钢塑土工加筋带

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钢塑土工加筋带是采用碳素弹簧钢丝、外裹聚乙烯复合而成的条带状土工合成材料,是加筋土工程中关键的受力构件。正确合理地选用加筋带,不仅可以节省工程造价,更重要的是为了保证工程结构的安全。

图片

钢塑土工加筋带

命名

型号表示方式:

① ②/③

①钢塑土工加筋带 GSLD

②单根断裂拉力 KN

③原材料名称代号 GSA

示例:断裂拉力为9kN的钢塑土工加筋带表示为:GSLD9/GSA。

规格

型号规格 尺寸规格 型号规格 尺寸规格
宽/mm 厚/mm 宽/mm 厚/mm
GSLD5 30 1.5 GSLD12 30 2
GSLD6 30 1.5 GSLD22 50 2.2
GSLD7 30 2 GSLD30 60 2.2
GSLD9 30 2

性能

①外观。色泽均匀,有粗糙整齐的花纹,不允许有裂缝、损伤、穿孔、露丝等缺陷。

②加筋带物理力学性能:

型号规格 单根断裂拉力/kN 断裂伸长率/% 断裂强度标准值/MPa
GSLD5 ≥5.0 ≤3 110
GSLD6 ≥6.0 130
GSLD7 ≥7.0 115
GSLD9 ≥9.0 150
GSLD12 ≥12.0 200
GSLD22 ≥22.0 200
GSLD30 ≥30.0 225

制造

原料

生产钢塑土工加筋带所用的原材料主要有钢丝、塑料、防老化助剂、炭黑母料等原材料,所需要钢丝为高强碳素弹簧钢丝,以确保钢丝既具有强度高,又具有韧性好的性能,塑料采用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,良好的防腐蚀性能确保钢丝不会受到侵蚀,同时加入防老化助剂和炭黑,进一步提高塑料的防紫外线和防老化性能。

①供货厂家提供每次产品检验合格报告。

②本厂产品质量管理制度。

③具体实验和检验。a.钢丝类:拉伸强度、伸长率、抗弯曲扭转次数的检测,有无锈迹、折断等情况及其重量。b.塑料辅料类:符合质量部门要求的产品牌号、产地。

工艺

(1)配混料

检查塑料及辅料是否符合实际生产要求,按质检部门的要求对各种原辅材料进行计量配方,进行加热、除湿。

(2)钢丝上盘

不允许钢丝生锈、乱丝、混杂等(如A型钢丝混入B型中)。

(3)上料

检查混合塑料是否符合生产要求,混合是否均匀,加热后水分散发情况。

(4)产品速度调节

检查塑料挤出量是否均匀,机器运转速度是否符合产品质量要求,有无缺料、露丝、产品宽窄及厚薄情况。

检查每一冷却池水温情况是否符合产品质量要求。检查压印过程,要求花纹压字清晰,宽窄厚薄符合质量标准。

(5)检查检验

检查第二冷却池水温情况,检验产品是否合格,检查产品计量是否准确。

(6)包装

复检产品质量情况,对产品进行再计量。

(7)专职检验员进行再检合格后,由打包员打包入库,进行巡回检查投入产出情况,并做好检验原始记录。

设备

1.塑料混合的混料机

用于塑料与防老化助剂、炭黑母料等的混合,根据材料特性将所配原料充分混合均匀。

2.挤出机

主要选用SJ70~SJ90型塑料挤出机,挤出机的电动主机选用直流调速或变频调速电机,以提高螺杆的旋转稳定性。挤出机主要用于塑料加热塑化、挤出,优化工艺参数,使塑料既具有良好的流动性,又具有良好的复合性能。

3.专用模具

专用模具的作用主要满足聚乙烯塑料加热塑化以后与高强钢丝覆合拉伸成条带型,并通过整形装置将钢丝单独平整分布,以确保每一根钢丝表面均有塑料保护层。

4.滚花压印机

在产品经过一次冷却尚未完全成型之前,通过专用滚压设备压制成粗糙的花纹和肋条以增强筋带表面的粗糙程度,提高产品的似摩擦系数。在压印过程中,同时将产品的商标、代号均一次压制完成,以突出产品的品牌形象,防止假冒伪劣产品的出现。

5.牵引机

加筋带经过两次冷却、压印之后基本定型,通过牵引机送到下步工序,牵引机设置了调速装置,可根据前一步工序的速度来调节快慢,达到同步要求。

6.计米机

加筋带除生产标准包装和定尺产品外,也可根据用户的特殊要求,安排生产非定尺产品,以满足不同工程所需。

7.卷带机

通过检测和计量后的产品随卷带机收卷,调整大小及松紧度一致后成盘。根据规格型号的要求每3~4盘捆扎打包成一个包装(件),通过检验员标贴合格证后装入特制的塑料编织袋中即为成品入库。

