關(guān)于我國土工合成材料標準建設的幾點建議

潘 甘 張 星 靳向煜

(1.中央直屬廣州棉花儲備庫籌建處，廣州，510095;2.東華大學紡織學院，上海，201620;3.東華大學產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心，上海，201620)

我國于20世紀80年代開始大規(guī)模使用土工合成材料，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，不但在公路交通工程得到很好的應用，在住宅、倉庫等工程應用中也有了顯著進步。隨著土工合成材料設計水平、施工能力的提高，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應用不斷涌現(xiàn)，因此相關(guān)標準的修訂愈發(fā)重要。完善的土工合成材料標準體系是工程建設中招投標雙方對質(zhì)量糾紛用數(shù)據(jù)說話的最好辦法，是生產(chǎn)企業(yè)進入市場、參與國內(nèi)外貿(mào)易競爭的通行證，是土工產(chǎn)業(yè)鏈之間的技術(shù)紐帶，更是土工產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)展的保證。

本文介紹了國內(nèi)外土工合成材料標準的現(xiàn)狀和特點，并結(jié)合棉花儲備庫工程應用中使用土工合成材料時碰到的問題，在調(diào)研的基礎上對我國相關(guān)測試標準體系的建設和完善提出幾點建議。

1 國內(nèi)外土工合成材料標準現(xiàn)狀

1.1 國外土工合成材料標準

歐美國家對土工合成材料標準的研究和建設較早［1］，都有各自獨特的標準或規(guī)范，其中美國和英國的測試方法較為齊全。美國ASTM中含有137項測試項目，英國在BS和TRRL 基礎上積極吸收美國ASTM的測試方法，法國和其他國家也都力求測試方法的齊全。

國外土工合成材料標準的建設主要具有以下特點［2］：

(1)標準中不僅有室內(nèi)測試標準，還包含部分現(xiàn)場測試標準，涉及施工方法和施工質(zhì)量檢驗等，如ASTM D6214《化學熔接法現(xiàn)場連接土工膜的完整性測試方法》等。

(2)測試標準更新速度快，能針對新材料及時提出相關(guān)測試方法，對傳統(tǒng)材料能找出新的測試方法。如瀝青土工膜等新材料，相應的新測試方法有ASTM D6992《使用分級等溫法對土工合成材料加速拉伸蠕變和蠕變斷裂的標準試驗方法》等。

(3)測試標準不局限于單一的材料性能，還注重與其他物質(zhì)的相互作用，如ASTM D6706《土工織物拉拔測試方法》等。

(4)測試標準中包括一些有關(guān)測試選擇和管理方面的導則，如ASTM D5819《土工合成材料耐久性評價方法選擇導則》等。

1.2 國內(nèi)土工合成材料標準

我國土工合成材料標準的發(fā)布較晚，于1998年開始實施。我國發(fā)布的關(guān)于土工合成材料標準可歸納為三大類：

(1)測試方法標準：涉及各類材料性能指標的測試設備和測試技術(shù)與方法。目前我國還沒有國家統(tǒng)一的土工合成材料測試規(guī)程，水利部發(fā)布了SL 235—2012《土工合成材料測試規(guī)程》［3］，交通部發(fā)布了JTG E50—2006《公路工程土工合成材料試驗規(guī)程》［4］。測試規(guī)程涵蓋了土工合成材料的單位面積質(zhì)量、厚度、有效孔徑、垂直滲透特性、水平滲透特性、條帶拉伸、握持拉伸、脹破強力、頂破強力、刺破強力、接頭/接縫拉伸、落錐試驗、剝離強度、撕破強力、抗氧化性能、抗酸堿液性能、直剪摩擦性能、抗磨損性能、拉伸蠕變、防滲性能和抗紫外線性能等。

(2)產(chǎn)品標準：涉及各種材料的分類、規(guī)格、代號、制定技術(shù)、測試方法等。全國紡織品標準化技術(shù)委員會產(chǎn)業(yè)用紡織品分會編制并發(fā)布了GB/T17638—1998《土工合成材料短纖針刺非織造土工布》、GB/T17639—2008《土工合成材料 長絲紡黏針刺非織造土工布》、GB/T17640—2008《土工合成材料 長絲機織土工布》、GB/T17641—1998《土工合成材料 裂膜絲機織土工布》、GB/T17642—2008《土工合成材料 非織造布復合土工膜》、GB/T18887—2002《土工合成材料 機織/非織造復合土工布》。全國塑料制品標準化技術(shù)委員會編制并發(fā)布了GB/T17643—2011《土工合成材料 聚乙烯土工膜》、GB/T17688—1999《土工合成材料 聚氯乙烯土工膜》、GB/T17689—2008《土工合成材料塑料土工格柵》、GB/T17690—1999《土工合成材料 塑料扁絲編織土工布》、GB/T18744—2002《土工合成材料 塑料三維土工網(wǎng)墊》、GB/T19274—2003《土工合成材料 塑料土工格室》、GB/T19470—2004《土工合成材料 塑料土工網(wǎng)》。交通部發(fā)布的用于公路工程的一系列土工合成材料產(chǎn)品標準有16個。

(3)應用技術(shù)規(guī)范：該規(guī)范涉及材料在工程中的設計與施工標準，由有關(guān)的工程標準部門編制。如國家標準GB50290—1998，水利部發(fā)布的SL/T225—1998，鐵道部發(fā)布的TB 10118—2006，交通部發(fā)布的JTJ 239—2005(水運)與JTJ/TD32—2012(公路)，中國土工合成材料工程協(xié)會編制的CTAG 02—1997《塑料排水帶地基設計規(guī)程》。

