土工合成材料的 测试方法

1、测试方法(一 试验操作和资料整理时应泣意和遵守的事项1. 制样原则每项试验一般剪取 610个试样,应从卷材长度和宽度方向上随机 剪取样品,距卷材边缘不小于 100mm 。同一项试验的各试样应避免它 们位于卷材同一纵向或横向位置上。2. 试样调湿大多数织造或非织造土工织物在测试时对试验室无温湿控制要 求, 只要记录试验时温度和湿度即可。 而一些对温度较敏感的土工合 成材料,如土工格栅、土工网等,试验前应对试样进行调湿,即将试 样在温度为 20土 2和湿度为 65土 5%环境中静置 24h 以上,然后 在该环境下试验。3. 夹具在力学指标试验中离不开夹具,单向拉伸用扁夹具,圆形试样用 环形夹具。

2、都要求夹具能均匀可靠地夹住试样, 应能防止试样在钳口 内打滑,且不会被夹坏。当有打滑或夹坏现象时应采取下列措施:钳口内加衬垫;钳口内试样用涂料加强;改进钳口面。在试验过 程中应随时观察夹具边缘试样是否有打滑或局部损坏现象。 任何打滑、 夹坏或局部损坏现象均将大大降低测试结果。4. 资料整理(1按式 (1-2计算全部测试值的算术平均值。(1-2式中:n 为试验次数; Xi 为第 i 块试样的测试值;为 n 块试样测试值 的算术平均值。 并增补试样测定外,其他所有试验结果均不得剔除。(2按式 (1-3计算变异系数 C 。(1-3式中:为标准差;为算术平均值。按式 (1-4计算标准差 (1-4式中符

3、号意义见式 (1-2。C 反映样品的均匀程度。 当样品很不均匀, 测试值变化范围较大, C 就大, 平均值的代表性就差。 增加试样数量, 平均值更具代表性, 同时 C 下降。(3按式 (1-5计算所需要的试样块数 nN 。nN=0.11C2(1-5式中:C 为变异系数,%; nN 为由 C 值确定的试样块数。上式表明了试样个数与 C 的关系。土工织物均匀性越差,要求 试样的数量就越多。 非织造土工织物均匀性比织造土工织物差些, 因 此前者的试验通常取 10块试样,而后者可取 6块。对于同一等级的 两个产品,由 C 值可比较两者的均匀性。(二 几项主要试验测定方法的一些问题关于土工合成材料各项指

4、标的测定方法可参阅有关的规程规范, 这里只对几项测定技术比较复杂的项目作些说明。1. 孔径试验 (干筛法 中的几个问题(1振筛用的颗粒材料, 按标准筛孔径分级如下:0.0630.075mm , 0.0750.090mm , 0.0900.106mm 等等。(2需测定孔径分布曲线时, 应取得不少于 34级连续分级颗粒的 过筛率,并要求试验点均匀分布。若仅测定等效孔径 O95,则有两组 的筛余率在 95%左右即可。(3孔径试验有干筛法、湿筛法、显微镜直读法、水银压入法等,不管哪个方法都存在一些问题。最近国际标准 (ISO及我国国标 (GB都规定孔径试验采用湿筛法。 但实际应用中国内和国外都普遍采用

5、干 筛法。(4孔径曲线的纵标为筛余率。由于筛余量包括了留在织物上面 和嵌在织物内的颗粒, 因此是不容易直接测准的, 而过筛量可以准确 测定,所以通常测定过筛量,计算筛余率。2. 拉伸试验中的几个问题(1目前国内试验室大多采用窄条试样, 即试样宽 50mm 、 长 100mm 。 国际上大多采用宽条试样,试样宽 200mm 、长 100mm 。这两种试样的 试验方法相同, 但宽条试样试验要具备一对实际有效宽度为 210mm 的 夹具,试验荷载相应增大, 操作技术也复杂一些。目前国际上只认定 宽条法试验成果, 为此国内有关部门还需不断改进设备、 提高操作技 术,逐步过渡到宽条法。(2拉伸过程中应记

6、录拉力 伸长量曲线。 目前设计往往要求提供 某一应变时的抗拉强度,有时要求提供初始模量,两者都由拉力 伸 长量曲线上获得。(3握持试验和撕裂试验的方法与条带拉伸试验方法相似,仅夹持方法不同。握持和撕裂试样如图 1-15 所示，图中阴影线部分为夹持 部分。由图可知，握持试验夹持面积(长×宽为 50mm×25mm，撕裂 试验夹持宽度为 84mm。两试验拉伸速率为 100mm/min。拉伸过程中最 大拉力即为握持强度或撕裂强度，单位为 N。 (4土工带、土工格栅和土工网等的抗拉强度试验方法类似，而取 样方法各不相同。土工带取整条带进行拉伸，计量长度 100mm，拉伸 速率为 50

7、mm/min。拉伸过程中的最大拉力即为土工带的抗拉力，单 位为 kN。 土工格栅和土工网试样， 在宽度和长度方向上均以一根筋(或 一孔作为单元进行拉伸。拉伸速率每分钟为试样计量长度的 20。 拉伸过程中的最大力为一根筋(或孔的拉力， 再计算 l 米宽度范围内 的筋(或孔数， 即可得出每米宽的抗拉力， 即抗拉强度， 单位为 kN/m。 (5拉力机上配一反向器即有加压功能，可进行刺破和圆球顶破试 验。两种试验的试样直径相同，可用同一环形夹具，再分别配一个 8mm 顶杆和一个 25mm 圆球顶杆即可。项压速率为 100mm/min，单位 为 N。 对于 CBR 试验，试样直径 150mm，顶杆 50

8、mm，通常在压力机 上加压，顶压速率为 60mm/min，单位为 N。另胀破试验应用专门设备 进行试验。 3.垂直渗透试验中的几个问题 (1垂直渗透系数的定义为水力梯度等于 1(或单位水力比降时的 渗透速率。这并不是规定试验时的水力梯度为 l。试验用的水力梯度 变化范围较大，主要由织物的透水程度、测读精确度和保证层流条件 而定。 (2通常进行无压下的垂直渗透试验，而实际工程上都是有压的。有 压时的垂直渗透系数很重要，但试验比较困难。若要在试样上加压， 势必在试样上面有加压板，同时在试样下面有托板。这上下两块板， 即使用开孔面积很大的板，也会影响试样的过水面积。目前还没有直 接测定的好办法。 (3渗透试验采用单片试样还是多片试样取决于试样类型。从理 论上说，用单片试样最好，但往往难以实施。如非织造土工织物由于 孔隙大，透水性大，若用单片，则要求所用的水位差很小，但过小的 水位差测读误差大，为此应该加大渗径长度，取多片试样进行测试。 通常非织造土工织物试样的总厚度应达到 20mm 左右。对于织造土工 织物，视其孔隙而异，有时用单片，有时用 23 片。