历史的发展-土工材料行业发展简史,土工合成材料的基本功能

历史发展——土工材料行业发展简史
土工合成材料的最早应用可以追溯到1930年代和1940年代，但土工合成材料的最早应用已有数千年的历史。

据科学研究，早在新石器时代，我们的祖先就使用茅草作为土壤加固材料。在河南发现的仰韶遗址中，许多简陋民居的墙壁和屋顶都是用草泥建造的，距今已有五六千年左右的历史；甘肃省玉门地区，尚有沙砾、红柳或芦苇压。汉长城遗址。在国外，早在公元前3000年，英国人就用木筏在沼泽地修路；从公元前2000年到公元前1000年，古代巴比伦人将织物纤维混入土壤中建造寺庙。 1920、1930年代，美国也尝试用棉织物加固路面；在第二次世界大战中，英国在路基上铺设了滚轮和帆布，供装甲车辆通过。

在自然界中，独立于人类文明之外，许多鸟类和昆虫本能地使用非土壤材料（草、树枝等）来加固它们的土巢；树木依靠其巨大的根系吸收养分和水分，同时也加强了它们所站立的地基。这些都是“非土补土”原则的自然体现。

现代土工合成材料的发展离不开合成材料——塑料、化学纤维、合成橡胶的发展。 1870年，美国人w.john和i.s.hyatt发明了“赛璐珞”，这是一种由硝酸纤维素和樟脑增塑剂制成的塑料； 1908 年，leo Baekeland 开发了酚醛塑料。 1930年代，聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺相继出现在市场上。到1950年代，聚酯、高密度聚乙烯和聚丙烯相继问世。随着各种塑料的研制成功，不同种类的合成纤维也相继投入生产。自1913年引入欧洲以来，合成纤维已有100多年的历史。

合成材料开始用于岩土工程的确切日期难以核实，但据推测是在 1930 年代末或 1940 年代初。大量的塑料防渗膜开始用于灌溉工程。美国垦务局于1953年首先在渠道上应用聚乙烯薄膜，1957年开始应用聚氯乙烯薄膜。塑料防渗膜的应用后来发展到水闸、土石坝等建筑物上。 1959年意大利的contra-da sobeta堆石坝采用聚异丁烯合成橡胶薄膜； 1960年，捷克共和国的多布西纳堆石坝使用了聚氯乙烯。膜; 1984年西班牙poza de los ramos石砌坝初期高97m，后增至134m，上游坝面铺设聚氯乙烯膜防渗。这些项目是在土石坝中使用合成防渗膜的先例。

合成纤维织物在土工布中的应用始于 1950 年代后期。一般认为，机织织物于1950年代首先在美国使用，而无纺布的应用则于1970年代在欧洲开始。

1958年，美国人r.j.barrett在佛罗里达州首次将透水聚氯乙烯纤维织物铺设在护岸混凝土块下，作为防冲刷保护层。 “面料之父”。事实上，在 1958 年之前，荷兰就已经使用了由合成纤维制成的沙袋。 1957年，荷兰用尼龙纤维织物制成填沙管袋，用于护岸、防冲、堵堵工程。此后，合成纤维土工布开始在美国、欧洲和日本逐步推广。

1959年，在日本伊势湾沿岸，海堤和围墙被台风破坏了。在海岸修复工程中，使用织物沙袋和合成材料片材成功筑堤；在路堤下沉工程的修复中，维尼纶编织布成功地替代了下沉。 5年后检查，未发现腐蚀，强度几乎没有下降。

1962年以前，使用的土工布以机织布为主，多用于护岸、防冲刷等工程。由于机织土工布的强度方向性大，价格昂贵，其发展受到限制。无纺布的应用给土工布带来了新的生命。无纺布的纤维多方向或任意排列，强度无明显方向性；加厚的织物不仅可以用作过滤层，还可以用作导水，因此更适合各种土木工程。

1962年，杜邦公司研制出纺粘长纤维无纺布来代替短纤维无纺布。此后，欧洲国家通过纺粘法生产长纤维无纺布，并在道路、护岸等工程中用作过滤层和导水件。近20年来，由于纺粘制造工艺的推广，生产了大量低成本、高强度的产品，使非织造土工布更加耐用。