淺談土工布試驗(yàn)檢測(cè)常見問題及對(duì)策

蔣宣艷，王 玲

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司)

1 土工布質(zhì)量指標(biāo)與檢測(cè)方法

1.1 物理性能

土工布的物理性能主要包括其單位面積質(zhì)量測(cè)定和厚度測(cè)定等。單位面積質(zhì)量主要是裁取面積為10 000 mm2的試樣10 塊，將裁好的試樣按編號(hào)順序逐一在天平上稱量，讀數(shù)精確到0.01 g;裁取有代表性的試樣10 塊，試樣尺寸不小于基準(zhǔn)版的面積，將試樣自然平放在基準(zhǔn)板與壓塊之間，輕輕放下壓塊，使試樣收到的壓力為2 kPa，接觸開始計(jì)時(shí)，30 s 時(shí)讀數(shù)，精確到0.01 mm。

1.2 力學(xué)性能

土工布的力學(xué)性能主要包括其寬條拉伸試驗(yàn)、梯形撕破強(qiáng)力試驗(yàn)、CBR 頂破強(qiáng)力試驗(yàn)、刺破強(qiáng)力試驗(yàn)等。土工布的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)就是寬條拉伸試驗(yàn)，寬條拉伸的測(cè)試主要選取縱向和橫向至少200 mm 長×200 mm 寬的試樣5 塊，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下調(diào)濕24 h 后采用100 mm 的標(biāo)距來進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)中用到等速伸長型強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)，速率保持在20 mm/min;

土工布的梯形撕破強(qiáng)力試驗(yàn)的時(shí)候，選擇梯形的試樣，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下調(diào)濕24 h 后并用強(qiáng)力機(jī)的上下夾鉗夾緊試樣布。不斷增大試樣的外加負(fù)荷，使梯形土工布的短邊沿著切口向長邊的方向慢慢撕裂，一直到全部斷裂。在此檢測(cè)中選擇的儀器是等速伸長型強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)，拉伸速度保持在100 mm/min;

土工布的CBR 頂破強(qiáng)力試驗(yàn)指的是用一種專用環(huán)形夾具固定住試樣，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下調(diào)濕24 h 后然后把直徑50 mm 的平頭圓柱形頂壓桿以60 mm/min 的速度頂向試樣，直至試樣破裂，在這個(gè)試驗(yàn)中使用的也是等速伸長型強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)。

1.3 水力學(xué)性能

水力學(xué)性能包括有效孔徑試驗(yàn)、垂直滲透性能試驗(yàn)等。

有效孔徑試驗(yàn)的方法包括濕篩法、干篩法、數(shù)字圖像處理法和流體過濾法，其中以干篩法最為常用。干篩法就是用樣本布振篩某一直徑的玻璃珠，再測(cè)量通過測(cè)試的玻璃珠重量來計(jì)算過篩率。然后換不同直徑的珠子再來進(jìn)行測(cè)試，最后畫出土工布孔徑分布曲線求出等效孔徑。

垂直滲透性能試驗(yàn)的方法為恒水頭法，主要是避免土顆粒隨水流流失，但還要徹底濾去水分，這些特性用滲透系數(shù)來表示。在滲透的水力梯度大小為1 的時(shí)候，測(cè)試土工布厚度以及上下游的水位差、滲透速度等來計(jì)算滲透系數(shù)。

1.4 耐久性能

土工布的耐久性能主要包括了抗氧老化、抗酸、堿液性能等。在工程當(dāng)中，土工布一般都會(huì)永久存在，而其多為高分子聚合而成，故容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，這些對(duì)工程的危害很大，所以耐久性的測(cè)試顯得很重要。測(cè)試時(shí)對(duì)樣本進(jìn)行紫外線、生物、低溫、酸和堿的處理，強(qiáng)度保持率來表示耐久性能。

2 土工布試驗(yàn)中的問題以及對(duì)策

現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，土工布測(cè)試曾經(jīng)只有9 項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，而標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量檢測(cè)工作往往比產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用滯后。后來國家標(biāo)準(zhǔn)增加到了17 項(xiàng)，包括了選取樣本和試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作、單位面積質(zhì)量測(cè)定、垂直滲透性能試驗(yàn)、寬條拉伸試驗(yàn)、梯形撕破強(qiáng)力試驗(yàn)、有效孔徑試驗(yàn)、抗氧老化、抗酸堿液性能等。隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，許多企業(yè)開始精心辦好測(cè)試工作，努力貫徹新標(biāo)準(zhǔn)，完善質(zhì)量檢測(cè)體系，配合高精度儀器使得檢測(cè)水平得以提高，提高檢測(cè)人員的技術(shù)水平和管理水平來進(jìn)一步完成產(chǎn)品質(zhì)量水平的提高。制作過程中，主要有以下幾個(gè)比較典型的問題出現(xiàn)，需要加以重視。

