土工布目前已经同水泥、钢材、木材一起被称为“常用建筑施工材料”。土工布根据加工方法不同可以划分为机织土工布、针织土工布和非织造土工布。机织土工布目前使用较多的是长丝机织布和扁丝机织布,材料以聚丙烯为主。经编土工布是以玻璃纤维(或其他合成纤维)为增强材料,通过与短纤针刺非织造土工布复合而成。
非织造土工布主要有短纤维针刺土工布和长丝纺粘土工布,所选合成纤维原料主要是涤纶、丙纶、锦纶等,其中主要使用涤纶和丙纶。不论针织土工布、机织土工布或非织造土工布,在加工、储存和使用过程中,易受内部因素和外部因素的共同作用,其性能逐渐变坏,以致后丧失使用价值的现象,称为老化。这是土工布常见的问题,其本质是高分子结构中分子链的断裂、化学结构的变化等,宏观上则表现为土工布强度下降和宏观结构破坏等,是一种不可逆变化。
使两种多种材料间不流失、不混杂,保持材料的整体结构和功能,使构筑物载荷承受能力加强过滤由细料土层流入粗料土层时,利用针刺土工布良好的透气性和透水性使水流通过,而有效的截流土颗粒、细砂、小石料等,以保持水土工程的稳定。
无纺土工布的作用:隔离用土工布对具有不同物理性质(粒小径大、分布、稠度及密度等)的建筑材料(如土体与砂粒、砂粒与砾石、土体与混凝土等)进行隔离。排水土工布是良好的导水材料,它可以在土体内部形成排水通道,将土体结构内多余的液体和气体外排。
土工布在工程中采取防护措施,例如尽量缩短材料在日光中暴露的时间,用岩土(要求在750px厚以上)或者深水覆盖等。沥青路面在温度、交通与气候的综合因素作用下,路面结构产生结构性损坏,如纵、横向裂缝与网裂,表面损坏(如坑槽、松散、推移等)和车辙等损坏现象。
路面损坏影响行车及沥青混和料罩面处理。但往往由于原路面的裂缝是在温度与交通荷载的综合作用下产生变形,造成沥青罩面层在原裂缝处反射开裂,较大的反射裂缝会导致路表水渗入,从而引起沥青罩面层新的病害。可采用土工布应力吸收夹层来减少或延缓裂缝的反射,有研究表明:土工布合成材料可防止反射裂缝,沥青面层厚度可减薄36%,车辙可减少50%,延长道路的使用寿命3~6年。对于沥青路面罩面工程,一般采用满铺方式进行处理,如裂缝较少路段(只有少量横向裂缝)也可采用缝铺方式,土工布铺设在旧沥青路面表面。
制造土工布的原材料有:短纤涤纶、短纤丙纶、聚酯长丝、PP扁丝等。土工布根据生产工艺的不同分为:涤纶/丙纶短纤针刺土工布、PP扁丝编织土工布、针刺纺粘长丝土工布、单双面热复合防渗土工布、机织土工布等。土工布还具有抗拉强度高、膨胀系数低、延伸率低、温度适应范围大等特点,可有效防止路面裂缝扩大,延缓反射裂缝的产生,延长道路使用寿命,主要用于沥青路面的维修。
土工布的用途:铁路路基的加筋、公路路面的养护、运动馆、堤坝的防护、水工建筑的隔离、遂洞、沿海滩涂、围垦、环保、园林绿化等工程中使用。防水土工布还应考虑到分解高成员防水卷材适应系的粘结剂、动土工艺等动土环境要素。