土工合成材料測試技術(張鵬程)

土工合成材料測試技術上?？睖y設計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、原材料及產品類型二、標準與規(guī)范應用技術標準，測試標準，產品標準三、性能與測試工程應用中質量控制常規(guī)檢測項目；材料質量檢測所依據(jù)的測試的方法與標準土工合成材料發(fā)展概述土工合成材料Geosynthetics=Geo土地+Synthetics化學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、水泥的第四種建筑材料。早期產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品，稱為：土工織物、土工膜和相關產品。隨著工程建設需要和制造技術發(fā)展，產品種類不斷擴展，1994年在新加坡召開的第5屆國際土工合成材料學術討論會議上正式定名為：土工合成材料。土工合成材料發(fā)展概述以天然植物作為巖土工程材料，已經有幾千年的歷史：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，巴比倫人運用土中加筋技術修建廟塔；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；金屬容易銹蝕；到20世紀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工業(yè)聚合物的發(fā)展和工程拓展而興起，其應用技術則依賴于巖土力學基本原理。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.）----“可能是巖土工程歷史上的一次重要革命”。土工合成材料開始應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30年代，聚氯乙烯土工膜已被應用于游泳池防滲；1953年美國墾務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設低密度聚乙烯膜；1958年美國佛羅利達州在海岸塊石護坡下展鋪土工織物作反濾護墊，至今被認為是近代史土工織物應用的發(fā)端；土工合成材料發(fā)展概述1952～1953年荷蘭遭遇特大風暴，造成重大生命財產損失，災后啟動著名的三角洲工程，這個項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岸的砼模袋。1968年法國的羅納.普朗克（RhonePoulenc）公司首創(chuàng)無紡土工織物，可替代傳統(tǒng)的砂礫料用作濾層，使土工織物的應用領域廣為拓展；上世紀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)展概述七十年代末有了塑料排水帶，替代砂井用于軟基排水固結。八十年代后期，大體積土工包產生，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構等。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，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)展概述為了改善生態(tài)、保護環(huán)境，各種三維土工網墊相繼問世，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用技術有了很大的改進，也促成了土工合成材料膨潤土墊（GCL）的研制成功，GCL結合土工膜構成垃圾填埋場的防滲系統(tǒng)。并逐漸推廣到渠道、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的應用在我國的發(fā)展可歸納為四個階段。（一）自發(fā)應用時期早在上世紀六十年代，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，是個別工程應用該材料，既無一定規(guī)格的的產品，也無定型的設計方法，純屬按既往巖土工程經驗，群眾性自發(fā)應用。土工合成材料發(fā)展概述（二）技術引進時期八十年代初，鐵科院用杜邦公司贈送的2萬平方米無紡土工織物，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，并由無錫毛紡織染廠將其國產化。1983年又引進了加筋技術和加筋土工格柵。到九十年代中期，自行研究出國產化產品。土工合成材料發(fā)展概述（三）組織建立時期1983年，國際土工織物學會（簡稱IGS）成立，1994年更名為國際土工合成材料學會（仍簡稱IGS）；1984年底，成立了“土工織物科技情報協(xié)作網”；1986年更名為“土工合成材料技術協(xié)作網”；1995年正式成立“中國土工合成材料工程協(xié)會”

(簡稱CTAG)，為國家一級學術組織；1990年我國正式成為第6個國家會員，建立了國際學會中國委員會（CCIGS），負責國際上技術交流；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術會議，2012年在天津召開了第八屆。目前協(xié)會設有加筋、排水、環(huán)保、測試四個專業(yè)技術委員會，協(xié)會網址：;QQ群號：75195836土工合成材料發(fā)展概述（四）步入標準化時期1998年的特大洪水中，國家領導與各部門領導認識了土工合成材料在防汛搶險中的顯著作用，國家領導人多次批示要在長江防洪搶險和修復堤壩等水利工程中，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材料應用技術規(guī)范SL/T225-1998《水利水電工程土工合成材料應用技術規(guī)范》，結束了我國無標準的狀態(tài)；之后國家標準和鐵路、公路、水運的行業(yè)技術標準隨之發(fā)布；產品標準和材料測試標準緊隨其后。1998年年底，土工合成材料及技術步入規(guī)范化時期。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作用防滲作用包容作用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土層之間，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，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排水骨料或排水管而同時使水能流經系統(tǒng)。土工織物也用在海岸和河岸的拋石和其它護岸材料下以防土壤流失。此種功能是保持土體結構穩(wěn)定性的關鍵要求。土工合成材料基本功能利用無紡土工織物建造土壩粘土斜墻過渡層反濾的示意圖土工合成材料基本功能Drainage

–排水作用材料能讓水流沿其內部排走的能力。它作為傳統(tǒng)排水材料砂礫料的替代料。無紡土工織物、復合排水材料、排水管與塑料排水帶有此功能。擋墻背部利用無紡土工織物或復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和結構的完整性和穩(wěn)定性。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，可以擴散土體的應力，增加土體的模量，傳遞拉應力，限制土體側向位移，增加土工合成材料和其他材料之間的摩擦力，提高土體及有關建筑物的穩(wěn)定性。土工合成材料基本功能Protection–防護作用

利用合適材料防護巖土體免受環(huán)境影響導致破壞的作用。例如在堤壩臨水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。常用的防護材料有土工織物、土工模袋、土工網和三維植被網墊等。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

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

Geosystem

土工系統(tǒng)包容作用

以柔性高強土工織物制成的各式模體，其中填充不同介質如水、砂料、漿液（砂漿、水泥漿）以形成大長度、大面積或大體積的條梗、墊塊或巨塊，供護岸、護坡、護底、導流、促淤、興建堤壩、圍墾造地等。這類產品有土工袋（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

