HDPE土工膜的长久性能指标

HDPE土工膜的长久性能指标包括碳黑含量、碳黑分散度、氧化诱导时间、85℃烘箱老化、抗紫外线强度和耐环境应力开裂。由于使用土工膜的防渗工程一般都要使用多年，所以对于土工膜，其长久性能就有着非常重要的意义。HDPE土工膜的长久性能指标往往是判断一个HDPE土工膜产品质量的关键。

1）碳黑含量在HDPE土工膜的生产中加入碳黑，其主要作用是抗紫外线。土工膜在施工和部分使用过程中，长期暴露在紫外线下，而紫外线的照射会加速土工膜的老化，降低其使用寿命。表1列出了碳黑含量的测试方法、测试值和测试频率。如果碳黑含量小于2%，则不能起到很好的抗紫外线效果，而一旦碳黑含量超过3%，土工膜的抗紫外线的能力增幅将变得很不明显。因此，加入2% ~3%的碳黑含量，既保证了土工膜的抗紫外线性能，又不会由于添加过多的碳黑致使土工膜变得更加脆化。

2）炭黑分散度测试的时候，每批次HDPE土工膜取10个样品进行，将样品切片（8~15mm 厚），在100倍的显微镜下进行观察。碳黑分散度的测试定方法，是按照其分布的类型分为5类，进行对比。测试结果中第3类应不多于1个，不允许出现第4类和第5类。参照碳黑含量可以看出，碳黑的分散不均匀会造成土工膜局部由于聚集过多的碳黑导致脆化，而部分区域内含有的碳黑不足，造成这些区域更容易老化。因此碳黑的均匀分布对HDPE土工膜来说非常重要。

3）OIT氧化诱导时间氧化诱导时间是用来测试HDPE土工膜的抗氧化能力，其测试是通过加速试验，模拟土工膜在氧化环境下持续的时间。表11是不同厚度HDPE土工膜的氧化诱导时间指标。HDPE土工膜在施工和使用过程中，长期暴露在氧气环境下，氧气可以让任何事物产生老化，土工膜也不例外。通过测试氧化诱导时间，可以了解土工膜中抗氧化剂的含量水平，从而可以判断出土工膜的长久性能。氧化诱导时间是考量HDPE土工膜长久性能的一个非常重要的技术指标。

4）85℃烘箱老化温度是影响土工膜长久性能的又一因素，85℃烘箱老化是用来测试土工膜在高温情况下长久性能的加速试验。表3是不同厚度HDPE 土工膜的85℃烘箱老化指标。将HDPE土工膜的样品在85℃烘箱中烘烤90天以后，再测试其氧化诱导时间的剩余百分比。在很多应用中，土工膜所处的环境都是高温的，所以要保证土工膜的长久性能，必须要达到85℃烘箱老化的技术要求5）抗紫外线强度在土工膜中加入碳黑是为了增降土工膜的抗紫外线能力，同时也要通过专门的测试方法来测试HDPE土工膜的抗紫外线强度。表13 是不同厚度HDPE土工膜的抗紫外线强度。整个测试需要耗时1600小时，在75 ℃温度下测试20小时，然后在60 ℃下缩合作用4个小时，不停循环，直至试验结束。该试验模土工膜在白天和黑夜经受紫外线照射的情况进行测试，以判断土工膜在实际应用中，经受紫外线的照射情况下的寿命。抗紫外线强度的测试，是根据氧化诱导时间的基础上来进行的。抗紫外线强度是用高压氧化诱导时间保留的百分比表示，而不管其初始值的大小。根据国际土工合成材料协会的测试，由于标准氧化诱导时间的高温导致不切实际的结果，所以对于标准氧化诱导时间情况下的抗紫外线性能不作测试。

6）耐环境应力开裂HDPE土工膜在实际施工和使用过程中，被由于坚硬物体或外力的作用下，在土工膜表面产生刮痕或切口。在这种情况下，会对土工膜的长久性能产生一定的影响，从而对整个防渗工程的稳定性也产生不利的印象。耐环境应力开裂的测试就是模拟这种情况下，HDPE土工膜的持久性能。

耐环境应力开裂的测试是在HDPE土工膜取样，然后在厚度上做20%的切口，放入特殊的溶液中浸泡。同时在样品的一段施加重力，模拟土工膜在实际环境中受力的情形，来计算样品断裂前持续的时间。耐环境应力开裂的测试是模拟土工膜在渗滤液浸泡的环境下，受到应力，产生磨损下的持久性能。作为一个对现实使用情况真实模拟得出的指标，耐环境应力开裂是土工膜实际应用中，非常重要的一个指标。通过很多国内外的HDPE高密度聚乙烯土工膜的损坏案例，不难发现，很大一部分都是由于耐环境应力开裂指标不合格所造成的。所以在选择HDPE土工膜的时候，耐环境应力开裂是一个非常重要的指标。

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