土工合成材料指導書

1、土工合成材料試驗檢測作業(yè)指導書一、目的規(guī)范和提高本公司土工合成材料試驗檢測作業(yè)技能水平。二、適用范圍本作業(yè)指導書適用于公路工程所應用的各類土工合成材料的性能試驗。三、試驗依據JTGE50-200然路工程土工合成材料試驗規(guī)程GB652物織品調濕和試驗用標準大氣GB817激值修約規(guī)則土工合成材料規(guī)定壓力下厚度的測定第1部分單層產品厚度的測定方法GBT13762-2009土工合成材料土工布及土工布有關產品單位面積質量的測定方法GB/T15788-2005土工布及其有關產品寬條拉伸試驗GB/T13763-2010土工合成材料梯形法撕破強力的測定GBT19978-2005土工布及其有關產品刺破強力的測定

2、GB/T14800-2010/ISO12236:2006土木合成材料靜態(tài)頂破試驗（CBRt）GB/T15789-2005土工布及其有關產品無負荷時垂直滲透特性的測定土工合成材料防滲性能第1部分耐靜水壓的測定四、取樣程序1、取卷裝樣品取樣的卷裝數按相關文件規(guī)定。所選卷裝材料應無破損。2、裁取樣品全部試驗的試樣應在同一樣品中裁取。卷裝材料的頭兩層不應取作樣品。取樣時應盡量避免污漬、折痕、孔洞或其他損傷部位，否則要加放足夠數量。3、樣品的標記樣品上應標明下列內容：商標、生產商、供應商；型號；取樣日期；要加標記表示樣品的卷裝長度方向。當樣品兩面有顯著差異時，在樣品上加注標記，標明卷裝材料的正面或反面。

3、如果暫不制備試樣，應將樣品保存在潔凈、干燥、陰涼避光處，并且避開化學物品侵蝕和機械損傷。樣品可以卷起，但不能折疊。五、試樣準備用于每次試驗的試樣，應從樣品長度和寬度方向上均勻地裁取，但距樣品幅邊至少10cm試樣不應包含影響試驗結果的任何缺陷。對同一項試驗，應避免兩個以上的試樣處在相同的縱向或橫向位置上。試樣應沿著卷裝長度和寬度方向切割，需要時標出卷裝的長度方向。除試驗有其他要求，樣品上的標志必須標到試樣上。樣品經調濕后，再制成規(guī)定尺寸的試樣。在切割結構型土工程材料時可制定相應的切割方案。如果制樣造成材料破碎，發(fā)生損傷，可能影響試驗結果，則將所有脫落的碎片和試樣放到一起，用于備查。六、調濕和狀態(tài)

4、調節(jié)土工織物：試樣應在標準大氣下調濕24h,標準大氣按GB652覦定的三級標準：溫度20c±2C、相對濕度65%±5%如果確認試樣不受環(huán)境影響，則可省去調濕和狀態(tài)調節(jié)的處理程序，但應在記錄中注明試驗時的溫度和濕度。七、單位面積質量測定適用范圍本方法規(guī)定了土工合成材料單位面積質量的測定方法。本方法適用于土工織物、土工格柵，其他類型的土工合成材料可參照執(zhí)行。2、定義：單位面積質量：單位面積的試樣，在標準大氣條件下的質量。3、儀器設備及材料剪刀或切刀。稱量天平(感量為)。鋼尺(刻度至毫米，精度為)。4、試驗步驟A.取樣：按本作業(yè)指導書的有關規(guī)定取樣。B.試樣調濕和狀態(tài)調節(jié)：按本作

