时间：2023-12-11 10:00:55
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇合成材料行业研究，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
中图分类号：X734文献标识码： A
1．概述
土工合成材料作为一种相对新型的施工材料， 已经在欧美等发达国家得到了很成功的应用，目前在铁路、公路、建筑工程中也都得到了很广泛的应用。在公路工程中，土工合成材料通常会被应用于填挖交界处、排水、地基处理、防护以及加筋等重要的隐蔽工程上，而且取得了非常显著的效果。它具有造价低、适用性强、耐久性强，强度高以及耐腐蚀性强等优点。不仅在公路工程行业，而且在水利、铁道、岩土等工程等行业都到了广泛应用。
2．土工合成材料的种类
土工合成材料根据材质和特征的不同，目前可分为以下几中类型：
3 土工合成材料的功能
3.1隔离功能 土工合成材料将两种不同的建筑材料隔开来，也可把相同材料的不同粒径的材料隔开，避免两种材料相互混杂，或者受到外部作用力的时候不至于流失，能够保证所使用建筑材料的整体结构和功能。
3.2防护功能 当外部有比较集中的应力作用到土体上的时候，土工合成材料可以将应力从一种材料传递到另一种材料，从而起到减轻和分解的作用。防护功能主要有两种情况，一种是冲刷防护，另一种是坡面防护。
3.3 滤层功能 土工材料能够使土壤中的液体排出的同时，还可以防止在渗透力作用下的土或者其他颗粒流失，从而引起路基的不稳定性。
3.4排水功能 较厚的土工合成材料能够将土壤中的水分凝聚起来，通过材料的空隙沿着材料流出。
3.5加筋功能 主要是利用土工合成材料的抗拉性来改善土层的力学性能，将材料埋置在土体中，可增强地基的承载力，土基的整体受力，提高路基的整体强度和稳定性，从而能够起到加固路基，稳定土基的作用，土工格栅，由于土粒嵌入格橱孔口之内，产生较大的摩擦力，从而提高土体的强度。
3.6防渗功能 在公路工程施工过程中，土工合成材料由于它具有特殊的结构性能，可以按照工程的需要制成各种层厚，防渗性能也相当明显，在碎石层和路基之间加铺一层防渗土工合成材料，可以有效的起到隔离水份的作用。
4 土工合成材料在公路工程的应用
4.1用于道路面层与基层之间的柔性路面结构层 高等级公路要求“强基薄面”，将高模量的土工合成材料置于路面结构层中，可增大路面结构层的抗拉强度，减薄路面结构层的厚度，保持路面的结构完整性。
4.2用于临时道路 许多林区、海港、油田及一些军用的临时道路要通过水文地质条件不良的地区，采用避绕的方法需延长线路增大投资。将土工合成材料铺设在软弱的地基上，利用其良好的抗拉强度和变形特性，避免其上部的填料在荷载作用下与地基土相混淆，同时约束填料的侧向移动，保证填料层的相对刚度，将上覆荷载扩散到较大面积的地基上，减少地基所需承受的压力。临时道路完成使命后，由于软弱地基土工合成材料的隔离作用其上的填料可回收再用。
4.3用于排水 用软式透水管水平打人路堑边坡中，排除边坡内积水，将其铺设于道路中央分隔带中，进行分隔带排水。
4.4用于植被防护 用三维土工网垫进行路堤(堑)边坡的植被防护，也可将其铺在河岸、水库、池塘岸坡上防止边坡被冲刷，或利用土工织物袋装砂石及土工膜袋作护坡。
4.5用于护坡 用土工格栅和复合加筋带构筑加筋土挡墙和桥台或加陡路堤边坡，增强稳定性，也用于路堤边坡加强层。
4.6调节刚度 用土工格栅和土工网铺设于桥头、填挖交界处、新老路基结合部位，以谓节桥梁到路基的刚度，减小冲击力，防止桥头跳车及错台。
4.7用于软土路基加固处理 用塑料排水板代替砂井以加速软土地基的固结，提高地基承载力。或用土工织物、土工格栅、土工网结合碎石或砂砾垫层铺设于软土地基和路堤之间，利用其抗拉强度加筋软基路堤，保证路堤的稳定性。
4.8用于处理膨胀土和湿陷性路基 用不透水的土工膜作封闭层，使路基土含水量不发生大的变化。
4.9用土工膜铺设于冻融翻浆路段，保持温度稳定减小路基冻害，治理道路翻浆。
4.10用纤维土(土工材料聚酯丝和无粘性土混合)建造陡坡路基和挡墙，法国及英国道路中于70年代末就有先例。
4.11用超轻质填料(聚苯乙烯块EPS)筑路堤，铺在桥台和引堤交接处，以减小地基荷载，防止堤身出现过度沉降和沉降差，以及桥台和引堤交接处错台。
5 结束语
土工合成材料在我国公路工程中的应用时间虽然很短，但由于其施工方便、造价低廉、效果明显、技术可行等优点，因而得到了迅速的发展，已大量应用于路桥工程的各种场合。材料也从单一的土工织物发展到采用具有较高强度和模量的土工格栅、土工网和复合土工织物、玻纤网及土工垫的应用数量也在逐年增加。
参考文献：
[1]王银河， 江志超. 公路施工中土工合成材料应用的探讨[J].中国新技术新产品， 2012，（3）： 45.
[2] 尚福涛. 土工合成材料在公路软基中的应用技术探讨[J].道路工程， 2012， （6）： 47-48.
从19世纪中期开始到现在，经过了这么长时间的不断发展，高分子体系已经从高分子改性逐渐向高分子合成、构筑、光电功能高分子等方向转变。人们的生活也从高分子化学中受益匪浅，小到日常可见的材料、油漆以及涂料等，大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分离膜、酶、树脂等。现在对高分子化学的研究方向已经转向了新功能材料，在目前快速发展的情况下看，高分子化学会和其它学科相互之间相继结合穿插，一定会在纳米材料、智能等一系列研究领域中广泛使用，适应现代化可持续发展的目标，使所有研究项目都向绿色科学方向发展。
一、现如今高分子化学的发展情况
自从20世纪到现在，随着工业技术的快速发展，天然资源已经露出了疲态，科学家们已经开始使用高分子化学进行材料的合成。有数字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增长，人类三大合成材料，其中包括塑料、橡胶、纤维，在使用过程中表现出了令人惊讶的增长速度。新型的材料，特别表现在合成材料，在工业、建筑、农业、电子技术方面都被广泛使用，极大的支撑着人类的日常生活，是使国民经济持续发展的必要动力源泉。
二、高分子化学不同领域的使用分析
使用高分子化学的研究都处于高端技术领域，它的发展方向一定会和社会发展的方向和各种行业发展要求相适应。以后的高分子化学一定会其它领域相互融合，高分子材料的使用注定会减少人类对自然资源的依赖程度，逐渐向纳米、绿色和智能等方向转变，在实现可持续发展的目标中占据了非常重要的位置。
2.1 使地球更加绿色化
在现在很多工业发达的城市，天空中都会飘着非常浓郁的黑烟，对人们的日常生活有非常严重的污染。绿色，在现在被认为是没有污染、再生性或者可以循环使用。在没有污染方面，我们需要做的就是减少工业废弃物的排放、相对的减少污染源。现在的情况表明，化学行业中具有污染和治理两个方面的性质，可以对绿色使用材料进行研究，也可以继续对环境造成恶化。例如：在研制的过程中使用的催化剂、溶解剂、中间物品等，在生产过程中产生的废气、废渣、废弃液体等都是对环境造成影响的主要元凶，若长期的进行排放，会对环境造成严重的影响，甚至会导致不可逆转的事情发生。
2.2 减少的自然资源的使用依赖
目前研究的高分子合成材料对石油具有很强的依赖性，众所周知，石油是经过地球非常漫长孕育才出现的，另外，石油也是现如今人类社会非常重要的能源，石油资源现在正在快速的减少，而且不能快速的进行补充，所以人们现在非常急切的找到可以代替石油使用的资源，这已经成为现在高分子化学研究中非常重要的课题。在对物质中原子和分子的比率进行调节，对物质的微观特性、宏观特性以及表面性质进行加强控制，也许这种物质就会满足一些行业的使用要求，当这种情况出现的时候就可以把这种物质作为材料使用。所以，在对材料进行配置的时候就会减少对不可再生资源的依赖程度，并对使用材料和环境进行相互协调，这是现如今化学研究当中非常重要的领域。现在很多高分子合成材料都非常依赖石油资源。想要解决目前的情况，可以对天然高分子进行利用，这其中也应该包含对无机高分子的不断探索和研究。
现在由石油合成的高分子材料，主要因为原子中以碳为主要元素，其中还含有少量的氮、氧等原子，所以被称为有机高分子。无机高分子是因为主链上的组成原子中不含碳。根据元素的性质进行判断，大约有40～50种元素可以成为长链分子。现在引起科学家高度重视的一种无机高分子，它的主链上都是硅原子，并且含有有机侧链的聚硅烷。
2.3 使高分子材料不断纳米化
现在很多高分子化学反应中的原子经过重新排列组合之后的反应空间要比原子的大小大出很多，所以，化学反应的研究要在一个受限空间之中进行。若在有限的空间中，像纳米量级的片层当中，小型分子由于和片层分子相互作用而且还在一个比较受限的空间内进行排列，之后产生单体聚合，聚合之后的产物的拓扑结构不会再受限的空间内进行全部的复制，这种情况和自由空间的结果完全不同。我们也许会在受限制空间内进行聚合反应的分子中提炼出高分子纳米化学的定义。化学的研究对象基本都是纳米量级的分子和原子，但是因为没有精细的方式，没有达到可以在纳米尺度上精确控制分子或者原子的程度，所以现如今很难做到对分子的精准设计，使化学的合成让人感觉非常的粗放。高分子化学在纳米程度上精要精确的按照分子设计，在此基础上确定分子链中的原子配比位置以及相互结合的方式，通过纳米技术对分子、原子和分子链进行非常精确的控制，达到对高分子各级结构的位置确定。这样就可以精确的控制新合成材料的功能和特性。
2.4 面向智能材料的高分子化学研究路线
20世纪的人类社会是以合成材料为标志的，在21世纪人类社会的标志将会是智能材料。高分子化学仍然是进入智能材料时期非常重要的组成部分。材料自身具有的功能可以根据外部条件的变化，有意识的进行调节和修复等一系列措施，这就是智能材料的基本定义。现在科学家已经了解高分子有软物质这一特征，简单说就是可以对外场具有反应。
三、结语
随着社会的不断发展，人类把能源、信息以及材料称为支撑科技革命的重要力量，而且材料也是能源以及信息不断发展的基础所在。从出现合成有机高分子材料开始，人类就在不断的进行研究和探索，希望可以找到使用广泛的新型材料，可以广泛的使用在计算机、生物、海洋等一系列领域当中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不断前进，正在不断适应快速发展的今天，出现了很多功能非常强健并且广泛使用的高分子材料。
参考文献
[1]王立艳.《高分子化学》理论与实践教学的整体优化研究[J].广州化工，2012，40（4）：108-109.
