針對土工合成材料試驗問題分析

張潮

河北省水利科學(xué)研究院

針對土工合成材料試驗問題分析

張潮

河北省水利科學(xué)研究院

本文主要就土工合成材料試樣邊緣出現(xiàn)的毛刺、分叉、裁剪不整齊等問題進行了分析，提出了其也會影響拉伸試驗結(jié)果,這些因素會導(dǎo)致試樣抗拉強度偏低,在檢測過程中應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進行操作,避免以上影響因素的發(fā)生,保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文是自己的一些觀點和看法，可供參考。

合成材料；試驗

一、前言

土工合成材料是近年來新興出來的一種材料，但是由于應(yīng)用廣泛，耐用等原因取得了良好的發(fā)展。對于大多數(shù)人來說土工合成材料是陌生的，但生活中的塑料袋大家卻都知道。我為什么舉這個例子呢？不錯，塑料袋正是土工合成材料中的一種，土工合成材料早已進入我們的生活，只是我們不曉得而已。土工合成材料雖然在生活中的應(yīng)用極為廣泛，但是土工合成材料也有其本身的問題，本文主要針對土工合成材料的問題展開分析探討。

二、土工合成材料的由來

土工合成材料早期主要分為土工織物和土工膜，其中，土工織物是透水材料，土工膜是不透水材料。但隨著土工合成材料的不斷發(fā)展，早已沒有了具體的劃分線。就現(xiàn)在的土工合成材料而言，很多產(chǎn)品早已將防水材料和不防水材料進行整合運用，另一方面現(xiàn)在產(chǎn)生了很多的符合材料，可以在很大程度上代替土工合成材料。土工合成是人工合成的聚合物，主要有合成橡膠，化纖，塑料凳材料聚合而成。土工聚合材料聚合后，將其埋于地表或者土地內(nèi)部或者深處，從而達到穩(wěn)固和加強地面的作用。土工合成材料不僅可以用于地面，在水利電力，鐵路交通，在軍事，港口等方面都有廣泛的應(yīng)用。正是由于這些方面的應(yīng)用，從而推動了我國土工合成材料的發(fā)展。

三、土工合成材料實驗常見問題

1、老化問題

任何材料在長時間暴露的自然環(huán)境下，都會被腐蝕或者被老化。鋼鐵材料會被腐蝕，土工合成材料長期暴露在自然環(huán)境下，每天接受太陽的暴曬，雨水的侵蝕，是很容易老化的。上文已經(jīng)介紹過，土工合成材料是通過聚合而成的，高溫的暴曬最容易使內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，分子結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致土工合成材料的性能得不到保障。土工材料的特性主要是由于聚合物分子結(jié)構(gòu)決定的，失去了原有的結(jié)構(gòu)可能土工材料不能起到該有的作用。土工合成材料在陽光的照射下，分子結(jié)構(gòu)改變，夜晚又承受低溫，時間久了極易老化。在測試的過程中，可以使用人工氣候箱，不斷地改變氣候箱的氣候溫度等，使得老化速度加快，通過快慢來衡量土工合成材料的質(zhì)量。雖然與自然氣候有一定的差異，但能大致上反映土工合成材料的質(zhì)量。

2、蠕變問題

土工合成材料的弊端的是具有蠕變特性，這點對于土工材料是極為不利的。蠕變問題的根本原因是因為土工合成材料的所能承受力是一定的，當(dāng)土工合成材料所承受的里超過其所能承受的限度時，極易發(fā)生變形，隨著變形的時間的不斷增長，想恢復(fù)到原來的形狀是尤為艱難的，然后慢慢的趨向于一種穩(wěn)定狀態(tài)。我們稱這種現(xiàn)象為蠕變，影響蠕變特性的因素有很多，主要是土工合成慈愛聊的種類，溫度，材料所能承受力的大小。

