土工合成材料測試技術(shù)(張鵬程)

1、土工合成材料測試技術(shù)土工合成材料測試技術(shù)上?？睖y設(shè)計(jì)研究院工程檢測中心水利部土工合成材料檢測中心張鵬程目目 錄錄一、土工合成材料發(fā)展概述 發(fā)展、基本功能、原材料及產(chǎn)品類型二、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，測試標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)三、性能與測試 工程應(yīng)用中質(zhì)量控制常規(guī)檢測項(xiàng)目；材料質(zhì)量檢測所依據(jù)的測試的方法與標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料Geosynthetics = Geo 土地 + Synthetics 化學(xué)合成物是一種新型的建筑材料。是以人工聚合物，如塑料、合成纖維、橡膠等為原材料，制成的各種類型的用于建筑工程的產(chǎn)品的統(tǒng)稱。土工合成材料是相對于傳統(tǒng)的木材、鋼筋、水泥的第四種

2、建筑材料。早期產(chǎn)品主要是透水的土工織物（俗稱土工布）和基本不透水的土工膜以及組合產(chǎn)品，稱為：土工織物、土工膜和相關(guān)產(chǎn)品。隨著工程建設(shè)需要和制造技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)品種類不斷擴(kuò)展，1994年在新加坡召開的第5屆國際土工合成材料學(xué)術(shù)討論會議上正式定名為：土工合成材料。土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述以天然植物作為巖土工程材料，已經(jīng)有幾千年的歷史：5000年前，中國人將天然植物纖維與土、石混合用于土木建筑，如茅草作為土的加筋材料，在我國北方的大部分地區(qū)仍在沿用；3000年前，巴比倫人運(yùn)用土中加筋技術(shù)修建廟塔；荷蘭人在水利工程上，大量利用柳條加固堤防，防止沖刷。但天然植物易于腐爛，不能耐久；金屬容易銹

3、蝕；到20世紀(jì)30年代，塑料、合成纖維和合成橡膠問世。土工合成材料隨化學(xué)工業(yè)聚合物的發(fā)展和工程拓展而興起，其應(yīng)用技術(shù)則依賴于巖土力學(xué)基本原理。土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述創(chuàng)始人之一吉勞德教授（Dr.Giroud.J.P.）-土工合成材料開始應(yīng)用的確切年代已難以考證，只能從部分早期有里程碑意義的工程事例中知其大概：上世紀(jì)30年代，聚氯乙烯土工膜已被應(yīng)用于游泳池防滲；1953年美國墾務(wù)局開始用聚乙烯膜于渠道防滲；前蘇聯(lián)也較早地在渠系上鋪設(shè)設(shè)低密度聚乙烯膜；1958年美國佛羅利達(dá)州在海岸塊石護(hù)坡下展鋪土工織物作反濾護(hù)墊，至今被認(rèn)為是近代史土工織物應(yīng)用的發(fā)端；土工合成材料發(fā)展概述土工合成材

4、料發(fā)展概述19521953年荷蘭遭遇特大風(fēng)暴，造成重大生命財(cái)產(chǎn)損失，災(zāi)后啟動著名的三角洲工程，這個項(xiàng)目動用了大量的早期的土工織物，因此大大推動了土工織物的發(fā)展；1968年，荷蘭開發(fā)研制成雙層土工織物縫制成的用于護(hù)岸的砼模袋。1968年法國的羅納.普朗克（Rhone Poulenc）公司首創(chuàng)無紡?fù)凉た椢?，可替代傳統(tǒng)的砂礫料用作濾層， 使土工織物的應(yīng)用領(lǐng)域廣為拓展；上世紀(jì)八十年代初英人麥瑟（Mercer）發(fā)明了以聚合物制成的至今仍為土加筋的最佳材料的土工格柵（Geogrid）。土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述七十年代末有了塑料排水帶，替代砂井用于軟基排水固結(jié)。八十年代后期，大體積土工包產(chǎn)生

5、，土工包放置在開底船上容納廢棄物、疏浚土料等后封閉，靠GPS定位系統(tǒng)運(yùn)到指定水域，開啟船底投放，修成水下穩(wěn)定平臺、防波堤等，或控制海底侵蝕和建潛壩結(jié)構(gòu)等。以有紡織物制成的大直徑大長度的土工管袋，可容納疏浚泥沙、淤泥等物，脫水固結(jié)，形成連續(xù)大體積土管袋，可作岸邊的防沖障墻，也可建成河工丁壩、順壩，以及圍墾造地、興建人工島。土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述為了改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境，各種三維土工網(wǎng)墊相繼問世，可用于坡面植草。環(huán)保問題的高度重視，不僅防滲用土工膜及應(yīng)用技術(shù)有了很大的改進(jìn)，也促成了土工合成材料膨潤土墊（GCL）的研制成功， GCL結(jié)合土工膜構(gòu)成垃圾填埋場的防滲系統(tǒng)。并逐漸推廣到渠道

6、、水池和人工湖等防滲。土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料的應(yīng)用在我國的發(fā)展可歸納為四個階段。（一）自發(fā)應(yīng)用時期早在上世紀(jì)六十年代，山東打漁張灌區(qū)、河南人民勝利渠即采用塑料薄膜作渠道防滲，后推廣用于水池、水庫等防漏；1965年遼寧桓仁水電站用瀝青聚氯乙烯膜為混凝土支墩壩上游面止裂防漏；1976年江蘇長江岸邊的江都嘶馬以扁絲土工織物結(jié)合混凝土塊壓重，制成軟體沉排防治江岸沖塌；這一時期的特點(diǎn)，是個別工程應(yīng)用該材料，既無一定規(guī)格的的產(chǎn)品，也無定型的設(shè)計(jì)方法，純屬按既往巖土工程經(jīng)驗(yàn)，群眾性自發(fā)應(yīng)用。土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述（二）技術(shù)引進(jìn)時期八十年代初，鐵科院用杜邦公司贈

7、送的2萬平方米無紡?fù)凉た椢?，試用于治理鐵道長期存在的翻漿冒泥病害，算是我國采用正規(guī)土土合成材料的開端。土工模袋的引進(jìn)，并由無錫毛紡織染廠將其國產(chǎn)化。 1983年又引進(jìn)了加筋技術(shù)和加筋土工格柵。到九十年代中期，自行研究出國產(chǎn)化產(chǎn)品。土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述（三）組織建立時期1983年，國際土工織物學(xué)會（簡稱IGS）成立，1994年更名為國際土工合成材料學(xué)會（仍簡稱IGS）；1984年底，成立了“土工織物科技情報協(xié)作網(wǎng)”；1986年更名為“土工合成材料技術(shù)協(xié)作網(wǎng)”；1995年正式成立 “中國土工合成材料工程協(xié)會” (簡稱CTAG)，為國家一級學(xué)術(shù)組織；1990年我國正式成為第6個國

