土工合成材料大展宏图
1.土工织物
土工织物就不同织造方法,有加筋、反滤、排水、隔离、防渗、防护等多种功能,应用领域广阔,如大江、大河、大湖防洪工程的建设和治理;南水北调和三峡等大型水利工程都是重点。在材料结构上,现主要是扁丝织物和短纤维非织造布,纺粘法和复合的比例应增加。
主要需求领域还有:公路建设 (到2005年,全国公路里程由130增加到160 万公里,其中高速由
1.5增加到2.5公里)、铁路建设(到2005年将新增5430公里,整治5000公里)、机场、港口。
"十五"新增治理防沙漠化水土流失面积 2500万公顷。用土工织物(人工草皮基布)防治沙漠化,正在内蒙实验,如能突破,将是一个重大的应用新领域。
从防汛时堤防出现管涌;有些新建的高速公路路面出现下陷和开裂等现象看来,土工织物还需更多采用。
还需加强品种开发,以适应不同的应用环境和条件。
2.农业用
主要用作农业设施的遮阳网、防虫网(可减用农药),覆盖材料,大棚内的二道保温幕,塑料膜内的防滴水层等。其作用为保温调湿,遮阳挡风,防霜防冻,防止结露,防虫防病,调节成熟期,反季栽培,增产增效。
2001年我国农用4.7万吨,仅占产业用的2.5%,远低于世界平均,扩大应用的空间很大。应大力组织示范工程,效果好的在全国大面积推广,在科技兴农上开创一条新路子。
3.渔用
渔业主要用在捕捞及养殖两方面,应用的纤维材料有聚乙烯、锦纶、丙纶、维纶。我国是水产大国,用量很大。近年来试用高强聚乙烯鱼网,可增产
24%,渔船节能效果也十分显著,应推广使用。
4.建筑用
( 1)防水材料
化纤材料用于建筑防水,做沥青防水卷材的胎基、高分子防水片材的复合增强层和防水涂膜的加强层。改性沥青油毡在国外是建筑防水材料的主体,在意大利占
95%,法国占85%。对建筑防水材料要求,连续面积大,质轻承重,耐热性好,所以大都用涤纶无纺布作胎基,涂以改性沥青,使用寿命长达20-30年。我国也应扩大应用,现沥青油毡的胎基,大部分仍沿用纸胎,虽一时造价略低,但因易漏水、寿命短、强度低,得不偿失。应从设计规范\投资概算着手,更新换代。
( 2)膜结构
膜结构是建筑技术的新发展,它用钢性支撑,上绷膜面,形成大跨度空间结构。 70年代以来,用于体育场,展览中心等场所。如德国斯德加特体育场,美国丹佛国际机场等。膜材料有二大类:一是涤纶织物涂PVC,外再复一层PVDF,透光率大,传热仅13%,自洁性好,寿命15-20年。二是玻纤涂PTFE,造价较高,寿命25年。我国已建一些工程,2000年达10万m
2 ,如:上海体育场(挑蓬面积3.6m 2 )、深圳步行街(1400m 2 )、顺义空气膜游泳馆(30×36m
2 )。
膜结构优点:轻巧、美观、施工快、造价低,发展前景看好。在奥运会、世博会 等大型建设工程中,可以大显身手。有望形成几家优势的工程承包公司。
( 3)混泞土和沥青层面的增强
水泥混泞土有强度高等许多优点,但抗拉强度低、极限变形小、脆性大、不耐冲击。在水泥砂浆内渗入
1-2%的合成短纤维,形成三维无规分布,可以增大抗拉、抗折强度,防止裂缝。在水库、机场坪等应用效果良好。增强纤维一般用维纶、丙纶。我国年用水泥5亿吨,10年后,如有3%的水泥增强,将年用2万吨增强纤维。上海浦东的高级沥青路面,用中孔涤纶加强,效果也很好。
( 4)土建结构加固修复
用高性能纤维的增强塑料对土建结构加固、修复,提高抗震及荷重,是十多年来发展的新技术,日本、欧美已广泛采用。用于加固桥梁、涵洞、烟囱、隧道和大型建筑。增强纤维主要用碳纤、玻纤、芳纶、粘合剂用改性环氧树脂,加固在建筑物外层。可大大提高建筑物强度、弹性模量、抗震性能,材料轻薄,施工简便,不增大荷重、尺码。我国近年来也在推广、发展空间很大。
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