復(fù)合土工膜作為一種將無(wú)紡?fù)凉げ?、編制土工布等材料?fù)合聚乙烯，然后再利用復(fù)合法淋膜加工而成的一種新型材料，與其他傳統(tǒng)材料相比其具有延展性、拉伸強(qiáng)度較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。復(fù)合土工膜對(duì)于地下工程防滲性能的提升具有極大的促進(jìn)作用。另外，符合土工膜還具有水壓承載能力強(qiáng)、表面粗糙等特點(diǎn)，通過(guò)結(jié)構(gòu)與材料的摩擦促進(jìn)其摩擦系數(shù)的增加，從而達(dá)到提升符合土工膜抗拉強(qiáng)度與抗刺穿能力的目的。所以，這一材料的環(huán)境適應(yīng)能力以及實(shí)用性也相對(duì)較強(qiáng)。
根據(jù)現(xiàn)在工藝的進(jìn)步，我們?nèi)祟?lèi)又在此基礎(chǔ)上制造出復(fù)合土工膜。復(fù)合土工膜是至少兩種土工防滲材料聚合在一起制作而成的，都是土工膜和土工織物混合在一起的防滲材料產(chǎn)物。制造方法主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是壓制，另一類(lèi)是鍍膜：主要有一布一膜，兩布一膜，三布兩膜等不同規(guī)格類(lèi)型的復(fù)合土工膜防滲材料。
（兩布一膜）
本公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)重慶復(fù)合土工膜。可生產(chǎn)一布一膜、二布一膜和多布多膜（基布采用針刺土工布，也可采用長(zhǎng)絲機(jī)織布、塑料紡織布）。該生產(chǎn)工藝既保持了土工基布的良好力學(xué)性能，又使復(fù)合產(chǎn)品薄膜厚度均勻，剝離強(qiáng)度高，避免了薄膜上氣孔、砂眼的形成，大大的提高了膜的抗?jié)B強(qiáng)度，薄膜表面采用壓花處理，增加了成膜的摩擦系數(shù)，既提高了防滲工程的穩(wěn)定性，又方便了施工。
1. 一布兩膜
基布： 100-1000g/m 膜厚： 0.1-1.5mm
2. 一布一膜
基布： 100-1000g/m 膜厚： 0.1-1.5mm
3. 兩布一膜
基布： 80-600g/m 膜厚： 0.2-1.5mm
復(fù)合土工膜是由長(zhǎng)絲土工布或短纖土工布與 PE土工膜經(jīng)熱復(fù)合而成，具有平面排水、有防滲的優(yōu)良特性。復(fù)合土工膜分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4-6m，重量為200—1500g/平方 米，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，產(chǎn)品具有強(qiáng)度高，延伸性能好，變形模量大，耐酸堿抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點(diǎn)。能滿(mǎn)足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲，隔離，補(bǔ)強(qiáng)，防裂加固等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產(chǎn)工藝中添加了防老化劑，故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理， 以及廢料場(chǎng)的防污處理。
土工膜的原材料有聚合物(熱塑材料)、瀝青產(chǎn)品和合成橡膠等幾類(lèi)，而以聚合物為主。聚合材料中主要的品種是聚乙烯和聚氯乙烯。兩者的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70％以上。按土工膜的防滲作用可分為聚合物單膜和復(fù)合土工膜、瀝青制品、橡膠墊。
以高分子聚合物為原料的土工膜種類(lèi)很多，在水利工程中最常用的有：聚氯乙烯(PVC)、氯磺化聚乙烯(CSPE)、氯化聚乙烯(CPE)、低密度聚氯乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和彈性聚烯烴(EL廣PO)等。土工膜的厚度為0．25—4 mm。最常用的是0．5—1．5 mm，土工膜的幅寬一般為2～4 m，特殊需要時(shí)可加寬到10 m。為了提高土工膜的力學(xué)性能，可用土工織物加筋，用作加筋的有紡織物有綿綸絲布和綿綸帆布等，厚度較大的丙綸、滌綸無(wú)紡型織物常與土工膜組成復(fù)合土工膜，常用的品種為一布一膜和二布一膜，需要時(shí)亦可做三布兩膜。復(fù)合土工膜將單膜的拉伸強(qiáng)度、抗刺破、抗頂破強(qiáng)度提高了2～3倍，具有豎向防滲、水平導(dǎo)水的功能，帶布的一面還能增大與渠基土或過(guò)濾層、保護(hù)層之間的摩擦系數(shù)，對(duì)保護(hù)渠體穩(wěn)定，以及抗凍脹均起到一定的作用。近年來(lái)，為滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的需求，各種高性能、功能性的原料相繼出現(xiàn)，如：采用斷裂伸長(zhǎng)率較小、斷裂強(qiáng)度較高的玻璃纖維加固非織造復(fù)合土工布，制成的玻纖增強(qiáng)復(fù)合土工布在性能上將比由機(jī)織布或編織布加固的非織造復(fù)合土工布好得多。
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序號(hào) |
項(xiàng) 目 |
