土工材料的历史 土工材料发展史

土工材料是当今被广泛应用于岩土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物产品的统称。早在20世纪20年代，化工部门即成功地生产出人工合成材料，但直到50年代后期，这种材料才逐渐地作为一种新型的建筑材料被推广应用于岩土工程。早期的产品主要是透水的有纺及无纺土工织物，后来又生产出不透水的土工膜。随着工程实践的要求和制造工艺的提高，又陆续制造出高强加筋用的土工格栅和其他组合产品。这样，原来的土工织物一词已经远远不能概括各类产品的含义，于是在国际上出现了许多的替代名称，其中土工材料一词最为通用，不过习惯上仍然统称之为土工织物。 土工材料分为几大类材料：土工布、土工膜、土工格栅、排水板，复合土工膜，土工网，土工格室，膨润土防水毯等。
其中玻璃纤维土工格栅是一种增强路面及路基的新型优良土工基材，产品以无碱玻璃纤维长丝为主要原料，采用独特的经编织造工艺编织，经特殊胶料涂覆后而成的网状结构材料。可有效改善道路结构应力分布，抵抗和延缓由于基层裂缝引起的反射裂缝的发生，提高道路的使用寿命，并可降低造价，提高施工质量。 该产品是该公司推出的新型专利产品，采用玻璃纤维土工格栅涂覆自感压胶处理而成，在保持玻璃纤维土工格栅特性和功能的基础上，使格栅和接触面层紧密结合在一起，具有施工方便、摊铺平整等特点，尤其适用于公路建设、路面加固、旧路改造等工程的加筋增强。复合土工布是用玻璃纤维或高强聚酯纤维纱与无纺织物经经编织造或粘合而成的新型复合土工材料，有机地结合了玻璃纤维和无纺织物两者的优良性能，除具备土工格栅所具有的高强度，低延伸、高弹性模量、耐温等特性外，还具有良好的防渗透及反滤能力，是一种多功能的土工合成材料，能有效地延长工程使用寿命，减少维修频次，降低工程造价，适用于道路的路面路基、水利堤坝等工程的加筋增强及隔离防护。高强聚酯纤维土工格栅是一种增强路基的新型优质土工基材，采用高强涤纶纤维或丙纶纤维为原料，经过经编定向织造，经特殊工艺浸胶涂敷处理而成。具有极高的抗拉强度、较低的延伸率，在路基工程中能有效地防止路面开裂，提高软土地基的承载能力，防止基础沉降，减少工程造价，提高施工效率，从而提高公路、铁路等工程的使用质量及使用寿命。
土工布主要有以下三个系列：
一、针刺无纺土工布，规格100g/m2-600g/m2之间任意选择，主要原材料是采用涤纶短纤或丙纶短纤，通过针刺法制成，主要用途是：江、 海、 湖河堤的护坡，围海造田、码头、船闸防汛抢险等工程，是通过反滤起到水土保持和防止管涌的有效途径。
二、针刺无纺布与PE膜复合土工布，规格有一布一膜，二布一膜，最大幅宽4.2米主要原材料是要用涤纶短纤维针刺无纺布，PE膜通过复合而成，主要用途是防渗，适用于铁路，高速公路、隧道、地铁、机场等工程。
三、无纺与有纺复合土工布，品种有无纺与丙纶长丝机织复合，无纺与塑料编织复合，适用于基础加固，调整渗透系数的基础工程设施。
特点特点：
重量轻、成本低、耐腐蚀、具有反滤、排水、隔离、增强等优良性能。
用途：
广泛用于水利、电力、矿井、公路和铁路等土工工程：
l、土层分离的过滤材料；
2、水库、矿山选矿的排水材料，高层建筑地基的排水材料；
3、江河堤坝、护坡的防冲刷材料；
4、铁路、公路、机场跑道路基的补强材料，沼泽地带修路的加固材料；
5、防霜、防冻的保温材料；
6、沥青路面的防裂材料