[2]张宏刚.新型高分子化学注浆材料在碱沟煤矿的应用[J].中国高新技术企业，2011（34）：63-64.
[3]何冰晶，王庆丰，刘维均，等.能量最低原理在高分子化学教学中的应用探索[J].高分子通报，2011（12）：141-144.
关键词:公路改建 土工合成材料 施工工艺
中图分类号:U4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0055-01
公路改扩建工程是在原有道路的基础上,提高道路等级或改善通行能力而进行的建设工程。它包括两个方面的含义,其一是因现有道路及其附属设施不适应交通流量需求而进行的道路技术等级的提高;其二是因交通量轴载需求而进行的道路结构强度的提高。为了保证新旧路基连接部填土之间的紧密结合,因此,要对新填土进行充分的压实或加固,以减少新老路基的差异沉降。
土工合成材料是一种新型的建筑材料,由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、料源丰富等优点,得到迅速的发展和广泛的应用,取得了良好的经济、社会和环境效益。土工合成材料分为四类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料,其原材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各种高分子聚合物。土工织物分为有纺土工织物和无纺土工织物两种类型,其中,针刺无纺土工织物,具有孔隙率高、渗透性大、排水性能较好的特点,在大坝工程中常作为排水反滤设施广泛使用。土工膜防渗性能较好,价格便宜,但其CBR顶破强度较低,对于防渗要求较高的工程部位不宜使用,一般常用于坝基垂直防渗。
目前,土工合成材料主要应用在铁路地基、建筑物地基、沥青路面的修补、挡土墙、隧道、桥梁、地铁、临时道路、机场跑道、排水管道、油田、水库堤坝、治理环境污染等工程建设中广泛采用土工合成材料。在公路上主要应用在路堤防护、软土地基的处理等,但在公路改建路基加宽处理上的应用研究较少。如果加铺土工合成材料,增强填土与加筋材料之间的摩擦力,由于加筋材料与填土的共同作用,使土工合成材料和新旧路基土体整体强度明显提高,从而保证新旧路基有良好的衔接,提高路基的整体稳定性。通过本文的研究,为土工合成材料在公路改造路基上的应用提供一套工艺方案,减少和预防公路加宽过程中,造成的各种路基病害。
1 使用机理
将土工合成材料埋在土体之中,分布土体的应力,增加土体的模量,传递拉应力,限制土体侧向位移;还增加土体和其它材料之间的摩擦阻力,提高土体及有关构造物的稳定性。研究认为,砂性土在自重作用或外荷作用下易产生严重的变形或坍塌,若在土中沿拉应变方向埋置有挠性的加筋材料,则土与加筋材料产生摩擦,使加筋土犹如具有某种程度的粘聚力,从而改良了土的力学特性。
2 施工工艺
(1)在路槽纵向开挖的台阶上铺设土工合成材料,土工合成材料的宽度不应小于2m,且跨在老路基一侧的格栅宽度应为其总宽度的1/3～1/2。
(2)土工合成材料两端应设置锚固端,采用开沟压端法锚固,沟宽l00cm,沟深50cm,锚固沟位于土工合成材料平面线以外,土工合成材料在沟面倒翻转压实端长度l00cm为宜。
(3)如不设锚固沟,可采用“U”形钉固定。施工中通常横向铺设,并用专门施加预应力张拉机施加预应力,每次以75kg/m为宜,如无专门机械,可用人工拉紧,也以接近75kg/m为宜。
(4)土工合成材料搭接以铺上碾压前进方向为准,铺设方向与碾压方向相反,搭接头为顺压方向。如是铺设双层以上土工合成材料,则上、下层接缝位置应交替错开,错开长度应大于50cm。
(5)铺设完成土工合成材料后,在台阶上填土时,应采用推土机进行推平到允许厚度。
3 施工应注意的问题
(1)运输、贮存中不得沾污、雨淋、破损,远离火源,周围不得有酸、碱等腐蚀性介质,不得长期和直立。
(2)材料进场时,应进行抽检。施工时应有专人随时检查清基、材料铺放方向、材料的接缝或搭接、材料与结构物的连接,每完成一道工序应按设计要求及时验收,合格后,方可进行下道工序。
(3)施工场地应平整干净,防止损坏土工膜;铺设应平顺,松紧适度。不平地、软土上和水下铺设搭接宽度应适当增大。
(4)铺设人员不得穿硬底鞋操作。
(5)尽量采用宽幅,使膜在施工时接缝最少;每卷材料的重量不宜超过1t;膜与膜相连时,应采用同种土工膜。高坝应垂直于坝轴线铺膜,低坝应平行于坝轴线铺膜,以减少拼接量;接缝应尽量与最大拉力方向平行。
(6)垂直铺塑应严格按照工艺要求进行施工,PE塑膜施放速度应迅速,防止槽孔坍塌,影响铺塑效果。
4 工程应用
通过在某试验路铺筑后,采用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪,每隔20m测定路基弯沉值,共测定10个点,有土工合成材料的路基平均弯沉为1.04mm,无土工合成材料的路基平均弯沉为1.96mm。检测结果表明,前者的弯沉仅是后者的53%,大大地增强了路基的强度,从而降低了新老路基的沉降差。
5 结语
使用土工合成材料处理改造公路的路基,使新路基与老路基有良好的稳定性,能极大地减少地基的不均匀沉降。通过竣工后的观测,在新老路基的连接部很少发生裂缝,而在没有铺设土工合成材料的连接部,路面上出现了纵向裂缝。所以,从工程效果和经济因素两方面综合来考虑,可以在路堤底部只铺设二、三层格栅来达到减少路堤总沉降量的目的,但要对路堤进行稳定性验算。
参考文献
[1] JTJ/T019-98,中华人民共和国行业标准,公路土工合成材料应用技术规范[S].北京:人民交通出版社,1999.
[2] 周志刚,郑健龙.公路土工合成材料设计原理及工程应用[M].北京:人民交通出版社,2001.
[3] 郭忠印,潘正中.土工织物在路面工程中的应用技术综述[J].公路,2000(9).
[4] 《土工合成材料工程应用手册》编写委员会,土工合成材料工程应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
【关键词】膨润土；建筑涂料
中图分类号：A715文献标识码： A
一、前言
在建筑涂料中，膨润土的应用是越来越广泛，但是还是存在一些问题，科学技术人员对于膨润土在建筑涂料中的应用在不断的完善，更能保证建筑涂料的质量问题，更能促使经济不断进步。
二、膨润土在涂料中的作用
膨润土在水中形成絮凝状物质,具有增稠剂的作用,它的分子基团能与涂料中有机基料结合,能增强涂层的耐水性,提高涂层的强度和附着力。膨润土在水介质中具有良好的悬浮性和分散性,使生成的涂料不易沉淀,不易分层、颜色均匀。从而改善涂料的悬浮稳定性,且涂刷性好,能形成厚薄均匀平整光滑的涂层。基于此点,涂料中可加入一些廉价的重质碳酸钙代替部分轻质碳酸钙,从而降低成本。膨润土由于具有一定的粘结力和遮盖力,而且价格低廉,把它加到聚已烯醇系列涂料中,可使聚乙烯醇和其它填料(如轻质碳酸钙)的用量大为减少,从而使产品成本降低。膨润土具有优良的亲水性、塑性、膨胀性、粘结性,与适量水结合成胶体状,在水中能释放出带电微粒,这种微粒间的电斥性使之在涂料中具有分散剂的功能。在防水涂料中,高速运动中的膨润土胶粒与低粘度热溶沥青发生激烈碰撞、切割,将沥青破碎、胶化。已胶化的沥青颗粒内极性物质对膨润土胶体微粒发生吸附作用,使被分散的沥青颗粒表面形成胶体水化膜,降低了沥青与水的界面张力,阻止沥青颗粒的重新凝聚,从而形成稳定的分散相,起到了乳化剂的作用。膨润土具有耐寒性,所配制的涂料在冬季较低的温度下仍可施工。总之,膨润土的胶体溶液所具有的悬浮性、吸附性、分散性、粘结性和滑润性是建筑涂料所特别需要的,也使其在建筑涂料中具有粘结、增稠、悬浮、分散、乳化、填充等多种功能,并提高涂料的涂刷性和流平性,改善涂料的耐水性。
三、膨润土在建材工业中的应用研究进展
利用钠基膨润土的吸水膨胀性、粘结性、胶体分散性等特性，除天然钠基膨润土外，还有人工钠化的钠基膨润土可以生产多种防水材料。当钠基膨润土受湿时，因吸附水量多且在晶层间，而颗粒本身又带负电性，以致颗粒间相互排斥，使吸附水膜增厚，即使在高压下，水也不会被排斥，从而具有良好的防水作用。目前，广泛利用膨润土制作防水材料。
1、膨润土防水板
膨润土防水板以瓦楞纸板为外壳，在瓦楞内填装一定配比的膨润土，并封固瓦楞纸板周边的防水板材。膨润土防水板大多用于地下工程外防水。其工法有别于其他防水材料，它是用搭接的方式固定在结构外侧，回填土后，纸板逐渐降解，膨润土与添加剂经水化而形成凝胶隔水膜，从而起到防水作用。膨润土防水板可遇水膨胀，渗透系数小，防水性能优良，并具有良好的自封能力和耐久性。
2、膨润土胶泥
膨润土胶泥是将膨润土与其他配合料制成均匀膏状的胶泥。以沥青为主体的胶结介质与膨润土制成胶泥，除能达到一般沥青胶泥的性能外，其防水性能优良，可遇水膨胀，具有一定的膨胀压力，是一种优于其他接缝防水材料的防水胶泥，可广泛用于穿墙管周围和填充于混凝土接缝中。
3、膨润土止水条
膨润土止水条是将膨润土与橡胶等混炼成一定的条状。膨润土止水条除具有膨润土胶泥的优点外，还具有一定的抗拉强度和延伸率，可在自由状态下使用。施工时，紧密贴在混凝土的预留缝中，挤压后遇水膨胀而堵塞缝隙。
4、土工合成材料膨润土垫
土工合成材料膨润土垫是近年来在国外发展起来的一种新型的、主要用于防渗的土工合成材料。土工合成材料膨润土垫是在两层土工合成材料(土工织物或土工膜)之间夹封膨润土粉末(或膨润土粒)，通过针刺、缝合或粘合而成的一种复合材料，也有的土工合成材料膨润土垫产品只有一层土工膜，其上有用粘合剂粘合的一层薄薄的膨润土。它可以在城市固体废弃物填埋场中用于防止渗滤液污染地下水和防止雨水渗入废弃物填埋场中，也可用于渠道防渗。在发达国家，土工合成材料膨润土垫用于渠道防渗的技术已相当成熟。
