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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(xué)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(xué)、生物等因素。主要是太陽光、氧、奧氧、熱、機械應(yīng)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(yīng)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(xué)變化 相對密度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)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(fù)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(guān)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(guān)系隨時間變化情況繪于圖4—8，不同時間應(yīng)力應(yīng)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(dāng)s在10％—20％的范圍內(nèi)時，近似呈直線關(guān)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(fù)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。