土工合成材料

黑龙江省水利工程质量检测第五分站 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 文件编号：HHSL/SC-2011 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 土工合成材料单位面积质量的测定方法作业指导书 1、目的及适用范围： 本试验用于测定土工合成材料单位面积质量，本试验适用于各类土工织物、土工膜及土工复合材料。特种土工合成材料可参照执行。 2、仪器设备: 2.1天平:感量0.01g，并应满足称量值1%准确度要求； 2.2钢直尺，最小分度值为1mm。 2.3剪刀 3、试验步骤： 3.1从距试样边缘不小于100mm处采取梯形取样法（如无法梯形取样应在测试报告中注明情况）裁取已知尺寸的方形或圆形试样，裁取面积为100cm2的试样至少10块。试样的裁剪和测量应准确至1mm。 3.2试样逐一在天平上称量，读数精度至0.01g。 4、单位面积按下式计算： G =m10000 A式中： G ——试样单位面积质量，g/m m——试样质量，g A——试样面积，cm2 计算单位面积质量的平均值，结果修约至1g/m2,并计算标准差、变异系数。 2黑龙江省水利工程质量检测第五分站 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 文件编号：HHSL/SC-2011 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 土工合成材料 单层产品厚度的测定方法作业指导书 1、目的及适用范围 本试验用于测定一定压力下土工合成材料的厚度。适用于各类土工织物和柔软片状土工复合材料。 2、仪器设备 2.1压块：圆形，表面光滑平整，底面积为25cm2。 2.2基准板：面积应大于2倍的压块面积。 2.3荷重：使压块上产生2kPa、20kPa、200kPa等压力的荷载。 2.4试样直径大于1.75倍的压块。 2.5厚度计量表：最小分度值0.01mm。 2.6计时器，精度为1s。 3、试验步骤 3.1测定2kPa压力下厚度应按以下操作方法进行： 3.1.1压块及其上的荷载调整为5N。 3.1.2擦净基准板和压块，压块放在基准板上，调整厚度计量表零点。 3.1.3提起压块，将试样自然放在基准板与压块之间，轻轻放下压块，压力加上后开始计时，30s后记录厚度计量表示数。 3.1.4重复操作，至少完成10块试样的厚度试验。 3.2 测定20kPa及200kPa压力下厚度应按以下操作方法进行： 3.2.1 根据需要选用不同荷载，使压力分别为20kPa、200kPa，按3.1条测定20kPa、200kPa压力下的试样厚度。 3.2.2重复3.2.1上述步骤，测定最少10块试样在20kPa、200kPa压力下的厚度。 4、结果表示 计算每组试样厚度的平均值、标准差、变异系数。厚度精度为0.01mm 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 土工合成材料 拉伸强度、撕裂强度、顶破强度的测定方法作业指导书 一、土工合成材料拉伸试验方法 1、拉伸试验的目的和适用范围 本试验用于测定条带试样的拉伸强度和伸长率。本试验适用于各类土工织物、土工膜和片状土工复合材料。 2、仪器设备 2.1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—伸长量曲线。 2.2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万向接头保证两夹具在一个平面内。 宽条试样有效宽度200mm，夹具实际宽度应不小于210mm；窄条试样有效宽度50mm，夹具实际宽度应不小于60mm。 3、试验步骤 3.1准备好干湿试样。对湿态试样从水中取出至上机拉伸的时间间隔应不大于10min。 3.2将两夹具的初始标距调至100mm。 3.3选择拉力机的负荷满量程范围，使试样的最大断裂力在满量程的10%/90%范围内，设定拉伸速率为20mm/min。 3.4将试样对中放入夹具内夹紧。 3.5开动拉力机，同时启动记录装置，记录拉力—伸长量曲线，连续运转直至试样破坏，停机。 3.5.1若试样在钳口内打滑，或在钳口边缘或钳口内被夹坏，该试验结果应予剔除，并增补试样。 3.5.2当试样在钳口内打滑或大多数试样被钳口夹坏，宜采取下列改进措施：（1）钳口内加衬垫；（2）钳口内的试样用涂料加强；（3）改进钳口面。 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 3.6重复本节3.1/3.5步骤对其余试样进行试验。纵横向每组试样数量应不少于5个。 4、试验结果 4.1按下式计算拉伸强度TS F BTS=式中：TS——抗拉强度，kN/m； F—实测最大拉力，kN； B—试样宽，m。 4.2按下式计算伸长率p =LfL0L0100% —伸长率，%； L0—试样计量长度，mm； Lf—最大拉力时的试样长度，mm。 4.3计算拉伸强度及伸长率的平均值、标准差和变异系数。 