5、業(yè)指導書的規(guī)定進行。C.試樣制備土工織物：用切刀或剪刀裁取面積為10000mm的試樣10塊，裁剪和測量精度為1mm對于土工格柵、土工網這類孔徑較大的材料，試樣尺寸應能代表該種材料的全部結構。可放大試樣尺寸，剪裁時應從肋間對稱剪取，剪裁后應測量試樣的實際面積。D.稱量：將裁剪好的試樣按編號順序逐一在天平上稱量，讀數精確到。5、結果計算A.按下式計算每塊試樣的單位面積質量，保留小數一位：G=(mx106)/A式中：G-試樣單位面積質量(g/m2)m-試樣質量(g)A-試樣面積(mni)b.計算10塊試樣單位面積質量的平均值G,精確到m；同時計算出標準差和變異系數Cvo八、厚度測定土工織物厚度測定A

6、.適用范圍本方法規(guī)定了在一定壓力下測定土工織物和相關產品厚度的試驗方法。本方法適用于土工織物及復合土工織物。B.定義：厚度：土工織物在承受規(guī)定的壓力下，正反兩面之間的距離。常規(guī)厚度：在2kPa壓力下測得的試樣厚度。C.儀器設備及材料基準板：面積應大于2倍的壓塊面積。壓塊：圓形，表面光滑，面積為25cm2,重為5N50N500N不等；其中常規(guī)厚度的壓塊為5N,對試牛羊施力口2kPa士的壓力。百分表：最小分度值。秒表：最小分度值。D.試驗步驟a.取樣：按本作業(yè)指導書的有關規(guī)定取樣。b.試樣調濕和狀態(tài)調節(jié)：按本作業(yè)指導書的規(guī)定進行。c.試樣制備：裁取有代表性的試樣10塊，試樣尺寸應不小于基準板的面積

7、。E.測定2kPa壓力下的常規(guī)厚度a.擦凈基準板和5N的壓塊，壓塊放在基準板上，調整半分表零點。b.提起5N的壓塊，將試樣自然平放在基準板與壓塊之間，輕輕放下壓塊，使試樣受到的壓力為2kPa土，放下測量裝置的百分表觸頭，接觸后開始記時，30s時讀數，精確至。c.重復上述步驟，完成10塊試樣。d.根據需要選用不同的壓塊，使壓力為20kPa土，重復上述程序，測定20kPa土壓力下的試樣厚度。e.根據需要選用不同的壓塊，使壓力為200kPa土1kPa,重復上述程序，測定200kPa±1kPa壓力下的試樣厚度。f.計算在同一壓力下所測定的10塊試樣厚度的算術平均值一，以毫米為單位，計算到小數

8、點后三位，修約到小數點后兩位。g.如果需要，同時計算出標準差和變異系數Cv。九、寬條拉伸試驗1、本方法規(guī)定了用寬條試樣測定土工織物及其有關產品拉伸性能的試驗方法。本方法適用于大多數土工合成材料，包括土工織物及復合土工織物，也適用于土工格柵。本方法包括測定調濕和浸濕兩種試樣拉伸性能的程序，包括單位寬度的最大負荷和最大負荷下的伸長率特定伸長率下的拉伸力的測定。2、儀器設備及材料拉伸試驗機：具有等速拉伸功能，拉伸速度可以設定，并能測讀拉伸過程中試樣的拉力和伸長量，記錄拉力-伸長曲線。本試驗采用微機控制電子萬能試驗機。夾具：鉗口表面應有足夠寬度，至少應與試樣200mnH寬，以保證能夠夾持試樣的全寬，并

9、使用適當措施避免試樣滑移和損傷。伸長計：能夠測量試樣上兩個標記點之間的距離，對試樣無任何損傷和滑移，能反映標記點的真實動程。伸長機包括力學、光學或電子形式。伸長計的精度應不超過土1mm蒸儲水：僅用于浸濕試樣。非離子潤濕劑：僅用于浸濕試樣。3、試樣制備取樣：按本作業(yè)指導書規(guī)定取樣。試樣數量：縱向和橫向各剪取至少5塊試樣。試樣尺寸：無紡類土工織物試樣寬度為200mn±1mm（不包括邊緣），并有足夠的長度以保證夾具間距100mm為控制滑移，可沿試樣的整個寬度與試樣長度方向垂直的畫兩條間隔100mmi勺標記線（不包含絞盤夾具）。對于機織類土工織物，將試樣剪切約220mm£,然后從試

