CN107323009A - 一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜及其制备方法，在高水头、高气压等应力集中区域采用多层材料相结合，来降低或者消除外来水压力、空气压力等对内部结构造成的损伤，从而达到施工安全和质量控制的目的，可以大大改善施工安全，包括人员和设备安全，并且可以有效地提高防水等作业效率；通过本发明所提供的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜及其制备方法能够得到宽幅为3 m，长度为6 m，厚度为5.5 mm，重量为1200 g/m2，水平向与纵向的抗拉强度均大于600 kN/m，直角抗撕裂强度大于400 MPa、使用温度为‑80℃~+70℃，顶破等物理力学性能指标高，耐酸碱、抗腐蚀、耐老化，防渗性能好。
Description
技术领域
本发明属于水利水电工程领域，尤其是涉及一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜及其制备方法。
背景技术
土工膜以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。目前，国内外相关工程防渗应用的塑料薄膜，主要有PE（聚乙烯）、EVA（乙烯/醋酸乙烯共聚物），隧道应用中还有设计使用ECB（乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜）、HDPE（高密度聚乙烯土工膜）、LDPE（低密度聚乙烯土工膜）和LLDPE（线性低密度聚乙烯土工膜），它们是一种高分子化学柔性材料，比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，具有强度高，延伸性能较好，变形模量大，耐酸碱、抗腐蚀，耐老化，防渗性能好等特点。近年来在水利水电、市政、建筑、交通，地铁、隧道、工程建设中的防渗，隔离，补强，防裂加固等土木工程中得到了广泛运用。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂，故可在非常规温度环境中使用。常用于堤坝、排水沟渠的防渗处理，以及废料场的防污处理。
但是有时会碰到高水头、高气压，尤其是在岩溶区，两面接触的介质容易收到高水压力，造成普通的土工膜的作用失效。国内外的土工膜有很多种，但是能耐得住不均匀受力的超高压水头或者气压的并不多见。
发明内容
本发明的第一个目的在于，为了解决高水头、高气压工况下的工程渗漏问题，提供一种结构简单、制作方便快捷、高抗拉强度的高抗渗透性多布多膜型复合土工膜。
为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜，所述高抗渗透性多布多膜型复合土工膜包括乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜，在乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜上下两侧分别附着热粘合无纺布，所述热粘合无纺布的大小与乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的大小相一致；在热粘合无纺布的外侧附着高密度聚乙烯土工膜，所述高密度聚乙烯土工膜的大小与热粘合无纺布的大小相一致；高密度聚乙烯土工膜的外侧附着水刺无纺布，所述水刺无纺布的大小与高密度聚乙烯土工膜的大小相一致。
在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
所述热粘合无纺布为通过在无纺布网中添加纤维状或粉状热熔粘合加固材料，再经过加热熔融并冷却加固而成。
所述高密度聚乙烯土工膜的炭黑含量大于3%，在200℃时氧化诱导时间大于25min，水蒸气渗透系数介于1.0×10-12与1.0×10-16 g·cm之间，并通过-75℃低温冲击脆化性能试验。
所述水刺无纺布为通过高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上使得纤维相互缠结在一起而成。水刺无纺布具有较高的抗拉强度、防水性和延伸性，同时表面粗糙，增大了接触面的摩擦系数，有利于复合土工膜及保护层的稳定。另外，水刺无纺布对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性，不怕酸、碱以及盐类的侵蚀。
所述乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述热粘合无纺布的单布厚度为1 mm，所述高密度聚乙烯土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述水刺无纺布的单布厚度为1 mm。
本发明的另外一个目的在于，为了解决高水头、高气压工况下的工程渗漏问题，提供一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的制备方法。
为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的制备方法，所述制备方法包括：在乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜上下两侧分别附着热粘合无纺布，所述热粘合无纺布的大小与乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的大小相一致；在热粘合无纺布的外侧附着高密度聚乙烯土工膜，所述高密度聚乙烯土工膜的大小与热粘合无纺布的大小相一致；高密度聚乙烯土工膜的外侧附着水刺无纺布，所述水刺无纺布的大小与高密度聚乙烯土工膜的大小相一致；按照如上的顺序布置好后，通过挤压、滚压和热粘合工艺将按照顺序布置好的复合土工膜制成整体结构，从而得到高抗渗透性多布多膜型复合土工膜。
在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
所述热粘合无纺布为通过在无纺布网中添加纤维状或粉状热熔粘合加固材料，再经过加热熔融并冷却加固而成。
所述高密度聚乙烯土工膜的炭黑含量大于3%，在200℃时氧化诱导时间大于25min，水蒸气渗透系数介于1.0×10-12与1.0×10-16 g·cm之间，并通过-75℃低温冲击脆化性能试验。
所述水刺无纺布为通过高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上使得纤维相互缠结在一起而成。
所述乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述热粘合无纺布的单布厚度为1 mm，所述高密度聚乙烯土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述水刺无纺布的单布厚度为1 mm。
本发明提供一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜及其制备方法，在高水头、高气压等应力集中区域采用多层材料相结合，来降低或者消除外来水压力、空气压力等对内部结构造成的损伤，从而达到施工安全和质量控制的目的，可以大大改善施工安全，包括人员和设备安全，并且可以有效地提高防水等作业效率；通过本发明所提供的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜及其制备方法能够得到宽幅为3 m，长度为6 m，厚度为5.5 mm，重量为1200 g/m2，水平向与纵向的抗拉强度均大于600 kN/m，直角抗撕裂强度大于400 MPa、使用温度为-80℃~+70℃，顶破等物理力学性能指标高，耐酸碱、抗腐蚀、耐老化，防渗性能好。
附图说明
图1为本发明所提供的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的俯视图；
图2为图1中A-A’方向的剖视图；
图3为图1中B-B’方向的剖视图；
