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1. 1土工格柵行業(yè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r22. 1泰安市土工格柵行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展優(yōu)勢(shì)國(guó)外土工格柵行業(yè)發(fā)展情況
20世紀(jì)80年代初期,英國(guó)Netlon 公司最早開(kāi)發(fā)出塑料土工格
柵,將它應(yīng)用于巖土工程。1981年,開(kāi)始應(yīng)用于北美洲市場(chǎng)。80年代后
期,滌綸纖維土工格柵、玻璃纖維土工格柵、芳綸土工格柵等新型土工
格柵相繼出現(xiàn),進(jìn)一步拓寬了土工格柵的應(yīng)用領(lǐng)域,使土工格柵的應(yīng)
用從巖土工程擴(kuò)展到環(huán)境工程。
通過(guò)檢索中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)現(xiàn)土工格柵行業(yè)現(xiàn)已形
成如下格局:
美國(guó)在土工格柵專(zhuān)利領(lǐng)域里擁有絕對(duì)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。全世界土工格
柵的專(zhuān)利共909件,其中美國(guó)用506件,占總數(shù)的55.67%,居第一位,
其次是韓國(guó),擁有89件相關(guān)專(zhuān)利,占總量的9.79%。我國(guó)處第三位,擁有
66件專(zhuān)利,占到7.26%??傮w來(lái)說(shuō),雖然我國(guó)在土工格柵方面的研究已
取得很大進(jìn)步,但與總量居于第一位的美國(guó)來(lái)說(shuō),仍然有較大差距。
1. 1. 1美國(guó)
美國(guó)作為世界上土工格柵相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量最多的國(guó)家,一直以來(lái)
都處于世界領(lǐng)導(dǎo)地位。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和發(fā)展,美國(guó)各州的高速公路
和其他土木工程建設(shè)中普遍使用土工格柵加筋技術(shù)產(chǎn)品。但近年來(lái),
由于產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)轉(zhuǎn)移等原因,美國(guó)土工格柵專(zhuān)利申請(qǐng)量出現(xiàn)下降
的趨勢(shì)。
1. 1. 2韓國(guó)
韓國(guó)擁有土工格柵專(zhuān)利申請(qǐng)量121項(xiàng),居世界第二位,僅次于美
國(guó)。韓國(guó)在土工格柵行業(yè)的發(fā)展一波三折,在2003年、2006年曾出現(xiàn)
其發(fā)展高峰。近年來(lái),該國(guó)土工格柵行業(yè)發(fā)展速度逐步放緩。
1. 2國(guó)內(nèi)土工格柵行業(yè)發(fā)展情況
我國(guó)的土工格柵行業(yè)和世界幾乎同步產(chǎn)生,從二十世紀(jì)90年代
中期開(kāi)始,伴隨著國(guó)產(chǎn)的土工合成材料種類(lèi)迅速增多,再加上國(guó)家基
礎(chǔ)設(shè)施的投資力度加大,我國(guó)的土工格柵行業(yè)取得了巨大發(fā)展,相繼
出現(xiàn)了單向和雙向塑料拉伸土工格柵、玻璃纖維經(jīng)編土工格柵等?,F(xiàn)
在國(guó)內(nèi)土工格柵產(chǎn)品市場(chǎng)上,呈現(xiàn)出五馬奔騰的局面。具體見(jiàn)下圖:發(fā)展?fàn)顩r我市擁有多家土工格柵產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),主要有泰安路德工程材料有限公司、肥城三杰工程材料有限公司、泰安現(xiàn)代塑料有限公司、泰安魯風(fēng)土工合成材料有限公司、山東大庚玻纖有限公司、肥城聯(lián)誼工程塑料有限公司、泰安市鑫海土工材料有限公司等二十多家公司,遍及全市各地區(qū)。其中,泰安路德工程塑料有限公司(上文已述及)的專(zhuān)利申請(qǐng)量在全國(guó)名列前茅,占到總申請(qǐng)量的14%;肥城市土工格柵生產(chǎn)公司有八家之多,形成了一定的產(chǎn)業(yè)集群。2. 2技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)我市擁有泰安路德工程材料公司市級(jí)技術(shù)中心(市經(jīng)貿(mào)委2008年認(rèn)定)等專(zhuān)門(mén)致力于土工格柵產(chǎn)品的研發(fā)機(jī)構(gòu),積累了豐富的土工格柵生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)。從專(zhuān)利申請(qǐng)情況來(lái)看,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),泰安路德工程材料有限公司共申請(qǐng)土工格柵相關(guān)專(zhuān)利16項(xiàng),其中有權(quán)的13項(xiàng),審中2項(xiàng),無(wú)權(quán)1項(xiàng)。此外,泰安華塑建材有限公司共申請(qǐng)土工格柵相關(guān)專(zhuān)利3項(xiàng)。在產(chǎn)業(yè)方面,泰安路德工程材料有限公司與山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)等通過(guò)合作研發(fā)形式,共同開(kāi)發(fā)出系列土工格柵產(chǎn)品和相關(guān)功能裝置。2009年1月至2010年3月,通過(guò)市財(cái)政專(zhuān)項(xiàng)和山東省技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃,生產(chǎn)塑料雙抗雙向拉伸格柵,年產(chǎn)量1000萬(wàn)m 2;新增銷(xiāo)售收入15000萬(wàn)元;2010年3月至2011年3月,依托泰安市科技發(fā)展一般計(jì)劃和山東省企業(yè)技術(shù)改造項(xiàng)目導(dǎo)向計(jì)劃,生產(chǎn)高密度聚乙烯單向拉伸格柵,年產(chǎn)量700萬(wàn)m 2,實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值3500萬(wàn)元。現(xiàn)依托山東省技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃,研發(fā)多向拉伸塑料土工格柵,預(yù)計(jì)新增銷(xiāo)售收入600萬(wàn)元,新增利稅120萬(wàn)元。此外,我市其他土工格柵生產(chǎn)企業(yè)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),積極開(kāi)展技術(shù)引進(jìn)、消化與吸收,并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中,已形成一定的產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢(shì)。33. 1對(duì)策與建議
