土工材料知识综述土工布的过去和将来

土工材料知识综述土工布的过去和将来1土工材料名称的历史

土工材料是当今被广泛应用于岩土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物产品的统称。早在20世纪20年代，化工部门即成功地生产出人工合成材料，但直到50年代后期，这种材料才逐渐地作为一种新型的建筑材料被推广应用于岩土工程。早期的产品主要是透水的有纺及无纺土工织物，后来又生产出不透水的土工膜。随着工程实践的要求和制造工艺的提高，又陆续制造出高强加筋用的土工格栅和其他组合产品。这样，原来的土工织物一词已经远远不能概括各类产品的含义，于是在国际上出现了许多的替代名称，其中土工材料一词最为通用，不过习惯上仍然统称之为土工织物。土工材料分为几大类材料：土工布、土工膜、土工格栅、排水板，复合土工膜，土工网，土工格室，膨润土防水毯等。

其中玻璃纤维土工格栅是一种增强路面及路基的新型优良土工基材，产品以无碱玻璃纤维长丝为主要原料，采用独特的经编织造工艺编织，经特殊胶料涂覆后而成的网状结构材料。可有效改善道路结构应力分布，抵抗和延缓由于基层裂缝引起的反射裂缝的发生，提高道路的使用寿命，并可降低造价，提高施工质量。该产品是该公司推出的新型专利产品，采用玻璃纤维土工格栅涂覆自感压胶处理而成，在保持玻璃纤维土工格栅特性和功能的基础上，使格栅和接触面层紧密结合在一起，具有施工方便、摊铺平整等特点，尤其适用于公路建设、路面加固、旧路改造等工程的加筋增强。复合土工布是用玻璃纤维或高强聚酯纤维纱与无纺织物经经编织造或粘合而成的新型复合土工材料，有机地结合了玻璃纤维和无纺织物两者的优良性能，除具备土工格栅所具有的高强度，低延伸、高弹性模量、耐温等特性外，还具有良好的防渗透及反滤能力，是一种多功能的土工合成材料，能有效地延长工程使用寿命，减少维修频次，降低工程造价，适用于道路的路面路基、水利堤坝等工程的加筋增强及隔离防护。高强聚酯纤维土工格栅是一种增强路基的新型优质土工基材，采用高强涤纶纤维或丙纶纤维为原料，经过经编定向织造，经特殊工艺浸胶涂敷处理而成。具有极高的抗拉强度、较低的延伸率，在路基工程中能有效地防止路面开裂，提高软土地基的承载能力，防止基础沉降，减少工程造价，提高施工效率，从而提高公路、铁路等工程的使用质量及使用寿命。

土工布主要有以下三个系列：

一、针刺无纺土工布，规格100g/m2-600g/m2之间任意选择，主要原材料是采用涤纶短纤或丙纶短纤，通过针刺法制成，主要用途是：江、海、湖河堤的护坡，围海造田、码头、船闸防汛抢险等工程，是通过反滤起到水土保持和防止管涌的有效途径。

二、针刺无纺布与PE膜复合土工布，规格有一布一膜，二布一膜，最大幅宽4.2米主要原材料是要用涤纶短纤维针刺无纺布，PE膜通过复合而成，主要用途是防渗，适用于铁路，高速公路、隧道、地铁、机场等工程。

三、无纺与有纺复合土工布，品种有无纺与丙纶长丝机织复合，无纺与塑料编织复合，适用于基础加固，调整渗透系数的基础工程设施。

特点：

重量轻、成本低、耐腐蚀、具有反滤、排水、隔离、增强等优良性能。

用途：

广泛用于水利、电力、矿井、公路和铁路等土工工程：

1、土层分离的过滤材料；

2、水库、矿山选矿的排水材料，高层建筑地基的排水材料；

3、江河堤坝、护坡的防冲刷材料；

4、铁路、公路、机场跑道路基的补强材料，沼泽地带修路的加固材料；

5、防霜、防冻的保温材料；

6、沥青路面的防裂材料

2土工布的过去和将来

国外对土工布的应用早在60年代就已开始，美国是世界上土工布消费量最大的国家，它在90年代初对其年用量就在3亿㎡以上，近几年用量达到7亿㎡。欧洲和日本的土工布也得到较快发展，欧洲土工布近几年的年用量也在4亿㎡左右，其中纺粘法非织造布占非织造土工布的60%左右；日本在90年代中期以后对土工布的应用有显著的增长。日本非织造土工布中以纺粘法用量最大，约占非织造土工布总量的60%，而且主要是PET纺粘布。

