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土工合成材料施工质量控制注意事项
土工合成材料的制造及应用都是跨行业的土工合成材料作为新型工程材料，与钢材、水泥、木材一样广泛应用于各行业的土木工程。下面由小编为大家分享土工合成材料施工质量控制注意事项，欢迎大家阅读浏览。
一.土工合成材料的问题
1.土工合成材料的制造及应用
土工合成材料的制造及应用都是跨行业的土工合成材料作为新型工程材料，与钢材、水泥、木材一样广泛应用于各行业的土木工程。但是，土工合成材料又不同于钢材、水泥、木材，它的制造及应用可以分为三个过程及三种性能。(1)合成材料过程，它一般在石油化工企业中，产品形态为粉状或颗粒状：有的还要经过加工成纤维状。但它们的性能都称其为原材料性能，其标准与分类分级一般属石油化工与化工行业。(2)材料制造过程(或称产品加工过程)，它涉及行业很多，有轻工、纺工、建材及繁多的乡镇企业等。产品形态也很多，如布、膜、管、网(格)、条、块、板等。它们的性能有其共性，更有其特殊性。但主要取决于原料的性能和配方改性。(3)材料应用过程，它涉及的行业或专业更多，有水利水电、交通、铁道、建筑等。因气候、工程地质、水文地层及工程规模、部位等的不同，所要求应用的产品性能也不同。正因土工合成材料制造及应用的跨行业性，给产品质量的控制，带来了复杂性及协调性。
目前，我国土工合成材料这处于发展时期，在高分子材料的比例还很少。例如，我国2002 年塑料制品累计产量为1400.53 万吨，其中塑料薄膜累计生产279.9万吨。而土工膜2002年应用估计不超过5万吨，约1亿平方米(约厚0.5mm，重500g/m2)，只占塑料薄膜的1.8%左右，占塑料制品的0.35%左右。这种状况很难让石油化工企业专为土工合成材料生产特用牌号的原料，也很难让化纤企业和塑料制品企业来生产专用纤维或专用薄膜。当原材料根据市场需求在不断变化的时候，这就增加了一般制造土工合成材料企业的难度，使企业很难专业化。，也不容易稳定其产品的性能和质量。同时，也模糊了设计、施工等非专业人员对土工合成材料的认识。这对普及和更新新材料、新技术是极为不利的。
2. 多行业标准必然产生不协调
通过上述分析，土工合成材料就涉及到：原材料性能、产品一般性能、产品工程性能三种。但这三种性能相同指标的涵义并不雷同，所以要求工程性能的测试方法必须相同，否则其性能相差很大。加上各行业制订的标准，由于考虑行业的特点不同，产生不协调，甚至相互矛盾是难免的。例如，产品一般性能与产品工程性能，作为塑料加工纺织品加工者，往往强调的是产品标准：而作为工程设计及使用者，则往往强调的是工程应用标准，即应用技术规范。前者认为符合产品标准为合格产品，可以出厂并使用，而后者认为产品不符合应用标准就不能使用。所以容易在质量事故责任分析上产生争议。还有一种是产品和应用标准与原材料性能之间的矛盾，例如工程需要高强机织土工布，而且价格尚不能过高，但由于化纤原材料的强度达不到7~8克/旦以上，那么产品要合格，势必增加单位面积重量，这样不仅价格贵了，同时延伸率还可能超标。
3. GB 50290一1998 《土工合成材料应用技术规范》应该成为质量控制龙头
目前我国已经制订的土工合成材料有关标准中，GB 50290一1998 《土工合成材料应用技术规范》是国家强制性标准，而其他产品标准及行业应用技术规范大都属推荐性标准。因此，推荐性标准应统一在强制佳标准的框架内，再显各自的个性与特殊性，避免不协调一致，错综复杂。当然，GB-50290标准在通过实施后要不断修改完善。并且要求其原材料的性能要服务于产品的一般性能，而产品的一般性能要服务于产品的工程性能，要统一测试技术与方法。这样土工合成材料的质量就便于控制和得到保障。
二、质量控制的问题
土工合成材料的质量控制是多方面的。当前，大多数企业都在进行ISO9001：2000 《质量管理体系》的认证工作。设计单位、施工单位也都在通过认证。应该讲，这是国际上公认的先进质量管理体系，十分有利于建立供求之间的关系，有利于国家经济建设。因此，应该鼓励大小企业采用IS09001：2000标准，以不断提高和改进产品质量，从而得到能够持续发展的机会.