指 標(biāo) |
允差，％ |
備 注 |
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1 |
單位面積質(zhì)量（ g/m 2 ） |
按設(shè)計(jì)或合同規(guī)定 |
-10 |
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2 |
幅寬（ cm） |
按設(shè)計(jì)或合同規(guī)定 |
-1.0 |
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3 |
斷裂強(qiáng)力（ KN/m） |
按設(shè)計(jì)或合同規(guī)定 |
-5 |
縱橫向 |
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4 |
斷裂伸長(zhǎng)率（％） |
30-100 |
符合設(shè)計(jì)要求 |
縱橫向 |
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5 |
撕破強(qiáng)力（ KN） |
按設(shè)計(jì)或合同規(guī)定 |
-8 |
縱橫向 |
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6 |
CBR頂破強(qiáng)力（KN） |
按設(shè)計(jì)或合同規(guī)定 |
-5 |
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7 |
剝離強(qiáng)度（ N/cm） |
6 |
不低于標(biāo)準(zhǔn) |
縱橫向 |
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8 |
耐靜水壓（ MPa） |
按表 3 |
不低于標(biāo)準(zhǔn) |
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9 |
滲透系數(shù)（ cm/s） |
按設(shè)計(jì)或合同規(guī)定 |
符合設(shè)計(jì)要求 |
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復(fù)合土工膜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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單位面積質(zhì)量 g/m 2 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
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膜材厚度 mm |
0.25-0.35 |
0.30-0.50 |
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斷裂強(qiáng)力 KN/m |
5.0 |
7.5 |
10.0 |
12.0 |
14.0 |
16.0 |
18.0 |
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斷裂伸長(zhǎng)率 % |
30-100 |
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CBR 頂破強(qiáng)力 KN |
1.1 |
1.5 |
1.9 |
2.2 |
2.5 |
2.8 |
3.0 |
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撕破強(qiáng)力 KN |
0.15 |
0.25 |
0.32 |
0.40 |
0.48 |
0.56 |
0.62 |
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剝離強(qiáng)度 N/cm |
大于等于 6 |
大于等于 6 |
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耐靜水壓 |
膜材厚度 mm |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
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一布一膜 Mpa |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
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二布一膜 Mpa |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
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4、機(jī)械不得直接碾壓土工膜表面。
