水利工程质量检测员培训之土工合成材料

土工合成材料检测xx年xx月xx日1什么是土工合成材料？

土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。

现在世界上最主要的三大合成材料分别是合成塑料、合成纤维、合成橡胶总称三大合成材料。它们是以石油、天然气、煤和农副产品为主要原料，先制成单体，通过加聚或缩聚反应，生成高聚物（称为合成树脂），再加入添加剂（如强固剂、填充剂、增塑剂、发泡剂、稳定剂、色料等）而成。它们是用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫高聚物，相对分子量可在10000以上。天然高聚物有淀粉、纤维素、天然橡胶和蛋白质等。三大合成材料则是人工合成的高聚物。高聚物正在越来越多地取代金属，成为现代社会使用的重要材料。土工合成材料作为一种土木工程材料，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。聚氯乙烯聚乙烯聚丙烯：聚苯乙烯酚醛塑料(电木)聚四氟乙烯/塑料王聚甲基丙烯酸甲酯\有机玻璃常见的纤维涤纶:也叫的确良,是一种聚脂纤维也叫尼龙,是一种聚酰胺纤维也叫人造羊毛,是一种聚丙烯腈锦纶:腈纶:橡胶产品2土工合成材料分类《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料分为：土工织物、土工膜、土工格栅、土工特种材料和土工复合材料等类型。土工织物又称土工布，是应用于土木工程中的纺织品，是土工合成材料的一种。土工特种材料包括土工膜袋、土工网、土工网垫、土工格室、土工织物膨润土垫、聚苯乙烯泡沫塑料（ＥＰＳ）等。土工复合材料是由上述各种材料复合而成，如复合土工膜、复合土工织物、经编复合土工布、复合防排水材料（排水带、排水管）等。土工合成材料分类复合防、排水材料——排水管、排水带等复合土工膜——膜与织物或其它材料复合土工复合材料土工管、土工模袋、三维网垫EPS等土工栅格、土工带、土工格室、土工网土工特种材料土工膜——材质、厚薄之分及吹塑、压延、涂敷及膜于加糙的不同化学粘结热粘结针刺非织造型（长短纤之分）针织（平织）编织织造型（圆扁丝之分）土工织物土工合成材料

排水管土工网保鲜膜喷丝（使熔融状态下高聚物转变成纤维）PVCPE尼龙涤纶腈纶纺纶纤维织成的防弹衣腈纶美国材料试验学会（ASTM）给土工布下的定义是：“一切和地基、土壤、岩石、泥土或任何其他土建材料一起使用、并作为人造工程、结构、系统的组成部分的纺织物，叫做土工布。”——按原料的种类分类，可分为天然纤维土工布和合成纤维土工布。——按形状分类，可分为平面状、管状、带状、格栅状（或网状，蜂窝状）、绳索状和其他异形土工布。——按加工方法分类，可分为机织土工布、编织土工布和非织造土工布。如纺粘法土工布质地均匀，强力高，伸长率好，门幅宽，生产率高，成本最低。有时候，单一类型的土工布不能满足工程上的性能要求，由两种或两种以上不同功能、不同种类的土工布或其他材料复合而成的称为复合土工布，复合材料可以是经编布与非织造布的复合，也可以是机织布与非织造布的复合，或者是非织造布与吹塑膜、压延膜、涂膜等复合。3土工合成材料功能：加固、排水、过滤、隔离、防护、防渗等作用。——土工合成材料的加固功能是利用土工布的拉伸性能来改善土壤层的机械性能。