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    土工膜的蠕變應力松弛

      来源:   编辑:梦想土工膜   发布日期:2019-06-18T08:17:52   浏览量:
      蠕變是指在應力不變的情況下,土工膜材料的變形隨時間增加的特性。松弛是指在應變不變的情況下,變形物體的應力消失的現象。這是由于在將變形物體轉化爲熱能的過程中,儲存在變形物體中的彈性能量逐漸消失所致。雖然從物理的角度來看,蠕變過程會引起應力松弛過程,應力松弛過程也會引起蠕變

      過程,但這兩個過程往往被看作是兩個獨立的過程。根據物理流變學的觀點,蠕變和松弛是材料長期力學性能的兩個理想化的力學概念,這兩個概念本質上是由同一物理
      力學機制控制的。例如,恒定應力條件下的蠕變與極高應變條件下的應力松弛的宏觀區別在于蠕變過程具有外力源的能量消耗。這僅僅是由于材料結構的弱化和
      引起的內應力的降低所致。弱化過程中內耗造成的能量消耗是以材料初始累積變形能力爲代價的。
      應力松弛和蠕變是同一問題的兩個方面,本質上是不同松弛時間的運動單元對外界應力響應的結果。土工膜以塑料薄膜作爲防滲基材,與無紡布複合而成的土工防滲材料,新材料土工膜它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能,一種高分子化學柔性材料,比重較小,延伸性較強,適應變形能力高,耐腐蝕,耐低溫,抗凍性能好。這是由于鏈段的緩慢運動引起的
      分子位置的調整。土工膜具有較高的抗拉強度和延伸性,它與塑料薄膜結合後,不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力,而且由于無紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數,有利于複合土工膜及保護層的穩定,對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性,不怕酸、堿、鹽類的侵蝕,在避光使用情況下,使用壽命長當初始變形被添加到試樣中時,試樣將産生瞬時彈性變形,這是能夠跟上外力(主要是指鍵長和鍵角)的運動單元。它也是由
      (包括一些小段)的移动引起的。此时,由于分子被迫拉伸,内应力发生在分子内部,因此聚合物处于不平衡状态。为了达到新的平衡状态,聚合物的运动单元 必须向外力方向移动,以减小或消除内应力。随着时间的推移,松弛时间较长的运动单元的链段逐渐开始移动,链段热运动后,分子的缠结节点逐渐解开。这些
      運動必然導致變形。土工膜具有較高的抗拉強度和延伸性,它與塑料薄膜結合後,不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力,而且由于無紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數,有利于複合土工膜及保護層的穩定,對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性,不怕酸、堿、鹽類的侵蝕,在避光使用情況下,使用壽命長初始彈性變形逐漸恢複,但由于總變形不變,土工膜所需應力逐漸降低。如果樣品是線性聚合物,則會通過分子鏈之間的滑動
      産生流動變形。當總變形保持不變時,隨著粘性流動的發展,彈性變形所占的比例越來越小;當所有的總變形都由塑性流動變形貢獻時,當每個分子鏈的構象狀態完全適應試樣的變形時,彈性變形消失,應力降爲零。對于交聯聚合物,由于不可能産生塑性流動變形,其總變形只能通過彈性變形來維持。然而,在初始階段,一般彈性變形對應力的貢獻很大,隨後,隨著高彈性變形的發展,一般彈性變形逐漸減小,應力逐漸減小。然而,要使土工膜保持一定的彈性變形,往往需要一定的應力,而交聯聚合物的應力不能降到零。


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