土工布各性能檢測項(xiàng)目及檢測原理

土工布是一種新型建筑材料，原料是滌綸、丙綸、腈綸、錦綸等高分子聚合物的合成纖維。土工布分為有紡?fù)凉げ己蜔o紡?fù)凉げ?，具有過濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護(hù)作用，具有重量輕、抗拉強(qiáng)度高、滲透性好、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

 

土工布在工程中扮演著至關(guān)重要的角色，不僅能夠提高工程的整體性能和穩(wěn)定性，還能夠延長工程的使用壽命，減少維護(hù)成本。因此，在現(xiàn)代工程建設(shè)中，合理選用和應(yīng)用土工布是非常必要的。為了確保土工布的各項(xiàng)指標(biāo)符合工程要求，保障工程的整體質(zhì)量和安全，對土工布性能檢測是十分重要的，那么土工布性能檢測包括哪些？

 

磨擦特性：

土工布是一種廣泛應(yīng)用于土木工程、水利工程、交通工程等領(lǐng)域的合成材料。在這些應(yīng)用中，土工布的磨擦性是一個(gè)非常重要的性能指標(biāo)，將直接影響到土工布的使用壽命和工程的安全性。所有土工布都需要進(jìn)行磨擦特性試驗(yàn)，試驗(yàn)原理如下：

使用直剪儀對砂土/土工布接觸面進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)，測定砂土/土工布界面的摩擦特性。

 

垂直滲透特性：

土工布的垂直滲透特性是評價(jià)其質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，反映了土工布的抗拉能力、變形性能以及滲透性能。垂直滲透特性檢測對于確保工程質(zhì)量、指導(dǎo)合理應(yīng)用以及保障工程安全都具有重要意義。垂直滲透特性檢測方法包括恒水頭法和降水頭法，適用于各類土工布，但不適用于含有膜類材料的復(fù)合土工布，檢測原理如下：

恒水頭法：在系列恒定水頭下，測定水流垂直通過單層、無負(fù)荷的土工布的流速指數(shù)及其他滲透特性。

降水頭法：在下降水頭下測定水流垂直通過單層、無負(fù)荷的土工布的流速指數(shù)及其他滲透特性。

 

 

平面水流量：

在實(shí)際工程應(yīng)用中，土工布常用于排水系統(tǒng)，為確保土工布滿足工程所需的排水要求，保障工程質(zhì)量，對其進(jìn)行平面水流量檢測是必不可少的。各類土工布都需進(jìn)行平面水流量檢測，檢測原理如下：

在規(guī)定的水力梯度和接觸材料條件下，改變法向壓力，測量土工布平面水流量。

 

抗氧化性能：

土工布廣泛應(yīng)用于各種土工工程和水利工程中，而在使用中要與土壤中的水或水溶液接觸，同時(shí)在某些結(jié)構(gòu)中這些產(chǎn)品還要與緩慢滲進(jìn)土壤中的氧氣接觸，氧的存在易引發(fā)氧化降解過程。因此土工布的抗氧化是重要的指標(biāo)之一。聚丙烯和聚乙烯類土工布需要進(jìn)行抗氧化性能試驗(yàn)，檢測原理如下：

將試樣懸掛于常規(guī)的試驗(yàn)室用非強(qiáng)制通風(fēng)烘箱中，在規(guī)定溫度下放置一定的時(shí)間，聚丙烯在110℃下進(jìn)行加熱老化，聚乙烯在100℃下進(jìn)行加熱老化。將對照樣和加熱后老化樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，比較它們的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長。

 

蠕變試驗(yàn)：

土工布在工程結(jié)構(gòu)中的主要作用之一是加強(qiáng)。作為加強(qiáng)作用的土工布應(yīng)具有良好的蠕變性能，否則由于在長期荷載下土工布產(chǎn)生較大變形會使結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定，甚至土工布可能產(chǎn)生極限斷裂而導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)的塌陷。因此土工布的蠕變性能很有必要。拉伸蠕變和拉伸蠕變斷裂性能試驗(yàn)適用于由于其過早毀壞或由于其蠕變影響了在結(jié)構(gòu)中的加強(qiáng)作用而可能造成結(jié)構(gòu)塌陷的產(chǎn)品，檢測原理如下：

