土工合成材料的 測(cè)試方法

1、測(cè)試方法(一 試驗(yàn)操作和資料整理時(shí)應(yīng)泣意和遵守的事項(xiàng)1. 制樣原則每項(xiàng)試驗(yàn)一般剪取 610個(gè)試樣,應(yīng)從卷材長(zhǎng)度和寬度方向上隨機(jī) 剪取樣品,距卷材邊緣不小于 100mm 。同一項(xiàng)試驗(yàn)的各試樣應(yīng)避免它 們位于卷材同一縱向或橫向位置上。2. 試樣調(diào)濕大多數(shù)織造或非織造土工織物在測(cè)試時(shí)對(duì)試驗(yàn)室無(wú)溫濕控制要 求, 只要記錄試驗(yàn)時(shí)溫度和濕度即可。 而一些對(duì)溫度較敏感的土工合 成材料,如土工格柵、土工網(wǎng)等,試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)試樣進(jìn)行調(diào)濕,即將試 樣在溫度為 20土 2和濕度為 65土 5%環(huán)境中靜置 24h 以上,然后 在該環(huán)境下試驗(yàn)。3. 夾具在力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)中離不開夾具,單向拉伸用扁夾具,圓形試樣用 環(huán)形夾具。

2、都要求夾具能均勻可靠地夾住試樣, 應(yīng)能防止試樣在鉗口 內(nèi)打滑,且不會(huì)被夾壞。當(dāng)有打滑或夾壞現(xiàn)象時(shí)應(yīng)采取下列措施:鉗口內(nèi)加襯墊;鉗口內(nèi)試樣用涂料加強(qiáng);改進(jìn)鉗口面。在試驗(yàn)過(guò) 程中應(yīng)隨時(shí)觀察夾具邊緣試樣是否有打滑或局部損壞現(xiàn)象。 任何打滑、 夾壞或局部損壞現(xiàn)象均將大大降低測(cè)試結(jié)果。4. 資料整理(1按式 (1-2計(jì)算全部測(cè)試值的算術(shù)平均值。(1-2式中:n 為試驗(yàn)次數(shù); Xi 為第 i 塊試樣的測(cè)試值;為 n 塊試樣測(cè)試值 的算術(shù)平均值。 并增補(bǔ)試樣測(cè)定外,其他所有試驗(yàn)結(jié)果均不得剔除。(2按式 (1-3計(jì)算變異系數(shù) C 。(1-3式中:為標(biāo)準(zhǔn)差;為算術(shù)平均值。按式 (1-4計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差 (1-4式中符

3、號(hào)意義見式 (1-2。C 反映樣品的均勻程度。 當(dāng)樣品很不均勻, 測(cè)試值變化范圍較大, C 就大, 平均值的代表性就差。 增加試樣數(shù)量, 平均值更具代表性, 同時(shí) C 下降。(3按式 (1-5計(jì)算所需要的試樣塊數(shù) nN 。nN=0.11C2(1-5式中:C 為變異系數(shù),%; nN 為由 C 值確定的試樣塊數(shù)。上式表明了試樣個(gè)數(shù)與 C 的關(guān)系。土工織物均勻性越差,要求 試樣的數(shù)量就越多。 非織造土工織物均勻性比織造土工織物差些, 因 此前者的試驗(yàn)通常取 10塊試樣,而后者可取 6塊。對(duì)于同一等級(jí)的 兩個(gè)產(chǎn)品,由 C 值可比較兩者的均勻性。(二 幾項(xiàng)主要試驗(yàn)測(cè)定方法的一些問(wèn)題關(guān)于土工合成材料各項(xiàng)指

4、標(biāo)的測(cè)定方法可參閱有關(guān)的規(guī)程規(guī)范, 這里只對(duì)幾項(xiàng)測(cè)定技術(shù)比較復(fù)雜的項(xiàng)目作些說(shuō)明。1. 孔徑試驗(yàn) (干篩法 中的幾個(gè)問(wèn)題(1振篩用的顆粒材料, 按標(biāo)準(zhǔn)篩孔徑分級(jí)如下:0.0630.075mm , 0.0750.090mm , 0.0900.106mm 等等。(2需測(cè)定孔徑分布曲線時(shí), 應(yīng)取得不少于 34級(jí)連續(xù)分級(jí)顆粒的 過(guò)篩率,并要求試驗(yàn)點(diǎn)均勻分布。若僅測(cè)定等效孔徑 O95,則有兩組 的篩余率在 95%左右即可。(3孔徑試驗(yàn)有干篩法、濕篩法、顯微鏡直讀法、水銀壓入法等,不管哪個(gè)方法都存在一些問(wèn)題。最近國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) (ISO及我國(guó)國(guó)標(biāo) (GB都規(guī)定孔徑試驗(yàn)采用濕篩法。 但實(shí)際應(yīng)用中國(guó)內(nèi)和國(guó)外都普遍采用

