專利名稱：一種五邊形塑料土工格柵及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種土木工程建筑材料。
背景技術：
在土木工程建設中，經常用塑料拉伸網狀結構材料作為加筋加固作用結構材料使用，尤其作為礦用支護結構材料使用，粗筋承受錨桿的緊箍力，細筋防止塊石等的滑落造成的傷害。這類材料也可用于建筑工程中的防護與隔離作用、工程或庭院、林場等的防護，具有很好的隔離視覺效果。由于奇數(shù)幾何形狀的結構材料比偶數(shù)幾何形狀的結構材料，在結構穩(wěn)定性上要好，所以，奇數(shù)幾何形狀的結構材料本身的結構穩(wěn)定性要好于傳統(tǒng)的方形或矩形結構。塑料拉伸網狀結構材料有多種生產方式，有的采用塑料條帶焊接成井字形或者方形或者矩形結構，但是其接點強度很難滿足施工要求，往往起不到加筋加固作用；有的采用聚酯纖維或者玻璃纖維經過編織成井字形或者矩形結構，然后在其表面涂覆有機防護層的結構，這種結構的接點強度也很難滿足工程對強度的需要，尤其很難起到整體加強的作用； 有的采用塑料板材經過沖出整排的方形或矩形的孔，其孔的形狀可以是多種形式，如圓形、 橢圓形、長圓形、方形、矩形等，經過縱向、橫向逐步拉伸或者同步拉伸，從而得到井字形或者方形、矩形、三角形的網狀結構材料，這種結構材料在承載能力方面比起上述焊接、編織形成的格柵具有了整體性好、節(jié)點強度高的效果，大大滿足了工程對整體強度的要求。但是，在工程應用中發(fā)現(xiàn)，實際荷載往往不只是縱橫向施壓，而上述所述各類結構材料往往只能提供縱橫兩個方向或者三個方向的加強和支撐，對于來自于斜向的荷載的支撐就會表現(xiàn)出極大的弱點，它們必須通過格柵本身穩(wěn)定的結構特點來傳遞和分散荷載。

發(fā)明內容
本發(fā)明公開了一種五邊形塑料土工格柵及其制造方法，該五邊形塑料土工格柵能夠同時承受多個方向，包括縱向、橫向以及斜向荷載的且具有很好整體剛性。本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵，其為一體成型的包括多個五邊形結構的網狀結構，每個五邊形結構包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點。本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵的制造方法包括如下步驟準備塑料板材；塑料板材優(yōu)選包括聚乙烯或聚丙烯；在該塑料板材形成規(guī)則排列的孔陣列；上述孔陣列由兩排小孔組成一個單元，每個單元之間左右錯位，使每個相鄰的孔之間的距離相等；經過縱向拉伸、橫向拉伸，或者縱向橫向同時同步拉伸，使孔和孔之間形成的削弱區(qū)的材料被拉伸，而多個孔之間形成的相對強化區(qū)的部分材料只能部分被拉伸，從而最后形成一根粗筋和一根細筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點的五邊形塑料土工格柵。其中，塑料板材的厚度范圍優(yōu)選為l-20mm ;板材上孔的孔徑范圍優(yōu)選為l_50mm ；任何相鄰的兩排孔之間的孔間距優(yōu)選為孔徑的0. 1-30倍。拉伸前將板材預熱至60-180度； 塑料板材的拉伸倍率優(yōu)選為6-12。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面通過具體實施方式
對本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵及其制造方法的技術方案進一步詳細說明。如圖I所示，本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵，其為一體成型的包括多個五邊形結構的網狀結構，每個五邊形結構包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點。本發(fā)明公開的五邊形塑料土工格柵的制造方法包括如下步驟準備塑料板材；塑料板材可以是聚乙烯或聚丙烯等材料。在該塑料板材形成規(guī)則排列的孔陣列，如圖2所示。優(yōu)選采用沖孔方式形成規(guī)則排列的孔陣列，也可以通過其他擠出方式在板材上成型出具有孔陣列的板材。上述孔陣列由兩排小孔組成一個單元，每個單元之間左右錯位，使每個相鄰的孔之間的距離相等；經過縱向拉伸、橫向拉伸，或者縱向橫向同時同步拉伸，使孔和孔之間形成的削弱區(qū)的材料被拉伸，而多個孔之間形成的相對強化區(qū)的部分材料只能部分被拉伸，從而最后形成一根粗筋和一根細筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點的五邊形塑料土工格柵。