長管袋沖填過程中長管袋作防護結構土工合成材料的分類

一、土工織物：織造（有紡土工織物）：編織型（平織法、圓織法）機織型（平紋法、斜紋法）針織型（經編法、縫編法）非織造（無紡土工織物）：機械加固型（針刺法）化學粘合型（噴膠法）熱粘合型（熱軋法）土工織物是用于巖土工程的透水性聚合物材料，俗稱土工布，按照制造方法不同，分為有紡土工織物和無紡土工織物，有紡土工織物是由纖維紗或長絲按一定方向排列機織而成，而無紡土工織物是由短纖維或長絲按隨機或定向排列，制成薄絮墊，再經機械、熱粘或化學粘合而成。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、土工復合材料：復合土工膜復合土工織物復合防排水材料-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、土工網墊、土工織物膨潤土墊（GCL）聚苯乙烯板塊（EPS）等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、加筋和防護作用。土工格柵：是具有開放式網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：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格狀材料。這種網絡形成了帶平面內孔隙的層，可用來輸導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復合材料：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-土工網型、土工織物-土工格柵型、土工織物-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在一層土工膜上或單層土工織物上制成的復合材料。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部抗剪強度。當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：是穿孔或實心管壁的高分子管材，用來引流（包括填埋場應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格室：是由高分子層的條帶制成的相對厚的三維網格狀結構。這些條帶聯(lián)結在一起形成交錯連接的格室用以填充土，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狀結構。土工泡沫塑料可用于隔熱，作為輕質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聚乙烯PE：有高密度HDPE與低密度LDPE之分，耐酸堿，抗化學劑能力強，吸濕性低，電絕緣性極好，機械強度與硬度較好，常用于制造土工膜與單向土工格柵。聚氯乙烯PVC：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）和硬（質）塑料，前者用于制造薄膜，后者可制板材和管材。聚丙烯PP丙綸：由丙烯聚合而成，耐溫范圍-30℃至140℃，耐化學劑性能較好，惰性強，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、土工網等。聚酯PET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255至260℃，對蟲蛀、霉菌有充分抗力，強度高，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PA尼龍或錦綸：由二元酸與二元胺，或由氨基酸經縮聚而成。結實耐磨，耐磨性最好，耐疲勞，化學穩(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聚乙烯醇PVA維綸：耐磨性、耐蟲蛀、耐霉菌性良好，親水性高，強度比滌綸與錦綸差，耐光性較好，主要用于制造短纖維與長絲。聚丙烯腈PAN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PTFE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CPE：具有較好的耐侯性、耐臭氧、耐化學性?？捎糜谥圃焱凉つ?。聚苯乙烯PS：耐化學性、電絕緣性較好，耐熱性低，易老化發(fā)脆，用于制造硬質泡沫塑料、薄膜、合成纖維、涂料等。土工合成材料的產品類型各類排水材料（塑料排水帶、濾水管、軟式排水管等）土工合成材料的產品類型無紡織物與經編格柵復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)的形形色色的產品，名目繁多。用于加筋的土工格柵（geogrid）；土工合成材料的產品類型用于坡面防護、植草和軟基加固墊層的土工網（geonet）土工合成材料的產品類型利用其側向約束作用以固定散粒土的土工格室（geocell）土工合成材料的產品類型以織物代替模板用于護坡的土工模袋（fabriform）土工合成材料的產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墊（mattress）土工合成材料的應用范圍（1）有紡土工織物型產品應用工程中應用較多的是編織型、機織型產品。針織型產品是近年來發(fā)展起來的產品，以滌綸長纖和玻璃纖維為主，產品質量較好，可做加筋材料。織造型產品應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方面應用量也較大。（2）無紡土工織物型產品應用目前無紡型產品在工程中應用以短纖針刺型為主，尤其以幅寬4m～6m，克重300g/㎡-400g/㎡的產品應用較多。應用范圍越來越廣，用量也逐年增加，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、機場、海岸等各項工程。土工合成材料的應用范圍(3)土工膜產品應用土工膜是一種透水率極低的土工合成材料，主要應用于水利、環(huán)保等工程中的防滲材料。(4)復合型產品應用復合型產品是指兩種或兩種以上的土工合成材料經加工制造成的產品，常見的有復合土工膜，主要應用于防滲工程；排水帶主要應用于軟基排水加固；排水軟管在環(huán)境工程和市政建設中應用較廣，在水利工程中也利用解決結構內排水問題。土工合成材料的應用范圍(5)土工特種材料應用土工格柵主要運用于加筋擋土墻、陡坡、軟基加固、道路加筋；土工網用于平面排液、排氣，可應用于道路工程、海岸防護；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在坡面上構成坡面防護結構；

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構，用于護坡或其他地基處理工程；土工網墊主用用于控制水土流失、防護土質坡面，易于與土壤、植被良好結合，促成植物生長；

