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进口土工膜糙面高度与断裂延伸率之间的关系

前段时间和各位读者一起探讨了进口土工膜的糙面高度的重要性,今天,博主再和大家一起讨论下,进口土工膜糙面高度和断裂延伸率的关系。

HDPE土工膜的材料本身是有屈服临界点的,这一点全球最大的土工膜生产厂商加拿大索玛公司曾经做过大量的研究和试验,计算出大概在HDPE土工膜形变达到12%的时候产生。这就意味着任何HDPE土工膜材料形变超过了这一点,其材料本身就被破坏,无法再回到原先的材料性能,从而在填埋场中失去使用价值,并带来极大的隐患,会被视为工程失败案例。

而在填埋场的实际设计中,还要考虑安全系数,设计中通常只允许土工膜的拉伸范围在4%左右。在一个科学计算,设计完整的填埋场防渗系统中,HDPE土工膜的形变通常都不允许超过4%,而HDPE土工膜国际标准GRI GM13中对于糙面土工膜的断裂延伸率的要求是100%,这等于已经有了25倍的安全系数。超过100%的断裂延伸率,在填埋场的科学设计和应用中没有太大的实际意义。下图以图表的方式解释了这一点。 

 

延伸率和作用力的关系

 

博主了解了一下加拿大索玛公司的研究,他们在试验中发现,将糙面HDPE土工膜的糙面高度从0.25毫米增加到0.5毫米,可以有效地增加糙面土工膜的摩擦角,从而增加填埋场边坡防渗的稳定性。不过随着糙面高度的增加,断裂延伸率则会稍稍降低。对于大部分厚度的HDPE土工膜,大约会从700%降低到400%-500%左右。根据上文的分析已经可以得知,糙面高度的增加,可以增强糙面土工膜的摩擦角,从而使填埋场斜坡稳定性得到增强,而断裂延伸率的适当降低并不会对填埋场的设计和稳定性产生实际影响。而且在HDPE土工膜国际标准GRI GM13中,对于糙面土工膜的断裂延伸率的指标要求是100%,所以即使断裂延伸率有所降低,也完全可以达到HDPE土工膜国际标准GRI GM13所要求的指标,不会对实际设计和应用产生任何影响。


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