塑料土工格栅是一种以高分子聚合物为主要原料,加入一定的防紫外线助剂、抗老化助剂,经过挤出成板、冲孔、定向拉伸使原来散乱分布的链形高分子重新定向排列呈线性状态的高强度土工材料。生产工艺中,网孔规格、拉伸比、拉伸方式、拉伸温度、拉伸速度是影响塑料土工格栅性能的主要因素。高洁[2]认为拉伸是土工格栅生产中的重要工艺环节。研究结果表明,二次拉伸工艺是提高土工格栅性能非常有效的方法。
在格栅适宜的拉伸温度范围内格栅拉伸强度随着拉伸温度的降低而增加,断裂延伸率随着拉伸温度的下降而减小。许闻博[3]认为,拉伸过程中的最大应力随着冲孔圆角半径的增大而减小,但同时圆角半径的增大一定程度上会降低材料沿拉伸方向的变形量;拉伸速度对不同位置的材料具有不同影响作用,高速拉伸有利于土工格栅肋部材料的变形,而低速拉伸有利于提高节点区域材料的拉伸量;高拉伸比下的材料在拉伸过程中能够表现出更明显的强化效应。在双向格栅拉伸工艺中,应注意纵、横拉伸比的分配问题。
塑料土工格栅更适合需延伸率高的工程
塑料土工格栅的极限延伸率比较高,适合工程的使用。塑料土工格栅是继续将单向拉伸的格栅再与其长度垂直的方向拉伸制成。土工格栅的极限抗拉强度从高到低排列依次是玻纤土工格栅、经编土工格栅、塑料土工格栅,而极限延伸率从高到低排列依次是经编土工格栅、塑料土工格栅(经编格栅的延伸率视原材料有较大变化范围,有的可能比塑料格栅的小)、玻纤土工格栅。玻纤土工格栅没有蠕变性。单向土工格栅在拉伸方向具有很高的强度(> 100kN/m)和拉伸模量,双向塑料土工格栅在纵向和横向上都具有较大的拉伸强度(能达到30 kN/m) 经编土工格栅具有优良的工程性能:抗拉强度很高( > 60 kN/m);延伸率较小(10%左右)玻纤格栅抗拉强度极高,延仲率很低:抗拉强度能达到100 M.,断裂延伸率为3%左右。 土工材料是加固路基、改善道路环境的物质基础,是社会发展和材料科学进步的产物,道路桥梁水利隧道等建设时土木工程中一个重要的组成部分,而土工材料是促使社会发展经济飞跃的间接催化剂
随着公路建设的大规模发展,土工格栅的使用和发展速度也越来越快,传统的道路施工方法和材料虽然在基础工程中广泛应用,但已经越来越不能满足飞速发展的道路等建设对高标准工程的要求,因此土工格栅应运而生,并以其完美的施工效果,低廉的价格迅速占据一席之地。
塑料土工格栅分根据工艺的不同分为单向塑料土工格栅和双向塑料土工格栅两种。塑料格栅是采用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等原料,经过专门的塑料格栅设备,自动上料→挤出→三辊压光→牵引→冷却→切边→气动送料冲孔→预热→纵、横向拉伸→牵引→裁断→卷取→单、双向拉伸土工格栅产品的生产线。并在加热方式、夹具结构等方面进行了技术创新,形成了多项自主知识产权,制品物理力学性能达到了国际标准。
单向塑料土工格栅一种高强度土工合成材料。其中“华谊工程材料有限公司”是单向塑料格栅的知名研发企业,企业引进国外先进生产设备,并根据我国道路需求和实际情况,因地制宜,不断改造,生产出最适合中国道路桥梁使用的土工格栅。突出优点是在长期持续载荷作用下变形(蠕变)的倾向很小,抗蠕变强度大大优于其它材料的土工格栅。对于提高工程使用寿命具有重要作用,因而在实际施工中广受欢迎,经由高分子聚合物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。此种结构具有相当高的拉伸强度和拉伸模量,大大优于传统的或现有的加筋材料。适用于各种土壤,给土壤提供了理想的力的承担和扩散的连锁系统,是目前广为采用的加筋加固材料。