10、樣的兩邊拆去數目大致相等的邊線以得到200mmz1mm勺名義試樣寬度，這有助于保持試驗中試樣的完整性。對于土工格柵每個試樣至少為200mmg,并具有足夠長度。試樣的夾持線在節(jié)點處，除被夾鉗夾持住的節(jié)點或交叉組織外，還應包含至少1排節(jié)點或交叉組織；對于橫向節(jié)距大于或等于75mm勺產品，其寬度方向上應包含至少兩個完整的抗拉單元。如使用伸長計，標記點應標在試樣的中排抗拉肋條的中心線上，兩個標記點之間應至少間隔60mm并至少含有1個節(jié)點或1個交叉組織。對于針織、復合土工織物或其他織物，用刀或剪子切取試樣可能會影響織物結構，此時允許采用熱切，但應在試驗報告中說明。當需要測定濕態(tài)最大負荷和干態(tài)最大負荷時，

11、剪取試樣長度至少為通常要求的兩倍。將每個試樣編號后對折剪切成兩塊，一塊用于測定干態(tài)最大負荷，另一塊用于測定濕態(tài)最大負荷，這樣使得每一對拉伸試驗是在含有同樣紗線的試樣上進行的。4、試樣調濕和狀態(tài)調節(jié)干態(tài)試驗所用試樣的調濕，按本作業(yè)指導書的規(guī)定進行。濕態(tài)試驗所用試樣應浸入溫度為20C土2c的蒸儲水中，浸潤時間應足以使試樣完全浸潤或者至少24h0為使試樣完全浸潤，也可以在水中加入不超過%勺非離子型潤濕劑。5、試驗步驟A.拉伸試驗機的設定土工織物，試驗前將兩夾具間的隔距調至100mmz3mm選擇試驗機的負荷量程，使斷裂強力在滿量程負荷的30%-90%之間。設定試驗機的拉伸速度，使試樣的拉伸速率為名義夾

12、持長度的(20%±1%/min。如使用絞盤夾具，在試驗前應使用絞盤中心間距保持最小，并且在試驗報告中注明使用的絞盤夾具。B.夾持試樣將試樣在夾具中對中央持，注意縱向和橫向的試樣長度應與拉伸力的方向平行。合適的方法是將預先畫好的橫貫試件寬度的兩條標記線盡可能的與上下鉗口的邊緣重合。對濕態(tài)試樣，從水中取出后3min內進行試驗。C.試樣預張對以夾持好的試件進行預張，預張力相當于最大負荷的1%記錄因預張試樣產生的加持長度的增加值L'00D.使用伸長計時在試樣上相距60mnft分別設定標記點(分別距試樣中心30mm,并安裝伸長計，注明不能對試樣有任何損傷，并確保試驗中標記點無滑移。E.

13、測定拉伸性能開動試驗機連續(xù)加荷直至試樣斷裂，停機并恢復至初始標距位置。記錄最大負荷，精確至滿量程的記錄最大負荷下伸長量L,精確到小數點后一位。如試樣在距鉗口5mme圍內斷裂，結果應予剔除；縱橫向每個方向至少試驗5塊有效試樣。如試樣在夾具中滑移，或者多于1/4的試樣在鉗口附近5mnffi圍內斷裂，可采用下列措施：夾具內加襯墊；對夾在鉗口內的試樣加以涂層；改進夾具鉗口表面。無論采取何種措施，都應在報告中注明。F.測定特定伸長率下的拉伸力使用合適的記錄測量裝置測定在任一特定伸長率下的拉伸力，精確至滿量程的%G.結果計算a.拉伸強度：計算每個試樣的拉伸強度：af=FfC式中：af-拉伸強度(kN/m)

