土工合成材料 聚乙烯土工膜 编制说明

《土工合成材料聚乙烯土工膜》编制说明本任务是国标委发〔2023〕10号《国家标准化管理委员会关于下达2023年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》国标委发【2023】22号，计划号：20230287-T-607项目名称《土工合成材料聚乙烯北京华盾雪花塑料集团有限责任公司/华盾雪花塑料(固安)有限责任公司、中石在八十年代末九十年代初期，在一些中小型土石坝工程开始使用土工膜防渗，防渗、阻隔材料，广泛应用于隧道、公路、屋面、水库、水渠、盐池、养殖、为更好指导企业生产，提升行业竞争力，加强产品的推广应用，急需对现行标准进行修订，修改及补充完善相关技术内容，继续保持该标准对行业的引查阅相关资料，检索整理国内外相关技术文献，对流通领域的相关产品及应用技术进行了调研，分析聚乙烯土工膜的行业情况及使用情况等。在此基础上进一步掌握了聚乙烯土工膜的发展趋势，应用方向和技术要点，编写出标准草案考虑到本标准为产品标准，为了标准今后的推广应用，工作组吸纳了国内龙头加标准制定工作，会议明确了工作重点和进程安排。根据大家的意见，修改了上研讨，讨论了标准的具体条款，并提出了主要修改意见，确定了标准的技术要求，制定并安排了试验验证工作方案。尤其是对导电土工膜、双色土工膜是否进入标准问题重点研讨征求意见，最后一致认为这两种土工膜是功能土工膜，石化（北京）化工研究院有限公司、三峡上海院工程检测部进行数据验证工作。12日在山东泰安组织召开第二次制修订工作会议暨征求意见稿讨论会，会议邀三项指标；同意屈服应变为一个范围；同意提高GH-2耐环境应力开裂性能指标；同意修改碳黑含量指标；同意提升糙面土工膜拉伸断裂强度和拉伸屈服应变指标等重要修订等。另对耐紫外线老化性能指标更改进行重点讨论，同意耐选一项不变，具体原因见修订的主要内容说明和主要试验验证情况分析。最终部分采纳条。并对标准征求意见稿和编制说明进行了补充、修改和完善，于本文件由北京华盾雪花塑料集团有限责任公司/华盾雪花塑料(固安)有限责标准文本及编制说明的编写，开展验证试验，组织开展比料，结合对聚乙烯土工膜的工艺了解，制作过程分析，领域的相关产品也进行了调研，分析使用情况进行总结和本及编制说明的编写，提供本企业积累数据，参加比对意见或建议；组织开本企业产品积累数据，提供待测样品，参加比对试验制定本文件采用的原则为：以国家相关法律、法规、规章、技术政策和规本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性原则来进行本标准的修订工作，促进环境效益、经济效益和社会效益的统一。本文件对国标GB/T17643-2011《土工合成材料聚乙烯土工膜》的内容进行修订。本标准起草过程中，主要按GB/T1.1－2020《标本文件规定了聚乙烯土工膜的术语和定义、基础原料、产品分类代号与命名、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、贮存和运输。本文件适用于以聚乙烯树脂为主要基础原料，加入功能助剂制造的聚乙烯土工膜的生产、检验本文件与GB/T17643-2011相比，除结构基础原料；增加了产品应用范围，本文件规定的聚乙烯土工膜适用于水利水电、增加了本文件引用的新文件，增加了GB/T3682.1塑料热塑性塑料熔体质更改了土工膜的定义为“以高分子聚合物为基础原料制造的单层或多层防水防渗阻隔膜或片材”，使更确切具体；增加了聚乙烯土工膜的术语和定义为“以聚乙烯树脂（PE）为基础原料制造的土工膜”；删除了高密度聚乙烯土工膜、低密度聚乙烯土工膜、线形低密度聚乙烯土工膜的术语和定义；删除了拉伸屈服强度、屈服伸长率、拉伸断裂强度、断裂伸长率的术语和定义，更改在试验方法中对指标值计算方法进行规定；删除了直角撕裂负荷术语和定义，QB/T1130中已经明确规定；更改补充完善了氧化诱导时间的术语和定义；删础原料性能应符合SH/T1801《土工膜用中密度聚乙烯树脂》要求；更改了回料的使用要求，明确所生产的土工膜应符合本文件的要求，不对其他回料、回3.7.1.1对长度下偏差、宽度下偏差均由-1%更改为+1%，目的为适应市场需求，有利于保障工程质量，减少供需双方产生高分子材料典型的拉伸应力－应变曲线见图1。