土工膜的幅宽有限,工程应用中幅与幅之间需进行连接。土工膜接缝的质量往往是决定土工膜防渗效果的关键之一。我国以往生产的土工膜幅宽仅2.0m左右,近年已有幅宽达5.0~7.5m的PE和PVC膜面市。加大幅宽可减少接缝数量,有助于保证土工膜的防渗效果。
土工膜的连接方法常用的有热压硫化法、焊接法和胶接法等,其他还有一些不常用的方法,如缝合加涂胶法、溶剂焊接法等。
热压硫化法、焊接法形成的接缝,其抗拉强度可达到母材同等的强度,而胶接法则仅及母材的60%~80%,而缝合涂胶法也只能达到母材的85%~90%。至于抗渗性,一般认为接缝可以达到母材的不透水性,只要没有漏焊缺陷或开口缺陷存在。
热压硫化法一般在工厂内进行,故接缝质量易于控制。
焊接法有热焊接法和超声焊接法等,而热焊接法又有热室气焊接法和热楔体焊接法之分,两者应用都很广泛。前者常用于HDPE材料的连接,而且便于在空间狭小的场合中应用。后者可用于多种场合,而且焊缝的连续性好。热楔体焊接法示于图3.25(a)中。该法是用电热楔夹在两层被焊膜之间加热,当热楔移动时,两辊轮一起向前移动将两膜压合。焊缝的结构如图3.25(b)所示,它是一个双轨焊。两条轨道形成了两条独立的焊缝,中间的气槽可以用于焊缝质量的检验。焊缝焊接的功效约为100m/h左右。(www.xing528.com)
图3.25 土工膜接缝的结构和焊接方法
(a)热楔体焊接过程简图;(b)双轨焊缝的横截面图
超声焊接法应用也很简单,它在楔体后面连接一个振荡器,楔体的振动能将土工膜表面熔化,然后被挤压轮压紧(王钊,2002)。这种方法的最大优点是温度控制很灵敏,但成本较高,且技术要求也较高。
胶接法就是在两层膜上涂以黏接胶,然后压紧,胶结剂的选择十分重要,它应能使土工膜表面乳化,当黏合后,溶剂因具有挥发性而使接触面干燥结合,两膜搭接8~10cm。一般说来,胶接法的接缝强度不如焊接法的高。对于聚乙烯膜一般不易胶结,故需研制专门的胶结剂。据悉,我国王甫洲工程曾采用“两胶三缝”的方式实现了PE膜与PVC膜两种性质不同的膜的直接黏接,即PE一布一膜与PVC一布一膜用热熔胶黏成,黏接宽度约20cm。样品经水泡3d,日晒30d,并在室内放置约10个月后进行强度测试,抗拉强度为564N/5cm,断口在PVC膜上,而不是连接处,说明这种方法初步成功。但这种黏接尚需时间考验(葛文辉,2000)。
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