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解析土工膜材料老化原因及自然老化結果！

發布時間：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構狀态 (包括物理結構和化學結構)和高分子材料體系内部各組分的性質、比例等，在極大程度上決定着材料痢老化性能的優劣。
  
  
  例如由碳、氟兩種原于構成的聚四氟乙烯，耐老化性能大大優于碳、氫兩種原子構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構狀态不同，因而聚乙烯耐老化性能優于聚丙烯。 
  
  
  外界環境因素 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、工業氣體(現、N02、HcI等)、海水、黴菌、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境通過氧化造成的土工膜老化對于工程實際應用具有特别重要的意義。 
  
  
  土工膜老化的表現型式：①外觀變化 發戳、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、适光率、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、介電常數等變化。
  
  
  試驗結果共選擇了四種不同規格複合土工膜分别進行自然老化和模拟工程現場取樣試驗。自然老化試驗，将材料直接暴露在大氣中．定期(半年)取樣進行試驗；模拟工程現場取樣試驗，将材料分别置于水中、埋在土中，定期(半年)取樣進行試驗。
  
  
  試祥種類和編号見友 3号a自然老化試驗抗拉強度與延伸率關系(r—c)随時間變化情況見圖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果基本相同。
  
  
  現将2号a土中老化試驗抗拉強度與延伸李關系随時間變化情況繪于圖4—8，不同時間應力應變曲線見圖，頂破強度試驗結果見圖，縱橫向強度試驗結果比較見表。從可以看出，材料的抗拉強度和延伸宰在第一年内變化幅度較大，即強度顯著增大，而延伸率顯著減少，但在一年後兩者變化幅度開始減緩。由可以看出，當s在10％—20％的範圍内時，近似呈直線關系。
  
  
  在試驗期内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，相同複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，即使經過較長時間後，仍與材料的初始特性相同。