[发明专利]一种五边形塑料土工格栅及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木工程建筑材料。

背景技术

在土木工程建设中，经常用塑料拉伸网状结构材料作为加筋加固作用结构材料使用，尤其作为矿用支护结构材料使用，粗筋承受锚杆的紧箍力，细筋防止块石等的滑落造成的伤害。这类材料也可用于建筑工程中的防护与隔离作用、工程或庭院、林场等的防护，具有很好的隔离视觉效果。由于奇数几何形状的结构材料比偶数几何形状的结构材料，在结构稳定性上要好，所以，奇数几何形状的结构材料本身的结构稳定性要好于传统的方形或矩形结构。

塑料拉伸网状结构材料有多种生产方式，有的采用塑料条带焊接成井字形或者方形或者矩形结构，但是其接点强度很难满足施工要求，往往起不到加筋加固作用；有的采用聚酯纤维或者玻璃纤维经过编织成井字形或者矩形结构，然后在其表面涂覆有机防护层的结构，这种结构的接点强度也很难满足工程对强度的需要，尤其很难起到整体加强的作用；有的采用塑料板材经过冲出整排的方形或矩形的孔，其孔的形状可以是多种形式，如圆形、椭圆形、长圆形、方形、矩形等，经过纵向、横向逐步拉伸或者同步拉伸，从而得到井字形或者方形、矩形、三角形的网状结构材料，这种结构材料在承载能力方面比起上述焊接、编织形成的格栅具有了整体性好、节点强度高的效果，大大满足了工程对整体强度的要求。

但是，在工程应用中发现，实际荷载往往不只是纵横向施压，而上述所述各类结构材料往往只能提供纵横两个方向或者三个方向的加强和支撑，对于来自于斜向的荷载的支撑就会表现出极大的弱点，它们必须通过格栅本身稳定的结构特点来传递和分散荷载。

发明内容

本发明公开了一种五边形塑料土工格栅及其制造方法，该五边形塑料土工格栅能够同时承受多个方向，包括纵向、横向以及斜向荷载的且具有很好整体刚性。

本发明的五边形塑料土工格栅，其为一体成型的包括多个五边形结构的网状结构，每个五边形结构包括纵向筋、横向筋和斜向筋，纵向筋、横向筋和斜向筋交替排列，并自相交处形成节点。

本发明的五边形塑料土工格栅的制造方法包括如下步骤：

准备塑料板材；塑料板材优选包括聚乙烯或聚丙烯；

在该塑料板材形成规则排列的孔阵列；上述孔阵列由两排小孔组成一个单元，每个单元之间左右错位，使每个相邻的孔之间的距离相等；

经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，使孔和孔之间形成的削弱区的材料被拉伸，而多个孔之间形成的相对强化区的部分材料只能部分被拉伸，从而最后形成一根粗筋和一根细筋交替排列，并自相交处形成节点的五边形塑料土工格栅。

其中，塑料板材的厚度范围优选为1-20mm；板材上孔的孔径范围优选为1-50mm；任何相邻的两排孔之间的孔间距优选为孔径的0.1-30倍。拉伸前将板材预热至60-180度；塑料板材的拉伸倍率优选为6-12。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式对本发明的五边形塑料土工格栅及其制造方法的技术方案进一步详细说明。

如图1所示，本发明的五边形塑料土工格栅，其为一体成型的包括多个五边形结构的网状结构，每个五边形结构包括纵向筋、横向筋和斜向筋，纵向筋、横向筋和斜向筋交替排列，并自相交处形成节点。

本发明公开的五边形塑料土工格栅的制造方法包括如下步骤：

准备塑料板材；塑料板材可以是聚乙烯或聚丙烯等材料。

在该塑料板材形成规则排列的孔阵列，如图2所示。优选采用冲孔方式形成规则排列的孔阵列，也可以通过其他挤出方式在板材上成型出具有孔阵列的板材。

上述孔阵列由两排小孔组成一个单元，每个单元之间左右错位，使每个相邻的孔之间的距离相等；

经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，使孔和孔之间形成的削弱区的材料被拉伸，而多个孔之间形成的相对强化区的部分材料只能部分被拉伸，从而最后形成一根粗筋和一根细筋交替排列，并自相交处形成节点的五边形塑料土工格栅。

塑料板材的厚度范围优选为1-20mm。板材上孔的孔径范围优选为1-50mm，其中任何相邻的两排孔之间的孔间距应该在孔径的0.1-30倍。

板材的拉伸倍率视材料不同而有所不同，板材为聚丙烯时其拉伸倍率一般在6-12倍，板材为聚乙烯时其拉伸倍率一般在4-10倍。其中纵、横两个方向的拉伸倍率基本一致，或者首先进行拉伸的方向上的拉伸倍率，例如纵向略大，在进行横向拉伸时有一定程度的松弛回弹，从而形成如图1所示的五边形塑料土工格栅。