土工袋的抗腐蝕性實驗研究

周 治 民

(西南科技大學，四川 綿陽 621010)

土工袋的抗腐蝕性實驗研究

周 治 民

(西南科技大學，四川 綿陽 621010)

為保證工程中的土工袋不因地基土或外界環境中的腐蝕性因素而影響自身的強度，通過腐蝕試驗和拉伸試驗對土工袋的力學性能進行了測試，結果表明：土工袋在強酸腐蝕下，力學性能有所降低。若土工袋長期置于酸性環境中，建議采取相應措施對其表面進行防酸處理；土工袋的抗堿性能較好，工程使用過程中，可不考慮堿性環境對土工袋的影響。

土工袋，腐蝕試驗，拉伸試驗

0 引言

隨著生態工程的發展，土工袋因其具有施工簡便、成本低、加固效果好、美化環境等特點被越來越多地應用于工程建設中。土工袋即將素土、摻石灰或水泥的普通土、砂礫、礦渣、建筑渣土等裝在土工布縫制的編織袋內用來防洪搶險、邊坡支擋、增強地基承載力、控制地基沉降(特別是不均勻沉降)、減小行車振動對路基的影響等。

劉斯宏等[1-3]研究表明，土工袋這種“以土代石”的新型材料破壞的征兆為土工布斷絲破裂，其極限抗拉強度取決于土工布的極限抗拉強度。將土工袋應用于工程中，則土工袋不可避免地要接觸到地基土或外界環境中的一些腐蝕性因素而影響自身的強度。為保證施工質量的可靠性，本文選取市場上應用較多的土工袋，通過腐蝕試驗和拉伸試驗對其腐蝕前后的力學性能進行測試，以驗證土工袋的抗腐蝕性。

1 土工袋技術指標

土工袋采用江蘇平安合成材料有限公司產品，為摻有適量抗紫外線老化穩定劑的聚丙烯(PP)材料的黑色編織袋。其具體技術指標如表1所示。

2 土工袋腐蝕試驗

不同地區的土壤中或多或少存在一些腐蝕性因素，比如酸、堿、硫酸鹽等。土工袋長期與土壤接觸，使用過程中不可避免要受到一定程度的腐蝕。為了測試土工袋對這些腐蝕性因素的抗腐蝕能力，本文采用98.3%濃硫酸和不小于96%的氫氧化鈉分別對土工袋進行腐蝕試驗。

表1 土工袋技術指標

試驗時，分別將濃硫酸和氫氧化鈉以試劑∶水=1∶3的比例稀釋，形成溶液。并將土工袋浸泡72 h(見圖1)，觀察其被腐蝕后的表面現象。

將土工袋放入強酸稀釋溶液中之后，表面有氣泡產生，隨著時間的延長，氣泡數量不斷減少，48 h之后，氣泡消失，溶液有變紅趨勢；放入強堿稀釋溶液中時表面有少量氣泡產生，浸泡72 h后，土工袋外形均保持完好。

3 土工袋拉伸試驗

為測試土工袋腐蝕前后的力學性能變化，通過拉伸試驗對未腐蝕土工袋、強酸腐蝕后土工袋、強堿腐蝕后土工袋進行測試，以驗證抗腐蝕效果。

土工袋的拉伸試驗與土工織物的拉伸試驗基本相同，夾具采用防滑脫的專用夾具。取樣在批樣材料中隨機抽取，每組不少于6個樣本。試樣制取后，用游標卡尺測其韌始寬度和韌始厚度，進行拉伸試驗，測出筋材的抗拉強度和延伸率。土工袋斷裂強度與斷裂伸長關系見圖2～圖4，試驗結果如表2所示。

表2 土工袋拉伸強度及伸長率

由表2可知：

1)土工袋橫向最大斷裂強度大于縱向最大斷裂強度；

2)土工袋在經過強酸浸泡之后，其斷裂強度有所下降，但仍符合技術指標要求(500 N/m)。但鑒于浸泡時間較短，在工程中仍建議采取相應措施，如噴射一層水泥砂漿等方法對其表面進行防護；

3)土工袋在經過強堿浸泡之后，其斷裂強度和伸長率與未腐蝕之前相比變化不大，由此可見，土工袋的抗堿性要優于抗酸性，但均滿足抗腐蝕性要求(500 N/m)。

4 結語

1)土工袋的橫向斷裂強度高于縱向斷裂強度，可更好地抵抗破裂力，提高土工袋的極限抗拉強度；

2)土工袋在強酸腐蝕下，力學性能有所降低，為保證土工袋長期在酸性環境中的力學性能能夠滿足要求，建議采取相應措施對其表面進行防酸處理；

3)土工袋在強堿腐蝕下力學性能變化不大，說明土工袋的抗堿性能較好，工程使用過程中，可不考慮堿性環境對土工袋的影響。

[1] 劉斯宏，汪易森.土工袋加固地基原理及其工程應用[J].巖土工程技術，2007，21(5)：221-225.

[2] 劉斯宏,汪易森.土工袋技術及其應用前景[J].水利學報，2007(sup):644-648.

[3] 劉斯宏，松岡元.土工袋加固地基新技術[J].巖土力學，2007，28(8)：1665-1670.

[4] GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規范[S].

[5] 魏希成.支擋結構設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社,2003.

Research on resistance to corrosion of soilbag

Zhou Zhimin

(SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China)

In order to ensure that the strength of the soilbag in the project is not affected by the corrosive factors in the foundation soil or the environment, the mechanical properties of the soilbag were tested by corrosion experiment and tensile experiment. The results show that the mechanical properties of the soilbag decreased in strong acid corrosion. If the soilbag are long-term in the acid environment, it is recommended to take corresponding measures on its surface to prevent the erosion of acid. Because of the performance of the soilbag is good, the effect of the alkaline environment on the soilbag is not considered in the process of the engineering application.

soilbag, corrosion testing, tensile test

2015-06-24

周治民(1994- )，男，在讀本科生

1009-6825(2015)25-0087-02

TU411.99

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