但是，当前土工合成材料存在的不仅仅在于采用ISO9001：2000:标准、控制质量的问题，往往还有人为因素的干扰，特别是管理制度不严，体制不健全的情况下，企业或使用单位决策人的专业知识缺乏，或单位之间不衔接，或因利益而违约，都可能失去质量的保证。
这里用一个典型工程质量案例，谈谈土工合成材料的质量控制问题。
质量控制分析如下。
(1) 设计者可能认为：土工膜上要覆盖50cm松土，加上土工膜铺设暴露期短，所以没有对土工膜提出防老化要求。同时设计者并不了解国家产品标准GB/T17643-1998 《土工合成材料聚乙烯土工膜》中要求炭黑含量不小于2%的规定。这是目前我国设计者普遍存在的弱点。
(2) 制造者在采用美国菲利浦新加坡公司中密度聚乙烯牌号TR400 时，虽然知道切片(树脂) 中含有一定抗氧剂、光稳定剂，但是，可能并不知道是哪类抗氧剂和光稳定剂及它们的含量有多少，它们的防老化性能是否可以达到GB/T17643标准中，规定添加≥2%炭黑的性能要求贝在没有原材料商的产品质量担保书及自己试验对比的结果情况下就盲目采用，造成了原材料采用上的决策失误。实际上，切片中虽然含有告定量的抗氧剂和光稳定剂，但通过吹塑工艺加工，一般要消耗20%~40%(不同的加工工艺条件，不同的品种，影响很大)。并且在混凝土板上暴露34~38天也要再次消费剩余的抗氧剂和光稳定剂，这恐怕是当前企业普遍缺乏的知识。
(3) 施工者没有注意产品每卷外裹黑色塑料袋及供货单中，十分明确地指出施工和防暴晒的要点.，加工缺乏土工膜老化的一般知识。在不采取任何措施的情况下竟允许土工膜全暴露30多天，这是造成土工膜严重老化的主要原因。最终不该发生的事故发生了。
通过上述典型工程质量案例分析，土工合成材料的质量控制问题，再次表明与原材料，生产制造和设计施工三者的密切关系。但关键的是土工合成材料又是一种(国际性) 新技术，在工程应用中要求包括经济在内相适应的因素很多，也甚复杂，所以难能与钢筋、水泥材料那样，是定型的、论牌号的。但它又是很简单的，例如上述工程案例，只要制造时增加2%的炭黑，施工时做到随铺随复压即可，这样会是经济可靠的，因此需要各方面都增加一些专业知识。在我国，土工合成材料较系统的研究，开发、应用始于20 世纪80 年代初，至今只有二十多年的历程，虽然发展很快，但是基础理论研究及经验还十分欠缺。因此，土工合成材料产品质量的提高与应用技术规范的完善，需要进一步打基础，需要一个渐进的过程，更需要科技不断进步的支持。
三、新型工程材料发展
如前所述，土工合成材料是一种新型工程材料。它是人工合成的，有关它的知识面广，专业性很强。因此需要大力发展土工合成材料的咨询和监理工作。建议由协会组织各类专业人员，不断总结各方面的经验，监理大重工程的实施。这样会促进我国土工合成材料应用领域健康发展。
另外，加大力度完善GB 50290一1998 《土工合成材料应用技术规范》使它真正成为质量控制的龙头标准。统一测试技术及测试规程。使土工合成材料三种性态互补、协调，最终服务于工程应用，为我国经济建设作出更大贡献。
挤出片材的厚度不一致是一个严重的问题。在挤出用于热成形的薄片材时，均匀的厚度对于被成形件获得合适壁厚和防止光学变形都是重要的，这两个对于包装来说都是严重的质量问题。
厚片材的厚度变化会带来另外的变形问题——你经常不得不在辊筒上对片材进行再次加热以把它弄平整。卷材的厚度问题可能是在机向(MD)或横向(TD)的，并有着与设备、材料和工艺有关的多种多样的起因。
传统减少厚度变化的方法是添加一套扫描厚度控制系统。更好的方法是解决引起变化的问题。如果能完成这个，那么测厚系统将不必工作得太辛苦，可以被用来调整剩下的小波动。
四、设备上的成因
片材厚度变化可能来自干不正确的螺杆与模头设计、不合适的温度分布和磨损的挤出机套筒和螺杆。如果操作者有用旧的螺杆或套筒，就能区别保养记录，但他们可能不会把它看成是厚度变化之源。
螺杆引起的机向和横向的厚度变化是由冲击所引发的，因为它们重复出现，所以易于被发现。熔体泵能有助于消除由不佳螺杆设计或由磨损引起的厚度变化。
