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土工合成材料垂直渗透性能试验(恒水头法)

2015-08-21

1、适用范围

   本方法规定了土工织物及复合土工织物在系列恒定水头下垂直渗透性能的试验方法。本方法适用于土工织物和复合土工织物。

2、仪器设备及材料

 恒水头渗透仪:渗透仪的zui小直径50mm,能使试样与夹持器周壁密封良好,没有渗漏。仪器能设定的zui大水头差应不小于70mm,有溢流和水位调节装置,能够在试验期间保持试件两侧水头恒定,有达到250mm恒定水头的能力。测量系统的管路应避免直径的变化,以减少水头损失。有测量水头高度的装置,到0.2mm。
供水系统:试验前必须用抽气法或煮沸法脱气,水中的溶解氧含量不得超过10mg/kg。溶解氧含量的测定在水入口处进行,溶解氧的测定仪器或仪表应符合有关规定。水温控制在18℃~22℃。
其他用具:秒表,到0.1s;量筒,到10mL;温度计,到0.2℃

3、试样制备取样:

   按本作业指导书的规定取样。试样数量和尺寸:试样数量不小于5块,其尺寸应与试验仪器相适应。

   试样要求:试样应清洁,表面无污物,无可见损坏或折痕,不得折叠,并应放置于平处,上面不得施加任何荷载。

4、试验步骤

A.将试样置于含润湿剂的水中,至少浸泡12h直至饱和并赶走气泡。润湿剂采用0.1%V/V的烷基苯磺酸钠。

B.将饱和试样装入渗透仪的加持器内,安装过程应防止空气进入试样,有条件时宜在水下装样,并使所有的接触点不漏水。

C.向渗透仪注水,直到试样两侧达到50mm的水头差。关掉供水,如果试样两侧的水头在5min内不能平衡,查找是否有未排除干净的空气,重新排气,并在试验报告中注明。

D.调整水流,使水头差达到70mm±5mm,记录此值,到1mm。待水头稳定至少30s后,在规定的时间周期内,用量杯收集通过仪器的渗透水量,体积到10mL,时间到s。收集渗透水量至少1000mL,时间至少30s。如果使用流量计,流量计至少应有能测出水头差70mm时的流速的能力,实际流速由zui小时间间隔15s的3个连续读数的平均值得出。

E.分别对zui大水头差0.8、0.6、0.4和0.2倍的水头差,重复上述程序,从zui高流速开始,到zui低流速结束,并记录下相应的渗透水量和时间。如果使用流量计适用同样的原则。

F.记录水温,到0.2℃。G.对剩下的试样重复上述试验步骤。

5、结果计算

  流速指数:按下式计算20℃时的流速V20(mm/s):V20=tTAVR
式中:V---渗透水的体积(m3);RT---T℃水温时的水温修正系数;A---试样过水面积(m2);t---达到水体积V的时间(s)。如果使用流速计,流速VT直接测定,则按公式计算20℃时的流速V20(mm/s):V20=VTRT计算每块试样不同水头差下的流速V20。

   通过使用计算法或图解法,用水头差h对流速V20通过原点作曲线。在一张图上绘出5个试样的水头差h对流速V20的曲线5条。通过计算法或图解法求出5个试样50mm水头差的流速值,给出平均值和zui大、zui小值。平均值为该样品的流速指数,到1mm/s。

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