5、水泥基渗透结晶型防水材料
目前，国内外主要开发应用的水泥基渗透结晶型防水材料是充分利用膨润土的特性及其他活性材料制备而成的防水材料。其具有渗透性，生成的晶体能深入封堵结构内部的孔隙，改善内部结构，防水具有永久性；微细裂缝自修复性能；背水面防水与修补效果更佳等特点。
四、膨润土应用中出现的问题及对策
1、涂料沉淀
膨润土具有较好的分散性和悬浮性,在涂料中可用作悬浮防沉剂。在加入膨润土后,涂料仍产生沉淀,则可能是膨润土的质量不好,蒙脱石含量过低,应考虑选用蒙脱石含量高的膨润土;或是所用的膨润土为钙基膨润土,其分散性、悬浮性差,有效的解决办法是将钙基膨润型为钠基膨润土。
2、涂料增稠
使用人工改型的钠基膨润土容易在涂料中出现增稠变厚现象,主要原因可能是改型剂选用不当,钙基膨润型为钠基膨润土,改型剂一般选用钠盐或钠碱,如碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠、醋酸钠、氢氧化钠等,在选用中应考虑改型剂与涂料体系中其他组分的相容性;改型剂用量偏多,在配方中使用了水玻璃(即液态硅酸钠,实际上是膨润土钠化的一种改型剂)或是水玻璃的用量偏多也能造成涂料增稠,用量过多时,游离的改型剂与涂料中的某些成分(基料及某些颜、填料)作用使涂料增稠,解决办法是减少改型剂的用量。
3、涂膜龟裂
膨润土具有吸水膨胀、失水收缩的特性。在涂料中加入膨润土有时会产生涂膜龟裂现象,主要原因是膨润土用量过多。应控制膨润土的用量,一般以3%～10%为宜。如果用量已经很少仍出现上述现象,则应从基料等其他方面找原因。综上所述,只要我们在应用膨润土的过程中注意解决好这些问题,建筑涂料中膨润土的加入不但可以改善涂料的性能,提高产品质量,而且可明显地降低原材料成本,在实际生产中提高经济效益。
五、膨润土在其他涂料中的应用
膨润土可用作防水涂料的原料。膨润土虽具有很好的防水性，但其本身呈颗粒状态，无粘聚性，因而需选择非水介质与膨润土制成胶泥，而该介质要有一定的防水性。膨润土乳化沥青防水涂料就是将膨润土和沥青混合制得防水涂料，它主要用于屋面防水，可以提高工效50%，降低工程造价40%，且大大改善工人的劳动条件，提高防水效果。据报道，屋面上涂刷膨润土乳化沥青防水涂料，可增加使用寿命多年，施工好的屋面35年尚未损坏。膨润土用在环氧改性有机硅涂料中，对环氧改性有机硅起补强作用。当膨润土的加入量为添加总量的5%～10%时，不影响涂层的耐蚀性和耐热性。
六、结束语
综上所述，就膨润土在建筑涂料中的应用研究方面而言，在建筑涂料的安全方面提供了许多便利条件，但是可能在应用研究方面上还存在一些问题，相信在以后的日子中，科学技术人员会多做努力。建筑涂料给人们的生活带来很大的方便，为社会经济做出巨大的贡献。
参考文献
[1]刘阳 膨润土的改性及其应用 中国陶瓷工业 2001年
[2]黎治平 膨润土在建筑涂料中的应用研究 化学矿物与加工 2003年
关键词：道路工程土工合成材料改扩建路基
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，以发挥、加强或保护土体的作用。近些年来，随着路面加宽工程的增加，土工合成材料在这方面的应用也日益广泛。目前在公路上常用的是土工布、土工格栅、土工格室。
土工格栅具有多孔结构，不同于金属带和土工织物等片状加筋材料，其锚固能力是通过摩阻力和支承阻力合成的。而用土工格室加固饱和粘性土地基，则是一种新的加固方法，现场实测和有限元分析结果表明，使用土工合成材料可以有效地加强新路基与既有路基的整体性，提高地基的承载力和解决路基的不均匀沉降问题，有效地防止路面开裂。
一、材料性能
在土工合成材料的应用上，一般采用土工格栅进行加筋，近年来土工格室也得到了广泛的应用。两者的性能分别如下：
1、土工格栅
土工格栅是一种以高强度聚内烯和高密度聚乙烯等高分子聚合物为原料的片材，在一定的温度条件下，经过挤板压延、冲孔、定位拉伸、冷却定型后形成的片网状结构物，它具有变形模量大、抗拉强度高、耐腐蚀、抗老化、与土颗粒之间的摩擦系数大、连锁作用强的特点，加筋效果强于土工布等材料。
二、土工格室
土工格室是八十年代在国际上开发的一种特种土工合成材料，它适于在工程领域用作加筋材料，是一种新型的立体加筋材料。这是一种有高分子聚合物经强力焊接而成的，三维网状结构，它伸缩自如，运输时可以折叠，使用时张开并在格室中填充砂石土等填料构成一种立体的蜂窝状结构，它在工程施工中与土砂石等材料共同构成了具有不同粘合力、不同加筋强度、不同深度的垫层，这些垫层可根据工程需要放置于不同的位置，用以处理软土路基等疑难问题，
同其他类型的土工合成材料一样土工格室具有性能优良应用范围广泛等特点；
1耐老化性能：土工格室以聚烯烃为基质材料，加入特殊添加剂，具有优良的耐老化性能，可选用不同的基材配方，使用温度范围在-40摄氏度到80摄氏度之间，经热氧化试验后，在70摄氏度状态下，拉伸屈服强度下降至70%，使用寿命可达49年；2抗化学腐蚀性能：年酸碱能力很强适用于不同的填筑材料；3良好的力学性能：土工格室应用范围十分广泛，既可用于加固软土路基又可用于边坡防护、挡土墙工程等，还可以用于河道治理、堤坝防护、支撑城市排水管道工程等。
三、加固机理
1、土工格栅加固机理
土工格栅对土的加固机理存在土于格栅之间的相互作用，在高速公路扩建工程新老路基结合部采用土工格栅可以有效的预防差异沉降的产生，这是因为；
①由于土工格栅与土接触面的摩擦作用，降低了加宽处土的垂直应力，使土体承载能力得以提高，减少了不均匀沉降；②土工格栅堆土体具有锁定作用，使土体抗剪能力得以充分地发挥，约束了土体的侧向变形；③由于水平铺设的土工格栅具有弹性，在反复荷载的作用下，不会产生变形的积累；④土工格栅具有一定的张力和延展性，能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构，使得更多范围内的土体参与承受荷载和抵抗变形，从而改善可能反映到路表的差异沉降。
2、土工格室加固机理
1土工格室可使填料的表观间距离成倍提高，对其中的填料提供了强大的侧限，该侧壁也对填料产生了竖向的摩擦约束，与材料形成了双面摩擦力（即横向阻力），有效地限制了因荷载而产生的横向移动趋势；2格式填料复合结构可以看做是一个具有一定抗弯刚度的柔性筏基，于是土工格室结构不仅能承担路堤对地基的侧向推力，而且还能有效地降低地基的竖向附加应力；3土工格室加筋层起到了扩散竖向应力的作用，保证了上部结构的安全、正常使用，土工格室置于地基表面还限制了软土的侧向隆起，使得土的滑移剪切面向更深的区域发展，类似于深基础的效果，也大大地增强了地基的稳定性。
四、在我国高速公路的应用
在目前我国改扩建高速公路中，应用较多的土工合成材料是土工格栅和土工格室。而且实践应用和相关文献表明，加筋比不加筋时的效果明显，能明显降低新旧路基的差异沉降，提高路基的整体稳定性。
五、结语
土工合成材料用在公路加工过程当中，主要是利用土工合成材料的高强度、韧性等力学性能，可改善土体、或作为加筋土以及各种复合土工结构，随着近年来旧路加宽工程的增多，土工合成材料在公路工程的应用越来越广泛，其研究内容会越来越丰富，将在道路工程领域起到越来越显著的作用，使道路工程的发展进入到一个崭新的阶段。
参考文献
1.刘柱，潘发宏，朱湘，等，土木格栅与土木格室加筋机理比较，合肥工业大学学报（自然科学版），2009（28）
2.朱定文，刘松玉，高速公路扩建工程中新路填筑对老路影响的参数分析，公路交通科技。2010（12）
3.吴其军，范兢，黄政，浅谈公路建设对生态环境的影响，交通环保。2010（11）
4.龚德，水泥搅拌桩在公路工程中的应用及质量控制，建筑与工程，2009（2）
关键词：合成材料；岩土工程
合成材料在在施工中由于其施工强度高、质量轻便、耐腐蚀性能高、运输方便和造价低廉等优势成为当前建筑工程施工的主要材料方式。其是高分子聚合物为原料制成的各种人工化合材料的总称，更是具有着高强的物理化学性质。在当前社会技术不断发展的过程中土工化合材料不断的被应用在各种工程施工中，成为施工材料中应用最为广泛的几种材料形式之一。土工合成材料分为四类：土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料，其在制作的过程中主要是由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各种形式的聚合物为主要的基础材料进行分析和应用的。近年来，随着水利工程施工的日益广泛，各种水利工程质量要求不断的提高，成为施工中的主要影响和制约因素。随着当前社会发展过程中，各种技术手段的不断应用，被广泛的应用在水利工程大坝防渗与导渗之中，成为水利工程施工的重点形式。更是为工程施工质量的提高奠定基础。
1、复合土工膜在大坝施工中的应用
土木混合材料在当前的使用过程中主要用于：堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙、透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙、混凝土坝和土坝的防渗体、渠道的衬砌防渗和施工围堰的防渗等诸多方面。复合土工膜是土工合成材料的一种，一布一膜、二布一膜、三布一膜等到不同产品。现在把防渗土工合成材料的铺设技术和防渗土工合成材料在工程施工中常出现的问题等方面进行分析和研究。
在坝体工程施工中，各种故障问题涉及的不单单是几个家庭，更是千家万户的问题。在现代水利工程建设施工中，企业质量控制与管理水平是企业在行业内发展的关键。