由于土工织物具有较高的抗拉强度，在土体中可增强地基的承载能力。同时可以改善土体的整体受力情况,主要用在软弱地基处理、斜坡、挡土墙等边坡稳定方面。筋材在拉哗应变方向凯，提供拉赌力，对土秆体产生压耗力，从而酷提高土的寇抗剪强度加筋土中的土加筋土31c素土3——隔离作蛙用将土也工织物番放在两宿种不同庭的材料挣之间或颗同一材意料不同慕粒径之江间，防飞止相邻腐的异质椒土壤或廉填充料锤的相互盗混合，宇使各层疤结构分呆离，形甩成稳定渔的界面甘，按照亩要求发除挥各自决的特性住及整体兼作用。魄主要用袄在铁路冲、机场猴、公路芬路基、检土石坝刻工程、们软弱基惕础处理并以及河乓道整治萝工程。——排水是株将雨水春、地下够水或其侧他流体慰在土工帐布或土盼工布相理关产品是平面的咸收集和饰传输。恢土工织炼物是良泡好的透那水材料迫，无论闹是织物羊的法向浪或水平补面，均安具有较兰好的排愧水能力顷，能将麻土体内鼠的水积下聚到织贺物内部烫形成一谅排水通殊道排出挖土体。吉主要用资在土坝挥、路基饲、挡土蹈墙、运旺动场地南下排水释及软土醒基础排郑水团结霸等方面瞎。排水管排水孔混凝土墙土工织物反滤砂砾石料——过滤是蜂使流体碌通过的店同时，豪保持住爬受液力崇作用的用土壤或爹其他颗过粒。土埋工织物潜不仅有执良好的尾透水、错透气性她能，而之且有较遵小的孔瓣径，孔寸径又可棍根据土茎的颗粒易情况在估制作时皂加以调沸整，因誉此当水赏流垂直争织物平蛇面方向福流过时纵，可使轨大部分测土颗粒舍不被水讨流带走照，起到川了滤层藏作用。根滤层作另用是土狮工织物叹的主要吴功能，才主要用仗在水利秀、铁路塑、公路戒、挡土摧墙等各沉项工程旦中，特佳别是水铸利工程真中做堤厨坝基础施或边坡乘反滤层压已极为阀普遍。冒在砂石榨料紧缺酷的地区榨，用土块工织物你做反滤羡层，更配显出它酷的优越揉性。——防护作用健。土工织诞物可以将绩比较集中尤的应力扩涛散开予以呈减小，也总可由一种乔物体传递换到另一物袖体，使应死力分解、射防止土体厘受外力作纷用破坏，遍起到对材仆料的防护罪作用，防持护分两种齐情况，一懒是表面防呼护；二是袜内部接触态面保护。文当一种材蹲料受集中冻应力作用义时，而不网使另一种麦材料破坏限。主要用烛于护岸、蔽护坡、河惧道整治、沿海岸防潮映等工程方甩面。——防渗作何用。主遗要作用犯是防止庭水和有井毒液体挖的渗漏孤，这类才用途的教土工织堤物一般少都采用与涂层土启工布或四高分子岁聚合物洽制成的车土工膜抹。涂层蹲土工布悲一般在吃布上涂狐一层树发脂成橡豪胶等防指水材料仁，土工躺膜以薄予型非织控造布与目薄膜复怀合较多臭、非织歉造布与哲薄膜厚篇度按要左求而定影。主要坦应用在脚水利工挎程堤坝耀、水库尺中起防晋渗作用扒，也可奔用在渠食道、蓄着水池、烫污水池释、游泳朱池等作丝式为防渗揭、防漏范、防潮该材料。处理铁辜路路基垃圾填监埋场电厂工姻程围海工叙程防汛抢险xxx防炎渗工程土工膜防昂渗渠道防渗4主要改性能与测眨试土工织物护在各项工真程中应用垒时，虽然帖由于应用蜓目的、工点程地质条您件、工程丧结构设计左等各种因不素不同，睁对土工织成物类型的阳选择及技涛术指标要星求有所不徐同，但总条的来说对壳土工布的吃性能要求衣不外乎以侨下几个方返面：——物茅理性能毫与测试——力学念性能与测感试——水妇力学性圣能与测绵试——其洪他与使饿用环境猫有关的景性能应具有各每项同性和闲均质性，得各个方向慈的强度、南刚度、弹黎性、弹性手伸长率，售渗透性能灶等要基本筐相同，其僻厚度和单岔位面积重跃量等要均穴匀。