和任何产品设计一样,应用是产品设计的最终目的。土工膜作为一种工程材料,它的设计应当首先了解工程对士工膜的要求。根据工程对土工膜的要求,广泛参照相关标准,设计产品的性能、状态、结构和制造工艺方法等。
(1)工程环境对土工膜的要求
任何一种用于工程的材料,特别是性工程,材料的使用寿命是决定工程寿命的主要因素。材料在工程中的使用条件,称为「工程环境」。工程环境,包括了力的因素、热的因素、介质和时间等因素。这些因素,通常极少是单独存在的,而常常是诸因素的叠加,它们同时对土工膜发生作用,其结果是对工程材料的固有特性造成不可逆转的影响,直至破坏。工程环境是异常复杂的。翔实的分析,还要靠具体工程,由工程的设计者来完成。
水是土工膜最经常接触的一种介质,如水库、水坝、水池、建筑物的地下、屋面和厕浴间的防渗漏,都会直接与水接触。本章所述及的土工膜,其大分子上不含酰胺基、酯基等亲水基团,它们不溶于水,也不会与水发生水解反应,吸水率、透水率极低,如 GH 土工膜的吸水率小于 0.3%、其水蒸气透过小于 10-13。但是,所有的士工膜在制造过程中,都必须添加相关的助剂,这些助剂的耐水性,便成为影响这些土工膜耐水性的主要因素。
2)耐酸碱性
化工厂、电镀厂,尾矿浸渍厂等的防渗漏工程中,土工膜接触到的介质,多为各种酸、碱类的溶液。聚乙烯及乙烯共聚物土工膜、聚丙烯土工膜、聚丁烯土工膜,在常温下能抵抗绝大多数酸、碱、盐类溶液的侵蚀,但对热的,浓的氧化性酸,它们的抵抗能力是有限的。另外与耐水性相似,土工膜中所添加的各种助剂,选用不当,会严重影响土工膜的耐酸碱性。