8、家會員，建立了國際學(xué)會中國委員會（CCIGS），負(fù)責(zé)國際上技術(shù)交流；土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述1986年至今先后在天津、沈陽、儀征、宜昌、西安、上海召開了七屆全國土工合成材料學(xué)術(shù)會議，2012年在天津召開了第八屆。目前協(xié)會設(shè)有加筋、排水、環(huán)保、測試四個專業(yè)技術(shù)委員會，協(xié)會網(wǎng)址 ： ; QQ群號 ：75195836 土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料發(fā)展概述（四）步入標(biāo)準(zhǔn)化時期1998年的特大洪水中，國家領(lǐng)導(dǎo)與各部門領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識了土工合成材料在防汛搶險中的顯著作用，國家領(lǐng)導(dǎo)人多次批示要在長江防洪搶險和修復(fù)堤壩等水利工程中，大量的采用土工合成材料，并取得了良好的效果；水利部率先編制土工合成

9、材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 SL/T225-1998水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，結(jié)束了我國無標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)；之后國家標(biāo)準(zhǔn)和鐵路、公路、水運(yùn)的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)隨之發(fā)布；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和材料測試標(biāo)準(zhǔn)緊隨其后。1998年年底，土工合成材料及技術(shù)步入規(guī)范化時期。土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能濾層作用排水作用隔離作用加筋作用防護(hù)作用防滲作用包容作用土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 Filtration - 濾層作用/過濾作用 材料讓液體（水）順暢通過的同時，不允許骨架土顆粒隨水流流失的作用。把土工織物放置于土體表面或相鄰?fù)翆又g，可以有效的阻止土顆粒通過，從而防止由于土顆粒的過量流失而造成土體的破壞

10、，同時允許土中的水或氣體穿過土工織物自由排出，以免由于空隙水壓力的升高造成土體的失穩(wěn)等不利后果。例如，土工織物用來阻止土粒遷移進(jìn)排水骨料或排水管而同時使水能流經(jīng)系統(tǒng)。土工織物也用在海岸和河岸的拋石和其它護(hù)岸材料下以防土壤流失。土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 利用無紡?fù)凉た椢锝ㄔ焱翂握惩列眽^渡層反濾的示意圖土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能Drainage 排水作用 材料能讓水流沿其內(nèi)部排走的能力。它作為傳統(tǒng)排水材料砂礫料的替代料。無紡?fù)凉た椢?、?fù)合排水材料、排水管與塑料排水帶有此功能。擋墻背部利用無紡?fù)凉た椢锘驈?fù)合排水材料排除地下水至排水管，再由排水管排走的示意圖土工合成材料

11、基本功能土工合成材料基本功能Separation 隔離作用 將兩種不同的材料分隔使其不混和的功能。例如：將鐵路軌道下道碴碎石和地基細(xì)粒土隔開。用于隔離的材料常為土工織物或土工膜。通過隔離可保持介質(zhì)和結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 Reinforcement 加筋作用 土工合成材料埋在土體之中，可以擴(kuò)散土體的應(yīng)力，增加土體的模量，傳遞拉應(yīng)力，限制土體側(cè)向位移，增加土工合成材料和其他材料之間的摩擦力，提高土體及有關(guān)建筑物的穩(wěn)定性。土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 Protection 防護(hù)作用 利用合適材料防護(hù)巖土體免受環(huán)境影響導(dǎo)致破壞的作用。例如在堤壩臨水

12、岸坡鋪上土工織物來抵抗水流沖刷；將材料鋪于道路防止路面的反射裂縫；也用于土體防凍和景觀綠化等。常用的防護(hù)材料有土工織物、土工模袋、土工網(wǎng)和三維植被網(wǎng)墊等。土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 Waterproofing 液體/氣體 屏障 防滲作用 利用材料阻隔液（水）體或防止其流失，氣體揮發(fā)的作用。常用的防滲材料有土工膜和GCL等。土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 Geosystem 土工系統(tǒng) 包容作用 以柔性高強(qiáng)土工織物制成的各式模體，其中填充不同介質(zhì)如水、砂料、漿液（砂漿、水泥漿）以形成大長度、大

13、面積或大體積的條梗、墊塊或巨塊，供護(hù)岸、護(hù)坡、護(hù)底、導(dǎo)流、促淤、興建堤壩、圍墾造地等。 這類產(chǎn)品有土工袋（geobag）、土工管袋（geotube）、土工包（geocontainer)和土工箱籠（gabion）等。統(tǒng)稱為土工包容系統(tǒng)。土工合成材料基本功能土工合成材料基本功能 長管袋沖填過程中長管袋沖填過程中長管袋作防護(hù)結(jié)構(gòu)長管袋作防護(hù)結(jié)構(gòu)土工合成材料的分類土工合成材料的分類 一、土工織物： 織造（有紡?fù)凉た椢铮壕幙椥停ㄆ娇椃?、圓織法） 機(jī)織型（平紋法、斜紋法） 針織型（經(jīng)編法、縫編法） 非織造（無紡?fù)凉た椢铮簷C(jī)械加固型（針刺法） 化學(xué)粘合型（噴膠法） 熱粘合型（熱軋法） 土工織物是用于巖土

14、工程的透水性聚合物材料，俗稱土工布，按照制造方法不同，分為有紡?fù)凉た椢锖蜔o紡?fù)凉た椢?，有紡?fù)凉た椢锸怯衫w維紗或長絲按一定方向排列機(jī)織而成，而無紡?fù)凉た椢锸怯啥汤w維或長絲按隨機(jī)或定向排列，制成薄絮墊，再經(jīng)機(jī)械、熱粘或化學(xué)粘合而成。土工合成材料的分類土工合成材料的分類二、土工膜： （壓延型、吹塑型） 聚乙烯土工膜（PE） 聚氯乙烯土工膜（PVC） 氯化聚乙烯土工膜（CPE）三、土工復(fù)合材料：復(fù)合土工膜 復(fù)合土工織物 復(fù)合防排水材料-排水帶、排水管、排水防水材料等 四、土工特種材料：土工模袋、土工格柵、土工格室、土工條帶、 土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、土工織物膨潤土墊（GCL） 聚苯乙烯板塊（EPS）等土工合

15、成材料的分類土工合成材料的分類土工織物：柔軟且具滲透性，通常呈現(xiàn)織物的外觀。土工織物可用于隔離、過濾、排水、加筋和防護(hù)作用。土工格柵：是具有開放式網(wǎng)格狀外觀的土工合成材料。土工格柵主要用于土的加筋。土工網(wǎng)：由兩組粗糙、平行的擠出聚合物束以一恒定的銳角相交形成的開放式網(wǎng)格狀材料。這種網(wǎng)絡(luò)形成了帶平面內(nèi)孔隙的層，可用來輸導(dǎo)相對大的液流或氣流。土工膜：是由一種或幾種合成材料制成的連續(xù)的柔性膜。它們幾乎不透水，可用作液體或氣體圍堵的襯墊和隔氣層。土工合成材料的分類土工合成材料的分類土工復(fù)合材料：是由兩類或多類土工合成材料組合而成的土工合成材料。例如：土工織物-土工網(wǎng)型、土工織物-土工格柵型、土工織物-