土工合成材料的應用范圍

膨潤土墊（GCL），目前產量和應用量都較多，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，降低地基附加應力，及用于有保溫、防水要求的工程中。土工合成材料的標準體系從具體分類來看，我國的土工合成材料標準可以分為三大部分：一是應用技術規(guī)范，該類規(guī)范主要涉及材料在工程中的設計與施工，如GB50291-98土工合成材料應用技術規(guī)范，水利部、交通部、鐵道部、建設部也均發(fā)布了行業(yè)內相關的土工合成材料應用技術規(guī)范。二是產品標準，此類標準主要提出材料的分類、代號、技術要求、檢驗規(guī)則等，部分標準也附錄有具體的測試方法，目前現(xiàn)行有效的產品標準國標計有14項，分別有關于不同類別的土工織物、土工膜、土工格柵、土工網及土工格室，交通部發(fā)布有16項產品標準，較國標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、保溫材料及復合材料的標準，此外另有建材行業(yè)的軟式透水管、建設部發(fā)布的GCL、垃圾填埋場用土工膜標準。土工合成材料的標準體系三是測試標準，我國目前在用的土工合成材料測試標準主要以ISO及ASTM標準為參考藍本，自上世紀90年代以來，國內陸續(xù)制定實施了數(shù)十項有關于土工合成材料測試的國家標準及行業(yè)標準，為推進工程建設、保障工程安全起到了良好作用，但在測試標準的覆蓋面、針對性、技術要求、體系完整性上仍存在一定欠缺。土工合成材料的標準體系ISO即國際標準化組織，其有關土工合成材料的標準主要由ISOTC221（土工合成材料）技術委員會組織起草完成，目前現(xiàn)行有效的TC221下設標準共計33項。此外還有涉及ISOTC38（紡織品）技術委員會下設標準ISO13934-1、ISO13934-2，ISOTC61（塑料）技術委員會下設標準ISO4892-2、ISO4892-3、ISO4593、ISO1183-1、ISO1183-2、ISO11501、ISO527、ISO974、ISO1133、ISO11357-6，ISOTC138（塑料管材、管件、閥門）技術委員會下設標準ISO6964，ISOTC67（石油、天然氣工業(yè)用材料、設備和海上建筑）技術委員會下設標準ISO13500等14項。應注意的是，在以上ISO標準中有28項已被以等效采用或略加修改的方式修訂為我國國家標準。土工合成材料的標準體系ASTM即美國材料與試驗協(xié)會，ASTM有關土工合成材料的標準主要由ASTMD35(土工合成材料)技術委員會組織起草完成，目前現(xiàn)行的D35系列下標準共計137項。此外還涉及ASTMD20（塑料）技術委員會、ASTMD11(橡膠)技術委員會、ASTMC16（保溫）技術委員會、ASTMD18(巖土)技術委員會下設標準18項。目前檢索到在ASTM標準體系中，列入標準試驗方法范疇的標準計有99項，這些標準也構成了ASTM關于土工合成材料測試標準體系的主體框架。土工合成材料應用技術規(guī)范《土工合成材料應用技術規(guī)范》GB50290-1998（修訂中）《水利水電工程土工合成材料應用技術規(guī)范》SL/T225-1998(修訂中)《水運工程土工合成材料應用技術規(guī)范》JTJ239-2005《公路土工合成材料應用技術規(guī)范》JTG/TD32-2012《鐵路路基土工合成材料應用技術規(guī)范》TB10118-2006《生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范》CJJ113-2007土工合成材料產品標準標準號名稱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織土工布GB/T17641-1998土工合成材料裂膜絲機織土工布GB/T17690-1999土工合成材料塑料扁絲編織土工布1.土工織物土工合成材料產品標準2.土工膜標準號名稱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/T234-2006垃圾填埋場用高密度聚乙烯土工膜CJ/T276-2008垃圾填埋場用線性低密度聚乙烯土工膜土工合成材料產品標準3.土工復合材料標準號名稱GB/T17642-2008土工合成材料非織造布復合土工膜GB/T18887-2002土工合成材料機織、非織造復合土工布JT/T521-2004公路工程土工合成材料塑料排水板（帶）土工合成材料產品標準4.土工特種材料標準號名稱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GB/T21825-2008土工合成材料玻璃纖維土工格柵JG/T193-2006鈉基膨潤土防水毯土工合成材料測試標準國家標準水利部標準SL235-2012交通部標準JTGE50-2006其他行業(yè)標準土工合成材料測試標準工程材料正確應用于工程結構，首先要掌握其反映工程性能的定量指標，所以需要相應的測試。土工合成材料的性能指標有兩方面的用途:指導設計，為設計提出合理的設計指標做事先的準備；質量控制，在材料出廠前和施工過程中，對材料進行性能指標的測試，保證施工用材的質量。土工合成材料測試流程先抽取樣品；再對樣品調濕；在調濕好的樣品上裁取試樣；接著對試樣進行專門測試；再對測試數(shù)據(jù)分析處理，確定最后成果。除專門測試方法以外的其余幾項工作（抽樣、調濕、裁樣和數(shù)據(jù)處理）是通用的。土工合成材料測試流程1）取樣如果試驗是非破壞性的，我們可對全部產品進行測試，也可抽取一定數(shù)量的樣品進行測試，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)量樣品的方法來進行測試。2）抽樣從產品中抽取一定數(shù)量的樣品稱抽樣。土工合成材料特性測試中的大部分項目是破壞性的，所以采用抽樣法取樣。關于抽樣的方法可見專門的抽樣方法標準。要強調一條基本原則，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

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

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準來抽取，使抽取的樣品代表了被抽樣的材料。檢測單位對樣品進行檢測所得的結果，不但是對樣品負責，更是對檢測的材料負責。土工合成材料測試流程

6）試樣的制備在調濕過的樣品上剪取試樣時應注意：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。裁樣前應有計劃，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；試樣尺寸應滿足精度要求。試樣應予編號，有特殊情況應做記錄。注：土工合成材料產品的均勻性較差，同一批的產品甚至同一樣品的不同部位，性能指標都會差異。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土工合成材料測試流程

7）試樣調濕調濕的目的在于測試結果標準化。調濕的標準：溫度為（20±2）℃；相對濕度為（65±5）％；標準大氣壓；靜置24小時；調濕至恒重如確認材料不受環(huán)境影響，可免除上述調濕處理。但應記錄試驗中的的溫度和濕度。土工合成材料測試流程

8）結果的處理為得到更有代表性的材料性能指標值，許多試驗要求多個試樣的平行測定，然后求出統(tǒng)計值：（1）算術平均值（2）標準差與變異系數(shù)如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中有偏離平均值較大的數(shù)值，應認真進行分析原因，若是因為試驗錯誤造成，應予刪除，并補做試驗；若系材料本身不均勻所致，應予保留。土工織物測試技術1.物理性能試驗-單位面積質量單位面積質量是材料的基本物理性能指標，它關系到材料的厚度和強度等各方面性能，也是優(yōu)選材料時的基本規(guī)格之一。原理：單位面積質量指材料單位面積1m2時材料所具有的質量，通常以g/m2

表示，該指標由稱量材料的質量與測定試樣的面積確定，一般試樣面積應不小于100cm2

。1.物理性能試驗-單位面積質量

相關標準：

GB/T13762-2009SL235-2012JTGE50-2006-T1111ISO9864ASTMD52611.物理性能試驗-單位面積質量以GB/T13762-2009為例；試樣準備：1.按GB/T13760規(guī)定，裁取面積為100cm2，至少10個樣品。2.如100cm2的試樣不能代表該產品全部結構時，應使用較大面積的試樣。3.將試樣在20℃±2℃的溫度，65%±5%的相對濕度條件下調濕24h。儀器設備：1.剪刀、裁刀2.天平：感量0.01g3.鋼尺：精度0.5mm1.物理性能試驗-單位面積質量稱量：

