公路土工试验仪器

土工布的孔径是工程应用的重要技术指标，本文介绍了土工布孔径测试的基本原理及国内外测试标准情况，并对方法及相关标准进行了比较分析。　　土工布是用合成纤维纺织或经胶结、热压针刺等无纺工艺制成的土木工程用卷材，也称土工纤维或土工薄膜。土工布根据加工方法不同可以划分为机织土工布、针织土工布、非织造土工布[1]。最为常用的是非织造土工布，它是使用机械的、化学的、热力的或者其他的方法，使纤维网固结在一起而形成的纤维结构材料[2]。　　非织造土工布独特的纤维三维网络结构使其具有良好的排水性能和保沙土性能，以此代替传统的砂砾渗滤层，不仅可以节省投资而且还能缩短施工周期。土工布渗滤层设计及选用的重要依据是其透水性能和保土性能，而这两个性能的重要特征指标为其孔径。准确测定土工布的孔径有利于工程上更加合理地选用土工材料。本文结合实际工作经验，对土工布孔径测试方法归纳如下。　　　　一、孔径参数　　孔径参数主要包括有效孔径、特征孔径、平均孔径、最大孔径、最小孔径、泡点孔径、孔径分布、孔隙率等 ［3］。　　1.1 有效孔径（Oe）　　JTG E50—2006《公路工程土工合成材料试验规程》中的定义如下：能有效通过土工织物的近似最大颗粒直径，例如O90表示土工织物中90%的孔径低于该值[4]。GB/T 14799—2005《土工布及其有关产品有效孔径的测定》中定义则如下：有效孔径是能有效通过土工布的近似最大颗粒直径，例如O90表示土工布中90%的孔径低于该值[5]。　　1.2 等效孔径EOS（或称表观孔径AOS）　　SL/T 235—1999《土工合成材料测试规程》中定义如下：以土工织物为筛布对颗粒料进行筛析，当一种颗粒料的过筛率（通过织物的颗粒料重量与颗粒料总重量之比）为5%时，则该颗粒粒径尺寸定为土工织物的等效孔径[6]。GB 50290—1998《土工合成材料应用技术规范》及SL/T 225—1998《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》中定义如下：土工织物的最大表观孔径[7-8]。JTJ/T 019—1998《公路土工合成材料应用技术规范》中定义如下：用于表示织物型土工合成材料孔隙大小的指标。采用不同的筛余率标准，可得到不同的等效孔径值[9]。　　1.3 特征孔径　　土工布的孔眼尺寸，相当于90%的土颗粒通过土工布时的最大颗粒尺寸[10]。该定义适合于土工布及其有关产品有效孔径测定中的湿筛法。　　1.4 泡点孔径　　滤布一侧的气体穿过滤布到达另一侧的水中而产生气泡，用此方法计算出滤布孔径[11]。　　1.5 最大泡点孔径　　当气体穿过滤布到达水中产生第一串气泡时的泡点孔径[11]。　　1.6 孔径分布　　对于给定试样，根据孔隙直径分布，计算某一孔径所对应孔隙的百分数[12]，可用来表征不同孔径在整个孔径分布中所占比例。　　1.7 孔隙率　　材料的孔隙体积与总体积的比值，反映土工布空隙程度的指标，它是影响土工布渗透性等水力性能的重要因素[13]。　　目前，在各标准中，关于等效孔径、特征孔径的定义基本一致，均为用颗粒的尺寸来表示孔径的尺寸。泡点孔径则需要根据测量气泡出现时的压力差来计算出等效孔径。　　　　二、孔径测试方法　　土工布孔径测试方法分为直接法和间接法，直接法包括显微镜法、图像分析法等；间接法主要有干筛法、湿筛法、泡点法、水动力法和水银压入法等[14]。关于各方法的原理及其评价如表1所示。　　直接法例如显微镜法。