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解析土工膜材料老化原因及自然老化結(jié)果！

發(fā)布時間：2017-06-14 文章來源：鼎昌土工材料

• 今天我們來說說土工膜老化機理的原因分析，首先土工膜的成分 即用于制造土工膜的高分子聚合物本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài) (包括物理結(jié)構(gòu)和化學結(jié)構(gòu))和高分子材料體系內(nèi)部各組分的性質(zhì)、比例等，在極大程度上決定著材料痢老化性能的優(yōu)劣。
  
  
  例如由碳、氟兩種原于構(gòu)成的聚四氟乙烯，耐老化性能大大優(yōu)于碳、氫兩種原子構(gòu)成的聚乙烯和聚丙烯。而聚乙烯和聚丙烯雖然同居碳、氫的高聚物，但由于土工布成分它們之間結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同，因而聚乙烯耐老化性能優(yōu)于聚丙烯。 
  
  
  外界環(huán)境因素 包括物理、化學、生物等因素。主要是太陽光、氧、奧氧、熱、機械應力、高能輻射、電、工業(yè)氣體(現(xiàn)、N02、HcI等)、海水、霉菌、昆蟲等。其中太陽光中的紫外線、氧、熱是引起土工膜老化的最重要原因。因此研究熱和紫外光這兩類環(huán)境通過氧化造成的土工膜老化對于工程實際應用具有特別重要的意義。 
  
  
  土工膜老化的表現(xiàn)型式：①外觀變化 發(fā)戳、變硬、變軟、變脆、變形以及變色等。 ⑦物理化學變化 相對密度、導熱性、導水性、熔點、適光率、分子量、耐熱性以及耐寒性改變等； ③機械性能變化 抗拉強度、剪切強度、彎曲強度、沖擊強度、延伸率、模量以及彈性改變等。 ④土工膜電性能變化絕緣電阻、介電常數(shù)等變化。
  
  
  試驗結(jié)果共選擇了四種不同規(guī)格復合土工膜分別進行自然老化和模擬工程現(xiàn)場取樣試驗。自然老化試驗，將材料直接暴露在大氣中．定期(半年)取樣進行試驗；模擬工程現(xiàn)場取樣試驗，將材料分別置于水中、埋在土中，定期(半年)取樣進行試驗。
  
  
  試祥種類和編號見友 3號a自然老化試驗抗拉強度與延伸率關系(r—c)隨時間變化情況見圖4—70從圖中可看出，第二次試樣時(12個月)，強度有所上升，同時延伸串大幅度減小；第三次試樣(18個月)，強度開始大幅度減小，且小于韌始強度，強度保持串為37．5％，延伸率也小于韌始延伸宰．保持率為45．8％。土中和水中老化試驗結(jié)果基本相同。
  
  
  現(xiàn)將2號a土中老化試驗抗拉強度與延伸李關系隨時間變化情況繪于圖4—8，不同時間應力應變曲線見圖，頂破強度試驗結(jié)果見圖，縱橫向強度試驗結(jié)果比較見表。從可以看出，材料的抗拉強度和延伸宰在第一年內(nèi)變化幅度較大，即強度顯著增大，而延伸率顯著減少，但在一年后兩者變化幅度開始減緩。由可以看出，當s在10％—20％的范圍內(nèi)時，近似呈直線關系。
  
  
  在試驗期內(nèi)頂破強度呈上升趨勢，但上升的幅度不大c從表4—18可以看出，相同復合土工膜材料的縱橫向抗拉強度不同，不論何種材料基本上都有，即縱向強度大于橫向強度，縱向延伸宰小于橫向延伸率，即使經(jīng)過較長時間后，仍與材料的初始特性相同。