分別對每個試樣進行稱量，精度為0.01g。結果計算：式中：G---單位面積質量，g/m2

M—-試樣質量，gA---試樣面積

計算10塊試樣的單位面積質量的平均值，修約至1g/m2

2.物理性能試驗-厚度原理：

將試樣放置在基準板，用與基準板平行的圓形壓腳（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。相關標準：GB/T13761.1-2009

SL235-2012JTGE50-2006-T1112ISO9863-1ISO9863-2ASTMD5199

2.物理性能試驗-厚度以GB/T13761.1-2009為例；試樣準備：

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20℃±2℃的溫度，65%±5%的相對濕度條件下調濕24h。2.物理性能試驗-厚度儀器設備：1.厚度試驗儀：具備平整光滑且可調換的圓形壓腳，壓腳應能提供垂直于試樣表面2kPa的壓力?；鶞拾宓闹睆綉笥趬耗_直徑1.75倍。測量裝置用于指示壓腳與基準板之間的距離，精確到0.01mm。2.計時器：精確到1s。試驗步驟：將試樣放置在基準板和壓腳之間，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.物理性能試驗-厚度2kPa25cm2thickness2.物理性能試驗-厚度

厚度與壓力的關系曲線結果計算：計算10塊試樣的厚度平均值，精確到0.01mm。3.力學性能試驗-拉伸強度土工合成材料用作加筋、隔離或包容等功能時，拉伸強度和拉伸應變是設計中必然涉及的指標；用作反濾或墊層時，也要考慮材料具有承受施工應力的能力。拉伸強度和應變是材料最基本和最重要的力學性能指標。原理：將試樣夾持在拉伸試驗機的夾具上，對試樣進行拉伸直至試樣斷裂，記錄試樣的抗拉伸性能。3.力學性能試驗-拉伸強度3.力學性能試驗-拉伸強度相關標準：GB/T15788-2005JTGE50-2006-T1121ISO10319ASTMD4595

GB/T3923.1-1997JTGE50-2006-T1123SL235-2012ISO13934.1ASTMD5035

3.力學性能試驗-拉伸強度通常實驗室采用條樣法進行測試，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.力學性能試驗-拉伸強度

3.將試樣在20℃±2℃的溫度，65%±5%的相對濕度條件下調濕至恒重。儀器設備：

1.拉伸試驗機：萬能試驗機，等速伸長型，一級試驗機要求，即示值的相對誤差在1%之內。夾具應具備足夠寬度，可以限制試樣的滑移及損傷。

2.伸長計：引伸計，能夠測量試樣上兩個標記點之間的距離，對試樣無損傷或滑移。精度不超過±1mm。試驗步驟：1.設定拉力機，將夾具隔距調至100mm±3mm，斷裂強力應在滿量程負荷的10%-90%之間，拉伸速率為隔距長度的20%/min±5%/min。2.夾持試樣，可將預先畫好的橫貫試樣寬度且相隔100mm的兩條標記線與上下夾鉗口邊緣重合。3.力學性能試驗-拉伸強度

3.控制試驗機緩慢施加預負荷，記錄預負荷伸長量。4.開動試驗機連續(xù)運行至試樣斷裂，記錄最大負荷及伸長率。

5.測試過程中如試樣發(fā)生滑移或在距離夾鉗口5mm以內的范圍內斷裂而其試驗結果低于其他試樣結果平均值50%時，該試樣值應剔除，另補一試樣測試?？梢圆扇∫韵麓胧┍苊猓孩巽Q口內加襯墊；②鉗口內的試樣用涂料加強；③改進鉗口面3.力學性能試驗-拉伸強度

典型的拉伸強度曲線3.力學性能試驗-拉伸強度結果計算：

1.拉伸強度

αf=Ff/B

αf---拉伸強度，kN/m;Ff---最大負荷，kN；

B---試樣的名義寬度，m

2.最大負荷下伸長率

ε（%）=（L1-L0’）/（L0+L0’)×100%

ε---伸長率,%;L1---最大負荷下伸長量

L0’---達到預負荷時的伸長量;L0---隔距長度4.力學性能試驗-撕破強力材料的梯形撕破強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.力學性能試驗-撕破強力相關標準：GB/T13763-2010SL235-2012JTGE50-2006-T1125ASTMD4533

4.力學性能試驗-撕破強力以GB/T13763-2010為例;試樣準備：

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(75±1)mm×(200±2)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20℃±2℃的溫度，65%±5%的相對濕度條件下調濕至恒重。4.力學性能試驗-撕破強力

梯形樣板4.力學性能試驗-撕破強力儀器設備：拉伸試驗機，等速伸長型，一級試驗機要求。試驗步驟：

1.設定拉力機兩夾鉗間距離為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，以規(guī)定速度拉伸試樣直至試樣完全撕裂，記錄最大撕破強力值。4.力學性能試驗-撕破強力

典型撕裂曲線4.力學性能試驗-撕破強力結果計算：

分別計算縱向與橫向10塊試樣最大撕破強力的平均值，結果保留至小數(shù)點后一位。若撕裂不是沿著切口線進行或試樣從夾鉗中滑出，則應剔除本次測試值，在原樣品上重新裁取試樣，補足試驗次數(shù)。對容易滑脫的試樣，可在夾鉗夾持面上墊襯墊材料。5.力學性能試驗-頂破強力頂破強力是通過模擬試驗測定材料抵抗集中法向荷載能力的指標。頂破力以N表示。該試驗模擬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。

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-位移關系曲線，頂破強力和頂破位移。5.力學性能試驗-頂破強力相關標準：GB/T14800-2010SL235-2012JTGE50-2006-T1126ISO12236ASTMD6241