從上述分析可以發(fā)現(xiàn)，我國現(xiàn)行的土工合成材料測試標準及檢測技術(shù)具有以下幾個特點：

(1)我國土工合成材料標準基本包含了工程中常用的產(chǎn)品類別，對土工織物、土工膜、土工復合材料、土工特種材料等大項均有涉及，但各部委均有自己的標準體系，相互之間有相似也有差別。這些標準的差異對制造商和購買者易造成較大分歧，為便于交易，雙方通常放棄國內(nèi)標準而采用歐美標準。

(2)我國土工合成材料測試標準的建立基本上是以ISO標準為藍本，ISO標準未涉及的則主要參照ASTM標準［5］。不難發(fā)現(xiàn)，ISO標準和ASTM標準大同小異，在試驗原理與方法上基本一致，僅在測試參數(shù)的細節(jié)上有所差異，只有少數(shù)標準在測試方法上存在區(qū)別，主要還在于標準的細化程度與覆蓋面上。我國關(guān)于土工合成材料測試標準的數(shù)量遠遠少于ASTM標準。

(3)我國現(xiàn)行的土工合成材料標準基本能夠與國外先進標準同步，但以室內(nèi)指標測試為主，缺乏現(xiàn)場測試標準。其中有些標準還存在使用時間過長，不能及時更新、補充的問題。

(4)我國土工合成材料標準的建立所需時間較長，從立項到發(fā)布實施通常需要2～3年時間。

(5)我國專門研制、生產(chǎn)土工合成材料檢測儀器的廠家較少，對相關(guān)標準的研究力度不夠，與實際檢測要求有差距，測試的準確度和檢測效率都不高。若測試儀器達不到標準要求，標準則形同虛設;同時測試儀器的精度不同，測試結(jié)果將沒有可比性［6］。

(6)我國土工合成材料國家標準和行業(yè)標準的覆蓋面不夠完整，部分測試項目找不到對應標準，如土工膜的2%正割模量標準、土工膜接縫剝離強度與剪切強度標準等。土工合成材料的部分行業(yè)標準超前于國家標準，對土工合成材料測試的整體框架起到了顯著的支撐作用，如GCL和排水板的測試主要依靠行業(yè)標準。棉花儲備庫對地面防潮要求很高，但使用的防潮土工布的質(zhì)量無法從其測試數(shù)據(jù)上得到保證。

2 完善我國土工合成材料標準體系的建議

我國土工合成材料標準體系自建立至今，經(jīng)過十多年的發(fā)展，已經(jīng)形成較為科學、規(guī)范、合理的測試標準體系，但與國外先進標準體系相比，仍存在許多不足。為完善我國土工合成材料標準體系，我們提出以下幾點建議：

(1)在現(xiàn)有標準基礎上，統(tǒng)籌建立完善的國家標準體系。目前我國關(guān)于土工合成材料標準的數(shù)量較多，但涉及鐵道、交通、水利等多個部門，各部門要求不一，標準存在差異，給市場帶來隱患。因此需要建立起整體性與技術(shù)性相統(tǒng)一的測試標準體系，以及系統(tǒng)與科學的標準修訂制度，使得土工合成材料測試技術(shù)能夠不斷發(fā)展。

(2)充分總結(jié)國內(nèi)經(jīng)驗，積極學習國外成熟標準體系，補充新的測試方法和必要的現(xiàn)場測試方法，同時要與我國的測試現(xiàn)狀、工程實際相結(jié)合，做好驗證工作。

(3)補全測試標準項目，擴大標準覆蓋面。對比國外標準不難發(fā)現(xiàn)，我國還有很多測試項目沒有展開，有些領(lǐng)域的測試項目代表了新的發(fā)展趨勢，在工程應用中有很高的技術(shù)價值，應該抓住時機，趕上世界的步伐。

(4)細化測試標準的適用范圍，考慮、區(qū)分對于不同類別土工合成材料的測試指標可能會有不同的操作流程和試驗結(jié)果，使得各類土工合成材料都有明確的標準參照。

(5)推進新產(chǎn)品的測試技術(shù)研發(fā)。土工合成材料作為一種新型材料，新產(chǎn)品層出不窮，應用領(lǐng)域日益擴大，應及時掌握發(fā)展方向，做好技術(shù)儲備，讓新產(chǎn)品的上市“有法可依”。

［1］包承綱.土工合成材料應用原理與工程實踐［M］.北京：中國水利水電出版社，2008.

［2］王正宏.ASTM有關(guān)土工合成材料的試驗標準，兼述我國的相應標準［C］//中國土工合成材料創(chuàng)新發(fā)展論壇論文集，2009.

［3］水利部.SL 235—2012土工合成材料測試規(guī)程［S］.北京：中國水利水電出版社，2006.

［4］交通運輸部.JTG E50—2006公路工程土工合成材料試驗規(guī)程［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［5］張鵬程，白建穎.土工合成材料測試標準體系的建立與完善［C］//第八屆中國土工合成材料學術(shù)會議論文集，2012.

［6］劉蓮，倪冰遠，楊瑞兵，等.淺析國內(nèi)土工合成材料測試標準［J］.非織造布，2010，18(6)：8-11.