16、土工膜型。排水板（PVD）是由土工織物濾層包裹塑料排水芯制成的。土工織物膨潤土墊(GCL)： 通常是在兩層土工織物之間夾有膨潤土層或把膨潤土層粘結(jié)在一層土工膜上或單層土工織物上制成的復(fù)合材料。土工織物外包的GCL 常常是縫合或針刺穿過膨潤土核心以提高內(nèi)部抗剪強(qiáng)度。當(dāng)水化時它們作為液體或氣體屏障很有效，并且常常與土工膜聯(lián)合常用作垃圾填埋場的襯墊。土工管：是穿孔或?qū)嵭墓鼙诘母叻肿庸懿?，用來引流（包括填埋場?yīng)用中的滲濾液或氣體收集）。在一些情況下，穿孔管外包有土工織物反濾層。土工合成材料的分類土工合成材料的分類土工格室：是由高分子層的條帶制成的相對厚的三維網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。這些條帶聯(lián)結(jié)在一起形成交錯連接的

17、格室用以填充土，有時填充混凝土。土工泡沫塑料塊或板：是由聚苯乙烯泡沫塑料膨脹形成的封閉的、有充氣格室的低密度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。土工泡沫塑料可用于隔熱，作為輕質(zhì)填料或可壓縮豎直層用以減少作用在剛性擋土墻上的土壓力。土工合成材料的分類土工合成材料的分類聚乙烯聚乙烯 PEPE：有高密度HDPE與低密度LDPE之分，耐酸堿，抗化學(xué)劑能力強(qiáng)，吸濕性低，電絕緣性極好，機(jī)械強(qiáng)度與硬度較好，常用于制造土工膜與單向土工格柵。聚氯乙烯聚氯乙烯 PVCPVC：比重約為1.4，含氯量56%-58%，硬度比聚乙烯大，根據(jù)其所加增塑劑的多寡，可制成軟（質(zhì)）和硬（質(zhì)）塑料，前者用于制造薄膜，后者可制板材和管材。聚丙烯聚丙烯 PP

18、PP 丙綸丙綸：由丙烯聚合而成，耐溫范圍-30至140 ，耐化學(xué)劑性能較好，惰性強(qiáng)，價格低廉，熱穩(wěn)定性差，不耐日曬，易老化脆損，主要用于制造土工織物、土工膜、雙向土工格柵、土工網(wǎng)等。聚酯聚酯 PET PET 滌綸滌綸：由二元或多元醇或多元酸縮聚而成的高分子化合物的總稱。熔點(diǎn)255至260 ，對蟲蛀、霉菌有充分抗力，強(qiáng)度高，耐酸不耐堿，耐光性好（僅次于腈綸），主要用于制造薄膜、纖維、板材等。聚酰胺聚酰胺 PA PA 尼龍或錦綸尼龍或錦綸：由二元酸與二元胺，或由氨基酸經(jīng)縮聚而成。結(jié)實(shí)耐磨，耐磨性最好，耐疲勞，化學(xué)穩(wěn)定性較好，耐堿不耐酸，耐光性不好，主要用于制造合成纖維、塑料等。土工合成材料的分類土

19、工合成材料的分類聚乙烯醇聚乙烯醇 PVA PVA 維綸維綸：耐磨性、耐蟲蛀、耐霉菌性良好，親水性高，強(qiáng)度比滌綸與錦綸差，耐光性較好，主要用于制造短纖維與長絲。聚丙烯腈聚丙烯腈 PAN PAN 腈綸腈綸：耐光性與耐氣候性最好，絕熱性能好，主要用于制造合成纖維。聚四氟乙烯聚四氟乙烯 PTFE PTFE 塑料王塑料王：比重2.1-2.3，最低工作溫度-269，加熱至415分解，可用于性能要求較高的管道等。氯化聚乙烯氯化聚乙烯 CPECPE：具有較好的耐侯性、耐臭氧、耐化學(xué)性。可用于制造土工膜。聚苯乙烯聚苯乙烯 PSPS：耐化學(xué)性、電絕緣性較好，耐熱性低，易老化發(fā)脆，用于制造硬質(zhì)泡沫塑料、薄膜、合成纖

20、維、涂料等。土工合成材料的產(chǎn)品類型土工合成材料的產(chǎn)品類型各類排水材料（塑料排水帶、濾水管、軟式排水管等）土工合成材料的產(chǎn)品類型土工合成材料的產(chǎn)品類型無紡織物與經(jīng)編格柵復(fù)合成的既能加筋又能排水的加筋土工織物土工合成材料的產(chǎn)品類型土工合成材料的產(chǎn)品類型土工特種材料是為工程特定需要而開發(fā)的形形色色的產(chǎn)品，名目繁多。用于加筋的土工格柵（geogrid）；土工合成材料的產(chǎn)品類型土工合成材料的產(chǎn)品類型用于坡面防護(hù)、植草和軟基加固墊層的土工網(wǎng)（geonet）土工合成材料的產(chǎn)品類型土工合成材料的產(chǎn)品類型利用其側(cè)向約束作用以固定散粒土的土工格室（geocell）土工合成材料的產(chǎn)品類型土工合成材料的產(chǎn)品類型以織物

21、代替模板用于護(hù)坡的土工模袋（fabriform）土工合成材料的產(chǎn)品類型土工合成材料的產(chǎn)品類型由熱塑性材料制成的用于防沖和美化景觀的三維網(wǎng)墊（mattress）土工合成材料的應(yīng)用范圍土工合成材料的應(yīng)用范圍（1）有紡?fù)凉た椢镄彤a(chǎn)品應(yīng)用 工程中應(yīng)用較多的是編織型、機(jī)織型產(chǎn)品。針織型產(chǎn)品是近年來發(fā)展起來的產(chǎn)品，以滌綸長纖和玻璃纖維為主，產(chǎn)品質(zhì)量較好，可做加筋材料?？椩煨彤a(chǎn)品應(yīng)用較廣的工程主要是水利工程 ，用作防洪搶險及防汛備用物質(zhì)方面應(yīng)用量也較大。（2）無紡?fù)凉た椢镄彤a(chǎn)品應(yīng)用 目前無紡型產(chǎn)品在工程中應(yīng)用以短纖針刺型為主，尤其以幅寬4m6m，克重300g/-400g/的產(chǎn)品應(yīng)用較多。應(yīng)用范圍越來越廣，用

22、量也逐年增加，尤以水利工程中用作濾層的用量較多，其次是公路、鐵路、環(huán)保、機(jī)場、海岸等各項(xiàng)工程。土工合成材料的應(yīng)用范圍土工合成材料的應(yīng)用范圍(3) 土工膜產(chǎn)品應(yīng)用 土工膜是一種透水率極低的土工合成材料，主要應(yīng)用于水利、環(huán)保等工程中的防滲材料。 (4) 復(fù)合型產(chǎn)品應(yīng)用 復(fù)合型產(chǎn)品是指兩種或兩種以上的土工合成材料經(jīng)加工制造成的產(chǎn)品，常見的有復(fù)合土工膜，主要應(yīng)用于防滲工程；排水帶主要應(yīng)用于軟基排水加固；排水軟管在環(huán)境工程和市政建設(shè)中應(yīng)用較廣，在水利工程中也利用解決結(jié)構(gòu)內(nèi)排水問題。土工合成材料的應(yīng)用范圍土工合成材料的應(yīng)用范圍(5) 土工特種材料應(yīng)用 土工格柵主要運(yùn)用于加筋擋土墻、陡坡、軟基加固、道路加筋