以GB/T14800-2010為例;5.力學性能試驗-頂破強力試樣準備：按GB/T13760規(guī)定，剪取5塊試樣，試樣大小應與夾具匹配，一般為Φ300mm的圓形試樣。將試樣在20℃±2℃的溫度，65%±5%的相對濕度條件下調濕至恒重。儀器設備：萬能試驗機:1級精度，能夠提供（50±5）mm/min的恒定位移速率。頂壓桿：直徑為（50±0.5）mm鋼質頂壓桿，頂壓桿頂端邊緣倒角為（2.5±0.2）mm半徑圓弧。夾持系統(tǒng)：應保證試樣不滑移或破損，夾持環(huán)內徑為（150±0.5）mm5.力學性能試驗-頂破強力5.力學性能試驗-頂破強力試驗步驟：將試樣固定在夾持系統(tǒng)的夾持環(huán)之間，運行頂壓桿接觸試樣上表面。啟動試驗機，以（50±5）mm/min的速率移動頂壓桿直至試樣完全破壞。結果計算：計算5塊試樣頂破強力和頂破位移的算術平均值。6.力學性能試驗-刺破強力刺破強力是通過模擬試驗測定材料抵抗集中法向荷載能力的指標。刺破力以N表示。該試驗模擬在尖棱石塊刺破織物或土工膜的情況。

刺破強力與頂破強力類似，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.力學性能試驗-刺破強力相關標準：GB/T19978-2005SL235-2012JTGE50-2006-T1127ASTMD4833試樣準備：按GB/T13760裁取直徑為100mm的圓形試樣10塊。將試樣在20℃±2℃的溫度，65%±5%的相對濕度條件下調濕至恒重。6.力學性能試驗-刺破強力儀器設備：萬能試驗機:1級精度，能夠提供（300±10）mm/min的恒定位移速率。平頭頂桿：直徑為（8±0.01）mm鋼質頂桿，頂桿頂端邊緣倒成45°、深0.8mm的倒角。夾持系統(tǒng)：應保證試樣不滑移或破損，夾持環(huán)內徑為（45±0.025）mm。試驗步驟：將試樣固定在夾持系統(tǒng)的夾持環(huán)之間，運行頂桿接觸試樣上表面。啟動試驗機，以（300±10）mm/min的速率移動頂壓桿直至試樣完全破壞。6.力學性能試驗-刺破強力結果計算：計算10塊試樣刺破強力的算術平均值，以N為單位。對于土工復合材料，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力。7.力學性能試驗-握持強力材料的握持強力是反映其分散集中荷載能力的指標。以kN表示，如在現(xiàn)場鋪設土工合成材料時，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，握持拉伸試驗是為模擬類似受力條件而設計。原理：

將試樣的中間部位夾持在規(guī)定尺寸的夾鉗中，以規(guī)定的拉伸速度拉伸試樣至破壞，測定其斷裂強力。7.力學性能試驗-握持強力相關標準：

GB/T3923.2-1998SL235-2012ISO13934-2ASTMD4632以SL235-2012為例；

試樣準備：裁取縱向、橫向各5個試樣，試樣寬度100mm，長度200mm。將試樣在20℃±2℃的溫度，60%±10%的相對濕度條件下調節(jié)24h。7.力學性能試驗-握持強力7.力學性能試驗-握持強力儀器設備：萬能試驗機:1級精度，能夠提供300mm/min的恒定位移速率。夾具：夾具面鉗口尺寸為寬25mm，長50mm（沿拉力方向）。

試驗步驟：將夾具的初始間距調至75mm，設定拉伸速率為300mm/min。將試樣放入夾具中夾緊，開啟試驗機拉伸至試樣破壞，記錄最大拉力及相應的伸長量。

結果計算：

計算縱向、橫向各5塊試樣斷裂力和伸長率的平均值。伸長率為試樣標距變形量與初始標距的比值百分比。8.水力性能試驗-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。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=υ/i=(vδ)/△h式中：k--滲透系數(shù)（cm/s）;

υ--滲透流速（cm/s）;

δ--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.水力性能試驗-垂直滲透特性透水率θ是水位差等于1時的滲透流速，即

θ=υ/△h而滲透流速是單位時間的滲透流量，即

υ=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、無法向負荷的土工織物及相關產品的流速指數(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.水力性能試驗-垂直滲透特性相關標準：GB/T15789-2005SL235-2012JTGE50-2006-T1141ISO11058ASTMD4491

以GB/T15789-2005為例；試樣準備：按GB/T13760從樣品中剪取5個試樣，試樣尺寸與試驗儀器相適應。將試樣置于含濕潤劑的水中，輕輕攪動驅走空氣，浸泡至少12h，濕潤劑可采用0.1%的烷基苯磺酸鈉。8.水力性能試驗-垂直滲透特性儀器設備：滲透儀：儀器夾持試樣處的內徑至少50mm，可以在試樣兩側保持恒定的水頭。能達到250mm恒定水頭的能力，最大水頭差至少70mm。8.水力性能試驗-垂直滲透特性2.秒表：精確到0.1s3.溫度計：精確到0.2℃4.量筒：精確到10cm3,如采用直接測量流速方式，應校準至其讀數(shù)的5%5.測量施加水頭的裝置：精確到1mm試驗步驟：將試樣放置于儀器內，向儀器注水，直到試樣兩側達到規(guī)定的水頭差。待水頭穩(wěn)定30s后，用量筒收集固定時間內通過試樣的水量。收集水量至少1000cm3或收集時間至少30s。記錄測試中的水溫。對于土工織物及相關產品的總體滲透性能已經預先確定，為控制產品質量，只需測定在50mm水頭差時的流速指數(shù)。8.水力性能試驗-垂直滲透特性結果計算

