土工合成材料的 測試方法

1、測試方法(一 試驗操作和資料整理時應泣意和遵守的事項1. 制樣原則每項試驗一般剪取 610個試樣,應從卷材長度和寬度方向上隨機 剪取樣品,距卷材邊緣不小于 100mm 。同一項試驗的各試樣應避免它 們位于卷材同一縱向或橫向位置上。2. 試樣調濕大多數(shù)織造或非織造土工織物在測試時對試驗室無溫濕控制要 求, 只要記錄試驗時溫度和濕度即可。 而一些對溫度較敏感的土工合 成材料,如土工格柵、土工網等,試驗前應對試樣進行調濕,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。3. 夾具在力學指標試驗中離不開夾具,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, 應能防止試樣在鉗口 內打滑,且不會被夾壞。當有打滑或夾壞現(xiàn)象時應采取下列措施:鉗口內加襯墊;鉗口內試樣用涂料加強;改進鉗口面。在試驗過 程中應隨時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)象均將大大降低測試結果。4. 資料整理(1按式 (1-2計算全部測試值的算術平均值。(1-2式中:n 為試驗次數(shù); Xi 為第 i 塊試樣的測試值;為 n 塊試樣測試值 的算術平均值。 并增補試樣測定外,其他所有試驗結果均不得剔除。(2按式 (1-3計算變異系數(shù) C 。(1-3式中:為標準差;為算術平均值。按式 (1-4計算標準差 (1-4式中符

3、號意義見式 (1-2。C 反映樣品的均勻程度。 當樣品很不均勻, 測試值變化范圍較大, 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 C 下降。(3按式 (1-5計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)。上式表明了試樣個數(shù)與 C 的關系。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 此前者的試驗通常取 10塊試樣,而后者可取 6塊。對于同一等級的 兩個產品,由 C 值可比較兩者的均勻性。(二 幾項主要試驗測定方法的一些問題關于土工合成材料各項指

4、標的測定方法可參閱有關的規(guī)程規(guī)范, 這里只對幾項測定技術比較復雜的項目作些說明。1. 孔徑試驗 (干篩法 中的幾個問題(1振篩用的顆粒材料, 按標準篩孔徑分級如下:0.0630.075mm , 0.0750.090mm , 0.0900.106mm 等等。(2需測定孔徑分布曲線時, 應取得不少于 34級連續(xù)分級顆粒的 過篩率,并要求試驗點均勻分布。若僅測定等效孔徑 O95,則有兩組 的篩余率在 95%左右即可。(3孔徑試驗有干篩法、濕篩法、顯微鏡直讀法、水銀壓入法等,不管哪個方法都存在一些問題。最近國際標準 (ISO及我國國標 (GB都規(guī)定孔徑試驗采用濕篩法。 但實際應用中國內和國外都普遍采用

5、干 篩法。(4孔徑曲線的縱標為篩余率。由于篩余量包括了留在織物上面 和嵌在織物內的顆粒, 因此是不容易直接測準的, 而過篩量可以準確 測定,所以通常測定過篩量,計算篩余率。2. 拉伸試驗中的幾個問題(1目前國內試驗室大多采用窄條試樣, 即試樣寬 50mm 、 長 100mm 。 國際上大多采用寬條試樣,試樣寬 200mm 、長 100mm 。這兩種試樣的 試驗方法相同, 但寬條試樣試驗要具備一對實際有效寬度為 210mm 的 夾具,試驗荷載相應增大, 操作技術也復雜一些。目前國際上只認定 寬條法試驗成果, 為此國內有關部門還需不斷改進設備、 提高操作技 術,逐步過渡到寬條法。(2拉伸過程中應記

6、錄拉力 伸長量曲線。 目前設計往往要求提供 某一應變時的抗拉強度,有時要求提供初始模量,兩者都由拉力 伸 長量曲線上獲得。(3握持試驗和撕裂試驗的方法與條帶拉伸試驗方法相似,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，握持試驗夾持面積(長×寬為 50mm×25mm，撕裂 試驗夾持寬度為 84mm。兩試驗拉伸速率為 100mm/min。拉伸過程中最 大拉力即為握持強度或撕裂強度，單位為 N。 (4土工帶、土工格柵和土工網等的抗拉強度試驗方法類似，而取 樣方法各不相同。土工帶取整條帶進行拉伸，計量長度 100mm，拉伸 速率為 50

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

8、mm，通常在壓力機 上加壓，頂壓速率為 60mm/min，單位為 N。另脹破試驗應用專門設備 進行試驗。 3.垂直滲透試驗中的幾個問題 (1垂直滲透系數(shù)的定義為水力梯度等于 1(或單位水力比降時的 滲透速率。這并不是規(guī)定試驗時的水力梯度為 l。試驗用的水力梯度 變化范圍較大，主要由織物的透水程度、測讀精確度和保證層流條件 而定。 (2通常進行無壓下的垂直滲透試驗，而實際工程上都是有壓的。有 壓時的垂直滲透系數(shù)很重要，但試驗比較困難。若要在試樣上加壓， 勢必在試樣上面有加壓板，同時在試樣下面有托板。這上下兩塊板， 即使用開孔面積很大的板，也會影響試樣的過水面積。目前還沒有直 接測定的好辦法。 (3滲透試驗采用單片試樣還是多片試樣取決于試樣類型。從理 論上說，用單片試樣最好，但往往難以實施。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，但過小的 水位差測讀誤差大，為此應該加大滲徑長度，取多片試樣進行測試。 通常非織造土工織物試樣的總厚度應達到 20mm 左右。對于織造土工 織物，視其孔隙而異，有時用單片，有時用 23 片。