圖1國(guó)內(nèi)主要競(jìng)爭(zhēng)者專(zhuān)利份額
(3)玻璃纖維土工格柵
玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質(zhì),采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料,為保護(hù)玻璃纖維、提高整體使用性能,經(jīng)過(guò)特殊的涂復(fù)處理工藝而成的土工復(fù)合材料。玻璃纖維的主要成份是:氧化硅、是無(wú)機(jī)材料,其理化性能極具穩(wěn)定,并具有強(qiáng)度大、模量高,很
高的耐磨性和優(yōu)異的對(duì)寒性,無(wú)長(zhǎng)期蠕變;熱穩(wěn)定性好;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使集料嵌鎖和限制;提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復(fù)合性能,極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。有時(shí)配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理,使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體。由于土石料在土工格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力增高,它們之間的摩擦系數(shù)顯著增大(可達(dá)08~10),土工格柵埋入土中的抗拔力,由于格柵與土體間的摩擦咬合力較強(qiáng)而顯著增大,因此它是一種很好的加筋材料。同時(shí)土工格柵是一種質(zhì)量輕,具有一定柔性的塑料平面網(wǎng)材,易于現(xiàn)場(chǎng)裁剪和連接,也可重疊搭接,施工簡(jiǎn)便,不需要特殊的施工機(jī)械和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。
玻璃纖維土工格柵
1)高抗拉強(qiáng)度、低延伸率——玻纖土工格柵是以玻璃纖維為原料,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%。
2)無(wú)長(zhǎng)期蠕變——作為增強(qiáng)材料,具備在長(zhǎng)期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會(huì)發(fā)生蠕變,這保證產(chǎn)品能夠長(zhǎng)期保持性能。
3)熱穩(wěn)定性——玻璃纖維的熔化溫度在1000℃以上,這確保了玻纖土工格柵在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中承受熱的穩(wěn)定性。
4)與瀝青混合的相容性——玻纖土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對(duì)瀝青混合料設(shè)計(jì)的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖土工格柵在瀝青層中不會(huì)與瀝青混合料產(chǎn)生隔離,而是牢固的結(jié)合在一起。
5)物理化學(xué)穩(wěn)定性——經(jīng)過(guò)特殊后處理劑進(jìn)行涂覆處理,玻纖土工格柵能夠抵抗各類(lèi)物理磨損和化學(xué)侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響。
6)集料嵌鎖和限制——由于玻纖土工格柵是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機(jī)械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運(yùn)動(dòng),使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠達(dá)到更好的壓實(shí)狀態(tài),更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能及較小的變形。
(4)聚酯纖維經(jīng)編土工格柵
聚酯纖維經(jīng)編土工格柵選取用高強(qiáng)聚酯纖維為原料。采用經(jīng)編定向結(jié)構(gòu),織物中的經(jīng)緯向紗線(xiàn)相互間無(wú)彎曲狀態(tài),交叉點(diǎn)用高強(qiáng)纖維長(zhǎng)絲捆綁結(jié)合起來(lái),形成牢固的結(jié)合點(diǎn),充分發(fā)揮其力學(xué)性能,高強(qiáng)聚酯纖維經(jīng)編土工格柵具有抗拉強(qiáng)度高,延伸力小,抗撕力強(qiáng)度大,縱橫強(qiáng)度差異小,耐紫外線(xiàn)老化、耐磨損、耐腐蝕、質(zhì)輕、與土或碎石嵌鎖力強(qiáng),對(duì)增強(qiáng)土體抗剪及補(bǔ)強(qiáng)提高土體的整體性與荷載力,具有顯著作用。
(5)經(jīng)編滌綸土工格柵
經(jīng)編滌綸土工格柵選取用聚酯滌綸纖維為原料。采用經(jīng)編定向結(jié)構(gòu),織物中的經(jīng)緯向紗線(xiàn)相互間無(wú)彎曲狀態(tài),交叉點(diǎn)用高強(qiáng)纖維長(zhǎng)絲捆綁結(jié)合起來(lái),形成牢固的結(jié)合點(diǎn),充分發(fā)揮其力學(xué)性能,經(jīng)編滌綸土工格柵具有抗拉強(qiáng)度高,延伸力小,抗撕力強(qiáng)度大,縱橫強(qiáng)度差異小,耐紫外線(xiàn)老化、耐磨損、耐腐蝕、質(zhì)輕、與土或碎石嵌鎖力強(qiáng),對(duì)增強(qiáng)土體抗剪及補(bǔ)強(qiáng)提高土體的整體性與荷載力,具有顯著作用。經(jīng)編滌綸土工格柵主要應(yīng)用于:
(a)用于各種高等級(jí)道路,鐵路的軟路基增強(qiáng)隔離不同的土基材料。
(b)用于河岸,路堤邊坡加強(qiáng)穩(wěn)固。
(c)用子各種地基的加強(qiáng)穩(wěn)固。
(d)用于道橋加強(qiáng)。
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