 

拉伸蠕變性能的測定：在規(guī)定的溫濕度環(huán)境條件下，將一恒定靜負(fù)荷施加于試樣上。負(fù)荷均勻分布于試樣的整個(gè)寬度，連續(xù)記錄或按照規(guī)定的時(shí)間間隔記錄試樣的伸長，該負(fù)荷保持1000h。如果不足1000h試樣發(fā)生斷裂，則記錄斷裂時(shí)間。

 

拉伸蠕變斷裂的測定：在規(guī)定的溫濕度環(huán)境條件下，將一恒定靜負(fù)荷施加于試樣上。負(fù)荷均勻地分布于試樣的整個(gè)寬度。該負(fù)荷保持到試樣斷裂，由試樣斷裂即停止記時(shí)的系統(tǒng)記錄斷裂時(shí)間。

 

刺破強(qiáng)力：

刺破強(qiáng)力是衡量土工布抵抗外界尖銳物體穿透能力的指標(biāo)。在實(shí)際工程中，土工布可能會受到各種尖銳物體的沖擊，如石頭、工具等。如果土工布的刺破強(qiáng)力不足，可能會導(dǎo)致土工布被刺穿，從而影響工程的安全性。因此土工布及其產(chǎn)品的刺破強(qiáng)力檢測是必不可少的，而刺破強(qiáng)力檢測適用于土工布、土工膜以及土工有關(guān)產(chǎn)品，但不適用于土工格柵、土工網(wǎng)以及較大孔隙的機(jī)制土工布，檢測原理如下：

 

將試樣固定在規(guī)定的環(huán)形夾具內(nèi)，用與試樣面垂直的頂桿以一定的速率頂向試驗(yàn)中心直至刺破，并記錄試驗(yàn)過程中的最大刺破強(qiáng)力。

 

 

抗酸堿性能：

土工布廣泛應(yīng)用于各種土木工程和水利工程中，具有防護(hù)、加強(qiáng)、隔離、過濾、排水的作用。但是在使用中要與土壤中的酸、堿或溶解氧的水溶液接觸。為保證其使用壽命，對其進(jìn)行抗酸堿性檢測是必不可少的。所有土工布都需要進(jìn)行抗酸堿性能試驗(yàn)，檢測原理如下：

 

將試樣完全浸漬于試液中，在規(guī)定的溫度下持續(xù)放置一定的時(shí)間。分別測定浸漬前和浸漬后試樣的拉伸性能、尺寸變化率以及單位面積質(zhì)量。比較浸漬樣和對照樣的試驗(yàn)結(jié)果。

 

有效孔徑：

土工布的主要作用有過濾和隔離。作為過濾層要在使液體通過的同時(shí)，保持住受液體作用的土顆粒；作為隔離層要防止不同的土和填料的混合。土工布孔徑的大小和數(shù)量直接影響著這些使用性能。因此土工布的孔徑是其重要的指標(biāo)之一。所有類型的土工布產(chǎn)品都需進(jìn)行有效孔徑試驗(yàn)，檢測原理如下：

 

以不加張力的單層土工布試樣作為篩網(wǎng)，在規(guī)定的振動頻率和振幅下，對試樣及級配顆粒材料進(jìn)行噴水，使顆粒級配材料通過試樣，以通過的顆粒材料的特定粒徑表示試樣的有效孔徑。

 

 

通過檢測土工布的各項(xiàng)物理、力學(xué)、水力學(xué)和耐久性能指標(biāo)，可以控制和提升土工布的產(chǎn)品質(zhì)量、可以驗(yàn)證土工布在長期服役期間的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)檢測結(jié)果能夠幫助工程師了解土工布是否適合特定的工程條件、生產(chǎn)廠家也可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題，指出工藝改進(jìn)和質(zhì)量提升。因此，土工布性能檢測是保障工程質(zhì)量和安全、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的重要手段。