2.1 外觀不規(guī)范

土工布外在質(zhì)量會(huì)影響到其內(nèi)在品質(zhì)，土工布的外在質(zhì)量不好就會(huì)影響到其內(nèi)在的力學(xué)性能以及水利學(xué)性能等。例如在公路工程中的長絲機(jī)織復(fù)合土工布，外在就有稀路、分層、斷絲和破損等缺陷，這些都能夠?qū)ζ鋵挆l拉伸試驗(yàn)、CBR 頂破強(qiáng)力試驗(yàn)和梯形撕破強(qiáng)力試驗(yàn)造成影響。折痕會(huì)對(duì)耐靜水壓力造成影響，外在有缺陷的布料在試驗(yàn)中會(huì)有不同的性能，因此會(huì)造成測(cè)試結(jié)果離散性很大，并不能反映出土工布的真實(shí)性能，所以不能用來評(píng)估土工布的質(zhì)量。

解決這種問題，就需要先確定樣本的完好性或者不存在可能會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果的瑕疵。對(duì)于這種外在質(zhì)量能夠影響到內(nèi)在質(zhì)量的材料，為了能夠反應(yīng)出材料的真實(shí)質(zhì)量，就需要分成兩部分來檢測(cè)樣本質(zhì)量。首先，采用外在有缺陷的樣本來進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)不能真實(shí)反映土工布特性，因此試驗(yàn)檢測(cè)需要采用好的樣本進(jìn)行，并把外在質(zhì)量參數(shù)作為最先考慮的指標(biāo)對(duì)待。其次，外在質(zhì)量合格的產(chǎn)品，在進(jìn)行力學(xué)性能以及水力學(xué)性能的測(cè)試，用以其參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求來判定產(chǎn)品是否合格。

2.2 質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果存在矛盾

(1)材料的質(zhì)量是不是均勻，土工布不會(huì)出現(xiàn)任意局部質(zhì)量均勻卻整體不均勻的情況。因此同一塊土工布上的不同樣本，如若各自質(zhì)量都很均勻，那兩者之間的質(zhì)量差異不會(huì)很大。于是可以通過樣本測(cè)試指標(biāo)的變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差來考察其是不是均勻。材料不均勻測(cè)試結(jié)果不同的時(shí)候應(yīng)當(dāng)以較低的結(jié)果為準(zhǔn)來判定布料是否合格。(2)對(duì)樣本進(jìn)行考察分析。對(duì)質(zhì)量均勻的土工布進(jìn)行多次檢驗(yàn)其結(jié)果也不一定會(huì)相同，材料質(zhì)量不均勻或者是檢測(cè)存在誤差的時(shí)候，結(jié)果就可能會(huì)不合格?？梢约哟笤囼?yàn)檢測(cè)的頻率，然后得出產(chǎn)品質(zhì)量的平均值來判定布料是否合格。

(3)考慮試驗(yàn)檢測(cè)的規(guī)范性。這與檢測(cè)工作者的技術(shù)水平以及儀器的精密程度有關(guān)。試驗(yàn)檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)過程有越深刻的理解、技術(shù)水平越高，且儀器精密程度越高，則得出的試驗(yàn)結(jié)果越準(zhǔn)確。土工布的試驗(yàn)流程并不是很復(fù)雜深?yuàn)W，工作者弄清楚試驗(yàn)的目的，弄明白工作流程和工作思路，細(xì)心認(rèn)真的完成檢測(cè)工作即可。

3 結(jié) 語

土工布的檢測(cè)工作有一定的流程，有規(guī)可循，因此并不是深?yuàn)W的工作，檢測(cè)過程中碰到什么問題，都根據(jù)實(shí)際情況來應(yīng)對(duì)，積極向有經(jīng)驗(yàn)的工作者學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)行溝通工作。檢測(cè)是在實(shí)際使用中碰到的情況，所以先了解樣本在實(shí)際中的使用情況對(duì)正確處理某些細(xì)節(jié)是有好幫助的。通過合理有效的方法能夠幫助處理好土工布試驗(yàn)中的問題，提高試驗(yàn)檢測(cè)水平。

［1］湯寶潤，吳健強(qiáng).土工布的拉伸特性及各向異性研究. 天津紡織工學(xué)院學(xué)報(bào).

［2］土工布的取樣和試樣準(zhǔn)備(GB/T13760 －2009)［S］. 北京:國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，1993.

［3］公路工程土工合成材料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E50 －2006)［S］. 北京:人民交通出版社，2006.