23、； 土工網(wǎng)用于平面排液、排氣，可應(yīng)用于道路工程、海岸防護(hù)； 土工格室中填充土石、混凝土料，可用于作墊層、處理軟弱地基或鋪設(shè)在坡面上構(gòu)成坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)； 土工模袋可以代替模板用高壓泵把混凝土或砂漿灌入模袋中，形成板狀或其他形狀結(jié)構(gòu)，用于護(hù)坡或其他地基處理工程； 土工網(wǎng)墊主用用于控制水土流失、防護(hù)土質(zhì)坡面，易于與土壤、植被良好結(jié)合，促成植物生長； 土工合成材料的應(yīng)用范圍土工合成材料的應(yīng)用范圍 膨潤土墊（GCL），目前產(chǎn)量和應(yīng)用量都較多，主要用于廢棄物處理場建造用防滲材料。 聚苯乙烯板塊（EPS），用于鐵路、公路工程路基的填料或地基換填料，以減輕自重，降低地基附加應(yīng)力，及用于有保溫、防水要求的工程中。

24、土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系從具體分類來看，我國的土工合成材料標(biāo)準(zhǔn)可以分為三大部分：一是應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，該類規(guī)范主要涉及材料在工程中的設(shè)計(jì)與施工，如GB50291-98土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，水利部、交通部、鐵道部、建設(shè)部也均發(fā)布了行業(yè)內(nèi)相關(guān)的土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。二是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，此類標(biāo)準(zhǔn)主要提出材料的分類、代號、技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則等，部分標(biāo)準(zhǔn)也附錄有具體的測試方法，目前現(xiàn)行有效的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)國標(biāo)計(jì)有14項(xiàng)，分別有關(guān)于不同類別的土工織物、土工膜、土工格柵、土工網(wǎng)及土工格室，交通部發(fā)布有16項(xiàng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，較國標(biāo)增加了針對于土工加筋帶、塑料排水板、防水材料、排水材料、泡沫材料、保溫材料

25、及復(fù)合材料的標(biāo)準(zhǔn)，此外另有建材行業(yè)的軟式透水管、建設(shè)部發(fā)布的GCL、垃圾填埋場用土工膜標(biāo)準(zhǔn)。土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系三是測試標(biāo)準(zhǔn)，我國目前在用的土工合成材料測試標(biāo)準(zhǔn)主要以ISO及ASTM標(biāo)準(zhǔn)為參考藍(lán)本，自上世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)陸續(xù)制定實(shí)施了數(shù)十項(xiàng)有關(guān)于土工合成材料測試的國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為推進(jìn)工程建設(shè)、保障工程安全起到了良好作用，但在測試標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋面、針對性、技術(shù)要求、體系完整性上仍存在一定欠缺。土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系ISO即國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，其有關(guān)土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)主要由ISO TC221（土工合成材料）技術(shù)委員會組織起草完成，目前現(xiàn)行有效的TC2

26、21下設(shè)標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)33項(xiàng)。此外還有涉及ISO TC38（紡織品）技術(shù)委員會下設(shè)標(biāo)準(zhǔn)ISO13934-1、ISO13934-2，ISO TC61（塑料）技術(shù)委員會下設(shè)標(biāo)準(zhǔn)ISO4892-2、ISO4892-3、ISO4593、ISO1183-1、ISO1183-2、ISO11501、ISO527、ISO974、ISO1133、ISO11357-6，ISO TC138（塑料管材、管件、閥門）技術(shù)委員會下設(shè)標(biāo)準(zhǔn) ISO6964，ISO TC67（石油、天然氣工業(yè)用材料、設(shè)備和海上建筑）技術(shù)委員會下設(shè)標(biāo)準(zhǔn)ISO13500等14項(xiàng)。應(yīng)注意的是，在以上ISO標(biāo)準(zhǔn)中有28項(xiàng)已被以等效采用或略加修改的方式修訂為

27、我國國家標(biāo)準(zhǔn)。土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)體系A(chǔ)STM即美國材料與試驗(yàn)協(xié)會， ASTM 有關(guān)土工合成材料的標(biāo)準(zhǔn)主要由ASTM D35(土工合成材料)技術(shù)委員會組織起草完成，目前現(xiàn)行的D35系列下標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)137項(xiàng)。此外還涉及ASTM D20（塑料）技術(shù)委員會、 ASTM D11(橡膠) 技術(shù)委員會 、ASTM C16（保溫）技術(shù)委員會、ASTM D18(巖土)技術(shù)委員會下設(shè)標(biāo)準(zhǔn)18項(xiàng)。目前檢索到在ASTM 標(biāo)準(zhǔn)體系中，列入標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法范疇的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)有99項(xiàng)，這些標(biāo)準(zhǔn)也構(gòu)成了ASTM關(guān)于土工合成材料測試標(biāo)準(zhǔn)體系的主體框架。土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范土工合成材料應(yīng)用技

28、術(shù)規(guī)范GB 50290-1998（修訂中）水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范SL/T225-1998(修訂中)水運(yùn)工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范JTJ239-2005公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范JTG/T D32-2012鐵路路基土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范TB10118-2006生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 CJJ 113-2007土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)號名稱名稱GB/T17638-1998 土工合成材料 短纖針刺非織造土工布GB/T17639-2008 土工合成材料 長絲紡粘針刺非織造土工布GB/T17640-2008 土工合成材料 長絲機(jī)織土工布GB/T

29、17641-1998 土工合成材料 裂膜絲機(jī)織土工布GB/T17690-1999 土工合成材料 塑料扁絲編織土工布1. 土工織物土工織物土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)2. 土工膜土工膜標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)號名稱名稱GB/T17643-2011 土工合成材料 聚乙烯土工膜GB/T17688-1999 土工合成材料 聚氯乙烯土工膜CJ/T 234-2006垃圾填埋場用高密度聚乙烯土工膜CJ/T 276-2008垃圾填埋場用線性低密度聚乙烯土工膜土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)3. 土工復(fù)合材料土工復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)號名稱名稱GB/T17642-2008 土工合成材料 非織造布復(fù)合土工膜GB

30、/T18887-2002土工合成材料 機(jī)織、非織造復(fù)合土工布JT/T 521-2004公路工程土工合成材料 塑料排水板（帶）土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)4. 土工特種材料土工特種材料標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)號名稱名稱GB/T17689-2008 土工合成材料 塑料土工格柵GB/T18744-2002 土工合成材料 塑料三維土工網(wǎng)墊GB/T19274-2003 土工合成材料 塑料土工格室GB/T19470-2004 土工合成材料 塑料土工網(wǎng)GB/T21825-2008 土工合成材料 玻璃纖維土工格柵JG/T 193-2006鈉基膨潤土防水毯土工合成材料測試標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料測試標(biāo)準(zhǔn)n國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)