坝体前坝坡的复合土工膜与坝基混凝土防渗墙及两坝肩混凝土趾板锚固在一起，共同形成前坝面的防渗系统。坝体为透水性很强的爆破料组成，渗透系数一般大于在1×10-3cm/s，可以迅速降低坝体内的浸润线高度，利于坝体的抗滑稳定安全。
复合土工膜自身的防渗效果主要取决于土工膜的物理力学指标及接缝的质量。根据承受的水压力和下垫层，经计算，复合土工膜采用两布一膜（300g/m2/PE0.5/250g/m2），其物理力学指标为：抗拉强度19KN／m，延伸率53.6％，CBR顶破强度3.41KN，垂直渗透系数4.76×10-13cm/s，幅宽4.0m.施工中，一般都要对工厂内生产的土工膜进行拼接，接缝的质量好坏直接影响土工膜的防渗性能和抗拉强度，因此，必须严格按照技术规程进行施工。
土工膜铺设前先进行下垫层无砂混凝土的施工，然后将卷成捆的土工膜沿坝坡由下而上纵向铺放，铺设应平顺，松紧适度，予留大约1.5%的余幅，以免受拉破坏。土工膜展开平整后即可进行拼接。拼接一般采用热熔焊法，该方法焊缝的抗拉强度较高，质量较好。焊接采用自走式热熔双缝焊机，根据膜材种类、厚度和室外气温选择合适的焊接温度及行走速度，先在现场采用小块土工膜进行试拼接，待焊接质量稳定后再进行实际焊接操作。热熔焊法焊缝形式为直缝双道，每道宽度1cm，间隔1cm，焊缝处土工膜搭接宽度约10cm.
复合土工膜周边连接的可靠性，主要是指复合土工膜与坝基混凝土防渗墙、坝肩混凝土趾板及防浪墙的连接。混凝土防渗墙底部及两坝肩趾板与基岩面接合面均需进行水泥灌浆，防止防渗墙底部或趾板与基岩面接合面处渗水，灌浆完毕后，进行压水试验，合格后才能进行下一道工序。复合土工膜与防渗墙、趾板及防浪墙联结采用扁铁和膨胀螺拴锚固连接，为了保证复合土工膜具有一定伸缩能力，周边均设伸缩节。
2、土工合成材料在病险库加固中的应用
近几年，全国各地的病险水库由于年久失修，管涌或者溃坝的事故时有发生，造成了巨大的经济损失。病险库数量多，施工条件复杂，工期短，将质量轻、运输方便、施工简易的土工合成材料正确推广应用到病险库加固当中，具有深远意义。
鉴于该水库坝型为均质土坝，且为老坝体加固，因此在前坝坡上铺设复合土工膜进行防渗，该方法简单易行、施工速度快、可以有效降低坝体内的浸润线高度，增大坝体内的干燥区，提高土体内摩擦角，从而提高坝体的抗滑稳定安全性。坝基进行垂直铺塑，塑膜与坝面复合土工膜连为整体。后坝坡按1：2.25培厚，新老坝体间设褥垫式排水体。
坝基垂直铺塑是一种新的浅基础防渗技术，铺塑深度可达8m左右，开沟宽度只有20多厘米，是解决水库浅层透水地基渗漏严重及延长渗径减小坝后坡脚渗透比降的有效方法。垂直铺塑适用于粉土地基；对于粉砂地基施工中必须做好泥浆固壁，施工速度要快，否则易塌壁。铺塑塑膜采用厚0.3mmPE膜，设计深度应深入粘土层内1.0m，铺完塑的沟槽采用粘土浆充填。铺塑机先将基土破开，然后将事先卷绕在钢管上的塑膜垂直放入槽内，由铺塑机牵引向前移动。钢管上的塑膜用尽前应予留1.5倍的槽深长度，将塑膜拿出沟槽，洗净擦干后用自走式热熔双缝焊机焊接。局部破损的塑膜补漏，可采用PVC胶合剂粘接，粘接宽度不小于15cm，春秋季固化时间不少于12h，要求粘贴牢固、均匀、可靠。塑膜槽口外漏段，应敷土加以保护，避免阳光直接照射。坝基铺塑塑膜上部要与前坝坡的防渗复合土工膜焊接，形成完整的防渗体，降低坝体内浸润线，增加坝体稳定，达到除险目的。
3、土工合成材料在施工中应注意的问题
（1）运输、贮存中不得沾污、雨淋、破损，远离火源，周围不得有酸、碱等腐蚀性介质，不得长期曝晒和直立。
（2）材料进场时，应进行抽检。施工时应有专人随时检查清基、材料铺放方向、材料的接缝或搭接、材料与结构物的连接，每完成一道工序应按设计要求及时验收，合格后，方可进行下道工序。
（3）施工场地应平整干净，防止损坏土工膜；铺设应平顺，松紧适度。不平地、软土上和水下铺设搭接宽度应适当增大。
（4）铺设人员不得穿硬底鞋操作。
（5）尽量采用宽幅，使膜在施工时接缝最少；每卷材料的重量不宜超过1t；膜与膜相连时，应采用同种土工膜。高坝应垂直于坝轴线铺膜，低坝应平行于坝轴线铺膜，以减少拼接量；接缝应尽量与最大拉力方向平行。
（6）垂直铺塑应严格按照工艺要求进行施工，PE塑膜施放速度应迅速，防止槽孔坍塌，影响铺塑效果。
由中国化工企业管理协会和中国化工情报信息协会联合推出的“中国化工企业500强”活动，自2003年在北京人民大会堂首次隆重举行以来，至今已过去整整十年了。协会在化工企业的积极配合和支持下，克服了重重困难，排除了各种阻力，坚持年年，每年都召开会。通过十年努力，我们创立了“中国化工企业500强”这一品牌。期间经过了许多变化，有一个不断完善的过程。本报告着重通过对化工行业及500强企业数据的研究和成功企业案例的剖析、总结500强企业成功的具有普遍意义的经验，揭示规律，指出企业今后发展的必由之路，使500强企业不仅做大、做强，还要做久。这是本报告的中心内容。
中国化工企业500强的排序工作是以市场经济为基础、可以在企业间进行对比的最简便易行的方法，即以化工企业上一年度的营业收入由大至小依次排序，形成行业的排行榜。这种方法表明企业产品在市场上的占有情况，体现企业在市场中的地位和重要性，符合市场经济的普遍规律。美国《财富》杂志在1955年首先使用这种方法创立了“美国企业500强”。随着全球经济一体化的进展，1995年又推出了“世界500强”，成为全球经济和企业发展的重要参照和衡量标准，推动了大企业、特别是跨国公司的迅猛发展、为入选企业带来了全球影响力，形成了巨大的无形资产，得到了社会和企业的肯定，并为有实力的企业都把进入世界500强作为奋斗目标。
规模以上化工企业在全国有两万余家，我们开始使用国家统计局数据和协会在行业的调研情况相结合的方式进行排序，后来国家颁发统计法后，改为由协会在全行业撒大网调查数据的核实到未报送企业的催报；近几年又从单一的直接向企业调查，到多渠道向相关的化工专业协会和各省、自治区、直辖市化工行业协会征求意见并补充数据的方式；从数据的采集统计到500强排序，这不是简单的排序，而是一项历史记录；从排序到统计分析，这也不是简单的分析，而是对化工行业和以500强为代表的化工企业最权威的发展轨迹的记载。第一次世界500强时，中国只有3家企业，而到2013年，短短的十八年，世界500强中已有71家中国企业，这是我国经济飞速发展的光辉写照。2003年至今，中国化工企业管理协会和中国化工情报信息协会“中国化工企业500强”都是利用这种方法，通过中国化工企业500强排行榜和中国化工企业500强发展研究报告为企业和政府主管部门透析经济发展，研判竞争态势和战略方向提供重要参考。
开始对评选范围，即入选行业、经济类型、企业层级等几经变化，后来确定以国家统计局划分的十大化工行业、42个子行业为评选范围。凡是这些行业列入统计口径的规模以上化工企业，包括国有、民营、“三资”、集体、合营企业均可入选。这就排除了原属轻工口的日用化工、纺织口的化学纤维、卫生口的化学医药等行业，也不包括未列入规模以上统计口径的大企业集团。所以历次排行榜中，既无中国中化集团公司和中国化工集团公司等中央企业，也无上海华谊化工集团、天津渤海化工集团、重庆化医集团等地方国有企业集团，而只有其下属企业。这样做虽然增强了可比性，使之相对合理，也符合人们的传统习惯，但石油化工系统的一些大企业就被排除在外了，因此也有缺陷。另外，近几年来企业多元化发展加快，跨行业并购加剧，企业集团化进程也在加速，许多大型化工企业进入了非化工的大企业集团，更有不少化工上游企业延长产业链进入化工领域，致使有些企业已很难确切地来划分其所属行业，只能按其主业来判断，难免有出入，有待进一步完善。在推出500强的同时，我们还分别推出过效益百强、竞争力百强、成长性百强等排行榜。这都是选取与做大做强企业密切相关的指标推出的排名。我们的种种努力，其目的只有一个：就是推动化工企业做大做强做久。
中国化工企业500强的产生是依照规定范围进行的。首先，化工500强企业的上榜范围是，具有独立法人资格的生产性企业或集团公司，但不包括行政性公司；凡境内的化工企业（除港、澳、台化工企业）都在排序之列，同时也不分所有制形式，包括国有控股、股份制、民营企业、外资企业、港澳台资企业等。其次，化工各行业范围是按原化工部管理的行业和国家统计局制定的行业分类确定的，包括化学矿采选、炼焦、基础化学原料、化学肥料、农药、涂料、油墨、颜料及类似产品、合成材料、专用化学品、橡胶制品及化工、橡胶加工专用设备制造。
从上面企业和行业排序范围可以看出，调查企业范围之广、行业之多给调查工作带来的是极其繁杂的。而且由于调查是采取企业自愿原则，以及近年来企业调整、重组、兼并的情况，遗漏和重复就不可避免了。我们的责任就是把这种情况减少到最低限度，并将成果公布于众。
过去的十年，是我国国民经济快速发展的十年，化学工业无论是整个行业，还是各个企业都发生了巨大变化。十年的“中国化工企业500强”排行榜，从一个侧面记录和反映了这种变化。回顾十年来的发展历程，我们高兴地看到，中国化工企业500强不断发展壮大，500强活动的影响越来越大，社会关注度越来越高，所起的作用越来越好。许多企业以入围500强为荣或以入围500强为奋斗目标。现在“中国化工企业500强”已成为化工系统有相当知名度的行业品牌，公认为是引领化工企业做大做强做久的一项重要活动。值此十周年之际，让我们一起为化工行业的发展和500强企业的足迹做一个回顾和总结。
回顾过往，化工500强企业的发展，是在中国特色社会主义道路上化学工业大发展过程中涌现出的光辉业绩，化学工业孕育着500强，为此本报告先从化学工业说起。
第一部分 化学工业励精图治跃居全球第一
一、中国化学工业跃居世界第一位
2010年是我国化学工业首次赶超美国跃居世界第一的一年。
