紡織服裝機(jī)械網(wǎng)
技術(shù)文章
公路工程土工合成材料檢測(cè)試驗(yàn)分析
閱讀：385 發(fā)布時(shí)間：2018-7-14
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速，公路事業(yè)發(fā)張也非?？?，我國逐漸加大工程建設(shè)方面的投資，而質(zhì)量卻是公路工程的關(guān)鍵。材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到公路工程中可以大大提升工程的質(zhì)量，保證工程中使用的材料都能滿足要求，從而為我國的交通事業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)于公路工程的建設(shè)有著重大作用，深入的研究這一方面的技術(shù)對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步有著重大影響意義。
一、試驗(yàn)操作應(yīng)注意和遵守的事項(xiàng)
1.制樣原則
每項(xiàng)試驗(yàn)一般剪取6～10個(gè)試樣，應(yīng)從卷材長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。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：①鉗口內(nèi)加襯墊；②鉗口內(nèi)試樣用涂料加強(qiáng)；③改進(jìn)鉗口面。在試驗(yàn)過程中應(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。
二、幾項(xiàng)主要試驗(yàn)測(cè)定方法的一些問題
關(guān)于土工合成材料各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定方法可參閱有關(guān)的規(guī)程規(guī)范，這里對(duì)幾項(xiàng)測(cè)定技術(shù)比較復(fù)雜的項(xiàng)目作些說明。
1.孔徑試驗(yàn)(干篩法)中的幾個(gè)問題
(1)振篩用的顆粒材料，按標(biāo)準(zhǔn)篩孔徑分級(jí)如下：0.063～0.075mm，0.075～0.090mm，0.090～0.106mm等等。
(2)需測(cè)定孔徑分布曲線時(shí)，應(yīng)取得不少于3～4級(jí)連續(xù)分級(jí)顆粒的過篩率，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)方法都存在一些問題。近標(biāo)準(zhǔn)(ISO)及我國國標(biāo)(GB)都規(guī)定孔徑試驗(yàn)采用濕篩法。但實(shí)際應(yīng)用中國內(nèi)和國外都普遍采用干篩法。
(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，而過篩量可以準(zhǔn)確測(cè)定，所以通常測(cè)定過篩量，計(jì)算篩余率。
際高儀器-YT030G型土工布有效孔徑測(cè)定儀（干篩法）
2.拉伸試驗(yàn)中的幾個(gè)問題
(1)目前國內(nèi)試驗(yàn)室大多采用窄條試樣，即試樣寬50mm、長100mm。上大多采用寬條試樣，試樣寬200mm、長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。目前上只認(rèn)定寬條法試驗(yàn)成果，為此國內(nèi)有關(guān)部門還需不斷改進(jìn)設(shè)備、提高操作技術(shù)，逐步過渡到寬條法。
(2)拉伸過程中應(yīng)記錄拉力 伸長量曲線。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×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。拉伸過程中大拉力即為握持強(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)量長度100mm，拉伸速率為50mm/min。拉伸過程中的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)量長度的20％。拉伸過程中的大力為一根筋(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)φ8mm頂桿和一個(gè)φ25mm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φ150mm，頂桿φ50mm，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)。
際高儀器-YT010型電子土工布強(qiáng)力綜合試驗(yàn)機(jī)
3.垂直滲透試驗(yàn)中的幾個(gè)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(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)讀度和保證層流條件而定。
(2)通常進(jìn)行無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，用單片試樣比較好，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，但過小的水位差測(cè)讀誤差大，為此應(yīng)該加大滲徑長度，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2～3片。
(4)土工膜的防滲性能也可用垂直滲透系數(shù)表示。一般土工膜的滲透系數(shù)值小于1×10-11cm/s。試驗(yàn)原理與土工織物垂直滲透試驗(yàn)相同。不同之處有，試驗(yàn)在有壓力(一般為100kPa，相當(dāng)于1000cm水位差)下進(jìn)行，由于滲水量很小，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間較長。
際高儀器-YT020C型土工布垂直滲透儀
溫州際高檢測(cè)儀器有限公司，是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)為一體的高科技企業(yè)。目前，公司已經(jīng)取得“土工布垂直滲透性能試驗(yàn)儀”、“電子土工布強(qiáng)力綜合試驗(yàn)機(jī)”、“膨潤土滲透系數(shù)測(cè)定儀”、“土工布有效孔徑測(cè)定儀”、“排水板通水儀”等40多項(xiàng)多項(xiàng)國家技術(shù)（其中發(fā)明2項(xiàng)），“電子土工布強(qiáng)力綜合試驗(yàn)機(jī)”、“際高土工合成材料耐靜水壓和滲透系數(shù)測(cè)定儀軟件”等3項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)以及十多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果。
公司以創(chuàng)新研發(fā)為立足之本，成功為*公路工程檢測(cè)中心、中鐵、中交、中國建材集團(tuán)、中國水利水電、中國水電顧問集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、濟(jì)南建筑設(shè)計(jì)科學(xué)研究院等用戶定制了多批次實(shí)驗(yàn)儀器，用戶遍及各地公路水運(yùn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，水利水電系統(tǒng)，路橋工程質(zhì)量檢測(cè)中心，第三方公證檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，大專院校，研究所等企業(yè)，并遠(yuǎn)銷美國，希臘，巴基斯坦，印度，伊朗，越南，俄羅斯，西班牙，中國臺(tái)灣等國家和地區(qū)。