土工膜是一種薄型、連續(xù)、柔軟的防滲材料，具有下列優(yōu)點(diǎn)：(1)防滲性能好。只要正確設(shè)計(jì)，精心施工，就能達(dá)到最佳的防滲效果。(2)適應(yīng)變形的能力強(qiáng)。土工膜具有良好的柔性，延伸性和較強(qiáng)的抗拉能力，所以，不僅適用于各種不同形狀的渠道斷面，而且適用于可能發(fā)生沉陷和位移的渠道。(3)質(zhì)輕，用量少，運(yùn)輸量小。土工膜薄，質(zhì)輕，故單位重量的膜量，襯砌面積大，因而，用它做防滲材料，用量少。同時(shí)，運(yùn)輸量也小，對(duì)于交通不便，當(dāng)?shù)厝狈ζ渌ㄖ牧系牡貐^(qū)，尤為適用。(4)施工簡(jiǎn)便，工期短。土工膜質(zhì)輕，用量少，施工主要是挖填土方、鋪膜和膜料接縫處理，不需要復(fù)雜的技術(shù)，方法簡(jiǎn)便易行，大大縮短工期。(5)耐腐蝕性強(qiáng)。土工膜具有較好的抵抗細(xì)菌侵害和化學(xué)作用的性能，它不受酸、堿和土壤微生物的侵蝕，耐腐蝕性能很好。因此，特別適用于有侵蝕性水文地質(zhì)條件及鹽堿化地區(qū)的渠道或排污渠道的防滲工程。(6)造價(jià)低。據(jù)經(jīng)濟(jì)分析，每平方米塑料防滲的造價(jià)為混凝土防滲的造價(jià)的1／10～1／5，為漿砌卵石防滲的1／10—1／4左右。一層塑膜的造價(jià)僅相當(dāng)于l cm厚混凝土板造價(jià)，即使采用混凝土板作保護(hù)層的塑膜防滲，由于保護(hù)層混凝土板較單層混凝土防滲板薄，其總造價(jià)仍不會(huì)高于混凝土防滲，但克服了土保護(hù)層糙率大、允許流速小、易滑塌和滋生雜草等缺點(diǎn)。
復(fù)合土工膜的優(yōu)良性能：
制作重慶復(fù)合土工膜的原材料主要包括聚乙烯和聚氯乙烯跟塑料的原材料大致相同，其單位面積的膜質(zhì)量一般是兩百到六百克每平方米的密度大小，具有質(zhì)量輕、防水性好、排氣性好等特點(diǎn)。一般的使用壽命都在二十年以上，理論上的計(jì)算得到使用壽命在四十年左右。由于其所具有的特性，因而被廣泛的應(yīng)用于防洪大壩、修建道路、修建機(jī)場(chǎng)、房屋漏水等各種民生和公共基礎(chǔ)建設(shè)的領(lǐng)域當(dāng)中，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。表1 給出了復(fù)合土工膜的一些性能和土工膜在物理學(xué)上的力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)：在其力學(xué)性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上，PE 和PVC 制成的土工膜在彈性性能上相差不大，但是用PVC 制得土工膜與砂之間的摩擦系數(shù)明顯大于另一種，并且其摩擦角的平均值也比另一個(gè)大了不止一個(gè)數(shù)量級(jí)。
復(fù)合土工膜在并聯(lián)性上也有很好的性能，由于工地的施工面積一般很大而工廠生產(chǎn)的膜滿(mǎn)足不了特定的寬度，但是膜與膜之間有很好的拼接性，可以很好地融為一體，而且復(fù)合土工膜的造價(jià)不是很高，可以很好地節(jié)約成本，在經(jīng)濟(jì)方面也是一大特色。
產(chǎn)品特性：集防滲排水于一體、強(qiáng)度高、摩擦系數(shù)大、耐穿刺、耐老化、耐酸堿、防止水土流失。
產(chǎn)品用途：主要用于水利、交通、隧道、機(jī)場(chǎng)、冶金尾礦、垃圾處理場(chǎng)、屋面防滲等各種加筋防滲工程。 復(fù)合土工膜的使用年限問(wèn)題，主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定，據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水工用的厚度為0.2m的加穩(wěn)定劑的聚乙烯薄膜，在清水條件下工作年限可達(dá)40~50年，在污水條件下 工作年限為30~40年。因此復(fù)合土工膜的使用年限足以滿(mǎn)足大壩防滲要求的使用年限。
復(fù)合土工膜的工程應(yīng)用研究：
土石壩選用復(fù)合土工膜作為工程的主體的防滲材料必須將其固定在所有的工程上面，形成一個(gè)完整的防水系統(tǒng)，達(dá)到防止水流滲透的效果，從而延長(zhǎng)工程的使用壽命。具體的步棸可以分為一下幾類(lèi)：
1 前期準(zhǔn)備
在鋪設(shè)土工膜之前必須清理工地上的一切雜物，特別是比較尖銳的物品，防止其扎破復(fù)合土工膜，達(dá)不到防滲的效果。同時(shí)檢查各種所要用的儀器是否是正常的狀態(tài)，確保在施工的時(shí)候可以正常使用。
準(zhǔn)備好足夠多的復(fù)合土工膜，實(shí)際到達(dá)工地的土工膜盡量大于計(jì)算所需的百分之十，確保焊接的時(shí)候膜與膜之間的邊距重疊在10-15 厘米的范圍內(nèi)。將這些都準(zhǔn)備好之后進(jìn)入焊接工作。
2 焊接復(fù)合土工膜
在正式開(kāi)始焊接之前，1. 首先進(jìn)行復(fù)合土工膜的清洗工作，清除土工膜上的雜質(zhì)，使膜與膜之間接觸的更加密實(shí)；2. 將熱焊機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，檢查熱焊機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；3. 預(yù)熱過(guò)熱焊機(jī)之后，進(jìn)行試焊接，試焊接的時(shí)候行進(jìn)速度不易過(guò)快0.5-1 米每秒為最好，焊接溫度在425℃左右最好。試焊接合格后進(jìn)行正式焊接，焊接過(guò)后對(duì)焊接的膜進(jìn)行檢測(cè)，先用肉眼觀察焊接的質(zhì)量，是否有漏焊或者焊接不平整有損傷的地方，最后對(duì)其充氣檢驗(yàn)焊接的密實(shí)性。在上述土工膜焊接完成后縫合土工布，做成完整的土工膜。
