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上海湘杰儀器淺談影響土工合成材料拉伸試驗的因素

 發(fā)布時間:2014-08-25 點擊量:1656

    摘 要 :土工合成材料試樣邊緣出現(xiàn)的毛刺、分叉、裁剪不整齊等也會影響拉伸試驗結(jié)果,這些因素會導(dǎo)致試樣抗拉強度偏低,我們在檢測過程中應(yīng)嚴格按標準進行操作,避免以上影響因素的發(fā)生,保證檢測結(jié)果的準確性。

關(guān)鍵詞 :合成材料;檢測;拉伸

    土工合成材料已日益廣泛地應(yīng)用于公路工程結(jié)構(gòu)中,成為公路工程*的一種重要材 料。土工合成材料發(fā)展很快,大量新材料、新工藝不斷出現(xiàn),要檢測的項目也不斷增多,其中主要的測試項目之一是拉伸試驗。

    本文主要介紹影響土工合成材料拉伸試驗機中的幾個關(guān)鍵因素。

 1.試樣尺寸的選擇

    檢測之前,要先將試樣根據(jù)各種檢測的需要進行裁剪。土工合成材料一般裁剪成寬條試樣與窄條試樣兩種形式,而大孔徑的土工材料,則有一些特別的規(guī)定。

1.1寬條試樣

    寬條試樣的寬度一股為 200mm, 長度至少 200mm。裁剪實際長度要視夾具而定,保證有足夠的長度使試樣伸出夾具。如果是有紡?fù)凉た椢?,則裁剪試樣的寬度要210mm,同時在試樣兩邊拆去大約相同數(shù)量的纖維,以使試樣寬度為200mm才可進行試驗。

1.2窄條試樣

    窄條試樣裁剪寬度一般為50mm,長度至少200mm。裁剪時也要保證有足夠的長度使試樣伸出夾具。進行檢測時,其計量長度為100mm。有紡?fù)凉た椢?,試樣裁剪草除根長度至少為60mm,寬度要達到50mm才可進行試驗。

1.3試樣尺寸

    土工格柵、土工網(wǎng)等大孔徑材料(當量孔徑大于10mm),拉伸試驗的寬度和長度均應(yīng)包括一個或多個完整的肋(格柵)或者一個或多個完整的網(wǎng)孔。裁剪試樣應(yīng)從肋間或網(wǎng)孔間對稱剪取。土工格柵等大孔徑材料拉伸試樣尺寸可不受以上(1)、(2)條的限制。

    在實際檢測過程中,除了測干態(tài)強度外,還要檢測濕態(tài)強度。此時,就要裁剪兩倍的長度,然后剪為二塊,一塊測干強度,另一塊測濕強度。實際檢測發(fā)現(xiàn):對有紡織物,在條寬較小時其試驗強度偏大。50mm窄條試樣的抗拉強度比100mm寬條試樣高10%~20%。無紡?fù)凉た椢飫t偏低10%~30%,因此我們通常采用寬條試樣,這樣可一定程度地減少試驗誤差。

    研究表明,試樣尺寸及開關(guān)對抗拉強度有校大影響,特別是無紡?fù)凉た椢锢w維松散,織物組織受力后極易被除破壞,頸縮量很大,強度明顯降低。而有紡?fù)凉た椢餀M絲各自在大體獨立,較難引起因張拉方向變形而產(chǎn)生的橫向收縮,因而頸縮量較小,對其抗拉強度影響也不大。因此試驗時為了減少試樣尺寸對頸縮的影響,應(yīng)盡量加大寬度把頸縮現(xiàn)象控制到小。

 2拉伸速率的影響

    進行實際檢測時,一般速率50mm/min進行拉伸。拉伸速率對抗拉強度也有一定影響,一般拉伸速度越大抗拉強度越大。用低的拉伸速度進行檢測偏于安全,為反映工程實際,上都趨于采用較慢的拉伸速率。一般為10mm/min。但實際上,某些土工合成材料達到破壞時變形很大,特別是無紡?fù)凉た椢锟蛇_60%以上,加上土工合成材料試件的不均勻性,需要反復(fù)多次進行試驗,因些綜合拉伸速度影響及縮短時間的需要,我們通常采用50mm/min的速度進行試驗。

    如果拉伸速度選擇不當?shù)脑?,試樣有可能在鉗口內(nèi)打滑或在鉗口邊緣斷裂,為防止這種情況發(fā)生,通常要在鉗口內(nèi)加襯墊,或者將鉗口內(nèi)的土工合成材料用固化膠加強,也可改進鉗口面。

3 夾具的影響

    夾具是試樣拉伸試驗過程中的關(guān)鍵部件 , 無論寬條還是窄條試樣,在檢測時都要將整個試樣均勻地夾持在夾具內(nèi),并要求拉伸時土工合成材料在整個寬度上產(chǎn)生均勻的應(yīng)力。鉗口面要有一定的約束作用,防止試樣在鉗口內(nèi)打滑,同時,又要防止試樣在鉗口內(nèi)被破壞。當沿寬度方向的夾持力不均勻時,極易造成局部應(yīng)力集中,使用試樣檢測強度低于實際值。

對于土工柵和土工網(wǎng)等材料,由于材料在直接接觸剛性夾具時,試樣容易受損,在夾持不均勻時,也容易使上工網(wǎng)或格柵局部應(yīng)力集中而影響測試結(jié)果的真實性。因此,在夾持此類材料時,在夾具和土工格柵(網(wǎng))之間應(yīng)有柔性襯墊。

當寬條試樣有效寬度為200mm時,夾具的實際寬度不應(yīng)小于210mm;當窄條試樣有效寬度為50mm時,夾具實際寬度不應(yīng)小于60mm。為滿足某土工合成材料變形較大的要求,檢測時,殘余分子夾具間的大凈距要保證不小于300mm。

    土工合成材料試樣加工時邊緣出現(xiàn)的毛刺、分叉、裁剪不整齊等現(xiàn)象也是影響拉伸試驗結(jié)果的因素,這些因素都會慎重試樣抗拉強度偏低。實踐證明,只要我們在檢測過程中嚴格按標準進行操作,避免以上影響因素的發(fā)生,就能保證檢測結(jié)果的真實性和準確性。

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