土工合成材料測試規(guī)程-條文說明047S01MK

1、中華人民共和國行業(yè)標準土工合成材料測試規(guī)程SL/T235-1999條文說明目次3試驗方法的共同規(guī)定5厚度測定6孔徑試驗(干篩法)7垂直滲透試驗8水平滲透試驗9條樣法拉伸試驗10握持拉伸試驗11撕裂試驗13CBR頂破試驗14刺破試驗15土工膜抗?jié)B試驗16直剪摩擦試驗17拉拔摩擦試驗19塑料排水帶芯帶壓屈強度與通水量試驗20軟式透水管試驗22淤堵試驗3試驗方法的共同規(guī)定3.4.1,3.4.2土工織物測試方法沿用紡織品測試標準,紡織品測試對調濕要求很嚴,而對土工織物來說,濕度對測試結果影響不大.在DIN54307沖壓斷裂試驗標準中指出,對試樣無溫濕控制要求.此外我國大多試驗室不具備恒溫條件,為此放入

2、3.4.2條,對大多土工織物試驗可不控制溫度濕度,當然對于溫度敏感材料不在此范圍.5厚度測定5.3.2土工織物,特別是非織造針刺土工織物,厚度與壓力密切相關,一般所謂的厚度都是指2kPa壓力下的厚度.6孔徑試驗(干篩法)6.1.1孔徑試驗有干篩法,濕篩法,顯微鏡直讀法,水銀壓入法等,但國內外使用最廣泛的是干篩法.6.4.2,6.5.4通常用同一塊織物試樣對不同級別的顆粒材料進行振篩,這樣試驗結果的規(guī)律性較好.對于較厚的針刺土工織物試樣,嵌入試樣的顆粒料不易清出時,試樣不能重復使用,不同級別的顆粒料需分別另換試樣進行振篩,這種情況下有時會出現異常情況,如顆粒粒徑大的過篩量可能多而顆粒粒徑小的過篩

3、量反而少,這給整理資料帶來困難.這時可先將各組平行試驗各級粒徑的篩余率進行平均,由此作出總平均孔徑分布曲線.6.5.3振篩時間,ASTM規(guī)定10min；GB規(guī)定20min,本規(guī)范規(guī)定10min.6.6.1試驗中可直接測得過篩量,對于編織型土工織物可以測得篩余量,而對于非織造針刺土工織物測不到篩余量,篩余量為織物上未通過的顆粒重量和嵌在織物內部的顆粒重量之和.所以通常測定過篩量,計算過篩率和篩余率.6.6.3用標準篩篩析的各級顆粒粒徑有一定范圍,如0.1250.150mm這一級,其最小粒徑為0.125mm；最大為0.150mm.孔徑分布曲線圖上試驗點的橫坐標為粒徑,最常用的方法是取該級粒徑的平均

4、值,如0.1250.150mm這級粒徑平均值為0.138mm.當過篩率極小如只有2%或更??；反之過篩率很大達90%左右,這兩種情況用平均粒徑似前者偏大,后者偏小.沒有解決這一問題的好辦法.一種處理方法是根據過篩率大小按比例將粒徑內插分配,如過篩率是20%,上例的粒徑為0.130mm.采用這種方法麻煩些但合理些,而簡單的采用平均粒徑也是可以的.7垂直滲透試驗7.1.1國內外確有以10cm常水頭做試驗作為產品標準的,但工程設計使用應考慮應符合達西定律.7.4.2-2滲透試驗采用單片試樣還是多片試樣主要取決于試樣類型.照理講用單片試樣最好,但往往行不通,如針刺土工織物,由于其孔隙大透水性大,若用單片

5、試樣,則要求水位差很小,水位差過小讀數不準,這樣只能加大滲徑長度,用多片試樣進行測試.通常針刺土工織物試樣的總厚度應達到20mm左右.對于編織土工織物視其孔隙而異,有時用單片,有時需23片.7.5.1試樣中的氣泡對試驗結果影響很大,為此必須盡量趕出氣泡.對非織造土工織物將試樣浸泡在水中一段時間再擠壓趕氣,一般效果較好.對編織土工織物,試樣放入水中其表面經常附有很多氣泡擋住孔隙,應用軟毛筆輕輕拭去這些氣泡.有時用清潔劑清洗一下,趕氣泡會方便得多.當用2片或3片試樣時,試樣接觸面間的氣泡必須清除.8水平滲透試驗8.3.1圖8.3.1()是ASTMD4716-87給出的試驗裝置,荷載應通過上下墊層均