我国的土工布起步于80年代初，但当时的用量极少，只是试验性的应用。直到1998年特大洪水引起政府的重视，建筑部门把对土工布的应用列入到设计规范中去，并制定了相关的国家标准，土工布才真正得到重视和发展。目前我国土工布的用量已超过3亿㎡，非织造土工布占总量比重达到40%左右。我国土木工程建设具有巨大潜在市场，其潜力决不低于美国目前用量的7～8亿㎡。专家测算，我国土工布在今后15年仍将以双位数增长，其中增长速度较快的是PET纺粘长丝土工布。

在“十五”及至“十一五”计划期间，我国规划在水利、电力、交通、环境保护、江河治理等各项工程上的投资巨大，包括水利建设、南水北调工程、电力投资、公路和铁路建设、环境工程建设，还有港口、机场、垃圾处理、江河湖海治理、治沙等等工程，投资计达上万亿元。中国在今后10年或更长时间，将会有更多的基础设施工程要建设，对土工布的需求也将会越来越多，中国将成为世界土工合成材料的最大营销市场

而在“十二五”期间，党中央也明确的指出了水利等各项工程的的大体计划，全文摘要如下：

三、推进农业现代化，加快社会主义新农村建设在工业化、城镇化深入发展中同步推进农业现代化，是“十二五”时期的一项重大任务，必须坚持把解决好农业、农村、农民问题作为全党工作重中之重，统筹城乡发展，坚持工业反哺农业、城市支持农村和多予少取放活方针，加大强农惠农力度，夯实农业农村发展基础，提高农业现代化水平和农民生活水平，建设农民幸福生活的美好家园。

加强农村基础设施建设和公共服务。按照推进城乡经济社会发展一体化的要求，搞好社会主义新农村建设规划，加快改善农村生产生活条件。农村基础设施建设要以水利为重点，大幅增加投入，完善建设和管护机制，推进小型病险水库除险加固，加快大中型灌区配套改造，搞好抗旱水源工程建设，完善农村小微型水利设施，全面加强农田水利建设。继续推进农村电网改造，加强农村饮水安全工程、公路、沼气建设，继续改造农村危房，实施农村清洁工程，开展农村环境综合整治。提高农村义务教育质量和均衡发展水平，推进农村中等职业教育免费进程。加强农村三级医疗卫生服务网络建设。完善农村社会保障体系，逐步提高保障标准。深入推进开发式扶贫，逐步提高扶贫标准，加大扶贫投入，加快解决集中连片特殊困难地区的贫困问题，有序开展移民扶贫，实现农村低保制度与扶贫开发政策有效衔接。

以上的工程建设都将有利于土工材料行业的飞跃发展。

土工格栅的种类：

双向塑料格栅

1.双向塑料土工格栅

双向土工格栅是用聚乙烯或者聚丙烯通过挤压、成板、冲孔过程后再纵向、横向拉伸而成。

焊接塑料土工格栅

双向焊接土工格栅是一种在聚乙烯、聚丙烯拉伸带中加增强性纤维增强加筋，然后焊接成“#”字结构的新型环保绿色建材，可分为单、双向粘、焊土工格栅。该产品具有强度高、变形小、耐腐蚀、寿命长、施工方便快捷、成本低等优点，铺充定位平整，尤其可以满足各类永久工程100年以上的使用要求。

2.单向塑料土工格栅

单向塑料格栅

单向土工格栅是由聚乙烯经挤出压成薄板再冲规则孔网,然后纵向拉伸而成.这种过程中使高分子成定向线性状态并形成分布均匀、节点强度高的长椭圆形网状整体性结构.

3.经编涤纶土工格栅

经编涤纶格栅

聚酯纤维经编土工格栅选取用高强聚酯纤维为原料。采用经编定向结构，织物中的经纬向纱线相互间无弯曲状态，交叉点用高强纤维长丝捆绑结合起来，形成牢固的结合点，充分发挥其力学性能，高强聚酯纤维经编土工格栅具有抗拉强度高，延伸力小，抗撕力强度大，纵横强度差异小，耐紫外线老化、耐磨损、耐腐蚀、质轻、与土或碎石嵌锁力强，对增强土体抗剪及补强提高土体的整体性与荷载力，具有显著作用。

4.钢塑复合土工格栅

钢塑格栅

钢塑土工格栅以高强钢丝，经特殊处理，与PE，并添加其他助剂，通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带