第五章 典型用纺织品应用

• 特点与应用： ▼平面土工布可用作地基处理材料、斜坡保护材料 、排水反滤材料、界面分离材料、防渗材料等。管 状土工布主要用作排水和反滤材料。 ▼带状土工布主要起容装成形作用，用来填充石块 、混凝土或砂土，保护堤坝、防止侵蚀或在混凝土 的任意成形技术中发挥模板作用。
▼格栅状或网状土工布主要用作坡面保护、地基表层 处理和治理风沙等。绳索状土工布主要用作立式排 水材料和各种紧结用。 ▼异形土工布主要是塑料芯排水板，是由塑料芯板（ 宜含炭黑）和外包的透水滤布构成，芯板有格栅形 、瓦楞形、城墙形、多十字形、钉形等。
▼编织土工布大都为经编织物。
▼主要应用在松软地基的处理，堤坝的排水反滤，公 路、铁路、海岸、隧道等工程的加固、增强，斜坡 的防护等。
▼非织造土工布主要是纺粘型、针刺型和热熔粘合型土 工布。 ▼非织造土工布与机织土工布相比，工艺流程简单，生 产效率高，门幅宽（最宽可达20米），孔隙范围大， 可以根据需要设计的很大或很小，膨松性、透水性能 好，过滤效率高，不易堵塞，布面粗糙，摩擦性能好 ，但其强度和初始模量稍低。主要应用在排水、反滤 中以阻挡砂土的流失。或用于解决路基沉陷及翻浆冒 泥问题，也有用于软弱地基加固或修筑轻型挡土墙等 。
• （3）按加工方法分类 可分为机织土工布、编织土工布和非织造土工布。 • 特点与应用： ▼机织土工布的经纬向强力比较高，初始模量大， 断裂伸长较小，具有较好的应力-应变关系，适用于 各种对强力要求较高的用途。 ▼主要用于公路铁路的病害地段的治理和土质松软地 段的改善以及河堤水坝海港等处的护坡加固。
几种土工织物
土工隔栅
针刺土工布
编织土工布
2、国内外现状
• 土工布在西欧和美国发展较快，使用量也较大。 • 我国70年代末开始在工程中应用，到80年代后期 土工织物的生产能力、应用范围、测试技术、理 论研究等各个方面都发展得很快，并且有相当大 的规模，其分布范围也较广泛，全国各地均有应 用工程。
• 可以延长土木工程的寿命、缩短施工时间、节省原 材料、降低工程造价、简化维护保养。因此土工织 物的应用是土工技术中的一项重大革新。
▼合成纤维土工布所使用的原料主要有丙纶、涤纶、 锦纶、维纶，其中最常用的是丙纶和涤纶。合成纤 维比天然纤维强度高，耐腐蚀性耐化学药品性及耐 久性都好。现在几乎所有的土工布都使用合成纤维 。目前以丙纶的使用量最大，涤纶次之，然后是锦 纶和维纶。应用广泛。
• （2）按形状分类 可分为平面状、管状、带状、格栅状（或网状，蜂 窝状）、绳索状和其他异形土工布。
3. 遮阳篷和雨篷
▼遮阳篷和雨篷由轻质刚性或伸缩式骨架覆盖织物 而成。 ▼遮篷类织物在欧洲和北美使用较多，形式有多种 多样，主要要求其耐气候性，使用耐久性，阻燃 性和耐磨、防霉、尺寸稳定、透光度等一些特性 。所用织物的主要类型有：涂乙烯基材的棉织物 、军用帆布层含乙烯基材的聚酯布、原液染色的 改性晴纶等等一些遮阳篷布的特性。
建筑用纺织品种类
• 建筑用膜结构材料
• 屋面防水材料 • 遮阳篷和雨篷
• 纤维增强材料
1. 建筑用膜结构材料
• 膜结构是用轻质高强度柔性薄膜材料与支撑体系相 结合形成的具有一定刚度的稳定曲面，可承受一定 荷载，能够覆盖较大空间的结构形式。 • 建筑用膜结构材料目前大多采用涂层织物，里层一 般以机织物作为基材，它决定膜材的力学性能；外 层为涂层，它决定膜材的物理性能。 • 基材原料使用最多的是高强聚酯纤维、玻璃纤维和 锦纶。采用长丝而不用短纤，因为长丝先天强度和 伸长特性好。
（2）隔离功能
• 将土工织物放在两种不同的材料之间或同一材料 不同粒径之间，防止相邻的异质土壤或填充料的 相互混合，使各层结构分离，形成稳定的界面， 按照要求发挥各自的特性及整体作用。 • 主要用在铁路、机场、公路路基、土石坝工程、 软弱基础处理以及河道整治工程。
（3）排水功能
• 排水是将雨水、地下水或其他流体在土工布或 土工布相关产品平面的收集和传输。 • 主要用在排水工程。
4. 纤维增强材料
• 土木工程中使用以水泥为基础的基体，其存在的问 题之一是当受到拉伸应力或冲击负荷时会产生脆性 断裂。为改善其机械性能和减少混凝土的破碎，可 在基体中掺入少量纺织纤维，其目的是增强基体的 韧度或拉伸性能。 • 用纤维增强的混凝土和水泥其应 用领域有：路面、 装饰覆面、木材代用品、薄壳屋顶、防裂加筋混凝 土罐的内防水加固、耐久性模板（华夫地板底座） 盛水罐、游泳池、廉价住宅和仓库管材等。
3、 土工织物的功能
• 土工织物之所以能在各项工程中得以广泛的应用 ，主要是由于土工织物本身所具有的功能所决定 的，土工织物是一种多功能的材料，在土木工程 中的功能可以概括为：加固、排水、过滤、隔离 、防护、防渗等作用。