6、勻地加到試樣上,試樣周邊必須密封良好.圖8.3.1(b)是引用了本規(guī)程第19章塑料排水帶臥式通水能力測定儀.水平滲透試驗和排水帶通水量試驗兩者試驗原理和要求相同,只是作用于試樣的法向壓力和試驗水力梯度有所差別.圖8.3.1(b)式裝置主要特點是法向壓力由氣壓施加,受力均勻,且密封方便可靠.列出兩種型式,按自身條件選擇.9條樣法拉伸試驗9.1.1本試驗適用于寬條試樣拉伸試驗和窄條試樣拉伸試驗,兩種試驗方法和步驟相同,只是試樣寬度不同,目前國際上都采用寬200mm,長100mm的寬條試驗,為此本規(guī)程列入了寬條法.但考慮到現實條件,大多數試驗室習慣于窄條法,或沒有寬夾具,因此也列入窄條法.國際上公認

7、寬條法,為此必須不斷改進設備,提高操作技術,逐步過渡到寬條法.9.5.3ASTMD4595規(guī)定拉伸速率為10+3mm/min；GB/T15788-1995等效采用ISO10319-93規(guī)定拉伸速率為20mm/min,本規(guī)程規(guī)定20mm/min.10握持拉伸試驗10.5.2ASTMD1682及美國聯邦公路管理局(FHWA)1987的土工織物工程手冊中都規(guī)定拉伸速率為300mm/min.目前國內大多試驗室所用的拉力機最大拉伸速率為100mm/min,考慮到這一現實條件,且較低速率偏于安全,故本規(guī)程規(guī)定100mm/min.11撕裂試驗11.5.2ASTMD4533規(guī)定拉伸速率為300mm/min,本

8、規(guī)程規(guī)定為100mm/min,理由同本規(guī)程條文說明10.5.2.13CBR頂破試驗13.5.3DIN54307中規(guī)定頂壓速率為60+10mm/min,本規(guī)程規(guī)定為60mm/min.DIN54307中指出,在10100mm/min范圍內CBR值與頂壓速率關系不大,認為沒有必要嚴格控制速率,在10100mm/min范圍內均可.14刺破試驗14.4.2FHWA(1987)土工織物工程手冊及ASTMD751-79中規(guī)定頂刺速率為300mm/min,本規(guī)程規(guī)定為100mm/min,理由同本規(guī)程條文說明10.5.2.15土工膜抗?jié)B試驗15.1.1沒有找到有關土工膜滲透系數試驗的標準或手冊.根據垂直滲透系數

9、定義,滲透試驗原理和土工膜滲水量小的特點,引用了土工試驗三軸儀的體變管組裝成土工膜抗?jié)B儀,直接測定透過材料的滲水量得到滲透系數.體變管內滴定管的最小分度值為0.1cm3 ,可測定土工膜1X10-11cm/s量級的滲透系數值.當很長時間內體變管讀數不變,可認為土工膜基本不透水,滲透系數小于1X10-11cm/s.15.2.3如圖15.2.1所示,在試樣容器,體變管和聯接管路等整個測量系統中必須密封良好,天氣泡,且充滿油和水.在試驗壓力作用下,土工膜發(fā)生滲漏時,變體管內油面下降,下降量為土工膜的滲水量.15.4.6-2對滲透性較大的土工膜,體變管油面下降較快,一不小心油將進入閥門,接頭及管子中,影