14、Ff-最大負荷(kN)C-對于非織造品、高密織物或其他類似材料：C=1/BB-試樣的名義寬度(m)對于稀松機織土工織物、土工網、土工格柵或其他類似的松散結構材料：C=NNsNn-一試樣1m寬度內的拉伸單元數N-試樣內的拉伸單元數b.最大負荷下伸長率：£=ALX100L0L'0式中：£-伸長率（%L0-名義夾持長度（使用夾具時為100mm使用伸長計時為60mmL'0-預負荷伸長量（mm）L-最大負荷下的伸長量（mm）c.特定伸長率下的拉伸力計算每個試樣在特定伸長率下的拉伸力，例如伸長率2%寸的拉伸力：F2=f2%C式中：F2%-對應2%中長率時每延米拉伸力（k

15、N/m）f2。/-對應2%中長率時試樣的測定負荷（kN）C由上式中求出H.平均值和變異系數分別對縱向和橫向兩組試樣的拉伸強度、最大負荷下伸長率及特定伸長率下的拉伸力計算平均值和變異系數，拉伸強度和特定伸長率下的拉伸力精確至3位有效數字，最大負荷下伸長率精確至%變異系數精確至每組有效試樣為5塊。十、CBR1破強力試驗1、適用范圍本方法規(guī)定了測定土工織物頂破強力、頂破位移和變形率的試驗方法。本方法適用于土工織物、土工膜及其復合產品。2、儀器設備及材料試驗機：應具有等速加荷功能，加荷速率可以設定，并能測讀加荷過程中的應力、應變量，記錄應力-應變曲線。本試驗采用微機控制電子萬能試驗機。頂破夾具：夾具夾

16、持環(huán)底座高度須大于100mm環(huán)形夾具內徑為150mm其中心必須在頂壓桿的軸線上。頂壓桿：直徑為50mm高度為100mm勺圓柱體，頂端邊緣倒成半徑的圓弧。3、試樣制備取樣：按本作業(yè)指導書的規(guī)定取樣。制樣：裁取小300mm勺圓形試樣5塊，試樣上不得有影響試驗結果的可見疵點，在每塊試樣離外圈50mmi土勻等開6條8mms的槽。試樣調濕和狀態(tài)調節(jié)：按本作業(yè)指導書的規(guī)定進行。4、試驗步驟A.試樣夾持：將試樣放入環(huán)形夾具內，使試樣在自然狀態(tài)下擰緊夾具，以避免試樣在頂壓過程中滑動或破損。B.將夾持號試樣的環(huán)形夾具對中放于試驗機上，設定試驗機滿量程范圍，使試樣最大頂破強力在滿量程負荷的30%-90%£

17、;圍內，設定頂壓桿下降速度為60mm/min±5mm/minC.啟動試驗機，直到試樣完全頂破位置，觀察和記錄頂破情況，記錄頂破強力（N）和頂破位移（mm）。如土工織物在夾具中有明顯滑動，則應剔除此次試驗數據，并補做試驗至5塊。5、結果計算分別計算5塊試樣的頂破強力（N）、頂破位移（mm）的平均值和變異系數Cv。頂破強力和頂破位移計算至小數點后1位，修約至整數。變形率計算至小數點后1位，修約至整數。£=L1L0X100L0Li=.h2L00以上兩式中：h-頂壓桿位移距離（mm）Lo-試驗前夾具內側到頂壓桿頂端邊緣的距離（mm）Li-試驗后夾具內側到頂壓桿頂端邊緣的距離（mm）

18、e-變形率（%十一、垂直滲透性能試驗（恒水頭法）1、適用范圍本方法規(guī)定了土工織物及復合土工織物在系列恒定水頭下垂直滲透性能的試驗方法。本方法適用于土工織物和復合土工織物。2、儀器設備及材料包水頭滲透儀：滲透儀的最小直徑50mm能使試樣與夾持器周壁密封良好，沒有滲漏。儀器能設定的最大水頭差應不小于70mm有溢流和水位調節(jié)裝置，能夠在試驗期間保持試件兩側水頭包定，有達到250mmi定水頭的能力。測量系統(tǒng)的管路應避免直徑的變化，以減少水頭損失。有測量水頭高度的裝置，精確到。供水系統(tǒng)：試驗前必須用抽氣法或煮沸法脫氣，水中的溶解氧含量不得超過10mg/kg。溶解氧含量的測定在水入口處進行，溶解氧的測定儀