古代
考古人员发现5000年前的凌家滩先民不仅能够制造精美的玉石器，而且已开始稻作农业，饲养或捕猎猪、鹿、鸟禽等多种动物丰富饮食品种。另外在房屋建设中，他们已懂得类似钢筋混凝土的：“挖槽填烧土，木骨撑泥墙”的建筑工艺。
5000年前的凌家滩人不是只会简单的搭建屋舍，事实证明，当时的凌家滩人已懂得“挖槽填烧土，木骨撑泥墙”的建筑工艺，这和现在的钢筋混凝土非常相似。工作人员说，原始先民要用经过火烧过土作为房基槽与墙体的填充材料，在基槽内用木棍作为墙体的支撑柱，然后填埋红烧的土块，并在墙体两侧表面敷上较厚的粘泥，甚至一部分还可能用芦苇杆加固。

近代
1900年，万国博览会上展示了钢筋混凝土在很多方面的使用，在建材领域引起了一场革命。法国工程师艾纳比克1867年在巴黎博览会上看到莫尼尔用铁丝网和混凝土制作的花盆、浴盆、和水箱后，受到启发，于是设法把这种材料应用于房屋建筑上。1879年，他开始制造钢筋混凝土楼板，以后发展为整套建筑使用由钢筋箍和纵向杆加固的混凝土结构梁。仅几年后，他在巴黎建造公寓大楼时采用了经过改善迄今仍普遍使用的钢筋混凝土主柱、横梁和楼板。1884年德国建筑公司购买了莫尼尔的专利，进行了第一批钢筋混凝土的科学实验，研究了钢筋混凝土的强度、耐火能力。钢筋与混凝土的粘结力。1887年德国工程师科伦首先发表了钢筋混凝土的计算方法；英国人威尔森申请了钢筋混凝土板专利；美国人海厄特对混凝土横梁进行了实验。1895年——1900年，法国用钢筋混凝土建成了第一批桥梁和人行道。1918年艾布拉姆发表了著名的计算混凝土强度的水灰比理论。钢筋混凝土开始成为改变这个世界景观的重要材料。
混凝土可以追溯到古老的年代，其所用的胶凝材料为粘土、石灰 、石膏、火山灰等。自19世纪20 年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛（见无机胶凝材料）。
20世纪初，有人发表了水灰比等学说，初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后，相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土，各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来，广泛应用减水剂，并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土；高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土；多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。

100万年以前，原始人以石头作为工具，称旧石器时代。1万年以前，人类对石器进行加工，使之成为器皿和精致的工具，从而进入新石器时代。新石器时代后期，出现了利用粘土烧制的陶器。人类在寻找石器过程中认识了矿石，并在烧陶生产中发展了冶铜术，开创了冶金技术。
公元前5000年，人类进入青铜器时代。公元前1200年，人类开始使用铸铁，从而进入了铁器时代。随着技术的进步，又发展了钢的制造技术。18世纪，钢铁工业的发展，成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶，现代平炉和转炉炼钢技术的出现，使人类真正进入了钢铁时代。
20世纪初，开始对半导体材料进行研究。50年代，制备出锗单晶，后又制备出硅单晶和化合物半导体等，使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。半导体材料的应用和发展，使人类社会进入了信息时代。

扩展资料
材料的广泛应用是材料科学与技术发展的主要动力。在实验室具有优越性能的材料，不等于在实际工作条件下能得到应用，必须通过应用研究做出判断，而后采取有效措施进行改进。
材料在制成零部件以后的使用寿命的确定是材料应用研究的另一方面，关系到安全设计和经济设计，关系到有效利用材料和合理选材。材料的应用研究还是机械部件、电子元件失效分析的基础。通过应用研究可以发现材料中规律性的东西，从而指导材料的改进和发展。
参考资料来源：百度百科-材料科学

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