2010年我国化学工业总产值52413亿元，折合美元7622.3亿元（按2010年平均汇率6.8275折算），同年美国化学品产值为7340亿美元，超过美国282.3亿美元。
2011年我国化学工业总产值66097.1亿元，折合10469.5亿美元（按2011年平均汇率6.3133折算），同年美国化学品总产值8014亿美元，超过美国2455.5亿美元，继续领跑世界化学工业。
2012年我国化学工业总产值突破7万亿元大关，达到7.2万亿元，比2011年增长14.2%，虽然目前还未有美国的资料，但是我国化学工业继续保持了增幅较高的态势。目前我国化学工业以形成门类较为配套、品种比较齐全、基本可以满足国民经济和人民生活需要的工业体系。
二、2012年化工主要行业产值、产量稳中有升
1.主要行业产值
农用化学品产值保持较快增长。化肥制造业产值8047.0亿元，同比增长19.1%。农药产值2440.2亿元，增幅达24.4%。
基础化学原料产值1.93万亿元，同比增长13.4%。
专用化学品产值1.56万亿元，增长12.2%。
合成材料产值1.3万亿元，增长12.80%。
上面三个行业分别占化工总产值的26.7%、21.6%和18.1%，合计占66.4%。
2.主要产品产量
化肥、农药、合成纤维单体、轮胎等主要产品产量同比都有较大幅度的增长。目前我国重要化工产品产量稳居世界第一位的有：氮肥、磷肥、纯碱、烧碱、硫酸、电石、碳黑、农药、染料、轮胎、甲醇、合成树脂及共聚物、合成橡胶、合成纤维等。
三、2012年化学工业主要经济指标
2012年化学工业规模以上企业（主营业务收入在2000万元及以上企业）23629家，主营收入68909.14亿元，资产总计52770.51亿元。
从化工主要行业的企业数看，专用化学品企业有6431家，位居第一，其次是基础化学原料5666家，橡胶制品业3347家，居第三。
从各行业主营业务收入看，基础化学原料以18958.03亿元位居首位，其次是专用化学品15168.54亿元，第三位的是合成材料12854.11亿元。
从利润总额看，基础化学原料业最高为763.50亿元，居首位。
四、化学工业投资增速较快
2012年化学工业投资额1.23万亿元，同比增幅为27.9%。其中，合成材料投资1544.3亿元，增幅达54.5%；其次是基础化学原料业4072.5亿元，增长43.5%；专用化学品2761.8亿元，增长16.3%；橡胶制品1333.1亿元，增长5.7%。
五、市场需求总体放缓，不同行业有升有降
这一年，主要化学品表现消费总量大约4.34亿吨，增长约7%，较上年回落超过3个百分点。
有机化学原料消费量增长7‰较上年回落超过12个百分点；无机化学原料消费量增长5.7%，较上年回落6.7个百分点；合成树脂消费量7974.3万吨，增长4.9%，比上年加快0.8个百分点；合成橡胶501.4万吨，增长6.6%，加快1.4个百分点；合成纤维单体3668.7万吨，增幅5.1%，同比回落1.9个百分点。
2012年化工行业疲弱，价格涨幅继续回落。
第二部分 中国化工500强企业实现跨越式发展
2012年，我国的经济总量已超过日本，跃居世界第二位，仅次于美国。而我国化学工业的经济总量2010年就已超过了美国，位居世界第一。2011年中国化学工业总产值为66097.1亿元，折合10469.5亿美元（按2011年平均汇率6.3133折算），而当年美国化学品总产值为8014亿美元，我国超过美国2455.5亿美元，遥遥领先，稳居世界化学工业的首位。
截至2011年底，中国化学工业重要产品产量居世界第一位的大宗产品有：氮肥（4178.99万吨，折含N100%）、磷肥（1462.40万吨，折含P2O5100%）、纯碱（2303.31万吨）、烧碱（2466.34万吨）、硫酸（7416.61万吨，折100%）、电石（1737.67万吨，折300L/kg）、炭黑（385.30万吨）、农药（264.87万吨，折100%）、染料（98.00万吨）、轮胎（83208.82万条）、甲醇（2627万吨）、合成树脂及共聚物（4798.16万吨）、合成橡胶（348.66万吨）、合成纤维（1501.30万吨）等40多种。2011年，全国化学工业规模以上（年主营业务收入2000万元以上）企业达25397家，主营业务收入65331.5亿元，资产总计48962.2亿元，全部从业人员年平均人数532.2万人。总体规模已相当可观。
协会从2002年第一次中国化工企业500强，到2011年的10年间，化工500强企业励精图治，实现了跨越式发展，令世人为之骄傲，让化工人为之自豪。这里，我们以事实为依据，用数据来一一加以解读。
一、化工500强企业经济总量快速扩张，成为化学工业的主力军与领头羊
衡量经济总量的指标主要有主营业务收入、资产总计和工业总产值等三项。这些指标可以反映经济实力及增长幅度。
1.化工500强企业主营业务收入10年增长12.7倍。
2002年化工500强企业主营业务收入（未扣除价格因素，下同）1743亿元，2011年猛增到23890亿元，比2002年增长12.7倍。
2002年化工500强企业工业总产值（现行价格，下同）为1828亿元，2011年则高达23609亿元，比2002年增长11.9倍。
2002年化工500强企业资产总计为3004亿元，2011年已达到20429亿元，比2002年增长5.8倍。
这三项指标，即使扣除价格因素，其增长幅度也是惊人的。而且都高于我国工业和我国化工全行业的增长幅度。2011年我国规模以上工业企业主营业务收入比2002年增长6.7倍，资产总计增长3.6倍；我国化学工业主营业务收入增长8.1倍，资产总计增长3.62倍。远低于化32500强的增幅（见图1、图2）。
2.化工500强占化学工业的比重大幅度提高。
2002年化工500强企业主营业务收入占化学工业当年主营业务收入的比重为21.6%，2011年提高到36.6%（见图3、图4）。2002年化工500强企业资产总计占当年化学工业资产总计的比重为22.1%，2011年提高到41.7%，超过了四成（见图5、图6）。增幅之大历史少有。
一直以来，我们总希望化工企业要做大，从化工500强所占化学工业的比重大幅度提高这个意义上来说，化工500强企业确实是越做越大了，而且企业发展的速度远大于行业的发展速度。
3.化工500强不同规模企业呈群体性增长。
化工500强企业的规模是各不相同的。如果把500强企业作为一个整体，按照一定的标志把整体分成几个不等距的组，可以观察整体的结构变化。这里仍以主营业务收入作为标志，将化工500强企业按主营业务收入的多少分成6个组群进行比较。从中可以发现，2011年主营业务收入高的企业数比2002年呈现群体性大幅度增长，主营业务收入低的企业数呈现出群体性急剧下降。
2002年与2011年比较：
主营业务收入50亿元以上企业，2002年没有，2011年净增了141家；
主营业务收入10亿～50亿元企业，2002年为31家，2011年达到359家，比2002年增加了328家；
主营业务收入10亿元以下企业，2002年多达469家，2011年已没有10亿元以下的企业。
10年间，化工500强企业各群体的主营业务收入急剧扩张，企业做大的态势十分明显（见表2）。表2化工500强按主营业务收入分组的企数增减情况（单位：个）
4.化工500强入围门槛与平均主营业务收入大幅度提升
2002年化工500强第一名主营业务收入为35.8亿元，2011年达到347.9亿元，比2002年增长8.7倍。
2002年化工500强第500名主营业务收入为1.01亿元，2011年达到11亿元，500强的入围门槛10年间提高了11倍。
再从化工500强企业平均主营业务收入看，同样呈现了大幅提升的画面：
2011年化工500强企业平均主营业务收入47.8亿元，比2002年的3.49亿元增长12.7倍（见图7）。
2011年化工500强前10名企业平均主营业务收入237.8亿元，比2002年的25.4亿元增长8.4倍；
2011年化工500强前50名企业平均主营业务收入143.0亿元，比2002年的13.7亿元增长9.4倍；
2011年化工500强前100名企业平均主营业务收入108.7亿元，比2002年的9.8亿元增长10.0倍。
化工500强企业名次越往后，平均主营业务收入增长越快。
从以上各个方面分别观察，可以得出的结论是：10年来，化工500强经济实力大大增长，500强企业的发展是跨越式的发展，对化学工业的平稳快速增长起到了核心支撑作用。化工500强企业不仅仅是化学工业的主力军，也是领头羊，更有一批是常青树。
二、化工500强企业经济类型、行业结构。地域分布日趋合理
在化工500强经济总量快速扩张的过程中，企业的所有制组成、行业结构和地域分布也随之发生变化。这些变化是否符合国家的有关方针政策，是否符合科学发展观，结构是否不断优化，也是业内十分关心的问题。
1.多种所有制形式共同发展，尤以“三资”和民营企业发展更快。
目前企业所有制形式主要有国有控股、民营、三资以及集体、集体联营和其他股份制企业，本研究报告为更透彻分析不同所有制企业的变化，选取了化工行业最具代表性的国有控股企业、民营企业、及三资企业进行分析。2002年与2011年化工500强企业中，主要经济类型的企业数和主营业务收入的变化（见表3）。
上表表明，化工500强企业所有制结构出现了重要变化：
国有控股企业数从2002年的279家，下降到2011年的127家，减少了152家；民营企业数从2002年的26家，增加到2011年的93家，增加67家，“三资”企业数从2002年的10家，增加到2011年142家，增加132家。民营和“三资”企业数达到235家，占500强的47%，接近1/2。