（1）加固功能
• 土工布的加固功能是利用土工布的抗拉强度来改 善土壤层的机械性能。 • 主要用在软弱地基处理、斜坡、挡土墙等边坡稳 定方面。
（4）过滤功能
• 过滤是使流体通过的同时，保持住受液力作用的 土壤或其他颗粒。 • 主要用在水利、铁路、公路、挡土墙等各项工程 中，特别是水利工程中做堤坝基础或边坡反滤层 已极为普遍。在砂石料紧缺的地区，用土工织物 做反滤层，更显出它的优越性。
（5）防护功能
• 土工织物可以将比较集中的应力扩散，也可由一 种物体传递到另一物体，使应力分解，防止土体 受外力作用破坏，起到对材料的防护作用。
土工织物应用实例
土工织物护坡反滤
土工袋修筑长江大提
隧道中复合土工膜防渗
土工隔栅加筋土墙
高速公路上得土工织物
二、 建筑用纺织品
在建筑中使用纺织品及纤维材料虽然已有很悠久 的历史，但是进入高速发展时期和应用领域的不 断拓宽却是近十几年的事。
优点： (1)可以极大地缩短建造周期，显著节约建筑材料降低 建筑成本。 (2)能极大减轻结构的重量，织物“外壳”的重量只有 砖瓦、泥灰、钢材等常规外壳材料重量的1/30。 (3)能建造大跨度建筑，这是大型公共场所、体育馆、 展览厅、材料设备库房所需要的。 (4)能较好地承受地震等严重破坏力，不易受机械损伤 ，一旦受损修补也比较容易。 (5)可以随意设计各种形状的外观，可灵活安装拆卸。
（6）防渗功能
• 防止水和有毒液体的渗漏。 • 主要应用在水利工程堤坝、水库中起防渗作用， 也可用在渠道、蓄水池、污水池、游泳池等作为 防渗、防漏、防潮材料。
• 注意: 在土工布的各种应用中，往往都是几种功能同时发 挥作用，但在不同的场合下，往往是其中的一种功 能起主导作用，其他功能起次要或不起作用。见下 表。
土工织物的应用领域及其相应功能
4、土工织物的分类、特点与应用
• • • • 分类 （1）按原料分类 （2）按形状分类 （3）按加工方法分类
• （1）按原料分类 可分为天然纤维土工布和合成纤维土工布。天然纤 维土工布主要有黄麻土工布。 • 特点与应用： ▼棉纤维土工布曾被浇以沥青用做公路的加固材料 ，黄麻土工布曾被用以铺设机场跑道和斜坡上的植 被保护。由于天然纤维易腐烂，强力较差，耐湿性 不好，寿命较短，现在很少使用。
第五章
典型产业用纺织品应用
产业用纺织品的种类很多， 应用极其广泛。
本章主要内容
• • • • • 1. 土工与建筑用纺织品 2.过滤用纺织品 3.交通运输用纺织品 4. 农用纺织品 5.医疗、卫生用纺织品
第一节 土工与建筑用纺织品
由于土工材料（布）所具有的功能和特性，引起 了工程界的极大兴趣和重视，并广泛应用于水利 、电力、铁路、公路、海港、建筑、机场、围垦 、环保、军事等各项工程中。因此，人们把这一 材料看作是继钢材、水泥、木材之后的第四种新 型土木建筑材料。
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2.屋面防水材料
• 我国传统的建筑防水材料一 直都是以纸基的沥青油毡为 主。80年代以后已由纺织品 为基材的防水材料逐步取代 了传统的油毡纸。
• 主要有：聚氯乙烯（PVC）防水卷材，三元橡胶防 水卷材，氯丁胶乳防水卷材，聚氨酯防水卷材，聚 乙烯防水卷材等。这些卷材的基布都为非织造布或 机织布。用量较大的有聚酯纤维和聚丙烯纤维纺粘 布、粘合法非织造布、短纤维针刺浸渍法非织造布 ，也有玻璃纤维非织造布，再生纤维非织造布，还 有再生纤维与机织玻璃纤维布的复合非织造布等。
▼复合土工布：单一类型的土工布不能满足工程上的 性能要求，由两种或两种以上不同功能、不同种类 的土工布或其他材料复合而成的称为复合土工布， 复合材料可以是经编布与非织造布的复合，也可以 是机织布与非织造布的复合，或者是非织造布与吹 塑膜、压延膜、涂膜等复合。复合土工布的生产方 法主要有机械方法（采用针刺复合和缝编工艺技术 ）和热熔粘合法（采用超声波粘合及热轧粘合技术 ）。主要用于增强、过滤和隔离工程。
本节主要内容
一、 土工织物 1、土工织物的功能 2、土工织物的种类与应用领域 二、建筑用纺织品 1、建筑用膜结构材料 2 屋面防水材料 3、遮阳篷和雨篷 4、纤维增强材料
一、 土工织物
1.土工织物的定义 土工织物又称土工布、土工材料，是应用于土木工 程中的纺织品，是土工合成材料的一种。
美国材料试验学会（ASTM）的定义： 由于土工织物的使用过程与土壤等土建材料密切相 关，美国材料试验学会（ASTM）给土工布下的定 义是：“一 切和地基、土壤、岩石、泥土或任何 其他土建材料一起使用、并作为人造工程、结构 、系统的组成部分的纺织物，叫做土工布。”