根據具體工程應用,土工織物起到如加筋、軟土加固、透水反濾等作用。而特征孔徑是土工織物的重要物理指標,是水利、交通等工程設計時必須考慮的關鍵設計參數。設定合理有效孔徑的土工織物,能在工程使用中起到保持土顆粒不流失的同時又不至于降低土體滲透性能的作用。目前測定有效孔徑的辦法很多,主要有干篩法、濕篩法、泡點法、毛細管流法等,而國內較為普遍使用的是干篩法和濕篩法。
土工織物有效孔徑測定方法介紹
1.1干篩法
有效孔徑是能有效通過土工織物的近似最大顆粒直徑。O90表示土工織物中90%的孔徑低于該值。同樣,O95 表示土工織物中95%的孔徑低于該值。在同一塊土工織物上,孔徑從小到大,累計占95%的孔徑要比占90%的孔徑多,所以,有效孔徑O95> O90。
用上工織物試樣作為篩布,將已知直徑的標準顆粒材料放在土工織物上振篩、稱量通過土工織物的標準顆粒材料重量,計算過篩率,調查換不同直徑標準顆粒材料進行試驗,由此繪出土工織物孔徑分布曲線,并求得O95值或Oo值。
1. 2濕篩法
O90表示允許顆粒為d90的顆粒通過的土工織物的孔徑尺寸(d90為按質量計90%的顆粒小于此值的顆粒徑)。
以不張力的單層上工織物試樣作為篩網,在規定的振動頻率和振幅下,對試樣及級配顆粒材料(指定級配的砂)進行噴水,使顆粒材料通過試樣,收集通過試樣的顆粒材料,并對其進行 顆粒篩分試驗,繪制累積通過顆粒百分率與篩孔尺關系曲線,從曲線上標出d95或d90對應的孔徑,表示試樣的有效孔徑O95或O90。
土工織物通常應用在與水作用有關的工程中,所以濕篩法更能模擬實際工程條件。
1.3干篩法與濕篩法測定有效孔徑比較
(1)用干篩法測定無紡土工織物的有效孔徑時,相對濕篩法來說,其試驗數據是偏小的。特別是超過某一單位面積質量的無紡布,如350 g/㎡ 及以上的無紡土工布,宜采用濕篩法或其他方法。
(2)濕篩法與干篩法兩種方法得出的兩組試驗數據,偏差較大,其原因在于采用濕篩法時,嵌在土工織物里的顆粒材料在水流作用下,能更有效地通過無紡土工布,而相反,采用干篩法時,由于靜力的影響,顆粒材料更易粘附在土工織物上,不容易通過。
(3)干篩法和濕篩法兩種方法,各有優勢。干篩法是采用率定好并分組的顆粒材料,分級過篩,根據各級過篩率確定有效孔徑,其優點是使用設備簡單,操作方便,但數據偏小,離散性較大。濕篩法則采用混合顆粒材料,一次篩分,根據累計過篩顆粒百分率確定有效孔徑,其優點是有效模擬工程實際,準確性高,但試驗操作過程繁雜,工作量大。集合兩種方法|的優點,能夠解決雙方的不足,提高試驗工作效率,又能得到較為準確的數據,這個創新的混合方法有待以后進行更多的探討。
1.4土工布有效孔徑測定儀器介紹
YG992-4型土工布孔徑測定儀——干篩法
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
YT030土工布有效孔徑測定儀——濕篩法
技術參數
1、 夾持器內徑:Ф130mm
2、 振動頻率:50Hz
3、 振動幅度:1.5mm(振動高度3mm)
4、 時間設定:分兩檔 0~99.99s 0-99分59s
5、 匹配電機:2800r/min 550W
6、 電源: Ac220V±10 50Hz
7、 外形尺寸::700×450×890mm
8、 重量:50kg
測試原理:
該產品以不加張力的單層土工布及其有關產品試樣作為篩網,在規定的振動頻率和振幅下,對試樣及級配顆粒材料進行噴水,使顆粒級配材料通過試樣。以通過的顆粒材料和特定粒徑表示試樣有效孔徑。
操作步驟:
1、取出夾持器,將試樣平整無強力地平鋪在支承網柵上,然后用夾持器將之壓緊,試樣應保持水平。
2、將按標準選取的顆粒材料均勻地撒在試樣上。
3、進水口外接穩壓水源,將蓮蓬頭放置透明罩內,蓋上防濺蓋,并扣上夾扣,打開流量調節閥,對試樣進行噴水。
4、在計時器上設置振動時間(按GB/T17634-1998標準可設置為600秒,本儀器計時器具兩檔計時功能,分別可設置范圍為0~99.99s和0~99分59s)。 .打開電源,開始測試。
5、通過試樣的顆粒從收集槽流出,將之收集。
6、到達設定時間后,使儀器停止振動.
7、收集未通過的顆粒材料與試樣。
8、再裝樣按啟動鍵復位。
9、測試結果按GB/T17634-1998標準處理。
10、儀器結束后,關閉電源,并清潔儀器。