国有控股企业主营业务收入由2002年的1175.9亿元，增加到2011年的6736.1亿元，增长4.7倍；民营企业由2002年的44.5亿元，增加到2011年的4169亿元，增长91.6倍；“三资”企业由2002年的25.2亿元，增加到2011年的7061亿元，超过了国有控股企业，增长281倍多。民营和“三资”企业主营业务收入达到11230亿元，占500强的47.01%，也接近1/2。
国有控股企业主营业务收入占500强比重由2002年占67.5%，下降到2011年的28.2%，下降了39.3个百分点；民营企业由2002年占2.6%，上升到2011年的17.5%，上升了近15个百分点；“三资”企业由2002年占1.4%，上升到2011年的29.6%，上升了28个多百分点。
10年间，我国化工500强企业多种所有制经济呈现了共同发展的大好局面。国有经济结构调整取得了明显效果；民营企业快速发展壮大；“三资”企业发挥重要作用。
2.化工500强企业行业结构加速调整。合成材料工业跃居首位。
首先，看化工500强企业中各行业企业数变化情况（见表4）。
各行业企业数变化的显著特点是：
2011年化工500强企业中，合成材料企业数，由2002年的第五位上升至第一位；基础化学原料和专用化学品企业数，继续处在第二、三位；化肥企业数则由2002年的第一位降至第四位。其余，轮胎、力车胎企业上升1位，化学农药下降2位，化学矿和涂料等行业位次维持不变。
其次，以各行业主营业务收入进行比较，也有显著变化（见表5）。合成材料行业主营业务收入占500强企业全部主营业务收入的1/5以上。
在主营业务收入中，2002年化肥企业高居榜首，占500强比重接近1/4；其次是基础化学原料，占17%；第三位是合成材料企业，占10%；轮胎制造企业排在第四位，占8.4%；第五位是专用化学品，占7.5%；接下来的是化学农药、涂料等企业。
2011年发生了很大变化。合成材料企业跃居第一位，占500强主营业务收入的1/5以上；基础化学原料仍处在第二位，占18.2%；专用化学品由第五位升至第三位，占15.9%；轮胎制造企业仍在第四位，占11.9%；而化肥企业则从第一位降到了第五位，占11.8%；其他行业位次未发生变化。
这里还要强调的是，在化肥行业中，2002年与2011年比较，氮肥企业主营业务收入仍在化肥工业中处于首位，但其在化肥行业中的比重由2002年的72.0%下降至2011年的45.0%；磷肥由10.0%上升至13.0%；钾肥由1.2%上升至3.5%；而复混肥由16.4%猛增至34.9%。说明化肥品种结构大有改善，特别是复混肥在化肥中的比例由不到六分之一发展到超过了三分之一，农用化肥的需求趋于合理。
以上表明，10年来化工500强行业分布无论是企业数还是主营业务收入都有了重大变化。这是我国在执行“十五”、“十一五”规划期间，积极调整化学工业行业结构、产品结构，大力发展合成材料工业以及专用化学品工业，优化化肥产品结构等方面所取得的骄人成绩。
3.化工500强企业按地区分布，山东、江苏2省持续领跑，中西部地区比重上升。
首先看企业数的分布。
化工500强企业个数从地区分布看，2002年和2011年山东省均居首位，都超过了100家。江苏省位居第二，但2011年也超过了100家，比2002年增加了22家，是各省市中增长最多的。这2个省入围企业数遥遥领先，充分显示了化工强省的实力，是名副其实的领跑者。
按2011年排序，接下来的是浙江省、河南省、山西省、上海市、河北省、四川省、湖北省、广东省、和辽宁省，这又是一个梯队，企业数都在10家至30多家，而且位次比较稳定。其中山西省由2002年12家，增加到2011年的28家，增多了16家，增加数仅次于江苏省。上海市由2002年的15家，增加到2011年的24家，增多了9家，位于增多省市的第三位。由2002年的8家，增加到2011年的12家，在增多地区中紧随上海市之后。
其余各省、区、市2011年进入500强的企业数在10家以下，与2002年比较，起伏也较大。这里要特别指出的是，新疆维吾尔自治区和宁夏回族自治区由2002年没有企业进入500强，到2011年分别有7家和4家进入，占有了一席之地，从而也开启了我国各省、区、市（除外）都有化工企业进入500强的新局面（见表6）。
再看各省、区、市化工500强企业主营业务收入情况。
化工500强中，各省、区、市入围企业主营业务收入的发展变化与企业数的变化情况近似。2011年山东省入围企业主营业务收入以5660亿元位居第一，占化工500强主营业务收入总额的23.7%，其次是江苏省，4227亿元，占17.7%，浙江省2353亿元，占9.9%。这3个省入围500强企业的主营业务收入占500强主营业务收入总额的51.3%，支撑了半壁江山，而且比2002年所占比重46.7%，提高了4.6个百分点，出现了加速快跑的姿态。
紧接着的是上海市、河南省、山西省、河北省、湖北省、四川省、广东省、江西省、辽宁省、、贵州省、安徽省。这12个省、区、市入围化工500强企业的主营业务收入在400多亿至1300多亿元之间，占500强主营业务收入总额的38%。
其余15个省、区、市入围化工500强企业主营业务收入占500强主营业务收入总额约10%。这里还要提到宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区，2002年没有入围化工500强的企业，到2011年不仅有企业进入，而且实现了主营业务收入分别达到103.4亿元和212.2亿元的成绩，一跃排在30个省、区、市中的第25位和第21位（见表7）。
表中数据显示，东部地区化工500强企业数减少了11个，西部地区减少1个，中部地区增加了12个。在主营业务收入增长速度方面，也是中部增长最快，增长14倍多，其次是东部增长12倍多，西部增长10倍多。在主营业务收入占化工500强比重方面，中部地区由17.3%提高到19.2%，增加了1.9个百分点；西部地区由13.8%降到11.9%，下降了1.9个百分点；东部地区持平。总起来看，东部地区在化工500强中仍占有明显优势，中部地区正在加速追赶，西部地区追赶步伐不如中部。
总之，化学工业的十年巨变在化工500强中得到了充分体现。化工500强入围门槛的大幅提高和在化工全行业中所占比重的快速增长，既说明了化工500强企业的跨越式发展，也说明化学工业的集中度有了明显提高。这都是化工人的杰出贡献，值得载入史册。
在讨论化工500强企业地域分布时，要特别关注在我国大力促进中部地区发展总体战略和推进西部大开发指引下，在化工企业500强中的体现。10年来，化工500强企业无论是企业数，还是主营业务收入，在东、中、西地区都发生了变化，东、中部差距在逐渐缩小（见表8）。
第三部分 中国化工500强整体素质不断提高
前面已讲了，十年来，化工500强的规模有了飞跃发展，那么在做大的同时是否也做强了呢，也就是说其整体素质是否提高了呢？让我们还是以数据来说话。下面以利润总额、总资产贡献率、主营业务收入利润率、净资产利润率、资产负债率和劳动生产率等反映企业经济运营质量的主要指标分别加以描述，窥视企业的盈利能力和水平，观察十年来化工500强企业在做强过程中发生的巨大变化。
一、化工500强利润总额高速增长
以主营业务收入排序的化工500强企业，2002年利润总额为66.05亿元，2011年猛增到1745.2亿元，增长25.4倍之多，大大高于同期化学工业主营业务收入增长12.7倍的速度。
与此同时，化工500强创造的利润占化学工业的比重也从2002年25.3%，提高到2011年的37.3%，提高了12个百分点（见表9）。
利润的高速增长是化工500强在做大企业征途中向着做强企业奋进的有力支撑。
化工500强利润的大幅度增长，充分说明了在科学发展观指引下，不断转变经济发展方式，从快字当头到好字当头，为化工500强企业带来了丰硕的成果。十来年，尽管受到国际金融危机及各种自然灾害的冲击，化工500强企业坚持在做大同时努力做强。整个化工行业大力推进行业结构、产品结构调整，行业发展的全面性、协调性和可持续性明显提升。化工500强企业就是集中表现。
以下对化工500强利润增长在各行业、各地区和不同经济类型的表现分别作一描述。
1.精细化工行业利润比例增长，化肥行业利润比例下降。
在化工500强各行业中，合成材料制造企业利润由第四位进到第一位，化肥制造企业由第一位退至第四位。
2011年，合成材料企业利润为394.9亿元，比2002年的5.9亿元增长了65.9倍，在各行业中由2002年排在第四位跃进到第一位，占化工500强利润总额比重也由2002年的8.9%升至2011年的22.6%；
2011年，化肥企业利润238.1亿元，虽然比2002年的16亿元增长了13.9倍，但在各行业中则由2002年的第一位降至第四位，占化工500强利润总额比重也由2002年的24%降至2011年的13.6%。
2011年，专用化学品和基础化学原料企业利润总额均有36倍和46倍的增长，分居各行业的第2和第3位，都超过了化肥企业。
轮胎企业利润增长34倍，由第六位升至第五位，涂料等企业和化学农药企业利润排在第6、第7位。
十年来，化工500强利润总额中各行业企业的变化，进一步说明了化工行业结构不断优化，一改以往化肥行业老大的局面（见表10）。
2.民营和“三资”企业利润已占到化工500强利润的一半以上。
2002年国有控股企业利润27.5亿元，2011年为383.6亿元，增长12.9倍；
2002年民营企业利润3.1亿元，2011年为337.3亿元，增长了107.8倍；
2002年“三资”企业利润1.9亿元，2011年增加到576.4亿元，增长302.4倍；