绝大多数土工膜产品具有比较良好的韧性，在拉伸试验过程中形变比较大，其拉伸曲线一般为曲线b、产品因增强材料品种和含量的不同，在拉伸过程会呈现不同的曲线类型，但非D点的拉伸应变即为拉伸屈服应变。拉伸屈服应变是聚乙烯土工膜的重要之一，从一定程度上体现了聚乙烯土工膜的强度，因此应在一定范围内才能平衡土工膜产品的强度和韧性。强度过高的土工膜，屈服应变较低，材料的弹性变形能力较低，在外界条件发生较大变形时无法产生足够的弹性形变，导致土工膜产生塑性形变，厚度变薄，降低了局部强度和防渗性能；反之屈服应变过高的土工膜，虽然能满足外界大变形的需求，但其强度降低，抵抗外力的能力降低，在应力作用下易导致断裂，从而威胁工程安全。因此，屈服应变应在一定范围本次验证试验中，无论是进口产聚乙烯土工膜还是国产聚乙烯土工膜，其需要特别指出的是，国外部分标准（如GRIGM13）的技术指标为≥12%）；变和拉伸断裂应变的计算标距，主要的原因是该标准制定之初，美国绝大多数的土工膜生产企业所采用的拉力机未配备大变形引伸计，因此无法准确测定25mm标距的变化，因此他们做了比对试验，发现用夹具间距离的变化除以种测试方法较为粗糙、存在较大偏差，采用国际主流测试方法GB/T1040和膜专用料（进口TR400随着石油化工科技的进步，综上所述，本次标准修订将之前的不合理指标(≥11%，≥12%）修订为3.7.4更改了黑色土工膜碳黑含量技术性能指标。将2011版指标2.0%~效提高高分子材料耐紫外老化性能，极大延长土工膜使用寿命。本标准对土工膜产品做了碳黑含量的要求，但碳黑作为一种无机物，过度加入时一方面会导又不能含量太多时既能保证高分子制品具有很好的耐紫外老化能力，又最小限≥500小时。应力开裂是指聚乙烯制品在洗涤剂﹑水﹑阳光﹑油或其它环境活性介质存在下，受到低于其屈服点的应力或者说低于其短期强度的应力（包括内应力、外应力以及两种应力的组合）的长期作用下发生开裂而破坏的现象。对于聚乙烯类产品，承受负载条件下在某种化学物质或含有活性介质的环境中极易发生这种开裂或银纹化，指标提高有利于保障环保用土工膜在复杂环境下氧化诱导时间（OIT）是评价聚烯烃土工合成材料热氧稳定性的重要指标品质碳黑外，有时需要加入抗氧剂和光稳定剂。常见的主稳定剂大致可分为受阻酚和受阻胺（简称HALS）两类，主要用于材料在使用过程中的长期性能的度为0-300℃,但在紫外光照下不稳定，降低其抗氧化降解作用；受阻胺类，如Uvasil299，Tinuvin622等，其有效使用温度为0-150℃,且在紫外光照下结构阻胺光稳定剂效果更理想，但受阻胺光稳定剂超过150℃后将失去预期使用效准常压氧化诱导时间测试采用的200°C测试温度无法评价受阻胺类抗氧剂的土工膜中迅速挥发，从而在试验温度下失去其预期效果，检测结果失真。因此，这些土工膜的长期性能可能与没有受阻胺抗氧剂的土工膜非常相似，甚至更好。膜试样完全熔融的最低温度。测试温度的降低会延长测试时间，美标ASTMD5885/D5885M规定了采用低温高压的方法测试OIT，在仅高于聚烯烃熔融温被延长，过长的测试时间会降低测试方法的时效性，通过增加氧气压力，提高氧气浓度，增加稳定剂与氧气的相互作用几率，一定程度上弥补了由温度降低专家组建议：土工合成材料的使用温度一般都低于60℃,因此降低测试温土工膜光老化机理和防老体系的研究表明，耐紫外老化性能（紫外线照射压氧化诱导时间保留率作为评定指标。