姚海偉，嚴(yán) 瑛

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000)

新型經(jīng)編針織物在建筑與土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用

姚海偉，嚴(yán) 瑛

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000)

經(jīng)編織物及其增強復(fù)合材料逐漸成為了建筑與土木工程領(lǐng)域用紡織品的主力軍，綜述了經(jīng)編織物作為增強混凝土構(gòu)件、管道修補材料、土工材料、經(jīng)編建筑用頂棚材料、防護網(wǎng)和隔熱、吸聲材料等的應(yīng)用情況。

經(jīng)編織物；建筑；土木工程；應(yīng)用

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進，用于市政設(shè)施如管道、燈桿等的維修、保養(yǎng)費用越來越高，因此選取成本低廉并且可以延長公共設(shè)施使用壽命的修補材料就顯得尤為重要。在世界范圍內(nèi)，將織物尤其是高強度織物作為水泥、磚及鋼鐵等結(jié)構(gòu)的修復(fù)材料已經(jīng)有20余年的歷史，其中經(jīng)編修補材料以生產(chǎn)效率高、成本低、強度好等特點得到了日益廣泛的認(rèn)可。在建筑中使用紡織材料雖然已有很悠久的歷史，但在近十幾年才進入高速發(fā)展時期，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，經(jīng)編織物及其增強復(fù)合材料逐漸成為了建筑用紡織品的主力軍。

1 經(jīng)編織物應(yīng)用于建筑中的優(yōu)點

經(jīng)編織物生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，單機臺日產(chǎn)量可達1.5 t以上，可以極大地縮短工程建造周期，顯著節(jié)約建筑材料，降低建筑成本；能極大地減輕建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，織物或織物增強結(jié)構(gòu)件的重量只有磚瓦、水泥或鋼材等常規(guī)構(gòu)件的1/30，可大幅節(jié)省支撐結(jié)構(gòu)及加強材料的數(shù)量與重量；能建造大跨度建筑，如用于大型公共場所、體育館、展覽廳等設(shè)施中；抗外力損傷能力強，能較好地承受地震等嚴(yán)重破壞力，一旦受損，其修補也比較容易；可以設(shè)計各種形狀和外觀，提供更大的建筑設(shè)計空間，并且可靈活安裝拆卸。

2 經(jīng)編針織物在建筑材料中的應(yīng)用

2.1 增強混凝土構(gòu)件

(1)用經(jīng)編織物來增強的混凝土構(gòu)件，其增強體以0°/90°雙軸向經(jīng)編織物和經(jīng)編間隔織物為主[1]。

(2)利用玻璃纖維雙軸向經(jīng)編織物對類似在大地震中嚴(yán)重?fù)p毀的伊朗巴姆城堡進行墻體加固和重建，并使建筑具有抗震性[2]。

(3)經(jīng)編間隔織物在增強水泥構(gòu)件中應(yīng)用也具有特殊的優(yōu)勢，其形狀設(shè)計空間較大，從而能與最終產(chǎn)品的外形相配。

2.2 管道修補材料

經(jīng)編修補材料以生產(chǎn)效率高、成本低、強度好等特點得到了日益廣泛的認(rèn)可。國內(nèi)在運用雙軸向或多軸向經(jīng)編織物圍成管狀對管道結(jié)構(gòu)進行修補、增強方面也有很多研究與嘗試。例如江蘇某企業(yè)將玻纖多軸向經(jīng)編織物作為增強體加工成具有一定彈性的柔性復(fù)合材料，用于水管修補。

2.3 建筑用頂棚材料

經(jīng)編頂棚材料通常是以經(jīng)編軸向織物作為基布，經(jīng)涂層的膜結(jié)構(gòu)材料。這種材料在制成建筑物頂棚時，可以采取凈跨度結(jié)構(gòu)或牽拉結(jié)構(gòu)等方式，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，可以承載較大的負(fù)荷，形態(tài)設(shè)計靈活輕巧，便于拆裝、搬遷，也利于修補，同時還可大大延長建筑物構(gòu)件的使用壽命。

2.4 建筑用防護網(wǎng)

拉舍爾經(jīng)編防護網(wǎng)表面光滑，無網(wǎng)結(jié)，不會傷害落下的物體。其網(wǎng)眼形狀可以是方形、長方形、菱形或橢圓形。防護網(wǎng)孔眼的大小和纖維網(wǎng)的厚度可根據(jù)實際需要，通過調(diào)整織物組織結(jié)構(gòu)來設(shè)計，并且織物的穩(wěn)定性和縱橫向彈性都可以通過工藝調(diào)整進行控制。這些網(wǎng)眼織物可用于建筑施工處的無結(jié)集防護網(wǎng)、側(cè)向保護網(wǎng)、保護墻網(wǎng)以及腳手架保護網(wǎng)等。

