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解析土工膜材料老化原因及自然老化结果!
浏览: 发布日期:2019-03-12

解析土工材料老化原因及自然老化结果!

发布时间:2017-06-14 文章来源:

  • 今天我们来说说老化机理的原因分析,首先土工膜的成分 即用于制造的高分子聚合物本身的结构状态 (包括物理结构和化学结构)和高分子材料体系内部各组分的性质、比例等,在极大程度上决定着材料痢老化性能的优劣。
    例如由碳、氟两种原于构成的聚四氟乙烯,耐老化性能大大优于碳、氢两种原子构成的聚乙烯和聚丙烯。而聚乙烯和聚丙烯虽然同居碳、氢的高聚物,但由于土工布成分它们之间结构状态不同,因而聚乙烯耐老化性能优于聚丙烯。 
    外界环境因素 包括物理、化学、生物等因素。主要是太阳光、氧、奥氧、热、机械应力、高能辐射、电、工业气体(现、N02、HcI等)、海水、霉菌、昆虫等。其中太阳光中的紫外线、氧、热是引起土工膜老化的最重要原因。因此研究热和紫外光这两类环境通过氧化造成的土工膜老化对于工程实际应用具有特别重要的意义。 
    土工膜老化的表现型式:①外观变化 发戳、变硬、变软、变脆、变形以及变色等。 ⑦物理化学变化 相对密度、导热性、导水性、熔点、适光率、分子量、耐热性以及耐寒性改变等; ③机械性能变化 抗拉强度、剪切强度、弯曲强度、冲击强度、延伸率、模量以及弹性改变等。 ④土工膜电性能变化绝缘电阻、介电常数等变化。
    试验结果共选择了四种不同规格复合土工膜分别进行自然老化和模拟工程现场取样试验。自然老化试验,将材料直接暴露在大气中.定期(半年)取样进行试验;模拟工程现场取样试验,将材料分别置于水中、埋在土中,定期(半年)取样进行试验。
    试祥种类和编号见友 3号a自然老化试验抗拉强度与延伸率关系(r—c)随时间变化情况见图4—70从图中可看出,第二次试样时(12个月),强度有所上升,同时延伸串大幅度减小;第三次试样(18个月),强度开始大幅度减小,且小于韧始强度,强度保持串为37.5%,延伸率也小于韧始延伸宰.保持率为45.8%。土中和水中老化试验结果基本相同。
    现将2号a土中老化试验抗拉强度与延伸李关系随时间变化情况绘于图4—8,不同时间应力应变曲线见图,顶破强度试验结果见图,纵横向强度试验结果比较见表。从可以看出,材料的抗拉强度和延伸宰在第一年内变化幅度较大,即强度显著增大,而延伸率显著减少,但在一年后两者变化幅度开始减缓。由可以看出,当s在10%—20%的范围内时,近似呈直线关系。
    在试验期内顶破强度呈上升趋势,但上升的幅度不大c从表4—18可以看出,相同复合土工膜材料的纵横向抗拉强度不同,不论何种材料基本上都有,即纵向强度大于横向强度,纵向延伸宰小于横向延伸率,即使经过较长时间后,仍与材料的初始特性相同。
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