υ20---20℃的流速，cm/sV---收集的水的體積，cm3

RT---水溫校正系數(shù)A---試樣過水面積，cm2

t---達到水的體積V的時間，s

再可計算出垂直滲透系數(shù)k,以及透水率θ9.水力性能試驗-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（以質量計）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。各種標準規(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，將已知直徑的標準顆粒材料放置于土工織物上振篩，稱量通過土工織物的標準顆粒材料重量，計算過篩率，調換不同直徑標準顆粒材料進行試驗，由此繪出土工織物孔徑分布曲線，并求出相應的Oe值。9.水力性能試驗-有效孔徑相關標準：GB/T14799-2005GB/T17634-1998（濕篩法）SL235-2012JTGE50-2006-T1144ISO12956（濕篩法）ASTMD4751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。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標準規(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附效應。國內多用干篩法。9.水力性能試驗-有效孔徑以GB/T14799-2005為例試樣準備：按GB/T13760規(guī)定，裁剪5×n塊試樣，n為選取粒徑的組數(shù)，試樣直徑應大于網篩直徑。將試樣在20℃±2℃的溫度，65%±5%的相對濕度條件下調濕至恒重。濕度對干篩法試驗有一定影響，濕度過大可能引起顆粒粘結，濕度過低可能會使靜電增加。9.水力性能試驗-有效孔徑儀器設備：支撐網篩：直徑200mm振篩機：橫向搖動頻率（220±10）次/min,回轉半徑（12±1）mm,垂直振動頻率（150±10）次/min，振幅（10±2）mm標準顆粒材料：可采用球形砂?；虿Ａе椋瑯藴暑w粒粒徑分組如：0.045-0.063,0.063-0.071,0.071-0.090,0.090-0.125,0.125-0.180,0.180-0.250,0.250-0.280,0.280-0.355,0.355-0.500,0.500-0.710天平：稱量200g，感量0.01g輔助用具：秒表，軟刷，剪刀等9.水力性能試驗-有效孔徑9.水力性能試驗-有效孔徑試驗步驟：將同組5塊試樣平整、無折皺放入支撐篩網上。選用較細粒徑的標準顆粒50g，均勻撒在試樣表面。將篩框、試樣和接收盤夾緊在振篩機上，開動機器，搖篩10min。關機后，稱量通過試樣的標準顆粒質量，然后更換新的試樣。用下一組較粗標準顆粒材料重復上述步驟，直至取得不少于三組連續(xù)分級標準顆粒的過篩率，并有一組的過篩率低于5%。9.水力性能試驗-有效孔徑結果計算：B---某組標準顆粒材料通過試樣的過篩率，%m1---5塊試樣同組粒徑過篩量的平均值，gm---每次試驗用的標準顆粒材料的質量，g，一般為50g

以每組標準顆粒材料粒徑的下限作為橫坐標，相應的平均過篩率作為縱坐標，描點繪制過篩率與孔徑的分布曲線，找出曲線上縱坐標10%所對應的橫坐標值即為O90，同樣找出曲線上縱坐標5%所對應的橫坐標值即為O959.水力性能試驗-有效孔徑O90表示90%的標準顆粒材料留在土工織物上，其過篩率為100%-90%=10%，曲線上縱坐標為10%所對應的橫坐標值即為有效孔徑O909.水力性能試驗-有效孔徑O95，O98

同理進行求值可以編制程序，進行求值10.耐久性能試驗-熒光紫外老化土工合成材料是高分子聚合物產品，它們在貯運、施工和長期工作期間會因各種原因引起質變，使性能惡化，此種現(xiàn)像稱為老化。材料老化有多種表現(xiàn)：外觀變色、表面龜裂、脆化、喪失光澤、分子量下降等，對于土工織物最具意義的是其力學性能衰變。造成老化的最重要元兇是紫外線照射造成的光老化和氧化老化。10.耐久性能試驗-熒光紫外老化防止老化在于采取有效措施，阻止或減緩導致老化的內因，使其結構穩(wěn)定化。嚴格來說，老化必不可免，所有措施無非是滯后其發(fā)展進程。防老化措施應從兩方面著手：一是加強材料本身的抗老化能力，二是在使用過程中給予保護。材料抗老化最簡單有效的方法是往其中摻入添加劑。例如純凈的聚內烯因其碳原子上存在易于移動的氫原子，不能用于室外。但若在其中摻入水揚酸苯醋和炭黑，借其吸收紫外線和遮蔽作用以及它們具有許多自由電子，就可以減緩高分子材料的降解而使其結構穩(wěn)定增強。10.耐久性能試驗-熒光紫外老化試驗方法分類：一類是自然氣候暴露試驗，即戶外試驗，是利用曝露架將材料置于天然氣候中長期受外界條件作用。另一類是室內光源人工加速耐候試驗。它是利用人工方法模擬和強化自然氣候中的光、熱、氧、濕氣等的老化破壞環(huán)境因索，特別是光的老化作用。模擬光源包括氙弧燈、熒光紫外燈和碳弧燈。材料在人工試驗箱內被照射達規(guī)定時間，然后測試材料性能在照射前后的變化。10.耐久性能試驗-熒光紫外老化相關標準：GB/T16422.3-1997JTGE50-2006-T1164SL235-2012ISO4892-3ASTMG154以GB/T16422.3-1997為例10.耐久性能試驗-熒光紫外老化儀器設備：光源：Ⅰ型燈（UV-A340、UV-A351、UV-A355、UV-A365），其中UV-A340更能模擬日光300-340nm光譜分布。暴露室：能夠提供均勻輻射及溫度控制，在需要時可以在試樣表面凝露或提供噴淋，或提供暴露室內控制濕度。輻射計，符合GB/T16422.1要求黑標溫度計或黑板溫度計，符合GB/T16422.1要求供濕裝置：在設備中通過濕氣冷凝機理使試樣暴露面凝露潤濕。試樣架：由不影響試驗結果的惰性材料制成。為放置試樣用。評價性能變化的設備，對土工織物，主要測試老化前后強度保持率，則需使用萬能試驗機。10.耐久性能試驗-熒光紫外老化10.耐久性能試驗-熒光紫外老化10.耐久性能試驗-熒光紫外老化老化條件在黑標溫度60℃±3℃下輻照暴露4h或者8h，然后，在黑標溫度50℃±3℃下無輻照冷凝暴露4h。在黑標溫度50℃±3℃下輻照暴露5h，然后，在黑標溫度20℃±3℃下繼續(xù)輻照暴露并噴水1h。黑標溫度計：歐洲及ISO體系使用黑板溫度計：ASTM體系使用黑板或黑標溫度計的指示溫度依賴于實驗室光源產生的福照度和試驗箱內的溫度及空氣流動速度。黑板溫度通常與金屬板黑色涂層溫度相當。黑標溫度通常與導熱性差的黑色樣品暴露表面溫度相當。在典型暴露試驗條件下，黑標溫度計的指示溫度將比黑板溫度計的指示溫度高3℃-12℃，黑標溫度計對溫度變化的響應時間略慢于黑板溫度計。11.耐久性能試驗-氙燈老化氙弧輻射試驗被認為是最能模擬全太陽光譜的試驗，因為它能產生紫外光、可見光和紅外光。正因為如此，在國內外被認為是最廣泛采用的方法。11.耐久性能試驗-氙燈老化相關標準：