5、干 篩法。(4孔徑曲線的縱標(biāo)為篩余率。由于篩余量包括了留在織物上面 和嵌在織物內(nèi)的顆粒, 因此是不容易直接測(cè)準(zhǔn)的, 而過(guò)篩量可以準(zhǔn)確 測(cè)定,所以通常測(cè)定過(guò)篩量,計(jì)算篩余率。2. 拉伸試驗(yàn)中的幾個(gè)問(wèn)題(1目前國(guó)內(nèi)試驗(yàn)室大多采用窄條試樣, 即試樣寬 50mm 、 長(zhǎng) 100mm 。 國(guó)際上大多采用寬條試樣,試樣寬 200mm 、長(zhǎng) 100mm 。這兩種試樣的 試驗(yàn)方法相同, 但寬條試樣試驗(yàn)要具備一對(duì)實(shí)際有效寬度為 210mm 的 夾具,試驗(yàn)荷載相應(yīng)增大, 操作技術(shù)也復(fù)雜一些。目前國(guó)際上只認(rèn)定 寬條法試驗(yàn)成果, 為此國(guó)內(nèi)有關(guān)部門還需不斷改進(jìn)設(shè)備、 提高操作技 術(shù),逐步過(guò)渡到寬條法。(2拉伸過(guò)程中應(yīng)記

6、錄拉力 伸長(zhǎng)量曲線。 目前設(shè)計(jì)往往要求提供 某一應(yīng)變時(shí)的抗拉強(qiáng)度,有時(shí)要求提供初始模量,兩者都由拉力 伸 長(zhǎng)量曲線上獲得。(3握持試驗(yàn)和撕裂試驗(yàn)的方法與條帶拉伸試驗(yàn)方法相似,僅夾持方法不同。握持和撕裂試樣如圖 1-15 所示，圖中陰影線部分為夾持 部分。由圖可知，握持試驗(yàn)夾持面積(長(zhǎng)×寬為 50mm×25mm，撕裂 試驗(yàn)夾持寬度為 84mm。兩試驗(yàn)拉伸速率為 100mm/min。拉伸過(guò)程中最 大拉力即為握持強(qiáng)度或撕裂強(qiáng)度，單位為 N。 (4土工帶、土工格柵和土工網(wǎng)等的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法類似，而取 樣方法各不相同。土工帶取整條帶進(jìn)行拉伸，計(jì)量長(zhǎng)度 100mm，拉伸 速率為 50

7、mm/min。拉伸過(guò)程中的最大拉力即為土工帶的抗拉力，單 位為 kN。 土工格柵和土工網(wǎng)試樣， 在寬度和長(zhǎng)度方向上均以一根筋(或 一孔作為單元進(jìn)行拉伸。拉伸速率每分鐘為試樣計(jì)量長(zhǎng)度的 20。 拉伸過(guò)程中的最大力為一根筋(或孔的拉力， 再計(jì)算 l 米寬度范圍內(nèi) 的筋(或孔數(shù)， 即可得出每米寬的抗拉力， 即抗拉強(qiáng)度， 單位為 kN/m。 (5拉力機(jī)上配一反向器即有加壓功能，可進(jìn)行刺破和圓球頂破試 驗(yàn)。兩種試驗(yàn)的試樣直徑相同，可用同一環(huán)形夾具，再分別配一個(gè) 8mm 頂桿和一個(gè) 25mm 圓球頂桿即可。項(xiàng)壓速率為 100mm/min，單位 為 N。 對(duì)于 CBR 試驗(yàn)，試樣直徑 150mm，頂桿 50

8、mm，通常在壓力機(jī) 上加壓，頂壓速率為 60mm/min，單位為 N。另脹破試驗(yàn)應(yīng)用專門設(shè)備 進(jìn)行試驗(yàn)。 3.垂直滲透試驗(yàn)中的幾個(gè)問(wèn)題 (1垂直滲透系數(shù)的定義為水力梯度等于 1(或單位水力比降時(shí)的 滲透速率。這并不是規(guī)定試驗(yàn)時(shí)的水力梯度為 l。試驗(yàn)用的水力梯度 變化范圍較大，主要由織物的透水程度、測(cè)讀精確度和保證層流條件 而定。 (2通常進(jìn)行無(wú)壓下的垂直滲透試驗(yàn)，而實(shí)際工程上都是有壓的。有 壓時(shí)的垂直滲透系數(shù)很重要，但試驗(yàn)比較困難。若要在試樣上加壓， 勢(shì)必在試樣上面有加壓板，同時(shí)在試樣下面有托板。這上下兩塊板， 即使用開孔面積很大的板，也會(huì)影響試樣的過(guò)水面積。目前還沒有直 接測(cè)定的好辦法。 (3滲透試驗(yàn)采用單片試樣還是多片試樣取決于試樣類型。從理 論上說(shuō)，用單片試樣最好，但往往難以實(shí)施。如非織造土工織物由于 孔隙大，透水性大，若用單片，則要求所用的水位差很小，但過(guò)小的 水位差測(cè)讀誤差大，為此應(yīng)該加大滲徑長(zhǎng)度，取多片試樣進(jìn)行測(cè)試。 通常非織造土工織物試樣的總厚度應(yīng)達(dá)到 20mm 左右。對(duì)于織造土工 織物，視其孔隙而異，有時(shí)用單片，有時(shí)用 23 片。