一、實驗目的與要求
1、了解土工布有效孔徑測試的意義及原理。
2、掌握干篩法測試土工布有效孔徑的操作方法。
二、基本理論知識
土工布的孔徑與它的過濾性能、排水性能、保土性能、防淤堵性能等關系非常密切。
目前測定土工布孔徑的辦法很多,主要有直接測量法、干篩法、濕篩法、反射法、光導法等等,而用的較為普遍的是干篩法和濕篩法。如果土工布用于水利工程中,則濕篩法更能反映土工布實際使用時的孔徑。本實驗主要介紹的是干篩法。
土工布的空隙大小呈一定分布。從擋土角度看,土工布最大空隙尺寸及大過某種尺寸的通道數是至關重要的。專家們各自提出了不同的代表性孔徑,如有效孔徑、等效孔徑、表觀孔徑等。而較常用的是有效孔徑用Oe來表示,如O95、O90等。O代表通道孔徑的等面積圓的直徑,O90表示小于該孔徑的通道占總通道的90%,即大于該孔徑的土粒都不能通過該土工布。
三、實驗原理
用被測試的土工布試樣作為篩布,將已知直徑的玻璃珠或球形沙粒等顆粒材料放在土工布布面上振篩,稱取通過土工布的顆粒材料重量,計算出過篩率,調換不同直徑的顆粒材料進行試驗,由此繪出土工布的孔徑分布曲線,求出O90值。玻璃珠在振篩過程中易出現靜電現象,影響測量結果,通常選用石英砂或其它沙粒材料進行試驗。該法適用于針刺法、紡粘法等加工的非織造土工物。
濕篩法與此相似,所不同的是沙粒材料在通過土工布的時候是在有水沖洗。且此法適用于所有形式的單層土工材料。
四、試驗儀器及用具
1、支撐網篩:直徑200mm。
2、標準篩振篩機:橫向搖動頻率(220±10)次/min;回轉半徑(12±1)mm。垂直震動頻率(150±10)次/min;振幅(10±2)mm。標準顆粒材料粒徑(mm)分組如下: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。
3、天平:稱量200g,感量0.01g。
4、其它用品:秒表,細軟刷子,剪刀,畫筆等。
五、實驗內容與步驟
㈠干篩法
1、裁取試樣5×n塊,n為選取顆粒的組數。正式測試時應將標準顆粒和試樣按規定調濕。
2、將同組每塊試樣平整、無褶皺地放入能支撐試樣而不致下凹的支撐網篩上。
3、選用較細粒徑的標準顆粒材料稱取50g,然后均勻地撒在試樣的表面上。
4、將篩框、試樣和接收盤夾緊在振篩機上。開動機器,搖篩試樣10min。
5、關機后,稱量通過試樣的標準顆粒材料的質量,并記錄,然后更換新一組的試樣。
6、用下一組較粗標準的顆粒材料重復2—5規定的程序直至取得不少于三組連續分級標準顆粒材料的過篩率,并有一組的過篩率低于5%。
㈡ 濕篩法
1、先要稱量試樣的干重,然后將其放置于有濕潤劑的水中至少12h,使之達到飽和狀態。
2、從水中取出試樣,平整無張力地夾到夾持裝置內。
3、其他操作參考干篩法相應事項,注意要在整個篩分過程保持均勻噴水,但不能使水面高過顆粒材料。試樣和顆粒材料最后稱重前要經過干燥。
六、計算與繪圖
1、按下列計算公式計算過篩率,并修約到小數點后兩位:

式中:
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,單位為克(g);
m——每次試驗用的標準顆粒材料量,單位為克(g)。
2、以每組標準顆粒材料粒徑的下限值作為橫坐標(對數坐標),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,找出曲線縱坐標10%所對應的橫坐標值即為O90,找出曲線上縱坐標5%所對應的橫坐標值即為O95。讀取兩位有效數字。
下列附錄A土工布孔徑分布曲線的繪制示例。
附錄 A
土工布孔徑分布曲線的繪制示例
推薦儀器:YG992-4型土工布孔徑測定儀
用途:
測定土工布的孔徑。
性能符合:
GB/T14799-2005 土工布及其有關產品有效孔徑的測定 干篩法。
試驗方法:
試驗前取較細粒徑的標準顆粒材料50g。灑在試樣表面。開動機器搖篩試樣10min。稱通過試樣的標準顆粒材料的質量,并記錄。然后更換新的試樣,直指取得不少于三組連續分級標準顆粒材料的過篩率,并有一組的過篩率低于5%。
主要技術參數:
1、 篩子直徑Diameter of sieve 200mm
2、 標準顆粒(mm): 0.045~0.063(400m);0.063~0.071(320m),
0.071~0.090(240m);0.090~0.125(180m),
0.125~0.180(120m);0.180~0.250(80m),
0.250~0.280(60m);0.280~0.355(46m),
0.355~0.500(36m);0.500~0.710(24m)
3、 搖振次數Shake times 220次/分220n/min
4、 振擊次數Vibrate times 150次/分150n/min;振幅:10mm
5、 回轉半徑Return semidiameter 12mm
6、 整機噪聲Noise 8dB(A)
7、 功率Efficiency 0.37KW
8、 外形尺寸Outline size L550*W380*H735mm
9、 重量Weight 107kg