土工布是目前土工合成材料領(lǐng)域發(fā)展迅猛的一種紡織材料,被廣泛應用于公路、鐵路、水利、建筑等各類(lèi)工程項目中。土工布的老化性能直接影響工程的可靠性和安全性,研究土工布的老化現象及原因,建立和規范老化標準測試方法,進(jìn)一步提高土工布的老化性能,對工程應用具有很高的經(jīng)濟和戰略意義。

老化現象原因：

　　土工布老化有多種表現：宏觀(guān)表現為外觀(guān)變色、脆化、喪失光澤、結構改變、力學(xué)性能下降等；微觀(guān)表現為大分子結構改變，大分子量下降等。其中對工程應用影響較大的就是力學(xué)性能的下降和材料結構的改變。
　　老化的原因有內因和外因兩種。內因指材料本身的性質(zhì)，主要有：?jiǎn)误w的結構狀態(tài)、高分子體系內部性質(zhì)、添加劑等；外因指外界的環(huán)境因素，主要有太陽(yáng)光、氧氣、熱、水分、pH值、應力、工業(yè)氣體、海水、鹽霧、霉菌、細菌等。影響老化的原因是多種多樣的，通常各種因素共同起作用，但其中太陽(yáng)光、水、氧氣、熱是較主要的影響因素。

老化試驗：

　　老化試驗是研究土工布在一定環(huán)境下的老化規律和評價(jià)土工布老化性能的手段。通過(guò)老化試驗，測試土工布的強度、伸長(cháng)率、彈性模量和微孔結構等隨時(shí)間的老化情況。老化試驗主要有人工加速老化試驗、自然環(huán)境老化試驗和實(shí)際應用老化試驗三種。

一、人工加速老化試驗：

將試樣放置在一個(gè)老化箱內，根據樣品實(shí)際使用情況或相關(guān)老化標準，設置老化箱的參數，如溫濕度、紫外線(xiàn)強度、雨淋、冷凝等。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的加速老化以后，將老化樣和原樣進(jìn)行對比，由此估計樣品的耐老化性能。采用儀器加速老化的特點(diǎn)是加速老化條件穩定、可比性強、試驗周期短、重現性較好。

二、自然環(huán)境老化試驗：

將試樣暴露在自然環(huán)境中，檢測土工布性能隨時(shí)間的老化情況。自然環(huán)境老化試驗的優(yōu)點(diǎn)是采用真實(shí)的自然環(huán)境進(jìn)行試驗，結果真實(shí)可靠。缺點(diǎn)是費時(shí)費力，一般至少一年，多則幾年，無(wú)法對新材料、新產(chǎn)品的老化性能進(jìn)行快速評價(jià)。

三、實(shí)際應用老化試驗：

該試驗在實(shí)際工程應用中進(jìn)行，在工程現場(chǎng)定期取樣，測試強度損失率及有關(guān)指標，了解實(shí)際應用中材料的老化程度。實(shí)際應用老化試驗優(yōu)點(diǎn)是在具體的施工環(huán)境中取樣試驗，數據真實(shí)可靠。缺點(diǎn)是時(shí)間周期長(cháng)，普遍適用性較差。

　　在理論研究方面，人工加速老化和自然環(huán)境老化之間的相關(guān)性研究是一個(gè)比較活躍的領(lǐng)域。人們提出老化模型灰色預測，通過(guò)相關(guān)性研究用人工加速老化試驗結果去預測自然老化時(shí)間。老化模型灰色預測是基于灰色系統理論的一種預測方法，根據已知數據建立一個(gè)由過(guò)去引申到將來(lái)的灰色模型，從而確定系統未來(lái)的發(fā)展變化趨勢

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