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土工膜初是从石油沥青得到的高分子聚合物,这种材料包揽了当时科技的精髓。随着石油工业的发展,许多从石油中提取出来的新材料也都有了新的用途,给予了石油更多的用途,在整个过程中,土工膜各项指标逐渐发展,为土工膜的发展打下坚实的基础。新型土工膜使用寿命提升,抗拉能力也有所提升,这些都为实际工程提供了便利。一九三零~一九四零年之间,人类在游泳池防渗中先使用了聚氯乙烯膜,这个阶段基本上是人们广泛应用土工合成材料的开始;一九五三年,在渠道防渗中人们又借鉴了日本游泳池防渗的成功经验,再次使用了聚氯乙烯膜对进行防渗处理;19世纪50年代后,渠道、水库和土石坝等工程使用塑料薄膜材料进行防渗已成为一种普遍现象。一般情况下,土工膜大致有两类:沥青土工膜和聚合物土工膜。为保证土工膜在工程应用中不会造成工程事故,通常对其进行加筋和不加筋或组合处理。制造土工膜的原材料较多,可分为以下几类
(1)化学混类:将二种或二种以上的高分子混合,如氯磺化聚乙烯( CSPE )。
(2)生产沥青和环氧树脂,如改性沥青和聚砜树脂等。
复合土工膜,是把传统土工膜与土工布结合在一块的新产品。复合土工膜的制造方法通常是将单层布和单层膜一起压制形成,或者是将单层布与单层膜复合形成二层。形式为一布一膜,同理,若将两层布与单层膜复合形成三层,则该形式为两布一膜。复合土工膜的防渗性、适应变形能力以及耐老化能力优良,因此,在实际工程应用中对复合土工膜的防渗能力、耐久性能和抗老化能力更为看重。复合土工膜是将传统土工膜材料与土工织物结合而制成的,其工程特点比较于传统单一材料有着如下优势:
(1)复合土工膜抗拉和抗刺破等能力较单层土工膜要强许多。
(2)在同等应力条件下,复合土工膜的延伸长度要小于单一材料。
(3)复合土工膜更加趋向各项同性,能防止当物理环境变化和气温改变时会产生朝一个方面的变化。
(4)复合土工膜能够提高土工膜和土体之间的摩阻力,从而提高了其稳定性。
由于复合土工膜是由土工膜和土工布二类材质所综合组成的,其力学性质既有膜又有布的特点,因此,复合土工膜的抗拉强度和抗刺破能力等相比于单层土工膜有明显的提升。当复合土工膜在接受拉应力后,或土工布完全破裂时,复合土工膜和土工布都具有一致的应力﹣应变曲线;土工布破坏后,由于砼层有良好的扩展性,此时的土工薄膜和砼层具有一致的应力﹣应变曲线。复合土工薄膜屋顶漏水性的高低主要取决于砼层的延展性,而不受砼层的强度限制。