2.5 隔熱、吸聲材料

(1)建筑物和建筑物組件必須滿足一系列功能需求，其中包括隔熱保溫和吸聲隔音。在雙針床拉舍爾經(jīng)編機上生產(chǎn)的三維經(jīng)編間隔織物可以兼具隔熱和吸聲性能，是紡織建筑材料中的首選。

(2)建筑物的能源消耗量是巨大的，對于建筑外殼即墻壁和屋頂，采用合適的材料進行保溫隔熱非常重要，可顯著降低取暖和降溫成本，在節(jié)能減排方面更具前瞻性，使建筑物功能得到進一步的開發(fā)和完善。經(jīng)編間隔織物由于其中間層的存在，可以儲存大量空氣，形成類似雙層玻璃窗的夾層隔熱保溫效果。由于該類織物有一定的厚度，所以其透氣量較小，保溫率也就相應(yīng)提高。

(3)經(jīng)編間隔織物表面可通過相應(yīng)的編織工藝形成網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，聲波從這些細(xì)小的敞開孔道進入織物內(nèi)部，產(chǎn)生的振動引起材料內(nèi)部孔隙中的空氣運動以衰減高頻聲波。間隔織物中間層中的連接紗呈交叉網(wǎng)狀分布，聲波進入到間隔層中，通過聲波震動使空氣運動造成紗線與紗線之間、纖維與纖維之間的摩擦，產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換，從而使聲波在數(shù)根連接紗之間不斷反射，膜材形成衰減。這種既存在多孔結(jié)構(gòu)，又具有纖維狀聚集組織的材料是吸聲隔音的理想材料。如果將該織物與樹脂復(fù)合，制成板材，則可大量用于建筑領(lǐng)域，其織物生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量大、板材制作工藝簡單，使用壽命長，具有很強的競爭力[3-6]。

2.6 土工材料

經(jīng)編土工織物是應(yīng)用于土木工程中的經(jīng)編紡織品，大體可分為3大類：經(jīng)編土工織物、經(jīng)編土工合成材料和經(jīng)編土工復(fù)合材料。

經(jīng)編土工織物利用其特性對泥土起著加固、排水、過濾、隔離和防護等作用，可以延長土木工程的壽命、縮短施工時間、節(jié)省原材料、降低工程造價，并且簡化維護保養(yǎng)[7]。

3 結(jié)語

我國將經(jīng)編織物用于建筑與土木工程領(lǐng)域起步較晚，目前正處于快速發(fā)展階段。經(jīng)編織物生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、易于產(chǎn)業(yè)化。中小型經(jīng)編企業(yè)要有更強的跨領(lǐng)域合作意識，這樣才能使經(jīng)編材料產(chǎn)業(yè)向著健康、高效的方向發(fā)展。

[1] 葉 青,繆旭紅,蔣高明.經(jīng)編軸向織物在增強混凝土上的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2011，(4)：12-15.

[2] 叢洪蓮,葛明橋,蔣高明.經(jīng)編增強結(jié)構(gòu)復(fù)合材料在建筑上的應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報,2005，(4)：27-29.

[3] 魏光群,蔣高明,繆旭紅.多軸向經(jīng)編針織物的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展展望[J].紡織導(dǎo)報,2008，(3)：70-72.

[4] 叢洪蓮,李秀麗.經(jīng)編產(chǎn)業(yè)用紡織品的生產(chǎn)與開發(fā)[J].紡織導(dǎo)報,2011，(7)：8-11.

[5] 顧璐英,蔣高明,繆旭紅,等.多軸向經(jīng)編復(fù)合材料預(yù)制件的幾何模型[J].紡織學(xué)報,2011，(11)：41-43.

[6] 蔣高明,高 哲,馬丕波.經(jīng)編織物在建筑與土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].紡織導(dǎo)報,2013，(6)：18-20.

[7] 馬丕波,蔣高明,高 哲,等.紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料沖擊拉伸研究進展[J].力學(xué)進展,2013，(3)：19-21.

Application of New Warp Knitted Fabric in the Field of Architecture and Civil Engineering

YAO Hai-wei， YAN Ying

(Shaanxi Polytechnic Institute, Xianyang 712000, China)

The warp knitted fabrics and its reinforced composite material became the main force in building and civil engineering field of textiles. The application of warp knitted fabric was introduced from the aspects of the warp knitted fabric reinforced concrete component, pipeline repair materials, warp knitting, warp knitted geotextile material for building materials, roof warp and protective net insulation, sound-absorbing material.

knitted fabric; architecture; civil engineering construction; application

2016-09-30

陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2016科研項目(ZK16-22)

姚海偉(1980-)，男，陜西澄城人，講師，碩士研究生，主要從事紡織材料檢驗與性能研究，E-mail：yy.3288@163.com。

TS106.6

A

1673-0356(2016)12-0008-02