详细介绍: 土工膜以塑料薄膜作为防渗基材,土工膜防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。防渗应用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),它们是一种高分子化学柔
性材料,比重较小,延伸性较强,适应变形能力高,耐腐蚀,耐低温,抗冻性能好。
土工膜主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以土工膜较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;同时,土工膜对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸、碱、盐类的侵蚀。土工膜的使用年限问题,主要是由塑料薄膜是否失去防渗隔水作用而定,据国家标准规定,水工用的厚度为0.2m的加稳定剂的聚乙烯薄膜,在清水条件下工
作年限可达40~50年,在污水条件下工作年限为30~40年。因此复合土工膜的使用年限足以满足大坝防渗要求的使用年限。
国内外土工膜所用的原材料主要是聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)两种。工程选料时,主要根据以下几个方面来选定合适的土工膜:①力学特性,上述两种材料制成的土工膜的拉伸强度相差不大。由于土工膜只用于防渗而不作为加筋材料使用,故其拉伸强度不是选材的重要指标。但从另一方面来说, PVC膜因添加有塑化剂,使得其伸长率比PE膜的大一些,柔性较好,与砂粒接触时可使砂粒嵌入得更深一些而不破裂,从而增加二者之间的摩擦系数。因此,PVC膜与砂之间的摩擦系数明显大于PE膜与砂之间的摩擦系数,摩擦角平均至少大50~60。这是一个关键性的指标,会影响到膜与土体接触面以及膜与其上保护层之间的滑动稳定性。增大PE膜摩擦性能的方法有三种:一是采用复合膜,因复合膜外层的土工织物与土料的摩擦系数较大,接近于PVC膜与土料的摩擦系数。二是对PE膜采用加糙措施,例如在土工膜的光滑表面上压纹或喷涂加糙材料。三是改变水工建筑物的结构,如调整坝坡,加防滑槽或防滑槛等。另外,当PE膜的厚度从0.12mm增加到0.24mm时,其与粗砂的摩擦系数可以增加30%。②可连接性。土工膜无论出厂时幅有多宽,在实际使用时仍需将其幅与幅之间连接起来,以成为一个整体的防渗膜体。一般PE膜只能用加热熔合的方式连接,而PVC膜除此之外,还可以采用特殊的粘合剂进行粘接。薄型土工膜由于不能用热焊方法连接而必须用粘接法连接,因此只能选用PVC膜。③经济性。目前两种材料的价格大体相当,一般均在10000元/t左右,而PE的比重小于PVC的比重,所以同样厚度的情况下每单位面积的价格PE膜要少一些。另外PVC膜出厂时的幅宽一般为1.5~ 2.0m, PE膜幅宽可达4~4.5M,相应地PE膜的接缝数量就比PVC膜的要少,因而搭接的用量就少一些,现场接缝的工作量也少一些。综合这三个方面的优缺点,再结合工程实际情况,可以对膜材作出合理的选择。
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