31、n水利部標(biāo)準(zhǔn)水利部標(biāo)準(zhǔn) SL235-2012n交通部標(biāo)準(zhǔn)交通部標(biāo)準(zhǔn) JTG E50-2006n其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料測試標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料測試標(biāo)準(zhǔn)n 工程材料正確應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)，首先要掌握其反映工程性能的定量指標(biāo)，所以需要相應(yīng)的測試。n 土工合成材料的性能指標(biāo)有兩方面的用途:n 指導(dǎo)設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)提出合理的設(shè)計(jì)指標(biāo)做事先的準(zhǔn)備；n 質(zhì)量控制，在材料出廠前和施工過程中，對材料進(jìn)行性能指標(biāo)的測試，保證施工用材的質(zhì)量。土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程n 先抽取樣品；n 再對樣品調(diào)濕；n 在調(diào)濕好的樣品上裁取試樣；n 接著對試樣進(jìn)行專門測試；n 再對測試數(shù)據(jù)分析處理，確定最后成果。n

32、 除專門測試方法以外的其余幾項(xiàng)工作（抽樣、調(diào)濕、裁樣和數(shù)據(jù)處理）是通用的。土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程1）取樣 如果試驗(yàn)是非破壞性的，我們可對全部產(chǎn)品進(jìn)行測試，也可抽取一定數(shù)量的樣品進(jìn)行測試，視需要和可能而定； 如果測試是破壞性的，則只能采用抽取一定數(shù)量樣品的方法來進(jìn)行測試。2）抽樣 從產(chǎn)品中抽取一定數(shù)量的樣品稱抽樣。 土工合成材料特性測試中的大部分項(xiàng)目是破壞性的，所以采用抽樣法取樣。 關(guān)于抽樣的方法可見專門的抽樣方法標(biāo)準(zhǔn)。 要強(qiáng)調(diào)一條基本原則，就是要使抽取的樣品具有代表性。 只有對具有代表性樣品的特性測試結(jié)果才能用來評價被抽取材料的特性。土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程

33、3）委托送檢 委托送檢，是檢測單位接受委托方送達(dá)的樣品進(jìn)行委托方要求的性能檢測，所以只對來樣負(fù)責(zé)，并不能對樣品所代表的材料負(fù)責(zé)。 如果委托方的樣品是按抽樣方法標(biāo)準(zhǔn)抽取，那這個樣品是有代表性的，用這個樣品進(jìn)行檢測所得的結(jié)果代表了樣品，也代表了被抽檢的材料。 如果委托方的樣品不是按抽樣方法標(biāo)準(zhǔn)抽取，那這個樣品不具有代表性，用這個樣品進(jìn)行檢測所得的結(jié)果只代表了樣品，但并不能代表被抽檢的材料。土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程4）接受樣品的注意點(diǎn) 測試規(guī)程規(guī)定：樣品不應(yīng)含有灰塵、折痕、孔洞、損傷部位和可見疵點(diǎn)等不具有代表性地方。 但如果樣品上這些瑕疵較多，則應(yīng)與抽樣人商討樣品的代表性問題。如果樣

34、品沒有代表性，則應(yīng)更換樣品；如果樣品具有代表性，說明抽取樣品所代表的被檢測材料本身具有較多瑕疵，試樣裁取時則應(yīng)包含具有代表性的這些瑕疵的地方。（專門檢測施工損傷影響的樣品、在現(xiàn)場存放了一段時間后還想使用的樣品等）土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程 5）委托抽檢 委托抽檢，是檢測單位接受委托方要求對材料性能進(jìn)行的檢測，所以檢測單位不但要檢測，首先還要抽取樣品。 檢測單位抽取樣品，樣品必須是從要求檢測的材料中按抽樣方法標(biāo)準(zhǔn)來抽取，使抽取的樣品代表了被抽樣的材料。 檢測單位對樣品進(jìn)行檢測所得的結(jié)果，不但是對樣品負(fù)責(zé)，更是對檢測的材料負(fù)責(zé)。土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程 6）試樣的制備

35、 在調(diào)濕過的樣品上剪取試樣時應(yīng)注意： 由于樣品周邊代表性差，周邊10cm不裁剪試樣。 由于樣品的不均勻性，應(yīng)盡量避免在同樣的縱向和橫向位置上取樣，即要求梯形取樣法取樣。 裁樣前應(yīng)有計(jì)劃，再裁剪，可裁成尺寸較要求稍大的塊片，然后再修成精確尺寸； 試樣尺寸應(yīng)滿足精度要求。 試樣應(yīng)予編號，有特殊情況應(yīng)做記錄。 注：土工合成材料產(chǎn)品的均勻性較差，同一批的產(chǎn)品甚至同一樣品的不同部位，性能指標(biāo)都會差異。土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程縱向橫 向 布置樣試向縱置布樣試向橫梯形取樣布置示意圖梯形取樣布置示意圖土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程 7）試樣調(diào)濕 調(diào)濕的目的在于測試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化。 調(diào)濕的

36、標(biāo)準(zhǔn)：溫度為（202） ；相對濕度為（655）； 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓； 靜置24小時；調(diào)濕至恒重 如確認(rèn)材料不受環(huán)境影響，可免除上述調(diào)濕處理。但應(yīng)記錄試驗(yàn)中的的溫度和濕度。土工合成材料測試流程土工合成材料測試流程 8）結(jié)果的處理 為得到更有代表性的材料性能指標(biāo)值，許多試驗(yàn)要求多個試樣的平行測定，然后求出統(tǒng)計(jì)值：（1）算術(shù)平均值（2）標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù) 如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中有偏離平均值較大的數(shù)值，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行分析原因，若是因?yàn)樵囼?yàn)錯誤造成，應(yīng)予刪除，并補(bǔ)做試驗(yàn)； 若系材料本身不均勻所致，應(yīng)予保留。土工織物測試技術(shù)土工織物測試技術(shù)1.1.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -單位面積質(zhì)量單位面積質(zhì)量 單位面積質(zhì)量是材料的基本

37、物理性能指標(biāo)，它關(guān)系到材料的厚度和強(qiáng)度等各方面性能，也是優(yōu)選材料時的基本規(guī)格之一。 原理：單位面積質(zhì)量指材料單位面積1m2時材料所具有的質(zhì)量，通常以 g/m2 表示，該指標(biāo)由稱量材料的質(zhì)量與測定試樣的面積確定，一般試樣面積應(yīng)不小于100cm2 。1.1.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -單位面積質(zhì)量單位面積質(zhì)量 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： GB/T13762-2009 SL235-2012 JTG E50-2006-T1111 ISO 9864 ASTM D52611.1.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -單位面積質(zhì)量單位面積質(zhì)量以GB/T13762-2009為例；試樣準(zhǔn)備： 1.按GB/T13760規(guī)定，裁取面積為