二、土工合成材料撕裂试验方法 1、撕裂目的及适用范围 本标准规定了采用梯形法测定土工合成材料撕破强力的方法。本标准适用于各类土工布和防渗土工膜。 2、仪器设备 2.1试验机：应具有等速拉伸功能，并能自动记录拉伸过程中的拉力。 2.2夹具：夹持面应平行，应能防止试样滑动。夹具宽度应不小于85mm，宽度方向垂直于力的作用方向。 2.3梯形样板。 3、试验步骤 3.1将试验机夹具的初始距离调整为25mm，设定拉伸速率为300mm/min。 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 3.2将试样放入夹具内，使试样上的梯形线与夹具边缘齐平。梯形的短边平整绷紧，其余部分呈折叠装。 3.3开启试验机，直至试样破坏，并记录最大撕裂力。 3.4若撕裂不是沿切口线进行或试样从铗钳中滑出，则应剔除此次试验值，并在原样品上重新裁取试样，补足试验次数。 3.5测定试样湿态下的撕裂强力时，将试样进行湿润处理，放在吸水纸上吸去多余的水后，立即按3.2/3.4进行试验。 3.6重复操作至完成纵横向不少于5个试样的试验。 4、结果计算 分别计算纵向与横向试样最大撕破强力的平均值，精确至0.1N。计算其标准差和变异系数。 三、土工合成材料顶破试验方法 1、静态顶破试验的目的和适用范围 本标准规定了土工合成材料圆柱（CBR）顶破强力的试验方法。适用于各类土工织物、土工膜及片状土工复合材料。 2、试验仪器 2.1试验机：荷载指示值或记录值准确至1%；顶压杆位移准确至1mm；应具有等速加荷功能，并应能记录加荷过程中的应力—应变曲线；行程应大于150mm。 2.2环形夹具：内径为150mm，其中心应在顶压杆的轴线上。底座高度大于顶杆长度，应有足够的支撑力和稳定性。 2.3顶压杆：直径为50mm，高度为100mm左右的光滑圆柱体，顶端边缘倒成2.5mm半径的圆弧。 3、试验步骤 3.1将试样放入环形夹具内，使试样在自然状态下拧紧夹具。 3.2调整高度，使试样与顶压杆刚好接触。 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 3.3设定试验机顶压速率为50mm/min，开启试验机，记录顶压过程中顶压力—变形曲线， 直至试样完全顶破，记录最大顶压力。对于土工复合材料，在可能出现多峰值的情况下，均应以第一峰值作为试验的顶破强力。 3.4停机，取出已破坏试样，观察和记录顶破情况。如试样在夹具中有明显滑动或破损，应按拉伸试验中3.5.1~3.5.2进行操作。 3.5对剩余的其他试样重复此程序进行试验，直至顶破试样不小于5个。 4、记录、计算和结果计算 每次试验记录下列内容： 计算顶破强力平均值、标准差、变异系数（%） 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 土工合成材料等效孔径测定方法作业指导书 1、目的及适用范围 本试验是用干筛法测定土工布孔径。本标准适用于各类土工布及相关产品。 2、仪器设备 2.1标准试验筛：直径200mm。 2.2标准振筛机：横向摇动频率（22010）次/min；回转半径（121）mm。垂直振动频率（15010）次/min；振幅（102）mm。 2.3标准颗粒材料：通常可选用玻璃珠或球形砂粒。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宜为：0.063~0.075mm，0.075~0.090mm，0.090~0.106mm，0.106~0.125mm，0.125~0.150mm，0.150~0.180mm，0.180~0.250mm，0.250~0.350mm 2.4天平：称量200g，感量0.01g。 2.5其他用品：秒表，细软刷子，剪刀，画笔等。 3、试验步骤 3.1将试样放在筛网上，并固定好。 3.2称量颗粒材料50g，均匀散布在试样表面。 3.3将装好试样的试验筛、接受盘与筛盖夹紧装入振筛机上，开启机器，振筛10min。 3.4停机后，称量通过试样的标准颗粒材料质量，并记录，然后更换新的试样。 3.5用另一级颗粒材料在同一块试样上重复3.2~3.4条。测定孔径分布曲线，应取得不少于3~4级连续分级颗粒的过筛率，并要求试验点均匀分布。若仅测试等效孔径O95，则有两组的筛余率可在95%左右。 4、计算 4.1按下列公式计算过筛率。按GB/T8170修约到小数点后两位。 m1100% mB=黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 地基承载力检验作业指导书 1.0 地基承载力试验： 1.1 试验目的：测定粗、细粒土和土压实后的路基、建筑物基础的地基系数。 1.2 仪器设备： 1.2.1 加载系统：包括载荷板（直径300mm,厚25 mm）、千斤顶（最大推力5t行程120 mm升降杆高度100 mm。）、手动油泵（压力为30MPa）、高压管等组成。 1.2.2 测桥:包括支座、横梁、百分表及百分表支座。 1.3安装： 1.3.1将横梁用支座力柱固定好，距地面250 mm为宜，两支座放平，立柱要在同一直线上，横梁在两个支座的高度要相同。 