新型经编针织物在建筑与土木工程领域的应用

姚海伟，严 瑛

(陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

新型经编针织物在建筑与土木工程领域的应用

姚海伟，严 瑛

(陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

经编织物及其增强复合材料逐渐成为了建筑与土木工程领域用纺织品的主力军，综述了经编织物作为增强混凝土构件、管道修补材料、土工材料、经编建筑用顶棚材料、防护网和隔热、吸声材料等的应用情况。

经编织物；建筑；土木工程；应用

随着城镇化建设的不断推进，用于市政设施如管道、灯杆等的维修、保养费用越来越高，因此选取成本低廉并且可以延长公共设施使用寿命的修补材料就显得尤为重要。在世界范围内，将织物尤其是高强度织物作为水泥、砖及钢铁等结构的修复材料已经有20余年的历史，其中经编修补材料以生产效率高、成本低、强度好等特点得到了日益广泛的认可。在建筑中使用纺织材料虽然已有很悠久的历史，但在近十几年才进入高速发展时期，其应用领域不断拓宽，经编织物及其增强复合材料逐渐成为了建筑用纺织品的主力军。

1 经编织物应用于建筑中的优点

经编织物生产效率高，生产成本低，单机台日产量可达1.5 t以上，可以极大地缩短工程建造周期，显著节约建筑材料，降低建筑成本；能极大地减轻建筑结构的质量，织物或织物增强结构件的重量只有砖瓦、水泥或钢材等常规构件的1/30，可大幅节省支撑结构及加强材料的数量与重量；能建造大跨度建筑，如用于大型公共场所、体育馆、展览厅等设施中；抗外力损伤能力强，能较好地承受地震等严重破坏力，一旦受损，其修补也比较容易；可以设计各种形状和外观，提供更大的建筑设计空间，并且可灵活安装拆卸。

2 经编针织物在建筑材料中的应用

2.1 增强混凝土构件

(1)用经编织物来增强的混凝土构件，其增强体以0°/90°双轴向经编织物和经编间隔织物为主[1]。

(2)利用玻璃纤维双轴向经编织物对类似在大地震中严重损毁的伊朗巴姆城堡进行墙体加固和重建，并使建筑具有抗震性[2]。

(3)经编间隔织物在增强水泥构件中应用也具有特殊的优势，其形状设计空间较大，从而能与最终产品的外形相配。

2.2 管道修补材料

经编修补材料以生产效率高、成本低、强度好等特点得到了日益广泛的认可。国内在运用双轴向或多轴向经编织物围成管状对管道结构进行修补、增强方面也有很多研究与尝试。例如江苏某企业将玻纤多轴向经编织物作为增强体加工成具有一定弹性的柔性复合材料，用于水管修补。

2.3 建筑用顶棚材料

经编顶棚材料通常是以经编轴向织物作为基布，经涂层的膜结构材料。这种材料在制成建筑物顶棚时，可以采取净跨度结构或牵拉结构等方式，结构稳固，可以承载较大的负荷，形态设计灵活轻巧，便于拆装、搬迁，也利于修补，同时还可大大延长建筑物构件的使用寿命。

2.4 建筑用防护网

拉舍尔经编防护网表面光滑，无网结，不会伤害落下的物体。其网眼形状可以是方形、长方形、菱形或椭圆形。防护网孔眼的大小和纤维网的厚度可根据实际需要，通过调整织物组织结构来设计，并且织物的稳定性和纵横向弹性都可以通过工艺调整进行控制。这些网眼织物可用于建筑施工处的无结集防护网、侧向保护网、保护墙网以及脚手架保护网等。

2.5 隔热、吸声材料

(1)建筑物和建筑物组件必须满足一系列功能需求，其中包括隔热保温和吸声隔音。在双针床拉舍尔经编机上生产的三维经编间隔织物可以兼具隔热和吸声性能，是纺织建筑材料中的首选。

(2)建筑物的能源消耗量是巨大的，对于建筑外壳即墙壁和屋顶，采用合适的材料进行保温隔热非常重要，可显著降低取暖和降温成本，在节能减排方面更具前瞻性，使建筑物功能得到进一步的开发和完善。经编间隔织物由于其中间层的存在，可以储存大量空气，形成类似双层玻璃窗的夹层隔热保温效果。由于该类织物有一定的厚度，所以其透气量较小，保温率也就相应提高。

(3)经编间隔织物表面可通过相应的编织工艺形成网孔结构，声波从这些细小的敞开孔道进入织物内部，产生的振动引起材料内部孔隙中的空气运动以衰减高频声波。间隔织物中间层中的连接纱呈交叉网状分布，声波进入到间隔层中，通过声波震动使空气运动造成纱线与纱线之间、纤维与纤维之间的摩擦，产生能量转换，从而使声波在数根连接纱之间不断反射，膜材形成衰减。这种既存在多孔结构，又具有纤维状聚集组织的材料是吸声隔音的理想材料。如果将该织物与树脂复合，制成板材，则可大量用于建筑领域，其织物生产成本低、产量大、板材制作工艺简单，使用寿命长，具有很强的竞争力[3-6]。

2.6 土工材料

经编土工织物是应用于土木工程中的经编纺织品，大体可分为3大类：经编土工织物、经编土工合成材料和经编土工复合材料。

经编土工织物利用其特性对泥土起着加固、排水、过滤、隔离和防护等作用，可以延长土木工程的寿命、缩短施工时间、节省原材料、降低工程造价，并且简化维护保养[7]。

3 结语

我国将经编织物用于建筑与土木工程领域起步较晚，目前正处于快速发展阶段。经编织物生产效率高、生产成本低、易于产业化。中小型经编企业要有更强的跨领域合作意识，这样才能使经编材料产业向着健康、高效的方向发展。

[1] 叶 青,缪旭红,蒋高明.经编轴向织物在增强混凝土上的应用[J].产业用纺织品，2011，(4)：12-15.

[2] 丛洪莲,葛明桥,蒋高明.经编增强结构复合材料在建筑上的应用[J].纺织导报,2005，(4)：27-29.

[3] 魏光群,蒋高明,缪旭红.多轴向经编针织物的应用现状与发展展望[J].纺织导报,2008，(3)：70-72.

[4] 丛洪莲,李秀丽.经编产业用纺织品的生产与开发[J].纺织导报,2011，(7)：8-11.

[5] 顾璐英,蒋高明,缪旭红,等.多轴向经编复合材料预制件的几何模型[J].纺织学报,2011，(11)：41-43.

[6] 蒋高明,高 哲,马丕波.经编织物在建筑与土木工程领域的应用现状[J].纺织导报,2013，(6)：18-20.

[7] 马丕波,蒋高明,高 哲,等.纺织结构复合材料冲击拉伸研究进展[J].力学进展,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

陕西工业职业技术学院2016科研项目(ZK16-22)

姚海伟(1980-)，男，陕西澄城人，讲师，硕士研究生，主要从事纺织材料检验与性能研究，E-mail：yy.3288@163.com。

TS106.6

A

1673-0356(2016)12-0008-02