聚合物加筋材料的优化方案

现代的聚合物产品如高密度聚乙烯 （HDPE）、聚丙烯 （PP）、聚酯 （PER）等拉伸强度为60～80MPa，经过拉拔，拉伸强度还可成倍提高。用这些材料制成的土工格栅是很好的加筋材料。由于制造工艺不同，现在常用的土工格栅有两种。

1.拉拔制成的土工格栅

在挤压制成的聚丙烯板材或高密度聚乙烯板材上成排冲孔，然后单向拉伸或双向拉伸。单向拉伸制成椭圆形孔和肋条，如图9.26 （a）所示，双向拉伸制成正方圆角形孔和双向肋条，如图9.26 （b）所示。

在制造过程中，经过定向拉拔，使聚合物分子定向排列，加强了分子链间的联结力，使抗拉强度比原材料提高5 ～10 倍，而拉伸率低到原材料的10%～15%，而且降低了蠕变量，用作加筋材料，既具有高强度，又减少了变形量。埋在土中加筋时，土砂嵌入格栅孔眼中间，与土砂间的摩擦系数可比土工织物与土砂间摩擦系数增大80%～100%。

2.熔接筋带土工格栅

将高强度聚酯芯材拉紧产生预应力，以提高其抗拉强度，降低拉伸率和蠕变量成为高强度筋带。将两组高强度筋带90°排列，在交接处熔接便成为熔接筋带格栅，如图9.27 所示。

表9.22　土石坝抗震稳定安全系数

图9.26　拉拔制成的土工格栅

（a）单向拉伸格栅；（b）双向拉伸格栅
1—肋条；2—横条；3—纵肋；4—横肋(www.xing528.com)

图9.27　熔接筋带土工格栅

土工格栅型号很多，肋条间距、筋条厚度、材质、抗拉强度都可向厂家订货时提出要求。Tensar公司的两种产品规格（与国产规格相同）见表9.23、表9.24。其物理力学性质见表9.25。

表9.23　单向拉伸土工格栅SR2产品规格

表9.24　双向拉伸土工格栅SS2产品规格

表9.25　3种土工格栅的物理力学性质及用途

土工格栅加筋材料运输轻便、安装和焊接工艺简单，与土、砂、碎卵石紧密嵌填，咬合力和摩擦力大，抗拉强度高，是理想的加筋材料。