生态型植生护坡土工布的性能评价及损伤分析

发布时间：2021-07-06 08:25

　　文章以黏胶短纤维和天然植物纤维为主要原料,采用短纤维干法成网-针刺加固工艺制备生态型植生护坡土工布,并对所制备的不同规格生态土工布的抗拉伸撕破、抗磨损冲击、抗老化和降解性能进行了测试和研究。结果表明,生态土工布的平方米质量和植物纤维含量对样品的性能有明显的影响,当生态土工布平方米质量在400～800 g/m²、植物纤维含量在45%～65%时,其各项性能指标均能够满足相关标准的要求和实际使用需求。所制备的生态土工布在自然环境中具有较好的降解性能,掩埋于土壤中120 d后,其质量损失率为60%～70%,强力损失率为70%～90%,在土石边坡防护及生态修复方面表现出了较好的应用前景。 

【文章来源】：丝绸. 2020,57(09)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同生态土工布样品的截面形貌

从图2可以看出，随着平方米质量的增加，生态土工布的抗拉强度、撕破强力和顶破强力等力学性能增加。这是因为随着生态土工布平方米质量的增加，植物纤维的含量增多，在针刺过程中中间层的植物纤维与基底层和面层的黏胶短纤维缠绕在一起，在拉伸和撕破过程中，除了要克服黏胶之间的纵向穿插缠结作用，还要克服黏胶纤维与植物纤维之间的缠绕作用;此外，样品平方米质量越大，其植物纤维含量越高，中间层越厚，生态土工布越不易被顶破。相同条件下样品的横向抗拉强度和横向撕破强力均大于纵向抗拉强度和纵向撕破强力，而横向最大伸长率小于纵向最大伸长率。这是因为纤网经交叉铺网机铺网后纤维大多呈横向排列，在拉伸过程中，纤网中纤维的滑脱和纤维的断裂最终会导致生态土工布试样的断裂，而横向拉伸或撕裂过程中有更多的纤维参与承担外力的作用，对整个试样的拉伸力作用贡献较大，最终会导致横向抗拉强度和撕破强力相对较大。

不同规格生态土工布样品的抗磨损冲击性能如图3所示。从图3(a)可以看出，随着平方米质量的增加，生态土工布经磨损后强力损失率增加，说明其耐磨损性能降低。这是由于所制备的生态土工布中间层为植物纤维，其强力远低于由黏胶短纤维铺成的基底层和面层，生态土工布平方米质量越大，其基底层和面层厚度相对越薄，在摩擦过程中，平方米质量越大的生态土工布基底层和面层容易被磨损掉，其强力损失率越高，抗磨损性能降低。而生态土工布受到冲击后的贯入度减小(图3(b))，这是因为其受到外力冲击时，植物纤维层具有较强的缓冲作用，植物纤维含量越高，缓冲作用越强，抗冲击性能越好。

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型功能材料生态护坡现场试验研究[J]. 周翠英,杨旭,何韶渺,刘镇,梁彦豪.  土工基础. 2018(03)
[2]石质边坡防护中生态植被毯水土保持效果研究[J]. 袁清超,牛首业,赵廷华,牛晓繁,郭红超.  人民长江. 2017(17)
[3]新型生态植被毯边坡防护技术水土保持效应研究[J]. 赵廷华,牛首业,郭红超,袁清超,牛晓繁.  人民长江. 2017(13)
[4]可降解黄麻护坡复合植生材料的研究开发[J]. 王中珍,冯洪成,丁帅,杨琳.  山东纺织科技. 2017(01)
[5]可降解非织造布护坡复合植生材料的研究开发[J]. 王中珍,周镭,丁帅,杨琳,郑鹏程,孟灵晋,王静.  上海纺织科技. 2016(11)
[6]中国南北地区土壤对粘胶纤维降解性能的影响[J]. 林燕萍.  纤维素科学与技术. 2016(03)
[7]毛坝至陕川界高速公路边坡生态防护技术及其应用研究[J]. 罗珂,高照良,王凯.  中国农业资源与区划. 2015(06)
[8]大型露天矿山生态破坏与环境污染损失的评估[J]. 李海东,沈渭寿,贾明,张涛.  南京林业大学学报(自然科学版). 2015(06)
[9]土埋处理对粘胶纤维性能的影响[J]. 林燕萍.  上海纺织科技. 2015(08)
[10]建筑废料制备生态护坡复合材料及其基本性能[J]. 郭远臣,孙岩,陈相,朱明.  混凝土. 2014(02)



本文编号：3267891