10、響試驗,所以對滲水大的膜必須隨時注意油面位置.當油面接近滴定管底部時,應暫時調整體變管兩端出口的壓力,在體變管底部補充水,抬高油面,之后恢復試驗壓力,將剛才底部油面讀數轉換到抬高后的油面讀數,繼續(xù)試驗.在計算滲水量歷時時應扣除調整油面所耗費的時間.15.4.7所謂W穩(wěn)定有兩種情況,對于質量好的膜,滲透速率很小,持續(xù)46h滲水量很小或接近于零可停止試驗；對于質量較差的膜,滲透速率較大,每分鐘達1cm3 左右,持續(xù)1h以上都保持這種穩(wěn)定滲透速率,可停止試驗.16直剪摩擦試驗16.3.1最新的ISO/DIS12957-1(1998)中規(guī)定試樣盒尺寸為300mmX300mm,在FHWA(1987)工程

11、手冊中規(guī)定試樣盒尺寸為大于或等于50mmX50mm.曾經用標準砂對60mmX60mm,100mmX100mm及150mmX150mm三種試樣盒尺寸進行比較試驗,試驗結果表明,試樣盒尺寸對摩擦系數影響不明顯.從操作而言,試樣盒過小操作不方便,反之要制作均勻的大試樣十分困難和費時,采用80mmX80mm100mmX100mm試樣較為方便.本規(guī)程規(guī)定宜大于60mmX60mm,這種尺寸用常規(guī)土工直剪儀改裝較方便.16.5.1本條為了試驗操作方便規(guī)定在下盒內放硬木塊,認為要模擬實際情況,也可在下盒內填土,但若要填土的話,必須使土工織物在法向壓力作用下仍水平地位于上下盒之間,使剪切時剪切面發(fā)生在土與織物界

12、面上.假如在法向壓力作用下,下盒內的土發(fā)生壓縮,織物跟著下沉,這樣剪切面將發(fā)生在土內,這不是試驗所要求的.為此,若要在下盒內填土,必須將土預壓,壓實后整平土面,與下盒頂齊平,再固定土工織物.16.5.2上盒邊框底部與織物不能接觸,應留有1.52.0mm的縫隙,剪切時只有上盒內的土與土工織物接觸.操作時可在上下盒之間放小墊片,等上盒內填土完畢,加上法向壓力后,抽出墊片.17拉拔摩擦試驗17.3.1進行拉拔試驗時,試樣必須被拔出而不能被拉斷.決定試樣是否被拉斷的主要因素為,織物強度,試樣長度及上復法向壓力.在試驗前必須進行預備性試驗,確定試樣長度和法向壓力.17.4.1如16.5.1的要求,試樣應

13、在拉拔水平面內,不允許試樣隨土的壓縮而下沉.為此操作時應先將試驗箱下半部的填土預先壓實,平整土面后再鋪放試樣.19塑料排水帶芯帶壓屈強度與通水量試驗19.2.3-3壓屈強度試驗主要參考土工合成材料工程協會編制的CTAG02-97塑料排水帶地基設計規(guī)范.該規(guī)范中規(guī)定的加荷等級為25kPa,50kPa,100kPa,200kPa,400kPa,800kPa,而壓屈強度的技術要求為,排水帶帶長小于15m,要求壓屈強度為250kPa；帶長大于15m,要求350kPa.針對壓屈強度的技術要求,本規(guī)程規(guī)定加荷等級為50kPa,150kPa,250kPa,350kPa,450kPa,使用更為方便.因為當400kPa這點在應力-應變曲線上位于非線性段時,不能判斷在250kPa或350kPa時是否在線性段上.19.3.4通水量計算公式中取消溫度修正,因為試驗溫度已規(guī)定為20+2,溫度變化范圍不大,可不作修正.20軟式透水管試驗20.1.1軟式透水管為國內外近年發(fā)展較快的排水管材,內側為涂PVC的彈簧鋼線和外復透水過濾層的復合體.這種透水管的管徑尺寸為5cm30cm,最大可達50cm.不同管徑的系列產品大多用相同的過濾層,不同尺寸的螺旋狀彈簧鋼線承受外來荷載.主要測試性能有,過濾層縱向抗拉強度,過濾層透水性和耐壓扁平率.按本規(guī)程第9章規(guī)定測定窄條拉伸強度,再由管的圓周長計算縱向抗拉強