GB/T16422.2-1999JTGE50-2006-T1163SL235-2012ISO4892-2ASTMD4355儀器設備：光源、試驗箱、輻射儀、黑標或黑板溫度計、控濕裝置、噴水系統(tǒng)、試樣架、評定性能變化的設備11.耐久性能試驗-氙燈老化老化條件：項目GB/T16422.2ASTMD4355溫度（℃）65±365±5相對濕度（%）50±550±5噴淋周期（min)噴水18干燥102噴水30干燥90暴露時間（h）根據(jù)要求150/300/500輻射強度0.35W/m2/nm@340nm550W/m2或根據(jù)需要11.耐久性能試驗-氙燈老化熒光紫外老化試驗儀啟動快、價格優(yōu)。紫外熒光燈可最大程度地模擬短波紫外波段的太陽光，但是熒光紫外缺少某些測試材料所需的更長的波長。熒光紫外燈光譜穩(wěn)定，由此提高再現(xiàn)性和重復性。冷凝：熒光紫外老化試驗機的冷凝系統(tǒng)可最有效地模擬戶外潮濕侵蝕。氙燈試驗儀可再現(xiàn)全光譜太陽光，包括紫外線、可見光以及紅外線。但是，氙燈光譜穩(wěn)定性不如熒光燈，而且噴淋的真實性不如熒光紫外老化試驗儀的冷凝循環(huán)。11.耐久性能試驗-氙燈老化試驗機曝曬和戶外曝曬的關系取決于多種變化因素，例如：曝曬場的地理緯度（距赤道越近，紫外線越強）海拔（海波越高，紫外線越強）當?shù)氐乩硖卣?，例如風力風干測試樣品、或臨近水源容易形成露水逐年的天氣無常變化，連續(xù)幾年在同一地點造成的老化程度也會有2:1的變化季節(jié)變化（冬季曝曬破壞程度可能僅為夏季曝曬的七分之一）樣品放置角度（5°偏南，還是正北）樣品絕緣（通常，采用絕緣樣品架的戶外樣品其老化速度比非絕緣樣品快50%）測試儀操作周期（光照時間和潮濕時間）測試儀工作溫度（溫度越高，老化越快）測試的具體材料實驗室光源光譜功率分布(SPD)11.耐久性能試驗-氙燈老化討論加速老化測試時數(shù)和戶外曝曬月數(shù)之間的轉換因子是一個難題。加速老化測試的意義更多的在于其相對性。如果存在：特定測試材料特定實驗室測試儀時間周期和溫濕度組合特定戶外曝曬基地和樣品安裝程序那么，還是可以推導出“經驗法則”轉換因子。塑料土工格柵測試技術一、概述格柵是聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等高分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀或具有一定高度的三維立體網格屏柵，當作為土木工程使用時，稱為土工格柵。土工格柵主要分為塑料土工格柵（單向和雙向）、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵、經編土工格柵（選用高強聚酯纖維為原料）、經編滌綸土工格柵（選用聚酯滌綸纖維為原料）、礦用格柵（聚丙烯為主要原料）。塑料土工格柵產品，主要用于工程建設中的土體加筋或加固。一般分為單向拉伸塑料土工格柵和雙向拉伸塑料土工格柵。a.單向拉伸塑料土工格柵：是一種以高分子聚合物為主要原料，加入一定的防紫外線、抗老化助劑，經過單向拉伸使原來分布散亂的鏈形分子重新定向排列呈線性狀態(tài)的高強度土工材料。b.雙向拉伸塑料土工格柵：是用高分子聚合物通過擠壓、成板、沖孔過程后再縱向、橫向拉伸而成。該材料在縱向和橫向上具有很大的拉伸強度，這種結構在土壤中同樣也能提供一個更有效的力的承擔和擴散的理想的連鎖系統(tǒng)，適用于大面積永久性承載的地基。雙向拉伸塑料土工格柵單向拉伸塑料土工格柵鋼塑土工格柵玻璃纖維土工格柵滌綸土工格柵二、塑料土工格柵相關標準比較《土工合成材料塑料土工格柵》GB/T17689-2008《土工合成材料測試規(guī)程》SL235-2012《公路工程土工合成材料試驗規(guī)程》JTGE50-2006《交通工程土工合成材料土工格柵》JT/T480-2002標準號試驗方法試樣寬度（mm）試樣數(shù)(個)試樣狀態(tài)條件及試驗環(huán)境拉伸速率(mm/min)GB/T17689-2008單肋法-≧10(20±2)℃在該溫度下放置24h以上夾具間距離20%多肋法≧200≧5SL235-2012單肋法-≧5溫度（20±2）℃濕度(60±10)%調節(jié)24h計量長度20%多肋法≧200≧5JTGE50-2006單肋法-≧5溫度（23±2）℃時間不少于4h計量長度20%多肋法≧200≧5相關檢測方法比較表三、GB/T17689-2008標準介紹

1、術語和定義拉伸強度：在規(guī)定的試驗方法和條件下，塑料土工格柵試驗在外力作用下出現(xiàn)第一個峰值時的拉力，折算成單位寬度上的拉力，以kN/m表示。標稱拉伸強度：相應規(guī)格產品要求的最小強度值。標稱伸長率：拉伸應力達到標稱強度時的應變。蠕變：在應力（負荷）的作用下，材料應變（變形）隨時間而變化的現(xiàn)象。2、產品分類命名及規(guī)格單向拉伸塑料土工格柵，代號為TGDG。雙向拉伸塑料土工格柵，代號為TGSG。單向拉伸塑料格柵產品規(guī)格：TGDG35、TGDG50、TGDG80、TGDG120、TGDG160等。雙向拉伸塑料格柵產品規(guī)格：TGSG1515、TGSG2020、TGSG2525、TGSG3030、TGSG3535、TGSG4040、TGSG4545、TGSG5050等。產品命名示例a.標稱拉伸強度為120kN/m的高密度聚乙烯單拉塑料格柵，表示為：TGDG120HDPE。b.標稱拉伸強度縱、橫為30kN/m的聚乙烯雙拉塑料格柵，表示為：TGSG3030PP。3、技術要求尺寸偏差：寬度偏差不應有負偏差。顏色及外觀：顏色為黑色，色澤應均勻。外觀應無損傷、無破裂，網孔大小形狀應均勻。炭黑含量：炭黑含量≧2.0%。

