土工合成材料的基本概念

一、土工合成材料的基本概念

（一）土工合成材料种类

关于土工合成材料的分类，至今尚无统一准则。《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。特种土工合成材料包括土工格栅、土工网、土工垫、土工格室、土工泡沫塑料等。复合型土工合成材料是由上述各种材料复合而成，如复合土工膜、土工复合排水材料等。目前这些材料已广泛应用于水利、水电、公路、建筑、海港、采矿、军工等各个工程领域。

（二）土工织物

土工织物为透水性土工合成材料。土工织物的制造一般要经过两个步骤：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。许多不同的高分子聚合物已经成为不同土工织物产品的原料。按制造方法分为针织型、无纺或非织造型和机织或有纺型三类土工织物。针织型目前已很少应用。有纺土工织物由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成，其主要缺点是沿经线和纬线的强度高，而与经纬线斜交方向的强度低。无纺土工织物是把纤维作定向地或随意地排列，再经过加工而成。按照联结纤维的方法不同，无纺土工织物可分为化学（黏结剂）联结、热力联结和机械联结三种，其主要优点是强度没有显著的方向性，对变形的适应性较大。当前世界上80%的土工织物属于这种类型。

土工织物突出的优点是重量轻，整体连续性好（可做成较大面积的整体），施工方便，抗拉强度较高，耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好。缺点是如未经特殊处理，则抗紫外线能力低，受到紫外线直接照射时容易衰化，但如不直接暴露，抗老化及耐久性能仍是较高的。土工织物的性能与其聚合物原料、土工织物的种类及加工制造方法密切相关^[1]。(https://www.daowen.com)

（三）土工膜

土工膜一般分为沥青和聚合物（合成高聚物）两大类，也有采用天然橡胶制作的。为了适应工程应用中不同强度和变形的需要，两类中又各有不加筋和加筋或组合的类型。土工膜的制造方法一般分为工厂制成和现场制成两种。

含沥青土工膜目前主要为复合型的（含编织型或无纺型的土工织物），以沥青作为浸润黏结剂。聚合物土工膜根据不同的主材料分为塑性土工膜、弹性土工膜和组合型土工膜。

土工膜的一般特性包括物理性能、力学性能、化学性能、热学性能和耐久性等。工程应用中更重视其防水（渗透性和透气性）、抗老化的能力及耐久性。大量工程实践表明，土工膜有很好的不透水性、很好的弹性和适应变形的能力，能承受不同的施工条件和工作应力，具有良好的耐老化能力（处于水下和土中的土工膜的耐久性尤为突出）。总之可以认为，土工膜具有突出的防渗和防水性能。土工膜的特性随其类别、制作方法、产品类型的不同而变化较大。