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目前土工布的生產(chǎn)和應(yīng)用快速發(fā)展，對(duì)土工布的研究很多，但關(guān)于土工布老化性能的研究相對(duì)較少。土工布作為一種工程材料，其老化性能指標(biāo)直接影響工程的壽命、安全性和可靠性。因此，對(duì)土工布老化性能的研究具有很高的經(jīng)濟(jì)意義和戰(zhàn)略意義。美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）對(duì)土工布的定義為：一切和地基、土壤、巖石、泥土或任何其他土建材料一起使用，并作為人造工程或系統(tǒng)的組成部分的紡織品。土工布和地基、土壤、巖石、泥土或其他建筑材料一起使用，利用土工布對(duì)泥土起加固、保護(hù)、排水、過(guò)濾、隔離、防滲等作用。土工布目前已經(jīng)同水泥、鋼材、木材一起被稱(chēng)為“四大建筑材料”。

土工布根據(jù)加工方法不同可以劃分為機(jī)織土工布、針織土工布和非織造土工布。機(jī)織土工布目前使用較多的是長(zhǎng)絲機(jī)織布和扁絲機(jī)織布，材料以聚丙烯為主。經(jīng)編復(fù)合土工布是以玻璃纖維（或其他合成纖維）為增強(qiáng)材料，通過(guò)與短纖針刺非織造土工布復(fù)合而成。非織造土工布主要有短纖維針刺土工布和長(zhǎng)絲紡粘土工布，所選合成纖維原料主要是滌綸、丙綸、錦綸等，其中主要使用滌綸和丙綸。

不論針織土工布、機(jī)織土工布或非織造土工布，在加工、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，易受內(nèi)部因素和外部因素的共同作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價(jià)值的現(xiàn)象，稱(chēng)為老化。這是土工布常見(jiàn)的問(wèn)題，其本質(zhì)是高分子結(jié)構(gòu)中分子鏈的斷裂、化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化等，宏觀上則表現(xiàn)為土工布強(qiáng)度下降和宏觀結(jié)構(gòu)破壞等，是一種不可逆變化。

1老化現(xiàn)象原因

土工布老化有多種表現(xiàn)：宏觀表現(xiàn)為外觀變色、脆化、喪失光澤、結(jié)構(gòu)改變、力學(xué)性能下降等；微觀表現(xiàn)為大分子結(jié)構(gòu)改變，大分子量下降等。其中對(duì)工程應(yīng)用影響最大的就是力學(xué)性能的下降和材料結(jié)構(gòu)的改變。

老化的原因有內(nèi)因和外因兩種。內(nèi)因指材料本身的性質(zhì)，主要有：?jiǎn)误w的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、高分子體系內(nèi)部性質(zhì)、添加劑等；外因指外界的環(huán)境因素，主要有太陽(yáng)光、氧氣、熱、水分、pH值、應(yīng)力、工業(yè)氣體、海水、鹽霧、霉菌、細(xì)菌等。影響老化的原因是多種多樣的，通常各種因素共同起作用，但其中太陽(yáng)光、水、氧氣、熱是最主要的影響因素，本文主要集中對(duì)這幾個(gè)因素進(jìn)行討論。

2老化試驗(yàn)

老化試驗(yàn)是研究土工布在一定環(huán)境下的老化規(guī)律和評(píng)價(jià)土工布老化性能的手段。通過(guò)老化試驗(yàn)，測(cè)試土工布的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、彈性模量和微孔結(jié)構(gòu)等隨時(shí)間的老化情況。老化試驗(yàn)主要有人工加速老化試驗(yàn)、自然環(huán)境老化試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用老化試驗(yàn)三種。

1）人工加速老化試驗(yàn)

將試樣放置在一個(gè)老化箱內(nèi)，根據(jù)樣品實(shí)際使用情況或相關(guān)老化標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置老化箱的參數(shù)，如溫濕度、紫外線強(qiáng)度、雨淋、冷凝等。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的加速老化以后，將老化樣和原樣進(jìn)行對(duì)比，由此估計(jì)樣品的耐老化性能。采用儀器加速老化的特點(diǎn)是加速老化條件穩(wěn)定、可比性強(qiáng)、試驗(yàn)周期短、重現(xiàn)性較好。

人工加速老化試驗(yàn)主要包括：人工加速紫外老化試驗(yàn)、人工加速熱老化試驗(yàn)、人工加速氧老化試驗(yàn)、人工加速濕熱老化試驗(yàn)等。

2）自然環(huán)境老化試驗(yàn)

將試樣暴露在自然環(huán)境中，檢測(cè)土工布性能隨時(shí)間的老化情況。自然環(huán)境老化試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是采用真實(shí)的自然環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果真實(shí)可靠。缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一般至少一年，多則幾年，無(wú)法對(duì)新材料、新產(chǎn)品的老化性能進(jìn)行快速評(píng)價(jià)。