该法直接、直观和可靠，可以直接得出孔径的数量及大小，不会改变试样的原始状态，不污染损伤试样，尤其适用于薄型织物，但投影面上孔隙分布无法反映织物内部孔隙结构，因此此法只适合于规则的织物，且测试结果具有一定的随机性，代表性不足。　　对于孔隙不规则的土工布测试一般用间接法。计算法虽然通过数学模型的建立及推理，具有一定的合理性，但参数的测定也不能脱离试验。水银压入法水银有毒且危害环境，负压排水法用水作为测孔介质方便无污染，但一直存在织物亲水性的问题难以解决；泡点法可获得较好的孔径分布曲线，却没有很好的模拟实际使用情况；渗透法虽省时、可靠，却不能获得孔隙分布曲线。鉴于各方法各有优劣，目前，国内外普遍采用的为筛分法。筛分法分为干筛法、湿筛法和动力水筛法。干筛法存在静电现象，影响结果的准确性；湿筛法试验条件接近实际工作条件，但水流不易控制，操作复杂；动力水筛法则需时太长。此3种方法各有其优缺点，干筛法由于方法较成熟，经验积累多，是目前国内用得最多的方法。　　　　三、孔径测试标准　　目前，国内外已有的孔径测试的标准、试验方法及适用范围如表2所示。　　国内关于孔径测试的方法标准一共有4个，分为干筛法、湿筛法、泡点法、毛管流动孔隙仪法。其中GB/T 24219—2009适用范围限制为机织过滤布，而GTT TM 017—2010毛管流动孔隙仪法的适用范围为孔径为0.013μm～500μm的所有非织造材料，相比之下，干筛法、湿筛法的适用范围比较广泛。国内产品标准采用最多的也为筛分法，各产品标准采用的方法标准情况如表3所示。国内产品标准采用最多的为GB/T 14799—2005《土工布及其有关产品 有效孔径的测定 干筛法》，其次是湿筛法GB/T 17634—1998《土工布及其有关产品 有效孔径的测定 湿筛法》，主要在国标中采用。另外，交通部JTG E50—2006《公路工程土工合成材料试验规程》及水利部SL/T 235—1999《土工合成材料测试规程》中应用的方法均为标准自带方法，试验方法为干筛法，基本原理与GB/T 14799—2005相同。　　　　四、结论　　土工布越来越多地被用作公路、铁路、土木、水利等工程材料。孔径是土工布水力学特性中的一项重要指标，它反映土工织物的过滤性能，既可评价土工织物阻止土颗粒通过的能力，又反映土工织物的透水性，而土工布孔径的测定结果与其所选用的测试方法密切相关。目前国内外土工布孔径大小及分布测试方法各不相同，各有优缺点。因此研究土工布孔径测试方法对进一步推动土工布在工程建设中的应用具有非常重要的意义。　　　　标准集团（香港）有限公司为您提供土工布孔径测试试仪产品的详细参数,价格行情；提供土工布孔径测试试仪配件、维修、校准等各项服务，公司雄厚的实力、合理的价格、优良的服务与多家企业建立了长期的合作关系。织物测试仪机设备物美价廉,欢迎来电咨询。 更多关于 土工布孔径测试试仪：http://www.standard-groups.cn/

1.试件破型室，主要有水泥胶砂抗折抗压试验机、全自动压力试验机等主要试验设备，均采用微机测控系统，自动采集处理打印试验数据，提高工作效率和试验准确性，可以完成水泥混凝土强度、水泥胶砂抗折强度的试验。2.水泥室，主要有水泥净浆搅拌机、胶砂搅拌机、自动标准养护水箱、水泥胶砂流动度测定仪、胶砂试件成型振动台、标准养护箱、电动抗折试验机、负压筛析仪等十余台主要试验设备，可以完成水泥凝结时间、安定性、强度、细度等各项性能指标的测定。3.集料室，主要有砂当量测定仪、棱角性测定仪、电子静水天平、加速磨光机、洛杉矶磨耗机、顶击式两用振筛机、电热鼓风干燥箱等主要设备，可以完成集料的筛分、表观相对密度、含泥量、棱角性、砂当量的试验。