土工布的种类、性能、工程如何选用(纯干货、内容丰富、值得收藏)【图文并茂】

2018-04-23 15:02   文章来源:  华雨林无纺布

一、概述:土工布是一种以聚合物为原料,经非织造工艺、机织工艺、编织工艺、湿法成网工艺等生产而成的单一性透水材料,现已广泛应用于公路、铁路、水利、水运、机场、环保等基础建设领域,在工程中起到过滤、排水、防护、隔离与防裂等作用。

二、形式和分类

土工布按制造方法不同,分为织造土工布(有纺)、非织造土工布(无纺)、复合型土工布、湿法成网土工布。其中:

1、织造土工布(有纺)由合成纤维长丝(丙纶、涤纶、锦纶、维纶、乙纶等)或塑料扁丝、塑料裂膜丝按一定方向排列机织的土工织物;

2、非织造土工布(无纺)由短纤维或长丝按随机排列或定向排列制成的薄絮垫,经机械结合、热粘或化粘而成的织物;

3、湿法成网土工布由短切聚酯纤维、玻璃纤维为原料在水中分散后,经抄取、脱水、施胶、干燥等工艺过程制造而成;

4、复合型土工布:以聚合物为原料制成的长丝机织土工布或裂膜丝机织土工布(编织土工布)与短纤针刺非织种土工布经针刺复合而成的土工织物。具有防护、加筋功能,主要用于软土地基加筋补强、路堤基底加筋等工程领域中。按产品结构分为二层复合和三层复合。

5、土工布按原料不同,分为 ① 涤纶短纤针刺非织造土工布② 聚丙烯短纤针刺非织造土工布;③ 聚酯长丝纺粘针刺非织造土工布;④ 丙纶长丝机织土工布;⑤ 涤纶长丝机织土工布; ⑥玄武岩纤维机织土工布;⑦聚丙烯裂膜丝机织土工布;⑧ 塑料扁丝编织土工布;⑨ 聚酯玻纤湿法非织造土工布。

6、复合土工布按材质组成分为:长丝机织/短纤非织造复合土工布(FW/SNG);②裂膜丝机织/短纤非织造复合土工布(SWG/SNG);③ 塑料扁丝编织/短纤非织造复合土工(GFW/SNG);④ 短纤非织造/长丝机织/短纤非织造复合土工布(SNG/FW/SNG);⑤ 短纤非织造/裂膜丝机织/短纤非织造复合土工布(SNG/SWG/SNG);⑥ 短纤非织/塑料编织扁织/短纤非织造复合土工布(SNG/SWG/SNG)。

7、土工布按使用功能不同可分为排水反滤型土工布、包裹型土工布、隔离型土工布及加筋型土工布等。

① 排水反滤型土工布:土工布在使液体、气体垂直通过的同时,保持受渗透力作用的土骨架颗粒不流失,部分土工布兼作横向排水通道。排水反滤型土工布主要用于护坡、护墙或挡墙后反滤层、排水盲沟、软基处理等工程,作为土工合成材料反滤层、袋装砂夹卵砾石反滤层、软式透水管、塑料排水带、袋装砂井或复合土工膜的外包材料。

② 包裹型土工布:土工布作为松散的土、砂、石料的包裹物或作为混凝土、砂浆的载体,形成一定体积和形状的块体,用于边坡防护、冲刷防护等工程。包裹型土工布产品主要有土工袋、土工膜袋及土工管袋等,在袋装砂夹卵砾石反滤层、袋装砂井中的土工布均兼具包裹功能。

③ 隔离型土工布:土工布铺设于不同介质之间,防止相邻的不同介质混合。隔离型土工布主要用于路堤不同粒径填料之间的隔离,或在软土表面铺设土工布避免堵塞上部排水垫层。

④ 加筋型土工布:将具有一定拉抗强度的土工布埋于土体中,依靠与土界面的相互作用,提高土体强度和稳定性,限制土体位移。加筋型土工布主要用于加筋土结构、软基处理中的加筋垫层等工程,或与土工膜等结合形成加筋型复合土工膜等。


1、涤纶短纤针刺非织造土工布:以涤纶短纤维为原料,采用开清、梳理、铺网、针刺等非织造工艺生产而成的土工布。具有以下性能:

柔韧性好,耐腐蚀、抗氧化。

具有良好的透水、过滤和隔离性能。

2、聚丙烯短纤针刺非织造土工布:以高强低伸聚丙烯短纤维为主要原料,采用非织造工艺生产而成,具有以下性能:

隔离、加筋、防护、过滤、排水、缓冲等功能

物理机械性能指标高于涤纶土工布2~3倍,相同克重的产品比重低,耐酸碱性优良,热熔粘合性好,耐磨耗性能强。

3、长丝纺粘针刺非织造土工布:PET为原料,经融熔纺丝、气流牵伸、摆丝铺网、针刺加固工艺生产而成具有三维孔隙的土工织物。具有以下性能:

 ① 力学指标高,蠕变性能好;抗腐蚀能力强,耐老化、耐热性能优异,水力学性能优良。

4、塑料扁丝编织土工布:以聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)为主要原料,经拉丝、切丝、编织工艺生产而成。具有以下性能:

 ① 重量轻,强度高,延伸率小,整体性好,施工方便

具有加固、分离、排水过滤、栏网功能。

5、裂膜丝机织土工布:以聚合物切膜丝(纱)、裂膜丝(纱)为原料,采用机织工艺织造而成。具以下性能::

 重量轻,强度高,延伸率小,整体性好,施工方便

具有防护、加强、隔离、过滤、排水功能。

6、玄武岩机织土工布:采用玄武岩纤维无捻粗纱经机织工艺织成,并经化学整理制成的材料。该产品具有以下性能:

具有高强、高模、轻质、耐化学腐蚀性、高低温稳定性好等的优点,而被广泛应用于土木工程、水利建设、航空航天以及汽车等领域。

7、复合型土工布:以有纺土工布与无纺土工布复合而成的双层结构或多层结构的加筋复合产品。具有以下性能:

高抗拉强度,低延伸率,纵横向变形均匀,抗撕裂强度高,耐磨性能优良,透水性高,反滤性优。可提高软土地基、路堤基底的承载力,减小沉降,增加地基稳定性。

具有防护、加筋功能,主要用于软土地基加筋补强、路堤基底加筋等工程领域中。

8、聚酯玻纤湿法非织造布:短切聚酯纤维、玻璃纤维为原料,在水中分散后,经抄取、脱水、施胶、干燥等工艺过程制造而成。具有以下性能:

玻璃纤维的强度和聚酯纤维的柔韧性与一体,具有低延伸性高抗拉强度,与沥青良好的侵润性和吸附粘合力,在施工中会与粘层热沥青结合形成一种特殊稳定的层面结构,与上下层良好粘结,起到应力分散和防水作用,可以有效地消除路面结合处或裂缝处的应力集中,降低裂纹在路面层中的扩散,有效的提高面层的抗疲劳能力。

主要应用于水泥混凝土路面改造、旧路改扩建、沥青混凝土罩面、半钢性基层收缩裂缝处置、桥面防水层、市政道路加罩等公路工程。

一、用于滤层、排水部位的土工布类型利用土工布透水性好,孔隙小的特点,将其作为土石坝、水闸、堤坊、挡土墙等工程的排水和反滤体。使渗水顺畅通过反滤体,有效降低浸润线,减小渗透压力,有效保护土体中颗粒的稳定,提高坝坡稳定性。材料一般设计为长丝机织土工布、防老化聚丙烯扁丝编织土工布、机织/非织造复合土工布等。

滤层、排水部位结构示意图:


 

土工织物坡顶埋固                        坡址防冲结构

 1-保护层    2-土工织物     3-土坡          1-保护层    2-土工织物   3-土坡

坝内排水示意图

                     1-水面      2-心墙   3-竖式排水     4-水平排水

 

二、用于护岸和防冲部位的土工布类型:为了防止水流对渠道及海岸等土岸坡冲刷,选用防护土工布类型主要有涤纶短纤针刺非织造布、长丝纺粘针刺非织种土工布、长丝机织土工布、裂膜丝机织土工布等。按工程具体要求,将上述材料制成符合一定规格的制品,用作临时性工程或水上、水下部位的永久性防护。具体类形如下:

Ø 土袋织造土工织物缝成的袋体,类似于草包,内填土料,可用作压载、堵塞洞穴、填补涡坑和塌陷。

Ø 土枕即长土袋,直径可为0.4m~1.0m,长度可按工程要求而定,内充土、砂料,即作长条压重,亦可作为堤坝迎水面的组成部分。

  Ø 软体排:以单层或双层长丝机织土工布、裂膜丝机织土工布制成的大面积排体,可取代传统柴排。能起反滤排水作用,有效地防冲。也可制成较大面积的土工膜排体。

Ø 土工模袋:由双层聚丙烯长丝机织土工织物缝制而成,内充混凝土或砂浆,凝固后形成防护块体。

Ø 生态袋、植生袋:由聚丙烯短纤针刺非织造土工布、长丝纺粘针刺非织造土工布,

加工成一定尺寸的敞口袋体,袋内填充种植土、肥料等,铺设于土质贫瘠的边坡坡面等,以形成能够恢复或营造新的生态系统的产品。按设计使用年限、坡面冲刷条件等不同可分为植生袋、生态袋等。

三、用于土体加筋与加固部位的土工布类型:利用聚丙烯长丝机织土工布、机织/非织造复合土工布的高拉伸模量做筋材,在土体中按一定方向铺设一定的筋材,增加土抗剪强度、抗拉强度和整体性。

 

Ø 聚丙烯长丝机织土工布用于加筋陡坡示意图:

 

1-降水    2-集水沟     3-机织土工布   4-粗料和土工加筋带 5-排水    6-回折      7-带孔PVC管   8-碎石   9-机织土工布   10-导致坡外

 

 



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