在介紹土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史之前，先來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年在新加坡召開的第五屆國際土工合成材料學(xué)術(shù)會議上，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年美國南卡羅林拉州公路部門曾采用過在棉布上灑瀝青而制成的材料，其形式類似于土工膜。其后，人們曾采用聚氯乙烯PVC土工膜作為游泳池的防滲材料。50年代初，美國墾務(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歷史。更多 土工合成材料行業(yè)分析息請查閱中國報(bào)告大廳發(fā)布的《2015-2020年中國土工合成材料行業(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,除了會出現(xiàn)反射裂縫,同時(shí)還會因?yàn)楹奢d的長期作用而出現(xiàn)疲勞開裂。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。在長期荷載的作用下,發(fā)生疲勞開裂。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)力突變對瀝青罩面層的破壞。