38、100cm2 ，至少10個樣品。 2.如100cm2 的試樣不能代表該產(chǎn)品全部結(jié)構(gòu)時，應(yīng)使用較大面積的試樣。 3.將試樣在202的溫度，65%5%的相對濕度條件下調(diào)濕24h。儀器設(shè)備： 1.剪刀、裁刀 2.天平：感量0.01g 3.鋼尺：精度0.5mm1.1.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -單位面積質(zhì)量單位面積質(zhì)量稱量： 分別對每個試樣進(jìn)行稱量，精度為0.01g。結(jié)果計(jì)算： 式中：G-單位面積質(zhì)量，g/m2 M-試樣質(zhì)量，g A-試樣面積 計(jì)算10塊試樣的單位面積質(zhì)量的平均值，修約至1g/m2 AMG 2.2.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -厚度厚度原理： 將試樣放置在基準(zhǔn)板，用與基準(zhǔn)板平行的圓形

39、壓腳（壓腳面積小于試樣面積）對試樣施加規(guī)定壓力一定時間后，測量兩塊板之間的垂直距離。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： GB/T13761.1-2009 SL235-2012 JTG E50-2006-T1112 ISO 9863-1 ISO 9863-2 ASTM D5199 2.2.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -厚度厚度 以GB/T13761.1-2009為例； 試樣準(zhǔn)備： 1.按GB/T13760規(guī)定，至少10個樣品，其直徑至少大于壓腳面積的1.75倍。 2.將試樣在202的溫度，65%5%的相對濕度條件下調(diào)濕24h。2.2.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -厚度厚度儀器設(shè)備： 1.厚度試驗(yàn)儀：具備平整光滑且可調(diào)換

40、的圓形壓腳，壓腳應(yīng)能提供垂直于試樣表面2kPa的壓力?；鶞?zhǔn)板的直徑應(yīng)大于壓腳直徑1.75倍。測量裝置用于指示壓腳與基準(zhǔn)板之間的距離，精確到0.01mm 。 2.計(jì)時器：精確到1s 。試驗(yàn)步驟： 將試樣放置在基準(zhǔn)板和壓腳之間，使壓腳輕輕壓放在試樣上，并對試樣施加恒定壓力30s后，讀取厚度指示值，除去壓力，并取出試樣。2.2.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -厚度厚度2 kPa25 cmthickness2.2.物理性能試驗(yàn)物理性能試驗(yàn)- -厚度厚度 厚度與壓力的關(guān)系曲線結(jié)果計(jì)算：計(jì)算10塊試樣的厚度平均值，精確到0.01mm 。3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度 土工合成材料用作

41、加筋、隔離或包容等功能時，拉伸強(qiáng)度和拉伸應(yīng)變是設(shè)計(jì)中必然涉及的指標(biāo)；用作反濾或墊層時，也要考慮材料具有承受施工應(yīng)力的能力。 拉伸強(qiáng)度和應(yīng)變是材料最基本和最重要的力學(xué)性能指標(biāo)。 原理： 將試樣夾持在拉伸試驗(yàn)機(jī)的夾具上，對試樣進(jìn)行拉伸直至試樣斷裂，記錄試樣的抗拉伸性能。3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 15788-2005 JTG E50-2006-T1121 ISO 10319ASTM D4595 GB/T 3923.1-1997JTG E50-2006-T1123SL235-2012ISO 1393

42、4.1ASTM D5035 3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度通常實(shí)驗(yàn)室采用條樣法進(jìn)行測試，條樣寬度有兩種， 一種是寬度為50mm，稱窄條法，一種是寬度為200mm，稱寬條法。以GB/T15788-2005為例；試樣準(zhǔn)備： 1.按GB/T13760規(guī)定，在樣品的縱向與橫向各裁取至少5個試樣。 2.制備每個試樣至200mm的最終寬度，并有足夠的長度以滿足夾具夾鉗隔距100mm。對于織造土工布，可將每塊試樣裁剪至220mm寬，然后從試樣的兩端拆去數(shù)目大致相等的邊線以得到200mm的名義試樣寬度，這有助于保持試樣的完整性。3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度 3

43、.將試樣在202的溫度，65%5%的相對濕度條件下調(diào)濕至恒重。儀器設(shè)備： 1.拉伸試驗(yàn)機(jī)：萬能試驗(yàn)機(jī)，等速伸長型，一級試驗(yàn)機(jī)要求，即示值的相對誤差在1%之內(nèi)。夾具應(yīng)具備足夠?qū)挾?，可以限制試樣的滑移及損傷。 2.伸長計(jì)：引伸計(jì)，能夠測量試樣上兩個標(biāo)記點(diǎn)之間的距離，對試樣無損傷或滑移。精度不超過1mm 。試驗(yàn)步驟： 1.設(shè)定拉力機(jī)，將夾具隔距調(diào)至100mm3mm，斷裂強(qiáng)力應(yīng)在滿量程負(fù)荷的10%-90%之間，拉伸速率為隔距長度的20%/min 5%/min 。 2.夾持試樣，可將預(yù)先畫好的橫貫試樣寬度且相隔100mm的兩條標(biāo)記線與上下夾鉗口邊緣重合。3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸

44、強(qiáng)度 3. 控制試驗(yàn)機(jī)緩慢施加預(yù)負(fù)荷，記錄預(yù)負(fù)荷伸長量。 4. 開動試驗(yàn)機(jī)連續(xù)運(yùn)行至試樣斷裂，記錄最大負(fù)荷及伸長率。 5. 測試過程中如試樣發(fā)生滑移或在距離夾鉗口5mm以內(nèi)的范圍內(nèi)斷裂而其試驗(yàn)結(jié)果低于其他試樣結(jié)果平均值50%時，該試樣值應(yīng)剔除，另補(bǔ)一試樣測試。 可以采取以下措施避免： 鉗口內(nèi)加襯墊；鉗口內(nèi)的試樣用涂料加強(qiáng)；改進(jìn)鉗口面3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度 典型的拉伸強(qiáng)度曲線 3.3.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度結(jié)果計(jì)算： 1.拉伸強(qiáng)度 f= Ff / B f - 拉伸強(qiáng)度，kN/m; Ff - 最大負(fù)荷，kN； B - 試樣的名義寬度，m 2.

