在介紹土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史之前，先來(lái)看下什么是土工合成材料，概括而言，土工合成材料是應(yīng)用于巖土工程的、以合成材料為原材料制成的各種產(chǎn)品的統(tǒng)稱。因?yàn)樗鼈冎饕糜趲r土工程，故冠以“土工”（geo一）兩字，稱為“土工合成材料”，以區(qū)別于天然材料。下文是對(duì)土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史分析。土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史如何？土工合成材料在早期曾被稱為“土工織物”（geotextile）和“土工膜”（geomembrane）。隨著工程需要，這類材料不斷有新的品種出現(xiàn)，例如土工格柵、土工網(wǎng)和土工模袋等，原來(lái)的名稱已不能準(zhǔn)確地涵蓋全部產(chǎn)品，這樣，在其后的一段時(shí)期內(nèi)，把它們稱之為“土工織物、土工膜和相關(guān)產(chǎn)品（related product）”。顯然，這樣的名稱不宜作為一種技術(shù)名詞或?qū)W術(shù)名詞。為此，1994年在新加坡召開(kāi)的第五屆國(guó)際土工合成材料學(xué)術(shù)會(huì)議上，正式確定這類材料的名稱為“土工合成材料”（geosynthetics）。土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史分析

  土工合成材料的早應(yīng)用可追溯到本世紀(jì)二三十年代。1926年美國(guó)南卡羅林拉州公路部門曾采用過(guò)在棉布上灑瀝青而制成的材料，其形式類似于土工膜。其后，人們?cè)捎镁勐纫蚁㏄VC土工膜作為游泳池的防滲材料。50年代初，美國(guó)墾務(wù)局采用PVC土工膜作防滲襯砌。前蘇聯(lián)以聚乙烯膜進(jìn)行渠道防滲也有較長(zhǎng)歷史。更多 土工合成材料行業(yè)分析息請(qǐng)查閱中國(guó)報(bào)告大廳發(fā)布的《2015-2020年中國(guó)土工合成材料行業(yè)研究報(bào)告》。

路面防裂選用玻璃纖維土工格柵可減少或延緩反射裂紋數(shù)量,減少瀝青路面車轍擁包,可適當(dāng)提高半剛性基層的疲勞壽命。在瀝青罩面層中加鋪玻璃纖維土工格柵夾層,抑制應(yīng)力,釋放應(yīng)變,達(dá)到減少裂縫的目的。延緩反射裂縫主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。網(wǎng)格性的肋條可為初始荷載提供一個(gè)系統(tǒng)的支承點(diǎn)和錨固點(diǎn),起到應(yīng)力傳輸?shù)淖饔?從而增加瀝青底層的抗拉強(qiáng)度,吸收層間的大部分水平拉應(yīng)力。玻璃纖維土工格柵將瀝青層內(nèi)溫度荷載和汽車荷戴反復(fù)作用產(chǎn)生的應(yīng)力擴(kuò)散到一個(gè)較大的范圍內(nèi),從而把集中的寬裂縫分散成若干個(gè)細(xì)小的裂縫,延遲了裂縫的擴(kuò)散和貫通。玻璃纖維土工格柵為裂縫方向的改變提供了足夠的剛度,裂縫擴(kuò)展到夾層底后轉(zhuǎn)向水平,阻止了其垂直向上擴(kuò)展,提高了路面的抗裂能力和耐疲勞能力。
由于玻璃纖維土工格柵的模量高達(dá)67GPa,作為剛度大的硬夾層應(yīng)用在瀝青罩面層中,其作用是抑制應(yīng)力,釋放應(yīng)變,同時(shí)作為瀝青混凝土加筋材料,提高加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪能力,從而達(dá)到減少裂縫的目的。在瀝青混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面,除了會(huì)出現(xiàn)反射裂縫,同時(shí)還會(huì)因?yàn)楹奢d的長(zhǎng)期作用而出現(xiàn)疲勞開(kāi)裂。由于瀝青面層與罩面層屬同一性質(zhì)的柔性面層,當(dāng)受到荷載作用時(shí),路表將發(fā)生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝青罩面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區(qū)域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區(qū)域所受力性質(zhì)不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區(qū)域的交界處即力的突變處容易發(fā)生破壞。在長(zhǎng)期荷載的作用下,發(fā)生疲勞開(kāi)裂。玻璃纖維土工格柵在瀝青罩面層中,能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散,在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶,在這里應(yīng)力逐步變化而不是突變,減少了應(yīng)力突變對(duì)瀝青罩面層的破壞。