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土工合成材料測試系列-等效孔徑測試

發布時間:2020-09-09

http://img3.epanshi.com/15667/news/simg/s-5f584baa2c9dc.jpg

(一)等效孔徑
1.方法及適用范圍

土工織物以及土工復合材料等均具有各種形狀和大小不同的孔徑,其孔徑大小的分布曲線類似于土的顆粒級配曲線。能等效通過土工織物的近似最大顆粒直徑,稱其為等效孔徑,常以表示,單位為mm,下標e表示織物孔徑的分布情況,例如表示織物中90%的孔徑低于該值。
土工織物的孔徑反映織物的透水性能與保持土顆粒的能力,它是一個重要的特征指標。目前,常用土工織物孔徑的測定方法有干篩法和濕篩法,國內主要采用干篩法,適用于有孔隙的土工合成材料。
2.試設備及用具
①標準篩振篩機橫向振動頻率220次/min±10次/min;回轉半徑12 mm±1mm。垂直振動頻率150次/min±10次/min;振幅10mm±2mm;
②試驗篩直徑200mm;
③電子天平稱量200g,精度為0.01g;
④標準顆粒材料通??捎貌Aе榛驁A形砂粒,根據標準篩的孔徑分級制備。標準顆粒材料粒徑分組如下(單位:mm)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;
⑤計時器、細軟刷子、剪刀等。
3.試險步驟
進行等效孔徑試驗需裁取直徑大于試驗篩的圓形試樣5×n個(n為選取的粒徑級數;完成調溫調濕及去靜電處理后,將試樣放入篩網上固定。稱量顆粒材料50g,均勻撒布在單個試樣表面。將裝好試樣的試樣篩、接收盤和篩蓋夾緊裝振篩機上,開啟機器,以規定頻率、回轉半徑、振幅振篩10min,停機后,稱量通過試樣的顆粒材料質量。再用另一級顆粒材料重復試驗,以3~4級連續分級顆粒的過篩率繪制孔徑分部曲線,在曲線上查找計算對應的等效孔徑值。所有試樣測試完畢后可計算該樣品過篩率平均值、標準差及變異系數。

按下式計算過篩率,

11-25式中

B——某組標準顆粒材料通過試樣的過篩率,%
mp——某組標準顆粒材料通過試樣的過篩量,g

mt——每次試驗用的標準顆粒材料量,g
4.試驗說明
目前土工織物孔徑的測定方法有直接法和間接法兩大類,直接法包括顯微鏡法、投影放大測讀法;間接法有干篩法、濕篩法,水動力法等,國內常規測試以干篩法為主,雖然干篩法試驗易受靜電效應、溫濕影響,有一定的離散性,但相對其他方法而,其試驗操作比較簡單,設備較為成熟,并積累了較多的工程測試經驗。測試中應注意如采用同一塊土工織物試樣對不同級別的顆粒材料進行振篩,試驗結果的規律性會更好。但當嵌入試樣的顆粒不易清導致試樣不能重復使用的情況,則需要另換試樣進行振篩,這時會出現異常情況,如顆粒粒徑的過篩量可能多而顆粒粒徑小的過篩量反而少,給數據處理帶來困難,可先將各組平行試驗各粒徑的過篩率進行平均,由此做出總平均孔徑分布曲線。此外目前國內標準對干篩法中的顆位粒徑取值存在一定的區別,如2012年水利部標準SL?2352012提出顆粒粒徑以顆粒分組的上下限值和過篩率進行線性內插得到,以減少試驗誤差,這將是今后相關標準修訂的一個方向。


5.相關標準
GB/T?147992005土工布及其有關產品??有效孔徑的測定干法》;
②《SL?2352012土工合成材料測試規程》;
JTG E502006公路工程土工合成材料試驗規程》;
④ASTM D475116 Standard Test Methods for Determining?Apparent Opening Size of a Geotextile。