不正确的套筒温度分布也有可能导致冲击，但熔体泵不会解决这个问题，这将在黏度变化和由此引起的机向和横向上的不均匀厚度中得到反映。套筒温度分布必须将树脂的熔融特性与螺杆式样进行匹配。
针对特定的操作条件;设计出了片材挤出模头中的长流道。如果处理该种聚合物的条件并不符合模头式样，那么就会做出不均匀的产品。
五、材料上的成因
厚度问题可能由进入到加料块和模头中的熔体温度不稳定和加料与混料不稳定所引起。保持熔体流的温度稳定是维持片材尺寸的最重要因素。熔体温度直接影响着熔体黏度。甚至黏度的小小变化也将改变在模头中的流动分布，从而改变片材性能。在这里，设定不正确的套筒温度会再次易于引发故障。
材料组成的变化可能引起熔体温度和黏度变化。当处理混合料时，不稳定的混合比率可以诱发问题。检查混料器是否设定正确和运转正确是件有意义的事情。
六、工艺上的成因
不适当的速度调节、操作者引起的变化和工厂环境的变化也能影响片材厚度的变化。螺杆速度变化直接影响着机向厚度一致佳。挤出机能放大驱动系统中的任何速度差错。所以即使是小小的速度变化也能导致严重的机向尺寸变化。速度变化也影响着流体分布，从而也改变着横向的性能。利用现代具有译码器反馈的数字驱动将消除速度引起的厚度变化。
操作者对工艺参数的调节会干扰厚度的控制。而且，操作者倾向子以他们自己的方式来运行生产线。他们不应对此袖手旁观。通过增加总线控制，可以减少因操作者引起的变化，这限制了操作者经许可做出的调整的范围。总线控制也缩短了达到规范所需的启动时间。由于控制系统了解整个工艺过程，所以它能比单独的离散控制器或传统多段控制器更好地完成作业。
工厂环境的变化，例如来自敞开门或风扇的气流，也会破坏片材的尺寸。温度与湿度的季节性变化常对卷材厚度起着不利影响。户外温度可以影响冷却辊中冷却水的温度。户内温度和气流可以改变片材的冷却速度。厚度薄的片材对周围气流的变化特别的敏感。
甚至当周围因素不稳定时，闭环的特点控制能争求保持片材厚度。然而，如下面所述的自动绘图是有助于弥补环境变化的控制策略。
七、控制器自动调节
大部分的片材加工商拥有厚度控制系统。也许有2/3的依赖于以测量系统为基础的手动调节，有1/3的拥有自动调节。
轮廓扫描测量能与控制系统结合成一体，通过调节挤出机(或熔体泵)速度或冷却辊牵引速度冰来控制平均机向厚度，通过调整模头螺栓，控制横向厚度。然而，轮廓测量与控制系统生来对纠正横向轮廓是迟钝的。
传统控制系统常常是独立控制环的集合，只是纠正每个环的各个控制参数中偏差。先进的控制系统调整整个过程，集合“前馈”或预想的功能，使这些环之间的副作用减到最小。
“前馈”控制的一个好例子是在速度变化之后，立即对一个或更多套筒温度回路进行调节。“前馈”以对速度变化之后的历史过程的了解为基础。这种技术能大大减少对敏感温控区的不适，胜过等待温度的偏离和回路对温度误差做出反应。
在很多应用中，先进的控制回路能控制主要的控制回路，以维持次要的参数。一个例子是在有限范围内自动调节机筒温度，保持稳定的最终熔体温度。
依靠内部软件“map”，识别出哪一部分的片材是受哪个模栓控制，自动轮廓控制系统对模栓进行调节。考虑到片材条纹由每个模栓位置出来，但条纹可能不是笔直和平行的。
因为片材根据冷却辊和周围气流引起的冷却速度进行伸展和皱缩，模栓绘图可能是相当复杂的。自动绘图功能追踪模栓修正的结果，然后自动调节模栓条纹的内部图。它不能迅速追踪变化的环境条件，但它能提供分析起因和随后效果的线索。
操作者应当拥有必要的可视软件，以便适当地管理工艺。因为在鉴别厚度变化原因方面操作者处在“第一线”，所以操作者应当拥有所有工艺参数趋势图表的显示，以及横向轮廓图。
最后，大多数熟练操作人员可以在一条片材生产线上生产出平整而合乎规范的片材，而不管有没有自动控制器。但自动化装置越多，操作者在追踪变量上所花的时间就越少。
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