玄武岩玄武岩连续长丝在土工格栅方面的应用研究

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1、玄武岩玄武岩连续长丝在土工格栅方面的应用研究 伴随经济的快速发展，交通运输量得到了快速提升，尤其是高速公路运输，不过伴随车辆运输载重的增加，原来设计基础上的公路已经不能满足使用性能的要求，路面出现裂痕，凹陷，甚至出现断裂，大大影响了交通安全运行，同时对大家的生命安全组成了威胁，面对这种情况，土工格栅的成功设计和实际应用，改变了这种现实状况，提升路面的结构稳定性的同时，降低了公路修补的成本。玄武岩连续长丝是将玄武岩纤维熔融后经过纺丝制的，玄武岩连续长丝含有优良的机械性能抗拉强度优于E玻纤，温度适应性强，可使用范围在-267700，耐酸、碱和水，和复合材料间含有优良的亲和性，能够适用多种的复杂的环

2、境中，是一个新型的高性能纤维。一、土工格栅土工格栅还没有确切的定义，通常认为将高分子聚合物经热塑、模压或将处理过的纤维束采取一定间隔捆绑起来而形成的网格结构，用于铺设在公路底层的增强材料。土工格栅要含有较强的抗拉强度和模量，确保受到应力的均匀扩散，同时起到预防路面变形和尽可能大的预防路面的破坏，有试验测得加入土工格栅的里面，能够增加提升路层抗弯拉强度1/3左右，同时临界应力也能增加二分之一以上。二、 土工格栅的种类及存在的问题塑料土工格栅塑料土工格栅现在是最普遍使用的土工格栅，它在制造过程中的定向拉伸使得聚合物分子沿拉伸方向排列，加强了分子链间的力，从而使其抗拉强度大大提升，在加入炭黑的情况下

3、，其也含有一定的抗老化性。不过价格相对比较贵，同时对于塑料而言，对于环境的酸碱适应性相对差点，同时因为其在使用一段时间后，性能方面的下降使得产品报废，但塑料的不易降解，对环境也有一定的污然。同时塑料是由石油产品炼制而成，石油资源的有限，最终会限制塑料土工格栅的发展。钢塑土工格栅钢塑土工栅就是在树脂中加入钢丝或其它纤维作为筋材，钢丝含有强度高，韧性很好的特点，不过重量相对重，运输不太方便，同时钢丝会受氧化腐蚀生锈，降低其使用效用，还有首先就是和树脂的粘合的亲和力相对差点，从而会有可能使筋材和树脂分离，达不到好的增强作用，影响格栅的实际效用。经编土工格栅玻纤、涤纶经编土工格栅，有其独特的优势，组织

4、间相互编结，更大限制的阻止了纱线间的滑移，确保了结构的稳定性，不过玻璃纤维脆性大，既不耐磨，更不耐折，在制造使用过程中会很轻易因为多种原因使得玻纤受损，造成格栅性能的下降。涤纶作为化纤有其很大的优势，拉伸强度和回弹性全部很好，是一个较理想的土工格栅材料，不过即使涤纶有一定的耐腐蚀性，不过其在复杂酸碱环境下很轻易变性、破坏、分解、这大大降低了其使用的范围，同时涤纶是石油冶炼产品的一个，有限的石油资源，会很大的制约其发展。经过对以上四种土工格栅的不足的分析和玄武岩连续纤维含有的优异力学性能和化学稳定性，和良好的环境适应性的了解，将玄武岩连续长丝应用到土工格栅的生产中 一定能很好的填补现市场上几个土

5、工格栅的不足，尤其是在酸碱性条件下和湿度较大的环境下，现在常见的四种土工格栅，全部出现这这方面的不足，处理这一问题，尤为主要，文章关键测试了玄武岩纤维的酸碱性。三、玄武岩纤维的酸碱性测试土工格栅关键是铺设和路面下层，起到嵌锁和固定填料的作用，因为和土壤、填料直接接触，因此不一样的土壤PH，会对格栅的使用耐久性产生影响，首先土工格栅适应环境的PH值改变，保持本身力学力学性能稳定，其次还要尽可能的不污染环境。材料的耐酸、碱性是衡量环境适应性的一个主要指标。试验步骤使用FA2104电子天平称取事先准备好的烘干玄武岩连续长丝，然后配制2mol/L HCL 250ml，将配制好的溶液倒入250ml四口烧

6、瓶中，使用智能恒温磁力搅拌器对溶液加热至沸腾，将称取好的试样放入四口烧瓶中，用玻璃棒合适搅拌，使玄武岩连续长丝充足浸没在沸腾的溶液中，并使其处于较为松散的状态，以确保纤维和溶液充足反应。将智能恒温磁力搅拌器的温度设定为145摄氏度，溶液保持沸腾状态。试验在2N HCL煮沸的溶液中反应分别反应、 和后取出后分别用自来水、去离子水充足冲洗。后置于DZF-6050型真空干燥箱中烘干，烘干温度为60，烘干时间为。最终取出烘干后试样，在FA2104电子天平上称取其重量。记下读数，计算质量损失。试验数据材料在酸碱条件下的失重率是衡量材料耐酸碱性能的主要指标，文章分别使用蒸馏水、2mol/L的HCl和NaO

7、H分别测试了、后材料的失重率，以下表所表示数据分析从试验数据能够得出，玄武岩连续长丝在湿热条件下，仍能保持良好的化学稳定性，尤其是在碱性条件下，在酸性条件下，也比同类的格栅材料的失重率低，尤其是和玻璃纤维相比，有些人测试在2mol/L HCl溶液和NaOH中，E玻纤的的失重率分别达成了%、6%，数据显示失重率是玄武岩连续长丝的3倍左右。在相同条件下公路施工，玄武岩连续长丝土工格栅的性能稳定性愈加显著，同时环境的适应范围也比较大。玄武岩纤维的关键的成份是SiO2、Al2O3 和Fe2O3 、TiO2 等氧化物，SiO2 占到50%左右，玄武岩的内部结构关键是以氧原子为连接枢纽，组成四面体和八面体的结构单位，相邻四面体之间以共顶方法组成链状骨架结构，它和八面体之间以共棱的方法连接，八面体之间也是共顶方法连接。正是这种稳定的结构，给予了玄武岩连续长丝优良的化学稳定性。四、结论经过现在市场上土工格栅的特点对比和存在的缺点分析，尤其是化学稳定性方面的不足，大大限制了土工格栅的应用和使用有效性，为公路的安全留下了安全隐患。玄武岩连续长丝含有优于前四种土工格栅的力学性能外，在耐酸碱性方面也优于前几个，所以，将玄武岩连续长丝引入到土工格栅的织造中去，必将有宽广的市场前景和经济效益。