137 土工合成材料测试规程.doc
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1、中华人民共和国行业标准土工合成材料测试规程Code for test and measurement of geosynthetiesSLT 235一1999主编单位:辜默孺霖锡鹭批准部门:中华人民共和国水利部施行日期:1999年4月z日中国水利水电出版社1999北京中华人民共和国水利部关于批准发布土工合成材料测试规程SLT235一1999的通知水国科仁299982号根据部水利水电技术标准制定、修订计划,由水利部国际合作与科技司主持,以南京水利科学研究院和中国土工合成材料工程协会为主编单位制定的土工合成材料测试规程,经审查批准为水利行业标准,并予以发布。标准的名称和编号为:土工合成材料测试规程
2、SLT235一1999。本标准自 1999年4月1日起实施。在实施过程中,请各单位注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释。标准文本由中国水利水电出版社出版发行。一九九九年二月二十四日1总则101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。102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。103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。104土工合成材料的测试除应遵守本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。22术语和符号21术语21、
3、1等效孔径(或称表观孔径)以土工织物为筛布对颗粒料进行筛析,当一种颗粒料的过筛率(通过织物的颗粒料重量与颗粒料总重量之比)为5纬时,则该颗粒粒径尺寸定为土工织物的等效孔径。21.2垂直渗透系数水流垂直于土工织物平面水力梯度等于1时的渗透流速。213透水率水流垂直于土工织物平面水位差等于1时的渗透流速。21.4水平渗透系数水流沿土工织物平面水力梯度等于1时的渗透流速。215导水率水力梯度等于1时水流沿土工织物平面单位宽度内输导的水量。216抗拉强度试样拉伸时能承受的最大拉力,发生在断裂时或断裂前。217延伸率试样拉伸时对应最大拉力时的应变。218握持强度在试样宽度范围内试样在局部被夹持的条件下进
4、行拉伸的过程中出现的最大拉力。2,19撕裂强度试样沿规定的切缝逐渐扩展裂口至整个试样的过程中出现的最大撕裂力。2110胀破强度在试样的垂直方向上施加液压,使试样扩张直至破坏,破坏2时的液压称为胀破强度。2111 CBR顶破强度一直径50mm的圆柱顶杆垂直顶人试样过程中的最大顶压力。2.112刺破强度一直径5mm的刚性顶杆垂直刺人试样过程中最大刺破力。21.13压屈强度塑料排水带的芯带在外力作用下抵抗压裂、倾倒破坏的能力。2114排水带通水量排水带的芯带与滤膜复合体在侧压力作用下沿排水带截面的纵向通水能力。2115扁平率软式透水管在上复压力作用下透水管的径向变形量与管径之比。2116蠕变2117
5、拉伸蠕变破坏强度在规定的条件下进行蠕变试验,对应于某一指定时间发生破坏的材料单宽强度。2118梯度比淤堵试验中,土工织物及其上相邻25mm土样的复合水力梯度与其上25mm至75mm范围的土样的水力梯度之比。22符号A面积;B宽度;C,变异系数;D管径;F总水平力;广一一土一土工织物界面摩擦系数;G单位面积重量;343试验方法的共同规定31目的和适用范围本章规定的有关土工合成材料的制样方法,试样调湿和测试值的计算公式,是后面各项试验均应遵守的共同规定。32引用标准1509862一90土工织物的取样和试样的准备GB 6529一86纺织品的调湿和试验用大气331制样原则:1、每项试验的试样应从样品的