图中：1-乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜；2-热合无纺布；3-高密度聚乙烯土工膜；4-水刺无纺布。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本发明作进一步详细地描述。
参照图1至图3，一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜，包括乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜1，在乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜1上下两侧分别附着热粘合无纺布2，热粘合无纺布2的大小与乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜1的大小相一致；在热粘合无纺布2的外侧附着高密度聚乙烯土工膜3，高密度聚乙烯土工膜3的大小与热粘合无纺布2的大小相一致；高密度聚乙烯土工膜3的外侧附着水刺无纺布4，水刺无纺布4的大小与高密度聚乙烯土工膜3的大小相一致。
热粘合无纺布为通过在无纺布网中添加纤维状或粉状热熔粘合加固材料，再经过加热熔融并冷却加固而成。
高密度聚乙烯土工膜的炭黑含量大于3%，在200℃时氧化诱导时间大于25 min，水蒸气渗透系数介于1.0×10-12与1.0×10-16 g·cm之间，并通过-75℃低温冲击脆化性能试验。
水刺无纺布为通过高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上使得纤维相互缠结在一起而成。水刺无纺布具有较高的抗拉强度、防水性和延伸性，同时表面粗糙，增大了接触面的摩擦系数，有利于复合土工膜及保护层的稳定。另外，水刺无纺布对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性，不怕酸、碱以及盐类的侵蚀。
乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的单膜厚度为0.5 mm，热粘合无纺布的单布厚度为1 mm，高密度聚乙烯土工膜的单膜厚度为0.5 mm，水刺无纺布的单布厚度为1 mm。
按照如上的顺序布置好各层之后，通过挤压、滚压和热粘合工艺将按照顺序布置好的各层材料制成整体结构，从而得到高抗渗透性多布多膜型复合土工膜。
高抗渗透性多布多膜复合土工膜在运输过程中不要拖拉、硬拽，避免尖锐物刺伤。施工时使用须采用埋入式（储气用喷护式），覆盖厚度不宜小于25 cm，尽量保证与高抗渗透性多布多膜复合土工膜接触的介质坚实、避免不均匀的变化，防渗或储气时，范围内的草皮、树根要清除，最好接触面铺设粒径小的沙土或粘土作防护层。高抗渗透性多布多膜复合土工膜不要拉得太紧，两端埋入（喷护）土体部分成波纹状较好，特别是与刚性材料锚固时，应留有一定的伸缩量；铺设高抗渗透性多布多膜复合土工膜时应力求焊缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料。同时也容易保证质量；高抗渗透性多布多膜复合土工膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，在拐角及畸形地段，接缝长度尽量减短。高抗渗透性多布多膜复合土工膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对高抗渗透性多布多膜复合土工膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对高抗渗透性多布多膜复合土工膜造成意外损伤。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜，其特征在于，所述高抗渗透性多布多膜型复合土工膜包括乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜，在乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜上下两侧分别附着热粘合无纺布，所述热粘合无纺布的大小与乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的大小相一致；在热粘合无纺布的外侧附着高密度聚乙烯土工膜，所述高密度聚乙烯土工膜的大小与热粘合无纺布的大小相一致；高密度聚乙烯土工膜的外侧附着水刺无纺布，所述水刺无纺布的大小与高密度聚乙烯土工膜的大小相一致。
2.根据权利要求1所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜，其特征在于，所述热粘合无纺布为通过在无纺布网中添加纤维状或粉状热熔粘合加固材料，再经过加热熔融并冷却加固而成。
3. 根据权利要求1所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜，其特征在于，所述高密度聚乙烯土工膜的炭黑含量大于3%，在200℃时氧化诱导时间大于25 min，水蒸气渗透系数介于1.0×10-12与1.0×10-16 g·cm之间，并通过-75℃低温冲击脆化性能试验。
4.根据权利要求1所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜，其特征在于，所述水刺无纺布为通过高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上使得纤维相互缠结在一起而成。
5. 根据权利要求1所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜，其特征在于，所述乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述热粘合无纺布的单布厚度为1 mm，所述高密度聚乙烯土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述水刺无纺布的单布厚度为1 mm。
6.一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜上下两侧分别附着热粘合无纺布，所述热粘合无纺布的大小与乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的大小相一致；在热粘合无纺布的外侧附着高密度聚乙烯土工膜，所述高密度聚乙烯土工膜的大小与热粘合无纺布的大小相一致；高密度聚乙烯土工膜的外侧附着水刺无纺布，所述水刺无纺布的大小与高密度聚乙烯土工膜的大小相一致；按照如上的顺序布置好后，通过挤压、滚压和热粘合工艺将按照顺序布置好的复合土工膜制成整体结构，从而得到高抗渗透性多布多膜型复合土工膜。
7.根据权利要求6所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的制备方法，其特征在于，所述热粘合无纺布为通过在无纺布网中添加纤维状或粉状热熔粘合加固材料，再经过加热熔融并冷却加固而成。
8. 根据权利要求6所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的制备方法，其特征在于，所述高密度聚乙烯土工膜的炭黑含量大于3%，在200℃时氧化诱导时间大于25 min，水蒸气渗透系数介于1.0×10-12与1.0×10-16 g·cm之间，并通过-75℃低温冲击脆化性能试验。
9.根据权利要求6所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的制备方法，其特征在于，所述水刺无纺布为通过高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上使得纤维相互缠结在一起而成。
10. 根据权利要求6所述的一种高抗渗透性多布多膜型复合土工膜的制备方法，其特征在于，所述乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述热粘合无纺布的单布厚度为1 mm，所述高密度聚乙烯土工膜的单膜厚度为0.5 mm，所述水刺无纺布的单布厚度为1 mm。
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