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土工合成材料是应用于岩土工程和土木工程建设的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。因为它们主要用于岩土工程，故冠以“土工”（geo）两字，称为“土工合成材料”，以区别于天然材料。土工合成材料在曾被称为“土工织物”（geotextile）和“土工膜”（geomembrane）。随着工程需要，这类材料不断有新的品种出现，例如土工格栅、土工网和土工模袋、土工网垫、土工带，复合土工膜，膨润土防水毯，复合排水网等，原来的名称已不能准确地函盖全部产品，这样，在其后的一段时期内，把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品（relateproduct）”。显然，这样的名称不宜作为一种技术或学术。为此，1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上。
正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”（geosynthetics）。土工合成材料的原材料是高分子聚合物（polymer）。它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成，再进一步加工成纤维或合成材料片材， 制成各种产品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯（PE）、聚酯（PET）、聚酰胺（PER）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）、氯化聚乙烯（CPE）、聚苯乙烯（EPS）等[1]。土工织物的另一名称为土工布。早期产品少，意思为用于岩土工作中的一种布状材料。土工织物的制造过程，首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带，然后再制成平面结构的土工织物。土工织物按制造方法可分为有纺（织造）土工织物和无纺（非织造）土工织物。



在我国部颁标准中定义为聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格较高强度的平面网状材料[1]。他广泛应用于公路建设的路堤加筋、过滤排水、路基台背填土加筋路基防护、路面裂缝防护等工程,在机场、水利工程中也得到普遍应用。无机材料。基材经过改性沥青浸固处理,具有抗拉强度大,弹性模量高,延伸率低(3%),相容性好,无变形(尺寸形态稳定),施工便捷,整体连续性好,成本低等优点,更具有耐高温(工作温度在100℃～280℃)、抗寒冷、耐老化、抗腐蚀等多种性能。由于他具有密度小,强度高,防腐性能强,耐冲击力强等特点,他与土体、混凝土或沥青等结合使用,能大幅度提高路面、基础结构层中的抗拉强度,有效减少病害,延长其使用寿命。
玻璃纤维强度/重量比要比钢大,在200℃时其弹性模量与沥青混凝土模量比高达20∶1,为防止反射提供了足够的强度。玻璃纤维土工格栅的应力应变图实际上近似一垂直直线,这表明材料具有很高的抗变形能力,断裂时其延伸率小于3%。作为增强材料,具备在长期荷载的情况下抵抗变形的能力即抗蠕变性是极为重要的,玻璃纤维不会发生蠕变,这保证产品能够长期保持性能。玻璃纤维土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的,每根纤维都被充分涂覆,与沥青具有很高的相容性,从而确保了玻璃纤维土工格栅在沥青层中不会与沥青混合料产生隔离,而是牢固的结合在一起。玻璃纤维的熔点是在℃以上,对160℃热铺沥青无任何影响。其他材料的弹性模量均受温度影响,如碳纤、钢筋、涤纶纤维等在断裂强力之前由于温度的影响,发生伸长,影响反射裂缝的防止。




加入连续纤维,已有人进行过这方面的室内和现场试验。迄今,成功是将分散的纤维(典型的有聚丙烯)应用于碎石路基中。
将来的发展是用土工合成材料处理路基中的孔洞。该方法先在孔洞中设置灯芯排水,在灯芯排水上铺设针刺无纺布,然后用纤维加筋土回填。该方法很有前途,有待现场试验。水土流失影响土地和农田的使用,也是水污染的原因之一。为了控制、减轻和避免水土的流失,许多与土工合成材料有关的水土流失控制方法被采用。前,主要是利用长钉(长达3m)来加固松软土坡。将来可能的发展是用高强土工合成材料网格(高强土工织物或土工格栅)防止雪崩。问题的关键是估计网格和锚固材料的受力、位置和布置以及在非常气候环境下的感应。结合喷锚混凝土,玻璃纤维土工格栅可以加固任何形状的钢筋混凝土结构。玻璃纤维土工格栅是近年来发展迅速的一种增强沥青路面性能的新型土工合成材料。
近几年已在全国几十个省市的 重点工程、高速公路、一级公路、二级公路、市政道路得到广泛的应用,并取得了良好的经济效益和社会效益。应用于沥青罩面中,与沥青混合料溶为一体,具有抑制沥青混合料流动、防止车辙、延缓裂缝的效果。应用于路基中,具有增强路基整体强度,提高路基稳定性,防止路基沉降不均,防止裂缝的反射。还可以用于其他防护工程。此外,从成本的角度分析,玻璃纤维土工格栅与其他材料比,具有功能价格比优良,延长道路使用寿命,减少维修费用,具有较好的推广应用价值。总之,随着 对公路建设的投入日益加大,工程质量的要求逐步提高,玻璃纤维土工格栅的应用区域必将得到迅速扩展。技术上的突破将促进玻璃纤维土工格栅的蓬勃发展,玻璃纤维土工格栅由于其独特的复合性能,广阔的应用领域,将是未来玻璃纤维土工材料的发展方向。



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