6、长度和宽度两个方向上随机剪取,距样品的边缘应等于或大于100mm,送检样品应不小于1延长米(或2m2)。2、试样应不含有灰尘、折痕、孔洞、损伤部分和可见疵点。3、对同一项试验剪取两个以上的试样时,应避免它们位于同一纵向和横向位置上,即采用梯形取样法,如不可避免(如卷装,幅宽较窄),应在试验报告中注明情况。4、剪取试样时应满足精度要求。5、剪取试样前,应先有剪裁计划,然后再剪。6对每项试验所用全部试样,应予以编号。332上述规定适用于各类土工织物、土工膜和土工复合品,但不包括土工格栅等专门用途制品。34试样调湿341试样应置于温度为20士2,相对湿度为60士10写和标准大气压的环境中调湿24小时
7、。56342如果确认试样不受环境影响,则可省去调湿处理,但应在记录中注明试验时的温度和湿度。35算术平均值、标准差和变异系数的计算公式74单位面积重量测定41目的和适用范围4 1.l本试验用于测定土工合成材料单位面积重量。412本试验适用于各类土工织物、土工膜和土工复合品。42引用标准150 9864一90土工织物的单位面积质量测定方法。43试验设备及用具431剪刀。432尺,最小分度值为lmm。433天平,感量00坛。44操作步骤今41试样准备:1、按本规程331规定裁剪试样。2、试样面积应不小于100cm“,试样长度和宽度的裁剪和测量读数应精确到lmm。3、试样数量应不少于10块,并进行编
8、号。442称量:将裁剪好的试样按编号顺序逐一在天平上称量,读数应精确到0。019。45计算45,i按下式计算每块试样的单位面积重:452按本规程34规定计算单位面积重量的平均值G、标准差。及变异系数C、。46记录461单位面积重量试验记录格式见表Al。85厚度测定51目的和适用范围511本试验用于测定一定压力下土工合成材料的厚度。512本试验适用于各类土工织物、土工膜和土工复合品。52引用标准1509863一90土工织物厚度测定方法。53试验设备及用具531基准板:直径应大于压块直径50mm,见图531。532压块:表面光滑平整,底面积为25cm2,重为SN的圆形压块。压块放在试样上,对试样施
9、加2士001kPa的压力。533加压仪:出力大于500N。534百分表:最小分度值001mm。535秒表:最小分度值015。54操作步骤54l试样准备:9101、按本规程331规定裁剪试样。2、试样数量应不少于10块,并进行编号。542测定ZkPa压力下厚度的操作方法:1、擦净基准板和压块,压块放在基准板上,调整百分表零点2、提起压块,将试样自然平放在基准板与压块之间,轻轻放下压块,试样受力为2士001kPa,接触后开始记时,达3饥时记录百分表读数。提起压块,取出试样。3、重复上述步骤,测试完10块试样。543测定20kPa及2ookPa压力下厚度的操作方法:1、将基准板放在加压仪上,再将压块
10、放在基准板上,调整百分表零点。2、提起压块,将试样自然平放在基准板和压块之间,轻轻放下压块,调节加压仪上荷重,使试样受力达20士0IkPa,压力加上后开始记时,达305时记录百分表读数。3、仍按上述步骤调节加压仪上荷重,试样受力达200士IkPa,压力加上后开始记时,达305时记录百分表读数。4、重复本条543一2及543一3步骤,测试完10块试样。5.5计算及绘图551按本规程34规定分别计算每种压力下10块试样厚度的算术平均值牙、标准差u及变异系数C。552绘制厚度与压力关系曲线,横轴为压力对数值,纵轴为厚度平均值,见图552。56记录561厚度试验记录格式见表A2。份216孔径试验(千筛