塑料板材的厚度范圍優(yōu)選為l-20mm。板材上孔的孔徑范圍優(yōu)選為l_50mm，其中任何相鄰的兩排孔之間的孔間距應該在孔徑的0. 1-30倍。板材的拉伸倍率視材料不同而有所不同，板材為聚丙烯時其拉伸倍率一般在6-12 倍，板材為聚乙烯時其拉伸倍率一般在4-10倍。其中縱、橫兩個方向的拉伸倍率基本一致， 或者首先進行拉伸的方向上的拉伸倍率，例如縱向略大，在進行橫向拉伸時有一定程度的松弛回彈，從而形成如圖I所示的五邊形塑料土工格柵。根據上述描述，沖有規(guī)則的孔陣列，或者通過其他擠出方式成型出具有本發(fā)明公開的孔陣列的板材，經過嚴格的等倍率縱向、橫向拉伸，形成了如圖I的網狀結構材料。這種結構能夠同時承受多個方向，包括縱向、橫向以及斜向荷載的且具有很好整體剛性。實施例I :制備聚丙烯板材；原料選用高密度聚乙烯、聚丙烯等聚合物，添加炭黑、抗紫外線劑、抗氧劑等助劑，經過充分混合均勻后，用真空上料機自動上了，用擠出機在180-280 V融化聚合物，并經衣架式機頭擠出板材毛坯,經過三輥壓光機冷卻、壓光定型成板材,切去多余的邊；板材厚度為IOmm ；在該塑料板材用沖床通過沖孔形成五邊形孔陣列。其中，相鄰五邊形內部孔間距均為IOmm,孔徑4mm,錯位的排間距8. 66mm ；該板材經過縱向、橫向逐次約6-10倍等倍率拉伸后，形成五邊形塑料土工格柵。具體地，將上述板材預熱到60-120°C，進行縱向拉伸，根據材料不同，拉伸倍率至6-10 倍，定型后成為單向拉伸制品；再用專用夾具加持，進入雙向預熱烘箱進行預熱，溫度在 80-180°C，然后進行橫向拉伸，拉伸倍率至6-10倍，并熱定型后，成為五邊形塑料土工格柵,切邊后收卷。
實施例2 制備聚乙烯板材；其厚度為15mm ;在該塑料板材通過沖孔形成五邊形孔陣列。其中，相鄰五邊形內部孔間距均為 20mm,孔徑8mm,錯位的排間距為17. 32mm ；該板材經過縱向、橫向同時8-12倍等倍率拉伸后，形成五邊形塑料土工格柵。具體地，將上述板材預熱到60-180°C，進行縱向、橫向同時8-12倍拉伸，熱定型后，成為五邊形塑料土工格柵，切邊后收卷。根據上述描述，本發(fā)明所描述的孔陣列的板材經過縱向橫向拉伸形成的五邊形結構材料，或者類似于本發(fā)明描述的上述五邊形結構材料，由于縱向和橫向的拉伸倍率不同而有所差異；所以，本發(fā)明所述的五邊形結構材料包括但不限于本發(fā)明所公開的孔陣列以及以此方法制造出的塑料拉伸五邊形結構的土工格柵材料。
權利要求
1.一種五邊形結構的塑料土工格柵，其特征在于，所述格柵為一體成型的包括多個五邊形結構的網狀結構，每個五邊形結構包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點。
2.如權利要求I所述的五邊形塑料土工格柵，其特征在于，該格柵的材料包括聚乙烯或聚丙烯。
3.—種五邊形塑料土工格柵的制造方法，其特征在于，包括如下步驟制備塑料板材；在該塑料板材上形成規(guī)則排列的孔陣列；上述孔陣列由兩排小孔組成一個單元，每個單元之間左右錯位，使每個相鄰的孔之間的距離相等；經過縱向拉伸然后橫向拉伸、或者縱向橫向同時同步拉伸，使孔和孔之間形成的削弱區(qū)的材料被拉伸，而多個孔之間形成的相對強化區(qū)的部分材料只能部分被拉伸，從而最后形成包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點的五邊形塑料土工格柵。
4.如權利要求3所述的制造方法，其特征在于，該塑料板材的厚度范圍為l-20mm。
5.如權利要求3所述的制造方法，其特征在于，通過沖孔方式形成孔陣列。
6.如權利要求3或5所述的制造方法，其特征在于，形成的孔的孔徑范圍為l-50mm。
7.如權利要求3所述的制造方法，其特征在于，任何相鄰的兩排孔之間的孔間距為孔徑的0. 1-30倍。
8.如權利要求3所述的制造方法，其特征在于，拉伸前將板材預熱至60-180度。
9.如權利要求3所述的制造方法，其特征在于，塑料板材的拉伸倍率為6-12。
10.如權利要求3所述的制造方法，其特征在于，該塑料板材包括聚乙烯或聚丙烯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種五邊形塑料土工格柵及其制造方法，該格柵為一體成型的包括多個五邊形結構的網狀結構，每個五邊形結構包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點。能夠同時承受多個方向，包括縱向、橫向以及斜向荷載且具有很好的整體剛性。
文檔編號B29C55/12GK102536276SQ20121002486
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權日2012年2月6日
發(fā)明者張銀堂 申請人:張銀堂