45、最大負(fù)荷下伸長率 （%）=（ L1-L0）/（ L0+L0)100% - 伸長率, % ; L1 - 最大負(fù)荷下伸長量 L0- 達(dá)到預(yù)負(fù)荷時的伸長量 ; L0 - 隔距長度4.4.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -撕破強(qiáng)力撕破強(qiáng)力 材料的梯形撕破強(qiáng)力反映其已有裂口尚能承受撕拉的能力，以最大撕破力N表示。該試驗(yàn)用于評價現(xiàn)場鋪放土工織物等材料時，材料已有切口處抵抗繼續(xù)撕裂的能力。 原理: 在梯形試樣的短邊中心剪一個切口,用拉力機(jī)的夾鉗夾住梯形上兩條不平行的邊,以恒定速率拉伸試樣,使試樣在寬度方向沿切口逐漸撕裂,直至全部斷裂,測定最大撕破力,以N為單位。4.4.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -撕破強(qiáng)力撕破

46、強(qiáng)力 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 13763-2010 SL235-2012JTG E50-2006-T1125ASTM D4533 4.4.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -撕破強(qiáng)力撕破強(qiáng)力 以GB/T13763-2010為例; 試樣準(zhǔn)備： 1.按GB/T13760的規(guī)定，裁取縱向、橫向至少各10塊試樣，每塊試樣尺寸為(751)mm(2002)mm。 2.梯形樣板在每個試樣上畫一個等腰梯形，在梯形短邊中心剪一個長約15mm的切口。 3.將試樣在202的溫度，65%5%的相對濕度條件下調(diào)濕至恒重。4.4.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -撕破強(qiáng)力撕破強(qiáng)力 梯形樣板4.4.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -撕破強(qiáng)力

47、撕破強(qiáng)力 儀器設(shè)備：拉伸試驗(yàn)機(jī)，等速伸長型，一級試驗(yàn)機(jī)要求。 試驗(yàn)步驟： 1.設(shè)定拉力機(jī)兩夾鉗間距離為25mm,拉伸速度為50mm/min。 2.安裝試樣，沿梯形的不平行兩邊夾住試樣，使切口位于兩夾鉗中間，長邊處于折皺狀態(tài)。 3.啟動拉力機(jī)，以規(guī)定速度拉伸試樣直至試樣完全撕裂，記錄最大撕破強(qiáng)力值。4.4.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -撕破強(qiáng)力撕破強(qiáng)力 典型撕裂曲線4.4.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -撕破強(qiáng)力撕破強(qiáng)力 結(jié)果計(jì)算： 分別計(jì)算縱向與橫向10塊試樣最大撕破強(qiáng)力的平均值，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后一位。 若撕裂不是沿著切口線進(jìn)行或試樣從夾鉗中滑出，則應(yīng)剔除本次測試值，在原樣品上重新裁取試樣，補(bǔ)

48、足試驗(yàn)次數(shù)。對容易滑脫的試樣，可在夾鉗夾持面上墊襯墊材料。5.5.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -頂破強(qiáng)力頂破強(qiáng)力頂破強(qiáng)力是通過模擬試驗(yàn)測定材料抵抗集中法向荷載能力的指標(biāo)。頂破力以N表示。該試驗(yàn)?zāi)M在凹凸不平地基上有尖棱石塊頂刺織物或土工膜的情況。隨頂刺桿端部形狀不同，分圓球頂破和CBR頂破等試驗(yàn)。 原理： 試樣固定在兩個夾持環(huán)之間，頂壓桿以恒定的速率垂直頂壓試樣。記錄頂壓力-位移關(guān)系曲線，頂破強(qiáng)力和頂破位移。5.5.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -頂破強(qiáng)力頂破強(qiáng)力 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T14800-2010SL 235-2012JTG E50-2006-T1126ISO 12236ASTM D624

49、1 以GB/T14800-2010為例;5.5.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -頂破強(qiáng)力頂破強(qiáng)力 試樣準(zhǔn)備：1.按GB/T13760規(guī)定，剪取5塊試樣，試樣大小應(yīng)與夾具匹配，一般為300mm的圓形試樣。2.將試樣在202的溫度，65%5%的相對濕度條件下調(diào)濕至恒重。 儀器設(shè)備：1.萬能試驗(yàn)機(jī):1級精度，能夠提供（50 5）mm/min的恒定位移速率。2.頂壓桿：直徑為（50 0.5）mm鋼質(zhì)頂壓桿，頂壓桿頂端邊緣倒角為（2.5 0.2）mm半徑圓弧。3.夾持系統(tǒng)：應(yīng)保證試樣不滑移或破損，夾持環(huán)內(nèi)徑為（150 0.5）mm5.5.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -頂破強(qiáng)力頂破強(qiáng)力5.5.力學(xué)性能試驗(yàn)力

50、學(xué)性能試驗(yàn)- -頂破強(qiáng)力頂破強(qiáng)力試驗(yàn)步驟：1. 將試樣固定在夾持系統(tǒng)的夾持環(huán)之間，運(yùn)行頂壓桿接觸試樣上表面。2. 啟動試驗(yàn)機(jī)，以（50 5）mm/min的速率移動頂壓桿直至試樣完全破壞。結(jié)果計(jì)算： 計(jì)算5塊試樣頂破強(qiáng)力和頂破位移的算術(shù)平均值。6.6.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -刺破強(qiáng)力刺破強(qiáng)力刺破強(qiáng)力是通過模擬試驗(yàn)測定材料抵抗集中法向荷載能力的指標(biāo)。刺破力以N表示。該試驗(yàn)?zāi)M在尖棱石塊刺破織物或土工膜的情況。 刺破強(qiáng)力與頂破強(qiáng)力類似，只是頂桿不同。頂桿是直徑8mm的平頭，頂端邊緣倒成45，深0.8mm的倒角。6.6.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -刺破強(qiáng)力刺破強(qiáng)力 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T19978

51、-2005SL235-2012JTG E50-2006-T1127ASTM D4833 試樣準(zhǔn)備：1.按GB/T13760裁取直徑為100mm的圓形試樣10塊。2.將試樣在202的溫度，65%5%的相對濕度條件下調(diào)濕至恒重。6.6.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -刺破強(qiáng)力刺破強(qiáng)力儀器設(shè)備：1.萬能試驗(yàn)機(jī):1級精度，能夠提供（30010）mm/min的恒定位移速率。2.平頭頂桿：直徑為（8 0.01）mm鋼質(zhì)頂桿，頂桿頂端邊緣倒成45、深0.8mm的倒角。3.夾持系統(tǒng)：應(yīng)保證試樣不滑移或破損，夾持環(huán)內(nèi)徑為（45 0.025）mm 。試驗(yàn)步驟：1.將試樣固定在夾持系統(tǒng)的夾持環(huán)之間，運(yùn)行頂桿接觸試樣上

52、表面。2.啟動試驗(yàn)機(jī)，以（30010）mm/min的速率移動頂壓桿直至試樣完全破壞。6.6.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -刺破強(qiáng)力刺破強(qiáng)力結(jié)果計(jì)算： 計(jì)算10塊試樣刺破強(qiáng)力的算術(shù)平均值，以N為單位。對于土工復(fù)合材料，可能出現(xiàn)雙峰值的情況下，不論第二個峰值是否大于第一個峰值，均以第一個峰值作為試樣的刺破強(qiáng)力。7.7.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -握持強(qiáng)力握持強(qiáng)力材料的握持強(qiáng)力是反映其分散集中荷載能力的指標(biāo)。以kN表示，如在現(xiàn)場鋪設(shè)土工合成材料時，施工人員只能抓住材料的局部面積從事沉放及拖拉，要求材料不得因局部受拉而破壞，握持拉伸試驗(yàn)是為模擬類似受力條件而設(shè)計(jì)。原理： 將試樣的中間部位夾持在規(guī)定尺

