适用于公路工程中的几种新材料

适用于公路工程中的几种新材料

提要本方介绍了适用于公路工程的三种新材料——工程塑料板、土工布（包括无纺和有纺的）、土工格栅（包括土工网）的制作材料、性质、特征、检验指标及方法等和适用于公路工程方面的各种用途。作者并对以上材料的推广应用前景提出一些意见，可供使用者和生产者参考。

关键词新材料工程塑料板土工布土载格栅

一、引言

当今大千世界科学技术日新月异，新材料用于公路工程方面大大超过已往，过去修建公路一类土建工程，多用一些外购材料，如钢材、水泥、木料、沥青之类以及当地自产的砂、石、土灰或者利用一些废料、废碴（如石碴、粉煤灰、钢碴）等等。而今已处于不可同日而语了，极富五彩缤纷的景象。如高标号水泥、高强钢筋、改性沥青≈性参添加剂，用土焙的陶粒用粉煤灰、石灰、水泥骨料制作成碾压混凝土，这些属于采用上述材料，进行革新、改革的产物。

下面作者介绍几种利用化工原料制作产单项或几种产品组合的材料用于公路工程方面的新材料，而且正在推广应用，且取得了良好的效果。

毫无疑问的随着人类的进步，新材料新产品将会成倍增加，广泛用于土木工程之中，加上技术改进，不仅性能好，成本也不贵，而且经久耐用，独具一些抵抗外界的特殊能力，持久使用而不衰。给使用新材料、注入活力，这是可以预期的。

二、工程塑料板

1、以往用于透光、挡风和保温三者功能均具有的建筑材料，沿用玻璃（包括浮法玻璃、夹丝玻璃、夹胶玻璃、钢化玻璃）。迄后又有有机玻璃和聚氯乙烯板（P.C板）的出现。近来自聚碳酸脂板材即工程塑料板的出现。由于它具有比前两者既兼有它们的三大功能外，尚有更多的优越性能，故已广泛用于建筑行业中。

由于玻璃易碎，质量重，不隔热和未达到安全防护标准，钢化后的玻璃还难于切割；夹胶玻璃在低温时防撞性能下降（夹层硬化）；有机玻璃和P.C板虽比玻璃有较好防撞性能和耐候或化学、电性能，但有机玻璃易燃，P.C 板在燃烧时产生强烈毒气，而毒气与水接触又会产生盐酸，光学特性差，因此，限制了使用用途。

而聚碳酸指板除兼有上述功能外，并克服了上述两种材料不足处。其优点有：

（1）在较大温度变化幅度内（-40—-135）不会破碎；

（2）较好的光学性能；

（3）防火性优和耐候性；

（4）容易切割与安装；

2、工程塑料板材，是由一种透明并具有异常旨韧的无定形树脂，从石油和天然气中提炼出

来的苯氧二羟铋A聚合而成的。其主要成份为碳占75.58%，氧占18.78%，氢占5.55%。它是一种热塑料的塑料，借热作用使其柔软而可模塑成不同形状。

这种板材有单层实心板厚度为2.0、3.0和4.5mm；双层板厚度为6.0、8.0、10.0mm和三层以上多层组合板厚度为12.7mm，最厚者可达16mm。其颜色有多种，透明、茶色、灰色、乳白、蓝绿等通用标准色，还可根据用户要求而产生的非标准颜色。

工程塑料性能，主要具有：

（1）耐冲击性：主要是与其分子组合有关，它被拉断时之延伸度为110%，因此可承受强大冲击力，高达270MN以上。

（2）热成形可冷弯成一定弧度而有致出现裂纹，并可再加切割或钻孔。

（1）防盗及防枪击。

（2）可防超强紫外线，只有某些单层板表面在长时间阳光照晒下变黄或变朦。

（3）抗磨损强，比玻璃为大。

（4）耐热性能强，其热胀冷缩系数为0.0000675mm/mm℃。

最高工作温度，在无负载的短期工作温度可达121℃；在无负载的长期工作温度可达82℃，

（7）防燃烧性能：经过30秒的燃烧样品，其燃烧长度未超过25mm，在热空气高达467℃方可分解出易燃气体。故经过美国建筑手册的测定，对其消防性能认为是合格的。

（8）抗化学物质能力：对酸、酒精、果汁、饮料，无任何反应；对汽油、煤油也有一定抵抗能力，在接触48小时内不会出现裂纹或失去透光能力。但对某些化学物如胺、酯、卤合碳氢化合物如丙酮、没漆冲淡剂的抗性差。

（9）比重小为1.2

其重量最薄者2mm每平方米重2.45公斤；（单层）

多层空心板6mm者重1.3公斤；

16mm者重2.7-3.00公斤（不同规格）

（10）隔音性能，一般均比玻璃强。

（11）其他机械性能，如抗挠、透光、抗风力应根据要求选择不同厚度，颜色和安装工艺，亦可达到较理想水平。

3、工程塑料板的用途，根据以上主要特性和与其他相似材料对比，它的用途已逐渐被人们所认识，范围也逐渐在扩大，目前应用的领域有：

（1）工、商农业用的大棚：

如工厂（含化工厂、发电厂、车间——安装用）的采光棚；商业用的采光天棚；饭店、购物中心、火车站、汽车站、机场；农业用的温室大棚；以及体育场馆、文化娱乐中心、游泳池、健身房的房棚。

公路交通方面用的有隔音墙、汽车站和行人天桥上的遮阳棚。

目前我们正采用这种材料，在其上贴以反光薄膜，用于公路标志、站牌。通用电气公司已与3M公司共同开发研制，希望代替铝合金标志，它可起防盗、耐用、美观、适用的作用，拟先试点应用，再视效果如何，如获得成功，将有推广前景。

虽然工程塑料板有许多优点，应用也广泛，但也有一些缺点如对划磨抗力弱，也不易擦除、涂面，尤其目前价格还较昂贵，推广应用受到一定限制。今后在性能上努力克服这些缺点外，主要的是如何降低成本，并力求再扩大些用途。

这种产品由美国通用电气公司总经销，在我国北京、广州、上海及香港均设有办事处，在深圳的技术发展中心、业务联系、技术咨询较为方便。

三、土工布

土工布是用聚脂（涤纶）、或聚丙烯（丙纶）、或尼龙（维纶）等化工原料制作而成的聚合物，重量一般变化在100-800g/m2。

它又分为用针刺粘合成、摩擦和（或）抱合的非纺织而形成薄片状、纤网状或絮垫状的无纺土工布；和用纺织而成的有纺土工布。这些土工布近年来在公路工程方面使用也在逐渐增多。

1、无纺土工布的特性按其所用材料不同，性质也不尽相同，可参考表1

土工布原料的特性（表1）