19、器或儀表應符合有關規(guī)定。水溫控制在18c22C。其他用具：秒表，精確到；量筒，精確到10mL溫度計，精確到C3、試樣制備取樣：按本作業(yè)指導書的規(guī)定取樣。試樣數量和尺寸：試樣數量不小于5塊，其尺寸應與試驗儀器相適應。試樣要求：試樣應清潔，表面無污物，無可見損壞或折痕，不得折疊，并應放置于平處，上面不得施加任何荷載。4、試驗步驟A.將試樣置于含潤濕劑的水中，至少浸泡12h直至飽和并趕走氣泡。潤濕劑采用%V/V的烷基苯磺酸鈉。B.將飽和試樣裝入滲透儀的加持器內，安裝過程應防止空氣進入試樣，有條件時宜在水下裝樣，并使所有的接觸點不漏水。C.向滲透儀注水，直到試樣兩側達到50mmi勺水頭差。關掉供水，如

20、果試樣兩側的水頭在5min內不能平衡，查找是否有未排除干凈的空氣，重新排氣，并在試驗報告中注明。D.調整水流，使水頭差達到70mmz5mm記錄此值，精確到1mm待水頭11定至少30s后，在規(guī)定的時間周期內，用量杯收集通過儀器的滲透水量，體積精確到10mL時間精確到so收集滲透水量至少1000mL時間至少30s。如果使用流量計，流量計至少應有能測出水頭差70mmi寸的流速的能力，實際流速由最小時間問隔15s的3個連續(xù)讀數的平均值得E.分別對最大水頭差、和倍的水頭差，重復上述程序，從最高流速開始，到最低流速結束，并記錄下相應的滲透水量和時間。如果使用流量計適用同樣的原則。F.記錄水溫，精確到C。G

21、.對剩下的試樣重復上述試驗步驟。5、結果計算流速指數：按下式計算20c時的流速V20（mm/s）:At式中：V-滲透水的體積（m3）R-TC水溫時的水溫修正系數A-試樣過水面積（m2）t-達到水體積V的時間（s）如果使用流速計，流速VT直接測定，則按公式計算20c時的流速V20（mm/s）:V2o=VTRT計算每塊試樣不同水頭差下的流速”使用計算法或圖解法，用水頭差h對流速W通過原點作曲線。在一張圖上繪出5個試樣的水頭差h對流速V20的曲線5條。通過計算法或圖解法求出5個試樣50mmK頭差的流速值，給出平均值和最大、最小值。平均值為該樣品的流速指數，精確到1mm/s垂直滲透系數：計算實際水溫下

22、的垂直滲透系數k:k=v/i=h式中：k-實際水溫下的垂直滲透系數（mm/s）v-垂直土工織物平面水的流動速度（mm/s）i-士工織物上下兩側的水力梯度6-士工織物試樣厚度（mm）h-對土工織物試樣施加的水頭差（mm）按下式計算20c水溫下的垂直滲透系數k2。：k20=kRr式中：k20-水溫20c時的垂直滲透系數（mm/s）k-實際水溫下的垂直滲透系數（mm/s）FT-TC水溫時的水溫修正系數透水率：計算水溫20c時的透水率820：920=k20/6=V0/h式中：920-水溫20c時的透水率（1/s）k20-水溫20c時的滲透系數（mm/s）6-土工織物厚度（mm）以-水溫20c時，垂直土工織物平面水的流動速度（mm/s）h-對土工織物試樣施加的水頭差（mm）十二、梯形撕裂強力試驗1、適用范圍本方法規(guī)定了用梯形試樣測定土工織物撕破