在各种配合比试验中，比如水泥混凝土配合比，沥青混合料配合比等都需要用到集料，所以利用率较高。4.土工室，土工试验的基础配备我们已经比较完善齐全，像主要有高温炉、电动液压脱模器、电动击实仪、顶击式两用振筛机、数显路强仪、液塑限联合测定仪、电热鼓风干燥箱等主要设备。土的各项物性、塑性指标比如：z佳含水量、z大干密度、密度、含水率、颗粒分析、界限含水量、承载比CBR、烧失量都可以进行检测。在公路工程施工过程中必须要进行土的各项试验检测，实验室的仪器设备、人员配备以及检测能力都可以满足日常公路工程试验检测的要求。5.化学分析室，主要有酸度计、滴定设备、干燥器、电子分析天平等主要设备，可以完成混凝土用水的PH值、氯化物含量、石灰钙镁含量、灰剂量的试验。按照标准实验室要求，药品管理严格规范，双人双锁。天平室配有两个万分之一和一个千分之一的精密天平，为保证其精que性，单独隔间，恒温管理。6.沥青室，主要低温恒温水浴、沥青脆点仪、沥青旋转薄膜烘箱、沥青闪点试验仪、全自动沥青软化点试验仪、针入度试验仪、延度仪、真空干燥器等主要设备，可以完成道路石油沥青的各项性能指标，如针入度、延度、软化点、密度、闪点、溶解度、耐老化性、粘附性等的试验。沥青试验危险性高，散发有毒气体，所以在试验时均需佩戴防毒面具。因为考虑到沥青检验室可能产生的废气、烟雾等收集、排放、处理，可以将各个主要设备加盖工作间，进行隔离操作，防止气味蔓延。7.沥青混合料室，主要有沥青混合料理论z大相对密度试验仪、液压车辙试样成型机、自动车辙试验仪、电热鼓风干燥箱、自动混合料拌和机、马歇尔稳定度试验仪、数显马歇尔击实仪、燃烧炉、恒温水浴、电动液压脱模器等十余套主要仪器设备，可以完成沥青混合料配合比设计、密度、马歇尔稳定度、沥青含量、矿料级配、z大理论密度、高温稳定性等试验。 8.力学室，主要有300 T、200 T 、150 T 、100 T 、80 T 、50 T、20 T 、10T、5T、2 T、1 T、0.5 T各种量程和精度的全自动微机控制w能材料试验机、拉力试验机、钢筋弯曲机等主要仪器设备，可以完成屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、弯曲性能、表面质量、重量偏差、屈强比等试验。 9.交通工程室，配有先进仪器桩身完整性测试仪，可以应用低应变反射波法检测桩身完整性；钢筋探测仪可检测钢筋保护层厚度和钢筋直径，这两套设备属于进口精密仪器。另有国内先进的桩基静载荷测试分析仪、多通道声波透射法自动测桩仪、非金属超声波检测仪等设备可完成桩基检测。在路基路面现场检测中，配有路面平整度仪、路面弯沉仪、摆式摩擦系数测定仪等主要设备，可完成公路几何尺寸、路面厚度、压实度、构造深度、渗水系数、摩擦系数的试验。此实验室主要是完成现场检测，每台仪器设备外出工作都要有出库记录，严格按照试验规范进行操作。10.水泥混凝土室，此实验室主要是进行水泥混凝土配合比设计、砂浆配合比设计，以及进行水泥混凝土和砂浆的各项性能检测，比如稠度、凝结时间、表观密度、含气量、抗渗性能、立方体抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度等，仪器设备比较齐全，主要有数显砂浆稠度仪、混凝土自动调压渗透仪、振动台、水泥混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、耐磨试验机、数显混凝土贯入阻力仪等。

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