（炭黑的作用：a.著色——是最好的黑色顏料b.防紫外光老化，由于炭黑具有較高的吸光性，因而能有效的防止塑料受陽光照射而產生光氧化降解。炭黑含量過低，不能達到防老化的效果，含量過高則會形成較多的應力集中，從而降低聚乙烯材料的力學性能。試驗證明當一定細度的炭黑的濃度為百分之二時可以達到完美的紫外線屏蔽作用。）力學性能應符合表1、表2和表3的規(guī)定。其他規(guī)格的指標，可用相鄰兩個規(guī)格指標以線性內插。表1聚丙烯單拉塑料格柵產品規(guī)格拉伸強度（kN/m）2%伸長率時的拉伸強度（kN/m）5%伸長率時的拉伸強度（kN/m）標稱伸長率（%）TGDG35≧35.0≧10.0≧22.0≦10.0TGDG50≧50.0≧12.0≧28.0TGDG80≧80.0≧26.0≧48.0TGDG120≧120.0≧36.0≧72.0TGDG160≧160.0≧45.0≧90.0TGDG200≧200.0≧56.0≧112.0表2高密度聚已烯單拉塑料格柵產品規(guī)格拉伸強度（kN/m）2%伸長率時的拉伸強度（kN/m）5%伸長率時的拉伸強度（kN/m）標稱伸長率（%）TGDG35≧35.0≧7.5≧21.5≦11.5TGDG50≧50.0≧12.0≧23.0TGDG80≧80.0≧21.0≧40.0TGDG120≧120.0≧33.0≧65.0TGDG160≧160.0≧47.0≧93.0表3聚丙烯雙拉塑料格柵產品規(guī)格縱/橫向拉伸強度（kN/m）縱/橫2%伸長率時的拉伸強度（kN/m）縱/橫5%伸長率時的拉伸強度（kN/m）縱/橫標稱伸長率（%）TGSG1515≧15.0≧5.0≧7.0≦15.0/13.0TGSG2020≧20.0≧7.0≧14.0TGSG2525≧25.0≧9.0≧17.0TGSG3030≧30.0≧10.5≧21.0TGSG3535≧35.0≧12.0≧24.0TGSG4040≧40.0≧14.0≧28.0TGSG4545≧45.0≧16.0≧32.0TGSG5050≧50.0≧17.5≧35.04、試驗方法（1）取樣——在同批塑料土工格柵產品中，隨機抽取1卷，截取全幅1m長為樣品。（2）尺寸偏差——將整卷塑料土工格柵放平測量寬度計算偏差。（3）顏色與外觀——在自然光線下距產品0.5m目測。（4）炭黑含量——按GB/T13021-1991進行。炭黑在聚乙烯基體樹脂中分散的好壞也是影響產品質量的關鍵因素之一。均勻分布的炭黑粒子或炭黑小聚集態(tài)結構，可有效的抵抗UV。大的炭黑粒子和炭黑團塊，會形成應力集中，在基體樹脂中起到了雜質的作用，導致基體樹脂性能下降。（5）力學性能試驗狀態(tài)調節(jié)與試驗的標準環(huán)境樣品應在溫度（20±2）℃環(huán)境下放置至少24小時，并在該環(huán)境下進行試驗。拉力試驗機拉力試驗機精度為1%，量程使用范圍10%~90%。試樣的制備▲單拉塑料格柵采用單肋法測試時，裁取試樣時將樣品兩側去掉兩個肋后，在寬度方向均勻裁取10個試樣。試樣應沿縱向方向保留3個節(jié)點，試樣沿橫向方向取3個肋，剪斷兩側的2肋，試樣形狀見圖1。▲采用多肋法測試時，均勻裁取5個試樣，試樣應沿縱向方向保留3個節(jié)點，在橫向兩側剪斷2肋，試樣有效寬度不小于200mm，試樣形狀見圖1。圖1單拉塑料土工格柵▲雙拉塑料土工格柵采用單肋法測試時，均勻地從樣品縱、橫方向上各取10個試樣，試樣長度至少包括兩個完整單元，且試樣長度不小于100mm，試樣形狀見圖2?！捎枚嗬叻y試時，均勻在樣品縱、橫方向上各取5個試樣，試樣有效寬度不小于200mm，長度至少包括兩個完整單元，且試樣長度不小于100mm，試樣形狀見圖2。圖2雙拉塑料土工格柵

▲仲裁試驗采用多肋法拉伸速度以試樣夾具間距離的20%每分鐘作為拉伸速度（mm/min）試驗步驟用夾具夾住試樣兩端的節(jié)點，應施加該試樣標稱強度1%預拉力后,開始拉伸試驗，測量2%、5%伸長時和第一峰值時的拉力，以及標稱伸長率。以算術平均值作為試驗結果。試驗結果拉伸強度按式（1）計算：

式中：F——拉伸強度，單位為千牛頓每米（kN/m）；f——試樣拉力值，單位為千牛頓（kN）；

N——樣品寬度上的肋數(shù)；

n——試樣的肋數(shù)；

L——樣品寬度，單位為米（m）標稱伸長率按式（2）計算（6）蠕變試驗按GB/T17637-1998（土工布及其有關產品拉伸蠕變和拉伸蠕變斷裂性能的測定）和QB/T2854-2007（塑料土工格柵蠕變試驗和評價）規(guī)定的方法進行。5、檢驗規(guī)則檢驗分類——檢驗分為出廠檢驗、型式檢驗和定型檢驗。

▲出廠檢驗項目：尺寸偏差、顏色及外觀和力學性能?！褪綑z驗項目：尺寸偏差、顏色及外觀、炭黑含量和力學性能?！ㄐ蜋z驗項目：尺寸偏差、顏色及外觀、炭黑含量、力學性能和蠕變性能。組批——同一原料、同一配方和相同工藝情況下生產同一規(guī)格塑料土工格柵為一批，每批數(shù)量不得超過500卷，生產