11、法)61目的和适用范围611本试验用干筛法测定土工织物的等效孔径EOS(或称表现孔径AOS)和孔径分布曲线。61.2本试验适用于有孔隙的各类土工织物和土工复合品。62引用标准ASTMD 4751一87土工织物表观孔径测定;GB 6003一85试验筛;GB 9909一88振筛机。63试验设备及用具631标准试验筛:直径200mm。632振筛机:具有水平摇动和垂直振动(或拍击)装置应符合GB99og一88振筛机的规定。633天平:称量2009,感量0019。634振筛用的颗粒材料。将洗净烘干的颗粒材料用筛析法进行分级制备,按标准试验筛孔径分级如下:00630o75mm,00750090mm,009
12、00 106mm,01060125mm,01250 150tnm,01500180mm,01800 250tnm,0,2500350om等。6.35其他用品:秒表,细软刷子,64试样准备6.4、1按本规程331规定裁剪试样,其直径应大于筛子直径。642应取5块试样,如果试样为针刺土工织物,振筛后,若嵌人织物的颗粒不易清出时,织物试样不能重复使用,这时,试样1213数为5x,(n为选取的粒径级数)。65操作步骤651将试样放在筛网上,并固定好。652称量颗粒材料509,均匀撒布在试样表面。6,53将装好试样的筛子、接收盘与筛盖夹紧装人振筛机上,开动机器振筛10min。65.4停机后,称量通过试样
13、的颗粒材料重量,然后轻轻振拍筛框或用刷子轻轻拭拂清除表面及嵌人试样的颗粒。如此对同一级颗粒进行5次平均试验。655用另一级颗粒材料在同一块式样上重复本节652654步骤。测定孔径分布曲线,应取得不少于3一4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09。,则有两组的筛余率在肠左右即可。66计算及绘图661按下式计算某级颗粒的筛余率R:663用各级颗粒的平均筛余率与相应各级颗粒的平均粒径在半对数纸上绘孔径分布曲线,见图663。67记录671孔径试验记录格式见表A3。l4731试样夹持器,见图731。1夹持器的有效过水面积为20一IO0cm气应能装单片和多片土工织物试样。2试样
14、与夹持器周壁必须密封良好,不得有渗漏。732上下游水位容器:I、容器应有溢流装置,在试验过程中保持常水头。2、容器应能调节水位,水头变化范围为16omm。73,3量测系统的管路宜短而粗,减小水头损失。l57垂直渗透试验71目的和适用范围711本试验用于测定在常水头10cm或符合层流条件下土工织物的垂直渗透系数和透水率。712本试验适用于具有透水性能的各类土工织物和土工复合品。72引用标准150FDIS 11058一98T(E)土工织物及其相关产品无压时的垂直渗透试验。73试验设备及用具734其他;秒表、量筒、吸球、水桶等。735对新安装的量测系统应作空态(无试样)率定,以确定设备自身的水头损失
15、,并予以修正。74试验准备741准备好试验用脱气水或蒸馏水。7.42试样准备:1、按本规程331规定裁剪试样。2、试样数量:D单片试样取10个试样平行测定;2)多片试样取5组平行测定。75操作步骤751事先将试样浸泡在水中并赶出气泡。将饱和试样装人夹持器内,安装操作过程中应防止空气进人试样,有条件宜在水下装样。752渗透仪内注满水,将夹持器放上,尽快安装,应防止试样内水的流失。753向下游容器内注水,使水自试样底部徐徐向上渗出并排气,逐渐使水漫过试样。754调节上游水位,使高出下游水位,水从上游流向下游,并溢出。755待上下游水位差么h稳定后,测读渐,开动秒表,用量筒接取一定时段内的渗透水量,
16、并测定水温。756调节上游水位,改变水力梯度,重复本节75475;5步骤。作渗透流速v与水力梯度的关系曲线,取其线性范围内的试验结果,计算平均渗透系数。757重新安装一个试样,重复本节751756步骤对其余试样进行试验。76计算761按下式计算2。时的渗透系数,并注明水头条件:l6762计算试样不同水头时的平均渗透系数及全部试样的平均渗透系数。77记录771垂直渗透系数试验记录格式见表A4。27188水平渗透试验81目的和适用范围811本试验用于测定一定法向压力作用下的土工织物在常水头水流下的水平渗透系数和导水率。812本试验适用于沿水平方向具有输水能力的各类土工织物和土工复合品。8、2引用标
