土工合成材料垂直渗透系数试验记录表
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土工合成材料垂直渗透仪测定土工物垂直渗透系数的因素解析1.垂直渗透系数与土工物透气量的关系:由图2可以看出,土工织物垂直渗透系数随着透气量的增加而增加,两者间成一次线性关系。
根据实测数据进行拟合得到的回归方程为:相关系数为0.99592,对于n=5,α=0.01,查表知临界相关系数为r0.01=0.95873,因R=0.99592>r0.01,表明在α=0.01的显著水平条件下,线性回归效果显著,拟合程度较好。
选取针刺密度为450针/m2的400g/m2和250g/m2的针刺土工布进行了验证,得到其透气量分别是1367L/(m2·s)、2132L/(m2·s),代入方程(2)得到理论上垂直渗透系数分别为0.6115cm/s、0.994cm/s,实际得到的垂直渗透系数分别为0.673cm/s、1.063cm/s,误差分别为10%、7%左右。
由垂直渗透系数和透水率的定义可知,前者应与土工织物厚度无关,是表示织物中单位水力梯度下的流速;而后者是织物在单位水力差时的渗流流速,与织物厚度有关;其关系为:虽然透气量Q与垂直渗透系数Kn有较好的线性关系,但从物理意义上说,由方程(2)来预测Kn是不合理的,因织物的厚度对垂直渗透系数的计算影响很大。
为此,当用透气量预测土工织物透水性时,应用方程(1)算出透水率,然后乘以织物厚度得到垂直渗透系数较为合理。
2.垂直渗透系数与织物孔隙率的关系:织物孔隙率是织物结构特征的重要参数之一,当在纤维纤度一定的情况下,织物的垂直渗透系数与织物的孔隙率将存在一定的理论关系。
五种针刺非织造土工布的孔隙率与其垂直渗透系数实测值间的关系如图3所示。
由图3可以看出,织物的垂直渗透系数(y)随着织物孔隙率(x)的增加而增加,可拟合得到下列线性回归方程:相关系数R=0.9504,在显著性水平α=0.05下,r0.05=0.8783,R>r0.05表示垂直渗透系数(y)与土工织物的孔隙率(x)成较显著线性关系,实验表明土工织物的孔隙率对其垂直渗透系数影响很显著。
土工合成材料土工合成材料是质指岩土工程和土木工程中应用的土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。
试样的取样与准备:卷装材料应避免在头两层取样,避免相同的两个试样在相同的位置取样;(2)土工织物试样,应在标准大气压条件下调湿24h ,温度:20℃±2℃、相对湿度65%±5%;(3)塑料土工合成材料,在温度23℃±2℃的环境下,进行状态调节,时间不少于4h.质量要求:单位面积质量:(1)单位面积的试样,在标准的大气条件下的质量(2)在面积为10000mm 2的试样上取10块,精度为1mm 。
厚度:(1)土工织物在承受规定的压力下,正反两面之间的距离。
(2)在2 kPa 压力下,受压30s 后测得的试样厚度,单位以mm 计,一组试样为10块。
孔径测定:(1)网孔尺寸以换算折合成与其面积相当的圆形孔的孔径来表示,称为当量孔径。
0.5774h 2 h x h y 0.7265h 2 0.8860h 2π/2A D e ⨯= (A-网孔面积)(2)同一测点平行两次试验,误差小于5%,取均值。
每个网孔至少测三个测点,读数精确到0.1mm 。
力学性能试验:宽条拉伸实验:(1)包括土工织物及复合土工织物,也适合于土工格栅(2)拉伸率:试验中试样实际夹持长度的增加与实际夹持长度的比值用伸长计测量时,名义夹持长度为在试样的受力方向上,标记的两个参考点之间的距离,一般为60mm ,计为L 0;用夹具的位移测量时,名义夹持长度为初始夹具间距,一般为100mm ,计为L 0。
实际夹持长度为在最大负荷的1%的外加负荷下,所测得夹持长度的增加值与名义夹持长度之和。
(3)拉伸强度:试验中试样拉伸直至断裂时每单位宽度的最大拉力,以kN/m表示。
无纺土工织物试样宽为200mm±1mm(不包括边缘),并有足够的长度以保证夹具间距100mm。
(4)拉伸试验机的设定:将夹具的间距调至100mm±3mm,试验机的复合味量程为断裂强力的载满量程负荷的30%-90%之间,拉伸速度为名义夹持长度的(20%±1%)/min预张力为最大负荷的1%,破坏时记录最大负荷,精确至满量程的0.2%试样在距钳口5mm范围内断裂,结果予以剔除,纵横向每个方向内至少试验5块有效试样。
土工合成材料测试规程SL/T235-1999前言编写本规程的目的是为了使土工合成材料的试验方法逐步趋于标准化、统一化,向国际标准靠拢。
1988年原土工合成材料技术协作网组织编制了《土工织物测试方法参考标准》,1990年原水利电力部委托南京水利科学研究院主持编写《土工合成材料测试手册》,这些工作对试验方法的日趋统一起到了积极作用。
近年来,由于土工合成材料的品种及应用取得了较大发展,已有的测试项目有进一步充实和修订的必要。
经土工合成材料工程协会与水利部商定,合作编写本规程。
本规程共收编19个试验项目,主要参考美国标准(ASTM)、国际标准(ISO)及以其为依据的国家标准(GB)、德国标准(DIN)、美国公路局(FHWA)的《土工织物工程手册》等。
引用和制定这些方法的原则是,结合我国国情和以多年土工试验比较成熟的经验为基础。
少部分方法是依据试验室现有条件,经共同研究并经实践证明后而制定的。
本规程解释单位:水利部国际合作与科技司本规程主编单位:南京水利科学研究院中国土工合成材料工程协会本规程主要起草人:马梅英刘宗耀王育人王正宏陈环杨灿文目次1、总则2、术语和符号3、试验方法的共同规定4、单位面积重量测定5、厚度测定6、孔径试验(干筛法)7、垂直渗透试验8、水平渗透试验9、条样法拉伸试验10、握持位伸试验11、撕裂试验12、胀破试验13、CBR顶破试验14、刺破试验15、土工膜抗渗试验16、直剪摩擦试验17、拉拔摩擦试验18、土工格栅、土工网及土工带拉伸试验19、塑料排水带芯带压屈强度与通水量试验20、软式透水管试验21、蠕变试验22、淤堵试验附录A试验记录表格本规程的用词和用语说明条文说明1 总则1.0.1为推动土工合成材料在工程建设中的应用,统一材料测试的技术要求,特制定本规程。
1.0.2本规程适用于水利、铁路、公路、水运、建筑、环境等工程中所用的土工合成材料的测试。
1.0.3土工合成材料性状受试验方法、荷载性质、试样尺寸、加荷速率、试验温度等因素的影响,测试时应按本规程有关规定进行。