2002年国有控股企业利润总额占500强利润的41.7%，2011年下降到21.9%；
2002年民营企业利润占500强利润的4.7%，2011年增加到19.3%；
2002年“三资”企业利润占500强利润的2.9%，2011年占到33%。
这就是说，民营和“三资”企业利润合计已从2002年占500强的7.6%上升到2011年的52.3%。这是多种所有制共同发展在经济效益上的集中体现，也说明民营和三资企业经济运行质量高于国企。
3.沿海三省利润最高，比重有所下降；中、西部地区比重快速提升。
由表12可知，2011年与2002年比较，化工500强企业各省、区、市企业利润都有较大增长。需要指出的是，2002年山东、江苏、浙江三省利润最多，这三个省占500强利润总额的67%；2011年这三个省仍然处于遥遥领先地位，但占500强利润总额的比重下降到56.6%，降了10.3个百分点，说明其它省份500强利润不断上升，尤其是河南、内蒙、辽宁、湖北、新疆等上升较快，所占比重也相应提高。
化工500强企业所在地区经济效益水平变化出现东部向中、西部倾斜的趋势。
从增长速度看，中部地区增长77倍，西部增长45.6倍，都高于东部增长20.6倍。从占500强利润总额比重看，2002年东部地区占85.8%，中西部合起来占14.2%。2011年，东部地区比重下降到70.2%，中西部合起来已占29.8%，接近三成（见表13）。
二、化工500强企业总资产贡献率和净资产利润率同时增长
总资产贡献率反映的是企业全部资产的获利能力，是企业经营业绩和管理水平的集中表现，也是评价和考核企业盈利能力的重要指标。总资产贡献率是企业利润总额、税金总额、利息支出三项指标之和与资产总额的比率。
净资产利润率反映的是投资者拥有所有权的净资产获利能力，是企业发展能力的集中表现，指标越高，表明同样的净资产取得的盈利越高。净资产利润率是利润总额与资产总额减去负债所得差额（即所有者权益）的比率。这两项指标的高低是衡量企业经济效益、企业是否做强的重要依据。
1.总资产贡献率大幅提高。
2011年化工500强企业总资产贡献率为16.53%，2002年为8.38%，提高了8.15个百分点，接近一倍，是较高的资产获利水平。
2011年化工500强总资产贡献率比全国规模以上工业总资产贡献率16.1%高出0.43个百分点，比化学工业总资产贡献率15.82%高出0.71个百分点。
总资产贡献率在行业、地区和企业规模方面的表现如下：
①在各行业中，专用化学品工业总资产贡献率最高。
专用化学品总资产贡献率一直处于各行业之首，2011年为21.5%，比2002年的15.7%提高了5.8个百分点。涂料、油墨、颜料、染料行业位居第二。这些行业一般都属于加工工业，又是精细化工，产品附加值相对较高。合成材料、基础化学原料位居第三、四位。基础化学原料、合成材料、专用化学品位居增长最快的前三位（见表14）。
②民营企业总资产贡献率高于“三资”和国有企业。
2011年500强企业中，民营企业总资产贡献率为19.81%，比2002年下降6.4个百分点，仍处于领先水平。“三资”企业为18%，比2002年上升1.4个百分点。国有控股企业最低，为11.9%，但也提高了1.5个百分点。
三种经济类型比较，无论2002年或者2011年，国有控股企业总资产贡献率均低于民营和“三资”企业（见表15）。
③黑龙江、福建、山东、重庆、江苏等五省总资产贡献率处于领先位置，中、西部地区最高。
统计资料显示，化工500强中，各省、市、区企业的总资产贡献率无论在2011年和2002年，黑龙江、福建、山东、重庆、江苏一直处于领先地位，高于或接近500强平均水平。湖南、青海、新疆、广东、浙江、内蒙处于中游。值得提出的是，新疆由2002年没有企业进入500强，2011年不仅进入而且并列排在全国资产贡献率的第五位（见表16）。
按地区看，东、中、西部总资产贡献率出现了戏剧性变化。2002年东部总资产贡献率最高，为10.4%，西部和中部分别为5.8和5.6%。2011年情况就相反了，西部地区最高，达15%，中部为12.1%，分别增长6.5和9.2个百分点，呈快速升高态势，东部地区下降5.2个百分点（见表17）。
2.净资产利润率快速增长。
2011年化工500强企业净资产利润率为22.7%，比2002年的5.4%提高了17.3个百分点，比化学工业净资产利润率21，86%高出0.84个百分点（见表18）。
从上表可看出，各行业企业净资产利润率全面提高，其中以专用化学品、合成材料企业最高，2011年分别为31.2%和26.3%，其次是基础化学原料、化肥、农药等企业。提高幅度最大的是合成材料企业和基础化学原料企业。根据净资产利润率指标含义，在资产中不包括负债，反映的是净资产创利水平，这个指标越高，资本投入的获利也越高。化工500强在各个行业的良好表现是吸引投资者的一大优势。
在不同类型企业中，民营企业净资产利润率最高，2011年为31.4%；其次是“三资”企业，为24.56%；国有控股企业为14.62%。三种类型企业均比2002年有较大增长，“三资”和国有控股企业增长更快，但国有控股企业远低于民营企业和“三资”企业（见表19）。
在各省、市、区中，化工500强企业净资产利润率西部地区最高，有十一个省区高于500强平均水平。
在所有省份中，2011年比2002年净资产利润率全部提高。内蒙古、山东、江苏、福建、浙江、河南、青海位居前列（见表20）。
净资产利润率依然是西部地区增长最快。2002年东部地区净资产利润率为8.2%，远远高于中、西地区。2011年，虽然东部地区提高到24.6%，增长了16.4个百分点，但西部地区增长更快，增长21.3个百分点，已经接近了东部地区的水平（见表21）。
三、主营业务收入利润率成倍增长
主营业务收入利润率反映的是企业在生产经营过程中创造利润的能力，说明产品销售收入获得了多少利润，同时，由于是利润总额与主营业务收入的比率。产品销售的实现是取得利润的前提，而产品销售收入本身包含了销售成本和利润，降低了成本就可以提高利润。因此，该指标在一定意义上包含了成本费用高低的因素。主营业务收入利润率也反映了企业承受价格降低和销售下降风险的能力，销售收入高则能力强，反之承受风险的能力就较弱。以上借助其它指标可以作进一步分析。
2011年化工500强企业主营业务收入利润率为7.3%，2002年为3.8%，提高了3.5个百分点，比化学工业主营业务收入利润率7.16%高出0.14个百分点，说明化工500强生产经营水平在不断提高。
1.涂染料和专用化学品制造企业主营业务收入利润率高于其他行业企业。
2011年各行业企业主营业务收入利润率均有提高，其中涂料、油墨、颜料、染料企业达到9.97%，专用化学品企业达到9.13%分居第一位和第二位。与2002年比较，增长最多的是基础化学原料、化肥及合成材料企业（见表22）。
2.“三资”企业和民营经济主营业务收入利润率高于国企。
2011年，“三资”企业和民营企业主营业务收入利润率在2002年和2011年都高于国有控股企业，说明在企业营销策略、能力以及降低成本、费用等诸多方面具有一定的优势。但也要看到，在这十年间，500强中的国有控股企业主营业务收入利润率提高了3.36个百分点，而“三资”企业和民营企业仅提高了0.3和0.68个百分点，差距正在缩小（见表23）。
3.青海、新疆和西部地区500强企业主营业务收入利润率最高。
十年间，化工500强企业所在省份中，主营业务收入利润率青海、新疆跃居前两位，排在下面的北京、内蒙、宁夏、福建、陕西、江苏、四川、贵州居各省份的前十位（见表24）。
从东、中、西部地区看，西部地区增长最快，其次是中部地区、东部地区（见表25）。
四、资产负债率处于合理区间，但不平衡
负债经营是企业通过负债的方式获得借入资本，扩大资本来源的有效途径。负债经营既有利益又有风险。负债资产比率高，会对企业生产的稳定性造成严重影响，说明企业自有经济实力弱；负债资产比率低，说明企业自有资产比重大，经济实力强，债权的保证程度也高。由于负债利息一般都低于股息，所以负债可以降低融资成本，增加资本的收益率。负债资本比率过低，意味着融资成本加大，过高又意味着债权人的安全又缺乏保障。因此，负债资产比率高要有一个合理的界限，在我国经济环境下，一般保持在40%～60%之间比较合理。反映负债资产比率的常用指标是资产负债率，即负债总额与资产总额之比。
为了反映化工500强企业负债经营状况，拟从负债规模及资产负债率两个方面加以说明。
1.化工500强企业负债规模及其分布。
2011年化工500强企业负债总额为1.27万亿元，比2002年的1769.5亿元增长6.2倍，企业平均负债25.4亿元，比2002年的3.5亿元快速增长。这里值得注意的是，2011年500强负债规模均已达到当年工业总产值或主营业务收入的一半以上，相对较高。
在各行业中，2011年基础化学原料与合成材料企业负债最高，分别为2445.9亿元和2436亿元，其次是化肥，化学专用品和轮胎企业；在各经济类型中，2002年国有控股企业负债1525.4亿元，民营企业负债13.2亿元，“三资企业”负债10.8亿元，2011年分别增长了2.1倍、146倍和304倍，在地区中，东部地区最高，达7533.5亿元，增长也是最快的，达8.2倍，其次是西部地区（见表26）。
2.化工500强资产负债率。
2002年化工500强企业资产负债率为58.9%，处于合理区间，2011年为62.22%，略高于合理区间。
①涂料企业资产负债率处于合理区间，化肥等行业处于不合理区间。
2002年涂料、油墨、颜料、染料工业处于合理区间，其他行业均略高，其中轮胎、化肥工业最高，2011年涂料、油墨、颜料、染料工业处于合理区间，其他行业均略高，其中仍是化肥行业资产负债率最高为63.4%，基础化学原料工业为62.1%（见表27）。