GL-2因保留率指标≥35%较低，本次修但本次验证数据：紫外老化后高压氧化诱导时间保留率≥50%合格的占比70%，常压、高压保留率至少有一项≥50%合格的占比85%。且出现高压保留率合格但高压OIT保留率不合格现象。因此本次修为增加土工膜与地基基础或织物之间等摩擦力，对土工膜表面加糙处理，目前加糙方式主要有氮气（发泡剂）发泡、压花、喷糙等。加糙方式不同增加摩擦力效果有差异，另外毛糙高度越高，增加摩擦力效果越显著。但同时，毛糙高度过高，对土工膜的力学性能造成不利影响，降低土工膜使用性能，尤其对于较薄土工膜不利影响更甚。修标组建议参考GRIGM13标准，对厚度≤1.25mm的土工膜毛糙高度保持2011版文件不变，仍为≥0.25mm,对厚度＞0.40的占比较低，因此本次修订不考虑修改毛糙高度指标。考虑适当提高毛糙拉伸断裂强度、拉伸断裂应变性能是土工膜工程应用最具价值的指标之一，是衡量材料质量的重要指标，提升指标更有利于土工膜质量提高，符合市场需求。随着近年聚乙烯土工膜加工装备进步、新型原材料树脂功能提升及加工工艺的改进等技术水平提升，聚乙烯糙面土工膜拉伸断裂强度、拉伸断裂应变性），恒定拉伸负荷法》的检测方法；删除了GB/T17391-1998聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法，更改为引用GB/T19466.6塑料差示扫描6部分:氧化诱导时间（等温OIT）和氧化诱导温度（动态OIT）的测定。三项----删除了高密度聚乙烯土工膜、低密度聚乙烯土工膜、线形低密度聚乙烯----删除了拉伸屈服强度、屈服伸长率、拉伸断裂强度、断裂伸长率、直角----删除了分类及代号表中主要原材料，同时增加推荐用途描述（见5.1表----更改了糙面土工膜毛糙高度最小值技术性能指标（见表8,2011版的表----更改了GH-2T土工膜拉伸断裂强度、拉伸断裂应变技术性能指标（见上海院、华盾雪花塑料（固安）有限责任公司进行数据验证，验证指标主要包12345789量观察检测，尺寸超过2.0mm的未发现，0.6mm～2.00mm的每平米数量在0~黑1黑1黑1黑0黑0黑1黑2黑0黑2黑1黑0黑1黑0黑1黑0黑0黑0黑1黑2黑0黑01黑1黑1黑2黑0黑0黑03黑1黑0011黑2黑11否2否3否4否5否6否7否8否9否否否否否否否否否否否否否否否否否按GB/T1040.3规定进行，试样形状为5型,试验速度为50mm/min±5横纵黑黑9黑87黑89黑8黑8黑7黑9黑8黑8黑99黑黑99黑98黑9横纵黑黑9黑8黑9黑88横纵黑79黑9黑黑黑79黑99横纵黑黑7黑黑9黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑黑200℃、99.5%纯度以上的工业氧一等品（特别干燥99.99%以上纯度氮气比85%。统计数据表明采用紫外老化后常压氧化诱导时间和高压氧化诱导时间值值>200>200>200值mm黑黑黑黑黑ABCD黑黑黑黑黑黑ABDEmm/min。拉伸断裂强度以牛顿/毫米（N/mm）为单位,按式（3）计算。计算公2.00mm数据8组拉伸断裂强度范围342%～911%。如果按拉伸断裂应变提高土工膜虽然体量不大，但是防渗系统的核心组成部分，大量应用于环卫、污水处理、矿山、市政工程、养殖、盐业、石油罐区、水利等防水防渗工程。随着“两新一重”战略的实施以及环保政策的逐渐加严，我国将继续加大工程建设投资力度，这为聚乙烯土工膜行业发展带来了新的增长机遇，同时也提出了更高的技术要求。目前土工膜行业正处于蓬勃发展阶段。据有关机构调研，其他5%。另据有关行业调研：2022年全球土工