3、邊緣不整齊問題

土工合成材料在生產(chǎn)的時候，最容易出現(xiàn)的問題是毛刺、分叉、裁剪不整齊的問題。出現(xiàn)這種問題的原因有很多種，一是光截面不夠光潔，二是裁剪工具的問題。現(xiàn)在各方面的硬件都改善了許多，但最為主要的還是土工合成材料本身的問題。

四、土工合成材料常規(guī)測試試驗

任何一種材料的上市都得進過大量的實驗，通過材料測試的實驗，我們才能確定該土工合成材料的性能，決定其是否能上市。就算市面上生產(chǎn)的土工材料，也需要常規(guī)性的進行實驗，常規(guī)性的實驗主要實驗土工合成材料的耐久性，耐力性，抗拉強度，物理和力學(xué)性能等。

1、物理和力學(xué)性能

土工合成材料主要用于土地中，來往的車輛會給其帶來巨大的壓力，所以土工合成材料需要良好的抗壓性。其中最主要的就屬于力學(xué)性能指標(biāo)。土工合成材料在常規(guī)性的測試中，主要測試三個方面：一是單向受力拉伸，二是握持拉伸即雙向拉伸；三是撕裂拉伸。在早期，土工合成材料主要充當(dāng)土工織物，土工織物應(yīng)用紡織技術(shù)制造，因而用紡織品試驗標(biāo)準(zhǔn)進行檢測，土工織物沿用了紡織品大多數(shù)試驗方法直到今天。

2、水力學(xué)性能

土工合成材料一般運用于地表或者地下深處，為了防止腐蝕或者糜爛等一系列情況的發(fā)生，防水是必定需要的。在地面，地面上往往都會有積水；在地下深處，土地潮濕，含有大量的水分。土工合成材料要想充分的發(fā)揮作用，就必須防水，防水會有水沉積，所以土工材料織物對水力特性也有一定的要求。在水力性能的測試中，要嚴(yán)格按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進行測試，嚴(yán)格要求產(chǎn)品的質(zhì)量。

3、土工合成材料相互作用的界面摩擦特性

土工合成材料的生產(chǎn)需要考慮其摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)在特定的情況下也會產(chǎn)生摩擦力。倘若受力面積過小，甚至?xí)l(fā)生土工合成材料相互嵌入，導(dǎo)致土工合成材料產(chǎn)品毛刺、分叉、不整齊等一系列情況的發(fā)生。要充分的考慮土工合成材料之間的摩擦系數(shù)，降低土工合成材料之間的摩擦，盡量使其互不影響各自的工作。在剪切的時候，應(yīng)當(dāng)使用合格的直剪儀，從而保證土工合成材料表面的光滑整潔。在實驗測試的時候，應(yīng)當(dāng)使用合格的土工試驗箱，充分的結(jié)合周圍的環(huán)境對樣本進行測試，將土工合成材料產(chǎn)品放在土工試驗箱中，然后將內(nèi)部填滿黃土，進行拉伸，保證測試的準(zhǔn)確性，測出測驗的土工合成材料樣本的受力性能。

五、結(jié)束語

經(jīng)過上述文章的介紹，相信大家對土工材料已經(jīng)土工合成材料以及土工合成材料的特性都有了一定的了解。雖然說土工材料給我們的生活帶來了極大的方便，但另一方面，也給我們埋下了巨大的隱患。就以塑料袋而言，白色污染的問題日益嚴(yán)重，我們的生活環(huán)境日益惡略，這是需要深思。另一方面，土工合成材料還有許多的問題需要我們改進，有些問題使我們發(fā)現(xiàn)的，有些我們還沒有發(fā)現(xiàn)。總而言之，土工合成材料還有很多的問題沒有解決，還有很長的一段路要走。

[1]鄧衛(wèi)東,唐頌,黃華華.路堤邊坡雨水滲流的模型試驗研究.公路交通技術(shù),2014

[2]唐頌,鄧衛(wèi)東.土工合成材料蠕變老化及鋪設(shè)損傷試驗研究綜述.公路交通技術(shù),2014