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土工布实际抗老化性能的研究

   在土工合成材料在应用过程中,土工布长时间受到光照、酸碱性液体的浸渍、大气温度变化、微生物的侵蚀等各种因素的影响,有着与其它高分子材料不同的使用环境和条件,故确保土工合成材料有高度的抗老化性,保持其化学稳定性,进而保持其使用性能的稳定性,对保证大型工程的质量和使用寿命有着重要的作用。
随着土工布大规模的推广使用,因其涉及重要的水利、交通、港口、航道等大型工程,这一问题势必提到重要位置,土工合成材料能否在几十年甚至几百年的时间内保持性能的稳定,在整个工程的寿命周期内发挥应有的效用,这是工程设计者所关注的。土工合成材料在世界上推广使用不过30-40年,在国内使用不过十余年,缺乏使用中的老化现象的应用实验,各种老化试验结果也缺少与实际应用的对应关系。故在土工合成材料大规模推广使用之际,适时地进行抗老化性能的研究,找出适当的抗老化性能的检测及利用实验室数据对实际老化性能进行评价和预测,对土工合成材料所用原料的开发生产,对土工合成材料的合理使用,为工程设计提供可靠的依据,对确保各应用工程的安全和质量有着重要意义。


   我国生产和实际应用土工合成材料的历史还不长,在大型或重点工程中使用的经验也不足,因此对产品的抗老化性能还没有足够的认识。1998年洪水过后国家把大力推广土工布的应用作为一个工作重点,并责成有关部门在很短的时间内制订完成了数十个方法标准、产品标准和应用技术规范,国家重点建设工程也将开始大面积使用土工布,这就要求土工布产品必须达到相应的防老化性能,以保国家重点工程的质量和寿命。因此开展这方面的研究工作是大力推广应用土工布工作的迫切需要,也是对这一工作的有力支持和推动,更是为保证国家重点工程建设项目工程质量和长期安全的需要。

1999年国家经贸委批准了我所关于开展土工布抗老化性能研究的报告,并正式列题。


我中心已被授权为国家级土工合成材料质检中心,已完全具备五大类土工布考核指标所规定的仪器设备,如大量程宽条强力仪(用于断裂拉伸度、顶破、撕破试验)、干筛孔径仪、湿筛孔径仪、垂直渗透等仪器设备,同时也初步具备了土工布热老化、耐酸碱液体老化、松弛蠕变等抗老化性能基本测试手段;在土工合成材料系列产品标准制定及对全国土工合成材料生产企业的产品抽样检测中,对国内大量应用的土工布产品及相关资料进行了收集,掌握了土工布的使用原料、生产品种、主要性能和应用情况,这些都对进行国内现有土工产品的老化性能研究和试验打下了良好的基础。

本项目的总体目标是确定抗老化性能的试验方法、探索利用实验室数据,评价和预测土工布实际抗老化性能的理论,具体目标包括:

1) 确定各种老化性能的科学试验方法,如包括光老化、热老化、酸碱液体老化、低温老化试验等,并制定相关标准;

2)
对选定的土工布产品进行抗老化试验,包括光老化、热老化、酸碱液体老化、低温老化试验等,跟踪进行试验样品的力学等性能指标,掌握各类产品的抗老化实验性能;

3)
研究实验室抗老化试验条件与实际使用条件之间的关系,通过检测得出的主要产品在不同老化条件下其性能的变化规律,探索试验室检测数据与实际老化性能的关系及预测方法;

4)
必要时通过现场深埋综合老化跟踪试验与试验室老化试验的对比,寻求各类土工布的实际抗老化性能变化规律,探索根据试验数据预测各类产品的使用寿命的理论方法;

5) 通过生产及应用实验,验证并修正上述理论方法的时效性,以对生产选料、产品设计、施工应用给予实用性指导。

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