1.3.2接好油泵、压力表、油管、千斤顶。 1.3.3再将两根外横梁插入内横梁，到位后拧紧旋钮。 1.3.4把整个测桥横梁固定在支座立柱上，以距地面300mm为宜。1.3.5接好压力表和高压油管。 1.4准备工作： 1.4.1将荷载板放置在已平整的（最好铺一层细砂）试验点上。 1.4.2将配合试验的载重车开至离试验点1m内的地方，使载重车后部大梁位于荷载板正上方。 1.4.3将千斤顶放在荷载板上。 1.4.4安装测桥，处于大致以试验点对称的位置。 1.4.5转动千斤顶的升降丝杆，与载重车后部大梁接触，高度不够使 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 式中：B—过筛率，%； m1—筛析后地盘中颗粒质量（过筛量），g； m—筛析时颗粒投放量，g； 4.2计算过筛率平均值、标准差和变异系数。 4.3每一级的颗粒直径应为颗粒的上下限值和过筛率进行线性内插得到。 4.4以每组标准颗粒材料粒径的下限值作为横坐标（对数坐标），相应的平均过筛率作为纵坐标，描点绘制过筛率与孔径的分布曲线，找出曲线上纵坐樯10%所对应的横坐标值即为O90，找出曲线上纵坐标5%所对应的确横坐标值即为O95。读取两位有效数字。 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 土工布及其有关产品无负荷时垂直渗透特性的测定作业指导书 1、目的和范围 本标准规定了在无负载状态、常水头与符合层流条件下土工合成材料垂直渗透系数和透水率的试验方法。适用于具有透水性能的各类土工织物和片状土工复合材料。 2、仪器 2.1垂直渗透试验仪：包括安装试样装置、供水装置、恒水位装置与水位测量装置。 2.2安装试样装置：试样有效过水面积应不小于20cm2，应能装单片和多片土工织物试样；试样密封应良好，不应有渗漏。 2.3供水装置：管路宜短而粗，减小水头损失。 2.4恒水位装置：容器应有溢流装置，在试验过程中保持常水头；并且容器应能调节水位，水头变化范围为1~150mm。 2.5水位测量装置：水位测量应准确至1mm。 2.6其他：计时器、量筒、水桶、温度计等。计时器准确至0.1s、量筒准确至1%，温度计准确至0.5℃。 2.7对新安装的系统应做空态率定，以确定设备自身的水头损失，在进行试样渗透系数计算时予以修正。 3、试验步骤 3.1试样应充分饱和。试样安装操作过程中应防止空气进入试样，有条件的宜在水下装样。 3.2调节上游水位，应使其高出下游水位，水从上游流向下游，并溢出。 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 3.3待上下游水位差△h稳定后，测读△h，开启计时器，用量筒接取一定时段内的渗透 水量，并测量水量与时间，测量时间应不少于10s，测量水量应不少于100ml。 3.4调节上游水位，改变水力梯度，重复3.2~3.3条。作渗透流速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。 3.5对其余试样重复3.2到3.4进行试验。单片试样应不少于5个，双片试样应不少于5组。 4、计算及结果表达 4.1按照下式计算垂直渗透系数： V K20=Aht式中：K20—试样20℃时垂直渗透系数cm/s； V—渗透水量，cm3； △h—上下游水位差，㎝； δ—试样厚度，㎝； η—水温修正系数，查表； A—试样过水面积，㎝2； t—通过水量V的历时，s。 4.2透水率按如下公式计算： 式中：20—试样20℃时的透水率，s1。 4.3计算渗透系数和透水率的平均值、标准差和变异系数。 黑龙江省水利工程质量检测第五分站 文件编号：HHSL/SC-2011 作业指导书 土工合成材料试验作业指导书 第1版 第0 次修改 第 1 页 共 3页 土工布合成材料防渗性能 耐静水压的测定作业指导书 1、目的和范围 本部分规定了土工合成材料防渗性能—耐静水压的测定方法。本部分适用于各类土工防渗材料，如土工膜、复合土工膜、土工防水膜材等，其他防水、防渗材料可参照采用。 2、仪器设备 2.1耐静水压的测定装置包括进水调压装置、试样加压装置、压力测定装置等。 2.1.1进水调压装置：包括水源、气源、调压阀等，调压范围至少为0/2.5Mpa，应具有压力恒定功能，调压系统精度为2%。 2.1.2试样夹持及加压装置：由集水器、支撑网和多孔板组成，（注：集水器内腔直径也可根据需要选用，但截面面积不小于200cm2。） 2.1.3压力测定装置：量程范围0/2.5 Mpa，分辨率0.05 Mpa。 3、试验步骤 3.1试验前应检查仪器各部分是否正常，需要时应用刚性且不渗透材料对耐静水压力仪做综合性能校验，保证仪器不渗漏。 3.2安装试样，用环形夹具将试样夹紧。 3.3设定液体压入速率为100ml/min，开启机器，使试样凸起变形，直至试样破坏或试样渗漏时应立即停止加压，并及时记录使试样破坏或试样渗漏时的最大压力。 3.4重复3.2~3.3对其余试样进行试验。 4、试验结果 计算耐静水压力平均值、标准差和变异系数。