防老化土工织物的配方、规格和人工加建老化试验结果

（一）防老化聚丙烯编织土工织物^{［39，40］}

①配方：见表4－4－1。

表4－4－1 聚丙烯（PP）编织土工织物含防老化母料量单位：%

②试验结果：见表4－4－2至表4－4－4。

表4－4－2 聚丙烯扁丝人工加速老化试验的强度保持率 单位：%

注：暴晒：碳弧日光灯。测试仪器：WFL－SUN－DC阳光型耐候仪，日本制造。

表4－4－3 聚丙烯扁丝大气老化试验的强度保持率 单位：%

注：暴晒：广州，朝南45°（9月份开始）。试验条件：广州地区太阳总辐射年总量460kJ/cm²。

表4－4－4 防老化聚丙烯编织土工织物洋河工程试验的强度保持率 单位：%

注：暴晒：河北宣化洋河整治试验站，1986年开始使用。试验条件：织物制成袋灌入砂土，南上：指南站露天暴晒，南下：指南站地下部分。

③判断与分析：从表4－4－2、表4－4－3可以看出，普通聚丙烯扁丝（配方1）人工加速老化400h，强力为零；大气老化2个月，强度保持率降至55.70%。而防老化聚丙烯扁丝（配方2）人工加速老化1800h，强力保持率还达61.67%；大气老化84个月，强度保持率还达46.10%。

从表4－4－4可以看出，老化聚丙烯编织土工织物在河北宣化洋河整治试验站，使用19个月，即露天暴晒，还有很好的防老化性能。实际工程从1986年开始使用到1996年，经过10年的使用还有很好的防老化性能，这是中国防老化聚丙烯编织土工织物，露天使用最早和寿命最长的典型工程案例。

（二）着色防老化聚丙烯编织土工织物^［41］

①配方：见表4－4－5。

表4－4－5 聚丙烯（PP）编织土工织物组成含量 单位：%

②试验结果：见表4－4－6至表4－4－8。

表4－4－6 PP编织土工织物大气老化试验的强度保持率 单位：%

注：暴晒：广州，朝南23°，（1993年5月至1996年5月）。

试验标准：《GB/T 3681－2011塑料 自然日光气候老化、玻璃过滤后日光气候老化和菲涅耳镜加速日光气候老化的暴露试验方法》。

失效标准：当强度保持率达到45%所对应的时间为终止时间。

①原始强度单位：扁丝为N；编织布为N/5cm。

表4－4－7 PP充沙袋模拟试验的强度保持率 单位：%

续表

注：暴晒：广州（1993年5月至1996年5月）。

模拟试验：将每个袋装半袋沙子，封住袋口，分别试验条件：a. 平放在草地上暴晒，并把砂压平，使其成水平放置，沙层厚度7～8cm；b. 埋地. 平放在1m深的坑内，上面覆盖土掩埋；c. 浸水，放在距地面约4m深的排水沟的砂井中浸渍，上面盖上铸铁沙井盖；d. 平放在电缆沟里的沙子上，电缆沟上面盖上水泥板，水泥板与袋相距60cm。

表4－4－8 PP充沙袋放在草地上暴晒试验的温度测试结果(www.xing528.com)

注：暴晒：广州（1993年8年4月25日14 时）。气候条件：晴天（无云），平均风速为0.7m/s。

③判断与分析：从表4－4－6可以看出，扁丝按强度保持率45%为失效标准，配方1终止时间为4.1个月；配方2为5.7个月；配方3为33个月；配方4约为66个月。即：防老化性能好的排序是：配方4＞配方3＞配方2＞配方l。编织布有同样的排序。同时还可以看出，扁丝经过制造生产的编织布，其防老化性能有所下降。

从表4－4－7可知聚丙烯充沙袋放在草地上暴晒，阳面的老化速度相当快，可能有两个原因：a. 接受太阳的辐射能较多，由于充沙袋的阳面为水平暴晒，即0 °角暴晒，它接收到太阳光总辐射量比23°角多（1993年5月至9月测得总辐射量：0°角为2218.43MJ/m²，23°角为1933.38MJ/m²，0°角比23°角多接收14.7%的太阳辐射量）。b.聚丙烯充沙袋在暴晒中，接收到的辐射能转化成的热量积存于沙子中使编织土工织物的温度上升产生热老化作用。从表4－4－8可以看出，在那瞬间充沙袋布与沙之间空隙的温度比其他任何地方都高，它比沙面高8.5℃，比地表面高30℃，比百叶箱内高31.7℃。从配方4充沙袋草地暴晒36个月阳面的外观观察，阳面没有发现断丝现象，与沙接触的面发现不少丝已断，说明热老他已经产生。

从表4－4－7还可以看出，充沙袋放在草地上暴晒，阳面的防老化性能好的排序是配方4＞配方2＞配方1。虽然配方4充沙袋经向2.8个月就达终止时间，但暴晒36个月，仍有一定的强度（经向104.9N/5cm，强度保持率10.3%，纬向144.8N/5cm，强度保持率15.0%）固定着沙的流失。而配方2到5个月就已经粉化，失去固沙的作用。

（三）防老化丙纶针刺无纺土工织物^［10］

①规格：350g/m²。

②配方：见表4－4－9。

表4－4－9 丙纶（PP）针刺无纺土工织物含防老化母料量 单位：%

③试验结果：见表4－4－10。

表4－4－10 PP针刺无纺土工织物人工加速老化试验结果

注：暴晒：荧光紫外灯（UV－B型），黑板温度60℃。

测试标准：《ASTM G53－88非金属材料暴晒用光、水暴晒仪（荧光紫外－冷凝型）标准操作规程》。

测试仪器：UV－1 型非金属材料老化试验仪，常州新区普克新科技开发公司制造。

④判断与分析：从表4－4－10可以看出，加防老化母料的丙纶针刺无纺土工织物有很好的防老化性能。

（四）防老化丙纶纺黏法无纺土工织物^［10］

①规格：300g/m²。

②配方：见表4－4－11。

表4－4－11 丙纶（PP）纺黏法无纺土工织物含防老化母料量单位：%

③试验结果：见表4－4－12。

表4－4－12 PP纺黏法无纺土工织物人工加建老化试验结果

注：暴晒：荧光紫外灯（UV－B型）。

测试标准：《ASTM G53－88非金属材料暴晒用光、水暴晒仪（荧光紫外－冷凝型）标准操作规程）》。

测试仪器：UV－1 型非金属材料老化试验仪，常州新区普克新科技开发公司制造。

④判断与分析：从表4－4－12可以看出，不加防老化母料的丙纶纺粘法无纺土工织物，经荧光紫外灯（UV－B型）人工加速老化144h已经老化，而加防老化母料的丙纶纺粘法无纺上工织物还有较好的防老化性能。