解决问题

①筋带的强度。钢塑复合带的拉力由高强钢丝承担,并根据工程需要采用不同的钢丝直径及根数来改变筋带的拉力大小。

②变形及断裂伸长率。钢丝与外包裹层能协调作用,断裂伸长率很低,有效地解决了筋带变形大的问题。

③蠕变。主要受力元件为钢丝,蠕变量很小。

④柔性。此产品有较好的柔韧性,便于生产运输及施工,同时也满足技术上的要求。

⑤摩擦因数。通过生产过程中对塑料表面的处理,可压制成粗糙的花纹和肋条,以增强筋带表面的粗糙程度,提高摩擦因数。

⑥防腐及耐久性。在生产过程中,掺入一定比例的抗老化剂、抗氧化剂、光屏蔽剂等,搅拌均匀,同时进行充分的热挤压,以减少分子间的孔隙,防止钢丝受潮而锈蚀。

工程应用

加筋土技术的设计理论和施工技术日臻成熟,钢塑土工加筋带的应用领域也不断扩大。采用钢塑土工加筋带的行业代表性项目有:

铁路行业:渝遂成铁路客运专线、襄渝铁路二线、渝怀铁路、成昆铁路等项目;

公路行业:同三、青银、沈大、楚大、大运、包茂、京港澳、成绵广等高速公路项目;

水利行业:南水北调、长江三峡、山西太原黄河供水、广东广州南沙填海、重庆长江、嘉陵江、四川攀枝花、阆中、宜宾,江西抚州等城市滨江公路工程;

电力行业:贵州大方电厂、贵州发耳电厂、山西左权电厂、甘肃兰州二热电厂、重庆鸡冠石变电站、湖南邵东变电站、湖南怀化牌楼变电站、广东肇庆换流站、陕西金州变电站、陕西安康西郊变电站、四川宜宾城南变电站等工程;

煤炭行业:内蒙古神华集团准噶尔露天矿、河南登封煤矿;

机场行业:四川攀枝花保安营、四川绵阳南郊、湖南邵阳邵东等机场工程;

矿山行业:福建宁化行洛坑钨矿、江西昌都金鼎钨钼矿等项目;

发展方向

加筋材料在加筋体结构中的作用是承受垂直荷载和水平力作用,并与填料产品摩擦力,由此要求加筋材料具有以下特性:

①较高的拉伸强度;

②较好的柔性,以适应填土的不均匀性和沉降;

③筋材与填料间有较大的摩擦因数;

④在填土中受拉后,有一定范围的变形,不易产品脆性破坏,蠕变小;

⑤有良好的抗老化、耐腐蚀性能,化学稳定性好;

⑥使用寿命长,造价低,施工方便。

发展简史

20世纪60年代,法国工程师Henry Viadl将“加筋”的概念上升为理论。1960年他根据三轴试验结果,提出了加筋土概念,并于1963年首先发表了他的研究成果,提出了土的加筋方法和设计理论。应用此理论,1965年在法国比利牛斯山的普拉尼尔斯建造了第一座加筋土挡墙,并获得了成功。之后,迅速在世界各地发展应用。世界各地不同环境下的加筋土结构,经受了各种荷载(静、动、温、水)和位移的试验,通过整体观测与分析研究,从理论与实践两方面均取得了很大的进展。

20世纪70年代后期现代加筋土技术引入中国。

1978—1979年,在云南田坝矿区建成了3座2~4m高的我国第一批试验性加筋土挡墙。因其结构简单、施工容易、造价节省、对地基承载力要求低、外形美观等特点,引起了我国土木建筑行业技术人员的兴趣。

1981年,在山西晋城—陵川公路线上建成了一座长81.75m、最高达12m的路肩式加筋土挡墙。

1984年,在重庆长寿白沙湾长江北岸又成功地建造了一座高26m、长110m的加筋土码头。

随着加筋土技术不断地推广应用和发展,特别是新一代复合加筋材料的出现,为科研设计人员大胆尝试和探索提供了筋材保证。

从1992年开始,国内高大加筋土工程不断涌现。

1992年,在重庆潼南涪江大桥引道工程中首次采用钢塑土工加筋带建成了一座最高达12m的双面加筋土挡墙。

1995—1998年,长江三峡重庆库区采用钢塑土工加筋带建成了2座超过50m的特高加筋土工程。

1998年,在地震多发地区云南楚(雄)大(理)高速公路采用钢塑土工加筋带,建成了43.75m高的中国高速公路第一加筋土高墙。

1998—1999年,在黑龙江省的鹤岗、伊春市东北高寒冻胀地区分别建成了3座双面加筋土挡墙,挡墙最高达36m,最长达800m。经过两个冬季-30℃以下的冻胀考验,目前运行良好,而这3座挡墙均采用了钢塑土工加筋带。