【摘 要】水利工程在建設(shè)過程中,對土木材料的要求很高,根據(jù)不同區(qū)域、不同功能,所需要的土木材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也各不相同。而目前,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,土木合成材料已經(jīng)被研究出多種類型,能夠滿足水利工程建設(shè)的部分需求,開始逐漸運用到水利工程建設(shè)當(dāng)中。土木合成材料的運用,從一定程度上提高了水利工程的建設(shè)速度和建設(shè)質(zhì)量,因此了解土木合成材料的種類、特性等,熟練運用土木合成材料,是未來水利工程建設(shè)中十分重要的組成部分。
【關(guān)鍵詞】土木合成材料;水利工程;建設(shè)應(yīng)用;特征特點
合成材料,是科技進步的重要體現(xiàn)形式之一,很多合成材料被大量應(yīng)用于人們生活的方方面面,而隨著土木合成材料的不斷完善、種類的不斷增多、功能的不斷提高,水利工程建設(shè)中逐漸大量采用土木合成材料,一方面既節(jié)約了建設(shè)過程中的材料使用,另一方面利用合成材料的優(yōu)良品質(zhì)也提高了水利工程的總體質(zhì)量。
一、土木合成材料基本情況
(一)什么是土木合成材料?土木合成材料,顧名思義就是通過纖維、橡膠、塑料等聚合物相互融合后,形成的一種復(fù)合型材料,這種材料經(jīng)過一系列的加工過程,最終達(dá)到土木傳統(tǒng)材料的作用。其中通過使用新技術(shù),不斷提高復(fù)合材料的功能和質(zhì)量,并結(jié)合水利工程建設(shè)各部分需求情況不同,而添加相應(yīng)材料,最終滿足工程需求需要。土木合成材料從本質(zhì)上講并不是真正的土木材料,但卻具備了土木材料的功能和作用。
(二)土木合成材料有哪些種類?目前,土木合成材料大多是土木織物、土木膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料。其中,土木織物因其重量輕、延展性好、抗拉強度高等特點,常用于水利工程反濾設(shè)施中。土木膜則具有較好的不透水性,同時在彈性和變形方面性能較高,且具有抗腐蝕、耐老化等特點,常用于工程預(yù)應(yīng)力要求較高的位置。土木復(fù)合材料和土木特種材料,則能夠根據(jù)需求進行功能的有效增加,從而可以應(yīng)對水利工程建設(shè)中的特殊問題。
(三)土木合成材料有哪些特點?土木合成材料,是多種聚合物相互融合后形成的新材料,具有相應(yīng)聚合物的物理和化學(xué)特征。一方面土木合成材料具有較好的抗腐蝕、抗磨等特性,能夠確保材料在長久使用過程中的穩(wěn)定性和安全性。另一方面土木合成材料功能拓展性強,能夠根據(jù)水利工程建設(shè)的實際條件,通過添加材料成分,來改變材料特性,從而滿足工程建設(shè)需求。
二、土木合成材料的實際應(yīng)用情況
(一)應(yīng)用于護坡方面建設(shè)。水利工程護坡對于工程使用十分重要,同時也是水利工程在使用過程中最容易遭到破壞的部分之一,這主要是因為護坡分布在河道兩側(cè),直接受到自然侵蝕,人為破壞情況也時有發(fā)生。因此,在進行護坡建設(shè)時,應(yīng)著力采用耐腐蝕的建設(shè)材料。同時,隨著季節(jié)變換,護坡會受到熱脹冷縮影響,會遭遇凍土、漲裂等情況,因此,護坡材料還有有較好的延展性。而土木合成材料的應(yīng)用,解決了護坡這一難題,將的土工織物作為護坡主材料進行使用,滿足了護坡的各方面要求。
(二)應(yīng)用于防滲方面建設(shè)。水利工程大多是用于儲水、調(diào)水所用,與水是密不可分、息息相關(guān)的。因此,水利工程在建設(shè)時,防滲性是首要要考慮的重點因素之一。傳統(tǒng)土木材料,受到土木材料本身結(jié)構(gòu)限制,其防滲功能相對較低,通過壓實、配比等物理方式處理,影響工程長期防滲。而土木合成材料在防滲方面則具有傳統(tǒng)土木材料不具備的優(yōu)勢,那就是能夠通過土木膜,將工程結(jié)構(gòu)保護在膜內(nèi),建筑整體防滲性大幅度提升,降低了工程運行時的防滲壓力。
(三)應(yīng)用于排水方面建設(shè)。
水利工程運行時,不僅要蓄得住水,更要將建筑內(nèi)的多余水有效快速的排出去,對排水結(jié)構(gòu)和排水材料要求很高。從結(jié)構(gòu)上看,水利工程排水設(shè)施一方面分布在工程的各個斷面,另一方面則分布在工程底部。排水時各個斷面的水量統(tǒng)一向底部匯聚,并最終從底部排水通道排出。因此排水通道材料方面既要保證水量在排除過程中不滲入工程內(nèi)部,更要保證通道在長期連續(xù)過水環(huán)境下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。因此,土木合成材料能夠同時滿足防滲性和耐磨性兩種需求,成為了當(dāng)前水利工程排水結(jié)構(gòu)的重要材料之一。
(四)應(yīng)用于防汛方面建設(shè)。防汛突發(fā)性較大,對于防汛物質(zhì)到位速度要求較高,傳統(tǒng)的防汛物料主要是土料、砂料、草袋等,存在著重量大、施工速度慢、工程質(zhì)量得不到保證的缺陷。而隨著土木合成材料的出現(xiàn),其重量輕、功能好、使用便捷等優(yōu)點,深受防汛工作的認(rèn)可,作為防汛物資被大量生產(chǎn)和儲備,在發(fā)生災(zāi)情時,能夠第一時間運到前線,投入使用。同時,土木合成材料的可重復(fù)利用特點,與極大程度上提高了防汛物資的使用效率。
三、結(jié)語
水利工程建設(shè)是保障民生必不可少的重要工程,隨著環(huán)境的變化,水利工程所承擔(dān)的壓力更大,對工程質(zhì)量要求更高,而土木合成材料的研究成功和投入使用,極大程度上優(yōu)化了水利工程建設(shè)條件,通過利用合成材料的多功能性,提升了工程建設(shè)質(zhì)量和使用效果,土木合成材料已經(jīng)成為現(xiàn)代水利工程建設(shè)的重要組成。
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作者簡介:
劉北 漢族 1982年12月12日 職稱工程師
(作者單位:大慶市供排水管理中心)