土工布實(shí)驗室老化試驗包括光照老化、濕熱老化、熱風(fēng)老化

土工布實(shí)驗室老化試驗包括光照老化、濕熱老化、熱風(fēng)老化D5u山東華太工程材料有限公司

目前土工布的生產(chǎn)和應用快速發(fā)展，對土工布的研究很多，但關(guān)于土工布老化性能的研究相對較少。土工布作為一種工程材料，其老化性能指標直接影響工程的壽命、安全性和可靠性。因此，對土工布老化性能的研究具有很高的經(jīng)濟意義和戰略意義。美國材料與試驗協(xié)會(huì )（ASTM）對土工布的定義為：一切和地基、土壤、巖石、泥土或任何其他土建材料一起使用，并作為人造工程或系統的組成部分的紡織品。土工布和地基、土壤、巖石、泥土或其他建筑材料一起使用，利用土工布對泥土起加固、保護、排水、過(guò)濾、隔離、防滲等作用。土工布目前已經(jīng)同水泥、鋼材、木材一起被稱(chēng)為“四大建筑材料”。D5u山東華太工程材料有限公司

土工布根據加工方法不同可以劃分為機織土工布、針織土工布和非織造土工布。機織土工布目前使用較多的是長(cháng)絲機織布和扁絲機織布，材料以聚丙烯為主。經(jīng)編復合土工布是以玻璃纖維（或其他合成纖維）為增強材料，通過(guò)與短纖針刺非織造土工布復合而成。非織造土工布主要有短纖維針刺土工布和長(cháng)絲紡粘土工布，所選合成纖維原料主要是滌綸、丙綸、錦綸等，其中主要使用滌綸和丙綸。D5u山東華太工程材料有限公司

不論針織土工布、機織土工布或非織造土工布，在加工、儲存和使用過(guò)程中，易受內部因素和外部因素的共同作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價(jià)值的現象，稱(chēng)為老化。這是土工布常見(jiàn)的問(wèn)題，其本質(zhì)是高分子結構中分子鏈的斷裂、化學(xué)結構的變化等，宏觀(guān)上則表現為土工布強度下降和宏觀(guān)結構破壞等，是一種不可逆變化。D5u山東華太工程材料有限公司

土工布老化有多種表現：宏觀(guān)表現為外觀(guān)變色、脆化、喪失光澤、結構改變、力學(xué)性能下降等；微觀(guān)表現為大分子結構改變，大分子量下降等。其中對工程應用影響最大的就是力學(xué)性能的下降和材料結構的改變。D5u山東華太工程材料有限公司

老化的原因有內因和外因兩種。內因指材料本身的性質(zhì)，主要有：?jiǎn)误w的結構狀態(tài)、高分子體系內部性質(zhì)、添加劑等；外因指外界的環(huán)境因素，主要有太陽(yáng)光、氧氣、熱、水分、pH值、應力、工業(yè)氣體、海水、鹽霧、霉菌、細菌等。影響老化的原因是多種多樣的，通常各種因素共同起作用，但其中太陽(yáng)光、水、氧氣、熱是最主要的影響因素。D5u山東華太工程材料有限公司

　　1）人工加速老化試驗D5u山東華太工程材料有限公司

　　將試樣放置在一個(gè)老化箱內，根據樣品實(shí)際使用情況或相關(guān)老化標準，設置老化箱的參數，如溫濕度、紫外線(xiàn)強度、雨淋、冷凝等。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的加速老化以后，將老化樣和原樣進(jìn)行對比，由此估計樣品的耐老化性能。采用儀器加速老化的特點(diǎn)是加速老化條件穩定、可比性強、試驗周期短、重現性較好。D5u山東華太工程材料有限公司

人工加速老化試驗主要包括：人工加速紫外老化試驗、人工加速熱老化試驗、人工加速氧老化試驗、人工加速濕熱老化試驗等。D5u山東華太工程材料有限公司

　　2）自然環(huán)境老化試驗D5u山東華太工程材料有限公司

　　將試樣暴露在自然環(huán)境中，檢測土工布性能隨時(shí)間的老化情況。自然環(huán)境老化試驗的優(yōu)點(diǎn)是采用真實(shí)的自然環(huán)境進(jìn)行試驗，結果真實(shí)可靠。缺點(diǎn)是費時(shí)費力，一般至少一年，多則幾年，無(wú)法對新材料、新產(chǎn)品的老化性能進(jìn)行快速評價(jià)。D5u山東華太工程材料有限公司