17、准ASTMD 4716一87土工织物及其相关产品在常水头下的导水率(沿织物平面流动)试验;150FDIS 12958一98E土工织物及其相关产品沿织物平面输水能力的测定。83试验设备及用具831试样容器:应密封不漏水,有两种形式,见图831。832上下游水位容器:水位容器应能调节水位,并在试验过程中水位差保持不变,水位容器高度应满足水力梯度大于10。83,3加荷装置:施加于试样的法向压力范围宜为10一250kPa,并在试验过程中保持恒压,对于直接加荷型,在试样上下面应放置塑料橡胶垫层,使荷载均匀施加于整个宽度和长度上,且橡胶垫层应无水流通道。834其他用具:秒表、量筒、水桶、温度计等。84试验
18、准备84,1试验用水应为脱气水或蒸馏水。842试样准备:1、按本规程331规定裁剪试样。2试样数量和尺寸:l)分别裁剪顺机向和横机向试样各3块,当试样较薄时,应取2层或3层试样重叠为一组进行试验,这时应相应各裁剪6块或9块试样;2)试样宽度应大于10Omm,长度应大于2倍宽度。85操作步骤851将试祥包封在乳胶膜或橡皮套内,试祥应平整无折给,周边应无渗漏,对于直接加荷型,应仔细安装试样上下垫层,使试样承受均匀法向压力。852施加2skPa的压力,使试样就位,随即向水位容器内注人脱气水,排走试样内的气泡。试验过程中试样应饱和。853按现场条件选用水力梯度,当情况不明时,选用水力梯度不大于10a8
19、5.4按现场条件或设计要求选择法向压力,至少进行三种压力19的试验,一种压力稍大于设计值,一种稍低于设计值。955对试样施加最小一级法向压力,持续15min。856抬高容器的水位,使其达到要求的水力梯度。857当水流稳定后,测读通过SO0cm3渗透水量的时间,或记录15min内通过的水量。每个水力梯度下平行测定3次。858换一种水力梯度,重复本条856857步骤。859增大法向压力,重复本条855858步骤对其余法向压力下的试验进行完毕。86计算8.7记录871水平渗透系数试验记录格式见表AS。2O9条样法拉伸试验91目的和适用范围911本试验用于测定条带试样的拉伸强度和延神率。912本试验适
20、用于各类土工织物、土工膜和土工复合品。92引用标准ASTM D4595一86用宽条法测定土工织物的拉伸特性;15010319一93土工织物宽条拉伸试验o93试验设备及用具931拉力机:应具有等速拉伸功能,并能测读拉伸过程中试样的拉力和伸长量,记录拉力一伸长量曲线。932夹具:一对可夹持试样的夹具、钳口面应能防止试样在钳口内打滑,并能防止试样在钳口内被夹坏。两个夹具中的一个支点应能自由转动或为万向接头保证两夹具在一个平面内。1、宽条试样有效宽度200mm,夹具实际宽度应不小于210mfno2、窄条试样有效宽度50mm,夹具实际宽度应不小于60mm。933量测设备:1、荷载指示值或记录值的误差应不
21、大于相应实际荷载的2。2、伸长量的测量设备读数应精确至lmm口3可绘制试样的拉力一伸长量曲线。94试样准备941按本规程331规定裁剪试样。多1942纵向和横向试样分别应不少于6块。943试样尺寸:l、宽条试样:裁剪试样宽度200mm,长度至少200mm,实际长度视夹具而定,必须有足够的长度使试样伸出夹具,试样计量长度为100mm。对于编织型土工织物,裁剪试样宽度210mm,在两边抽去大约相同数量的边纱,使试样宽度达到200mm。2、窄条试样:裁剪试样宽度50mm,长度至少200mm必须有足够长度的试样伸出夹具,试样计量长度为100mm。对编织型土工织物,裁剪试样宽度60mm,在两边抽去大约相
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