53、寸的夾鉗中，以規(guī)定的拉伸速度拉伸試樣至破壞，測定其斷裂強(qiáng)力。7.7.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -握持強(qiáng)力握持強(qiáng)力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： GB/T3923.2-1998 SL235-2012 ISO 13934-2 ASTM D4632 以SL235-2012為例； 試樣準(zhǔn)備：1.裁取縱向、橫向各5個試樣，試樣寬度100mm，長度200mm。2.將試樣在202的溫度，60%10%的相對濕度條件下調(diào)節(jié)24h。7.7.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -握持強(qiáng)力握持強(qiáng)力7.7.力學(xué)性能試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)- -握持強(qiáng)力握持強(qiáng)力 儀器設(shè)備：1.萬能試驗(yàn)機(jī):1級精度，能夠提供300mm/min的恒定位移速率。2.夾具：夾具

54、面鉗口尺寸為寬25mm，長50mm（沿拉力方向）。 試驗(yàn)步驟：1.將夾具的初始間距調(diào)至75mm，設(shè)定拉伸速率為300mm/min 。2.將試樣放入夾具中夾緊，開啟試驗(yàn)機(jī)拉伸至試樣破壞，記錄最大拉力及相應(yīng)的伸長量。 結(jié)果計(jì)算： 計(jì)算縱向、橫向各5塊試樣斷裂力和伸長率的平均值。伸長率為試樣標(biāo)距變形量與初始標(biāo)距的比值百分比。8.8.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -垂直滲透特性垂直滲透特性滲透系數(shù)、透水率及滲透流速垂直滲透系數(shù)是反映水流法向通過織物平面時的透水性指標(biāo)。滲透系數(shù)是在水力坡降等于1時的滲流時的滲透流速，即 k =/i=(v)/h式中：k -滲透系數(shù)（cm/s）; -滲透流速（cm/s）; -

55、土工織物厚度（cm）； i -滲透水力坡降； h -土工織物上下游測壓管水位差（cm）8.8.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -垂直滲透特性垂直滲透特性透水率是水位差等于1時的滲透流速，即 = /h而滲透流速是單位時間的滲透流量，即 =V/(tA)原理：有恒水頭法與降水頭法之分，一般采用恒水頭法。 在系列恒定水頭下，測定水流垂直通過單層、無法向負(fù)荷的土工織物及相關(guān)產(chǎn)品的流速指數(shù)及其他滲透特性。 所謂流速指數(shù)即試樣兩側(cè)在規(guī)定水頭差時的流速。精確到1mm/s。一般取水頭差為50mm。也可取100mm或150mm 等。8.8.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -垂直滲透特性垂直滲透特性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： GB/T15

56、789-2005 SL235-2012 JTG E50-2006-T1141 ISO 11058 ASTM D4491 以GB/T15789-2005為例；試樣準(zhǔn)備：1.按GB/T13760從樣品中剪取5個試樣，試樣尺寸與試驗(yàn)儀器相適應(yīng)。2.將試樣置于含濕潤劑的水中，輕輕攪動驅(qū)走空氣，浸泡至少12h，濕潤劑可采用0.1%的烷基苯磺酸鈉。8.8.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -垂直滲透特性垂直滲透特性儀器設(shè)備：1.滲透儀：儀器夾持試樣處的內(nèi)徑至少50mm，可以在試樣兩側(cè)保持恒定的水頭。能達(dá)到250mm恒定水頭的能力，最大水頭差至少70mm。8.8.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -垂直滲透特性垂直滲透

57、特性2. 秒表：精確到0.1s3. 溫度計(jì)：精確到0.24. 量筒：精確到10cm3,如采用直接測量流速方式，應(yīng)校準(zhǔn)至其讀數(shù)的5%5. 測量施加水頭的裝置：精確到1mm試驗(yàn)步驟：1.將試樣放置于儀器內(nèi)，向儀器注水，直到試樣兩側(cè)達(dá)到規(guī)定的水頭差。2.待水頭穩(wěn)定30s后，用量筒收集固定時間內(nèi)通過試樣的水量。收集水量至少1000cm3或收集時間至少30s。3.記錄測試中的水溫。4.對于土工織物及相關(guān)產(chǎn)品的總體滲透性能已經(jīng)預(yù)先確定，為控制產(chǎn)品質(zhì)量，只需測定在50mm水頭差時的流速指數(shù)。8.8.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -垂直滲透特性垂直滲透特性結(jié)果計(jì)算 20 - 20的流速， cm/s V - 收集

58、的水的體積，cm3 RT - 水溫校正系數(shù) A - 試樣過水面積，cm2 t - 達(dá)到水的體積V的時間，s 再可計(jì)算出垂直滲透系數(shù) k ,以及透水率9.9.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -有效孔徑有效孔徑 天然土是由無數(shù)的等效直徑（d）大小不等的土粒組成，土工織物類似地包含無數(shù)尺寸不同的孔徑開孔（Oe）。 有效孔徑指通過土工織物的近似最大顆粒直徑，以mm表示。如織物允許5的顆粒（以質(zhì)量計(jì)）通過（篩布）的（即95的顆粒不能通過）的那個孔徑記為O95。 O95表示土工織物中95%的孔徑低于該值。 各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不盡相同，有的采用O98或O90等。 原理： 用土工織物作為篩布，將已知直徑的標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料放

59、置于土工織物上振篩，稱量通過土工織物的標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料重量，計(jì)算過篩率，調(diào)換不同直徑標(biāo)準(zhǔn)顆粒材料進(jìn)行試驗(yàn)，由此繪出土工織物孔徑分布曲線，并求出相應(yīng)的Oe值。9.9.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -有效孔徑有效孔徑 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T14799-2005 GB/T17634-1998（濕篩法）SL235-2012JTG E50-2006-T1144ISO 12956 （濕篩法）ASTM D4751 有效孔徑是土工織物用作反濾料時選料所依據(jù)的主要指標(biāo)。測定土工織物孔徑還有濕篩法，動力水篩法和顯微鏡測讀法等。ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用濕篩法，該法與干篩法有所不同，篩分時需往織物和粒組上灑水，目的是消除振篩時的靜電吸

60、附效應(yīng)。國內(nèi)多用干篩法。9.9.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -有效孔徑有效孔徑 以GB/T14799-2005為例 試樣準(zhǔn)備：1.按GB/T13760 規(guī)定，裁剪5n塊試樣，n 為選取粒徑的組數(shù)，試樣直徑應(yīng)大于網(wǎng)篩直徑。2.將試樣在202的溫度，65%5%的相對濕度條件下調(diào)濕至恒重。濕度對干篩法試驗(yàn)有一定影響，濕度過大可能引起顆粒粘結(jié)，濕度過低可能會使靜電增加。9.9.水力性能試驗(yàn)水力性能試驗(yàn)- -有效孔徑有效孔徑儀器設(shè)備：1. 支撐網(wǎng)篩：直徑200mm2. 振篩機(jī)：橫向搖動頻率（220 10）次/min, 回轉(zhuǎn)半徑（12 1）mm,垂直振動頻率（150 10）次/min，振幅（10 2）mm