自然環(huán)境老化試驗主要包括：大氣老化試驗、地下埋藏試驗、海水浸漬試驗和水下埋藏試驗等。目前進(jìn)行較多的是大氣老化試驗和地下埋藏試驗。D5u山東華太工程材料有限公司

　　3）實(shí)際應用老化試驗D5u山東華太工程材料有限公司

該試驗在實(shí)際工程應用中進(jìn)行，在工程現場(chǎng)定期取樣，測試強度損失率及有關(guān)指標，了解實(shí)際應用中材料的老化程度。實(shí)際應用老化試驗優(yōu)點(diǎn)是在具體的施工環(huán)境中取樣試驗，數據真實(shí)可靠。缺點(diǎn)是時(shí)間周期長(cháng)，普遍適用性較差。D5u山東華太工程材料有限公司

理論研究方面，人工加速老化和自然環(huán)境老化之間的相關(guān)性研究是一個(gè)比較活躍的領(lǐng)域。人們提出老化模型灰色預測，通過(guò)相關(guān)性研究用人工加速老化試驗結果去預測自然老化時(shí)間。老化模型灰色預測是基于灰色系統理論的一種預測方法，根據已知數據建立一個(gè)由過(guò)去引申到將來(lái)的灰色模型，從而確定系統未來(lái)的發(fā)展變化趨勢。D5u山東華太工程材料有限公司

不少?lài)�家和組織對土工布老化現象進(jìn)行研究，規定了戶(hù)外暴露老化標準，如國際標準化組織的ISO標準、美國的ASTM和AATCC標準、歐洲的EN標準等。就目前我國土工布的研究現狀，進(jìn)行老化方面的研究較少，國內土工布老化性能試驗方法標準較少，土工布產(chǎn)品標準中也缺少對老化性能標準值的規定，如GB/T 17642―2008《土工合成材料 非織造布復合土工膜》；GB/T 17639―2008《土工合成材料 長(cháng)絲紡粘針刺非織造土工布》；GB/T 17638―1998《土工合成材料 短纖針刺非織造土工布》等。D5u山東華太工程材料有限公司

目前國內土工布老化標準較少，可適當考慮參考采用塑料和紡織品的老化標準。例如GB/T 16422.1―2006、GB/T 16422.2―1999、GB/T 16422.3―1997、GB/T 16422.4―1996《塑料實(shí)驗室光源暴露試驗方法》；ISO 4892―1:1999、ISO 4892―2:2006、ISO 4892―3:2006、ISO 4892―4:2004《塑料實(shí)驗室光源曝曬方法》；ASTM G 154―2006《非金屬材料熒光紫外暴露試驗操作標準》。D5u山東華太工程材料有限公司

常見(jiàn)的實(shí)驗室老化試驗主要有光照老化、濕熱老化、熱風(fēng)老化等。D5u山東華太工程材料有限公司

對于工程應用的土工布而言，老化性能的表征主要包括宏觀(guān)和微觀(guān)兩個(gè)方面。宏觀(guān)方面是一定老化時(shí)間下，土工布的強度保持率（主要有拉伸強度、撕裂強度、頂破強度）、伸長(cháng)率、脆化、宏觀(guān)結構形態(tài)變化情況等。微觀(guān)方面主要指在老化過(guò)程中，大分子結構降解過(guò)程和降解產(chǎn)物等。降解過(guò)程檢測可采用差熱分析法、熱分析方法等；降解物質(zhì)分析可采用氣體色譜/質(zhì)譜分析法、紅外光譜法和凝膠分析方法等。D5u山東華太工程材料有限公司

土工布越來(lái)越多地被用作公路、鐵路、土木、水利等工程的材料。研究材料的老化性能可以預測材料的使用壽命，這對預測整個(gè)工程的穩定性和使用壽命具有非常大的意義。因此，老化問(wèn)題的研究特別重要。通過(guò)對土工布老化性能的測試研究，認識和掌握其老化規律，然后可以通過(guò)改性或后處理等方法提高土工布的抗老化性能。D5u山東華太工程材料有限公司

目前土工布缺少統一的國內老化試驗標準和規程，為了加快土工布的發(fā)展和應用，應盡快制定或修改采用國外標準，形成我國的國家老化試驗標準。D5u山東華太工程材料有限公司

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