⑦“三资”企业资产负债率处于合理区间。
2002年和2011年“三资”企业资产负债率一直处于合理区间。国有控股企业和民营企业2002年处于合理区间，2011年均处于略高区间（见表28）。
③2011年8个省份500强企业资产负债率处于合理区间。
2002年有15个省份资产负债率处于合理区间，11个省份处于不合理区间。而2011年只有9个省份处于合理区间，20个省份处于不合理区间（见表29）。
2002年资产负债率东、中、西部均处于合理区间；2011年东、中、西部资产负债率均超过60%的合理区间。其中，东部处于接近合理区间的边缘，西部略高，中部地区最高（见表29）。
五、全员劳动生产率大幅提高
全员劳动生产率是企业平均每个职工在单位时间内创造的工业生产最终成果，反映企业的生产效率和劳动投入的经济效益。这里是使用工业总产值与全部从业人员平均人数的比率。
2011年化工500强企业劳动生产率达到2081.5千元/人年，比2002年的220.8千元/人年提高8.4倍，比2011年化学工业劳动生产率1241.9千元/人年高出839.6千元/人年。
1.合成材料行业劳动生产率最高。
统计显示，2011年所有行业劳动生产率全部提高，合成材料和基础化学原料工业分别增长11倍和9.5倍。
2002年劳动生产率最高的行业是专用化学品和涂料工业；2011年劳动生率最高的行业是合成材料和专用化学品（见表31）。
2.“三资”企业劳动生产率最高。
2002年和2011年“三资”企业均比民营企业、国有控股企业劳动生产率高，但是从增长速度看，民营企业快，正在接近“三资”企业（见表32）。
3.广东、上海、浙江等省市劳动生产率最高。
2011年劳动生产率最高的省市依次是广东、上海、浙江，福建、山东、江苏、重庆、黑龙江、天津、河北等省市（见表33）。
在东、中、西部地区中，东部地区劳动生产率最高，中部地区增长最快（见表34）。
综上所述，我们欣喜地看到，十年来化工500强在以大促强发展中，表现出色。不但做大了，而且也做强了。2011年比2002年上述所有指标大幅提升，尤其是利润指标增长速度超过了主营业务收入的增长速度，标志着化工500强企业做强的速度超过了做大的速度。各项利润率指标全面超过了化学工业全行业的同期水平，经济实力空前提高。
通过比较、分析，我们观察到化工500强企业在做强过程中不同侧面的发展变化。
从各行业看，专用化学品、合成材料制造企业在利润及各项利润率指标中均处于前沿；
从经济类型看，“三资”企业利润额已占据首位，民营企业快速增长，国有控股企业利润占500强利润比重下降较多。在各项利润率指标中，民营和“三资”企业也处于领先位置；
从地区看，山东、江苏、浙江三省利润额遥遥领先。在各项利润率指标中，福建、内蒙古、新疆、青海等省区后来居上；
关键词：加筋土 设计研究
中图分类号：TU2文献标识码： A
Reinforced embankment design research
Zhi-bo wang
(Administration of south-to-north water transfer project construction in hebei province, shijiazhuang 050021)
Abstract: the reinforced soil is a kind of composite soil reinforced materials are added into the soil and the formation, can improve the strength of the soil, enhance soil stability, common reinforced material with geotextile, geogrid, high strength fiber geogrid, geocell, strip reinforcement. Reinforced embankment design method is divided into the finite element method and the conventional design method. Geosynthetics engineering application prospects, with good engineering and economic benefits and environmental benefits.
Keywords: Study on the design of reinforced soil
加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土，由一层或多层水平的加筋材料构件与填料交替铺设所组成。加筋材料主要承受土体产生的侧向拉力，可以提高土的强度，增强土的稳定性。加筋土工程有各种类型和型式，按其作用性质和设计计算理论可分为加筋土挡墙、加筋土边坡、加筋土地基等[1]。加筋土结构作为一种新颖的完整结构，在工程中应用得越来越广泛，但加筋的机理和设计理论方面的研究却落后于工程实际，从而影响加筋技术的发展。筋材与土的复合加筋体的加固机理可大致分为直接加筋作用和加筋体对周围土体的刚度、应力和应变分布，破坏形式等影响的间接加固作用两方面。
1.加筋土概况
在工程实践中，松散的砂土可堆成具有天然休止角的砂堆，粘土体可开挖出一定高度的垂直坡面。如果在砂土中分层埋设水平向的加筋材料，则这种由砂土和加筋材料形成的复合体就可以保持一定的高度和直立状态而不塌成斜坡，与粘土体类似，标明砂土加筋后所形成的复合体的力学性能和稳定性比比未加筋前有所改善和提高。为了弄清砂土加筋后复合体强度的稳定性提高的原因，维达尔等人分别进行了三轴试验和现场试验测试，提出了各种假说来解释和阐述筋土之间的互相作用机理。根据前人的研究成果，筋－土之间相互作用的基本原理大致可归纳为三大类：一是摩擦加筋原理；二是准粘聚力原理或似粘聚力粘聚力原理；三为其他理论假设。
加筋的主要效果体现在使复合体获得侧压力增量，限制它的侧向位移[2]。为此，在选用加筋材时，特别应注意以下的一些材料性状：筋材的应力应变关系和它们的抗拉强度；它在长期荷载下的变形性状；筋材与周围土的相互作用特征，即二者界面摩擦特性和抗拔特性；筋材受环境的影响，包括材料的抗老化性和耐久性等问题；以提供设计要求的主要资料。此外，筋材还必须要满足现场施工的各项要求，考虑它们能经受施工中遇到的种种荷载的影响。
2.加筋材料的选择
土工格栅、无纺布以及编织布均可用作加筋材料。由聚丙烯材料合成的编织布抗拉强度较高，由于聚丙烯材料分子结构中存在着叔碳原子，叔碳原子的碳氢键能较小，因而不稳定，所以聚丙烯材料对光氧化降解反应有较大的敏感性，其耐久性较差，因此，编织布不宜用作水坝加筋材料。无纺布极限强度低，延抻率最大（一般为75％～120％）[3]，同样拉力的无纺布，其造价远高于土工格栅。80年代多用无纺布作为加筋材料，而90年代，抗拉强度高、变形小（延伸率一般11.5％～13％）的土工格栅已经代替了无纺布作为加筋材料。土工格栅具有柔韧性好、高强度、高模量、低蠕变、抗生化腐蚀和老化、抗施工损伤等性能。实践证明使用土工格栅加筋土坡具有耐久、可靠、造价低、抗地震和动荷载等特点[5]。
3.加筋土筑堤设计方法分析
土工合成材料可以建成具直立坡的加筋挡墙，也可以修建坡度较直立墙缓的陡坡，加筋土堤边坡较不加筋土堤陡，可减小堤防设计断面，减少筑堤土料，减少堤防占地。加筋土堤设计方法分为有限单元法和常规设计方法。
有限元法可直观反映土堤的变形状况[4]，但是要使有限单元法成为常规的分析手段，还需进一步研究解决以下问题：（1）合理的本构关系；（2）加筋在侧限条件下的应力一应变关系的测定和筋材容许强度的取值；（3）如何按算得的应力场和位移场定量评价加筋堤坝的安全度。有限元法计算尚不能替代常规计算方法应用与设计之中，但可作为设计参考。
目前设计中应用较多的加筋土堤的设计方法，是在传统的土坡稳定分析方法中考虑筋材作用。土坡加筋通常是在土坡内水平铺设。认为土坡的失稳型式与传统考虑的一样；或是沿某个圆弧产生转动式滑动，或是以楔体形式沿折面滑动[5]。要发生滑动时，筋材的抗拉力或由抗拉力产生的力矩将增大抗滑作用。评价土坡稳定性常先求出促使产生滑动的滑动力矩MS和抵抗滑动的抗滑力矩MR，后者与前者之比，即是安全系数Fs。当安全系数Fs大于某一规定的数值时，则认为土坡是稳定的。对于加筋土坡，各层筋材中的拉力对滑动圆心产生的力矩均起抗滑作用，它们的总和即为抗滑力矩增量MR。只要以(MR+MR)代替上述的MR，按同法即可求得加筋土堤的安全系数。土坡内铺设的筋材应有一定的长度，使其超出滑动圆弧外的被动段Lp与土之间的握裹力不小于抗拔力，且有一定安全系数。为此，要对每层加筋材作内部稳定性校核，保证其不会被拔出。
4.加筋土前景展望
加筋土在土工合成材料的应用领域占有较为重要的地位[6]，在水利、公路、铁路、水运、港口等行业应用越来越广。用土工合成材料加筋的土木工程、水利工程和环境工程等遍布世界，在中国也有飞跃式的发展。实践已经表明，土工合成材料加筋工程具有良好的工程效益、经济效益和环境效益，并且展现出广阔的应用前景。
参考文献：
[1] 欧阳仲春，现代土工加筋技术[m]，人民交通出版社，1991.35-46.
[2] 周志刚，张起森，郑建龙；土工加筋材料性能研究综述[j]；长沙交通学院学报；2001年02期
[3]《土工合成材料应用技术规范》，GB 50290-98
[4] 张苇.土工带加筋碎石垫层的试验研究与有限元分析[D].太原理工大学,2003.5.
购物车(0)