(1)售单位面积占质量(2)茧厚度力学性搭能与测凉试土工织物做应具有较件好的力学厌性能，其剑力学性能荒越好，用揭途就越广溪。这些性橡能主要有佣抗拉强度辅、撕裂强香度、顶破遮刺穿强度受、抗蠕变蛮、抗磨损忽等。(1)傍抗拉捐强度(2)丝式梯形撕裂字强度(3)宋顶破强度(4)建刺破便强度(5)冤动态穿孔(6)坑接头/接少缝强度(7)题抗磨浸损性(8)傍抗伸括蠕变和蹈拉伸蠕摘变断裂遵性能水力学捏性能与催测试(1)妨土工织物边的孔径(2)垮土工布的末孔隙率(3)刊土工布的广渗透性能其他与宝使用环的境有关怠的性能(1)懂老化特性(2)出抗化学腐训蚀测试(3)傍耐热眠性(4)受摩擦特性巾的测定紫外耐减气候试闸验箱紫外光老监化试验箱(1)器．物理袜性能指森标◆1）单位条面积质量单位面王积质量符指每平鸽方米土弓工合成晨材料所氧含质量替的多少使。反映闹材料的幅品质，胃用g/券m2来表示。墨对于同一辱种系列来养讲，其与刻材料的力驱学强度和寸单位价格址成正比。拌因此，在明选用产品牙时，它是道必须考虑欲的技术经我济指标。◆2）厚度指土工距织物在阿自然无改压状态甚下，其却顶面与材底面之给间的距斩离，一肿般单位溉为mm呆。在一伯定的压水力作用辣下，各溜种材料欺均有不府同的压暖缩变形禁。因此肉，当设跨计土工晋织物的贝水力特涝性时，柴必须考眯虑其上从覆压力斤的大小叛对水力驾特性的榴影响。(2)辱力学拳性能指讯标◆1）抗拉讨强度和拉珠伸率抗强强子度是指常土工合骂成材料延单位宽隐度所能举承受的版拉力，拨用kN饭/m表浙示。可浊分为纵副向和横猛向两种每情况。归拉伸率数是指材布料对应竭于达到勤抗拉强摩度时的铲应变，拜用百分芒数表示调。在工汁程应用椅中，对淘抗拉强三度都有美一定的社要求，絮特别是扫加筋和汤隔离功相能中，挤它是主脆要的设昨计指标倍。◆2）撕裂脉强度撕裂强包度表示顺沿土工倡织物某己一裂口隶逐步扩惑大过程简中的最屈大拉力异，单位析为N。◆3）顶三破强度顶破强度东为用φ50的谅杆件顶压纲土工合成炉材料试样逆直至破裂唉过程中测扭得的最大兵顶压力，洽单位为N说。◆4）落锥较贯入度测定土瞒工布及潜其产品庭抵抗从托500童mm高陷度落下仇的锥角津45°族，总质质量为1蹦000红g钢锥大穿透的依方法，晚落锥的厘贯入度初表征了称掉下的损尖石落横在土工半布表面骡造成该恰产品的衫损坏程软度，测拌量值是差在量锥被处于垂星直位置旦时的最仍大可见阔直径。(3)泰水力泻特性指导标水力特性饶指标，主潜要有等效君孔径和渗挖透系数两宝个反映反系滤和排水勤功能指标会。◆1）等效倍孔径等效孔点径指以菜土工织绒物为筛野布，取助石英砂齿通过土穷工织物吧的过筛届率为5唐%时所洞对应的榨粒径，龄用O95表示。单叶位为mm潜。◆2）渗叫透系数渗透系数衬分为垂直恨渗透系数恭和水平渗质透系数。拥垂直渗透县系数指水畜力梯度为筛1.0时献，水流垂登直通过土缩慧工织物的氧或沿其平弄面渗透速奥率，单位吐为cm/欧s。垂直肥透水时，许水位差为疤1.0时嫂的渗透水葡量称透水典率，单位暖为l/s。而水平方型向沿土工常织物单位舅宽度内的眨输水能力情称导水率蜂，单位为夺cm3/s。(4)风其它特性收指标◆1）抗渗何性土工膜的香抗渗性包勤括土工膜每的耐静水屈压的测定逢及渗透系拆数的测定极。◆2）耐宫久性(炼老化特锋性)土工织物言在自然环折境中，不础丧失正常苍使用功能磁的最小时洁间。一般描耐久性指怖标有耐磨佳，抗紫外鸽线、抗生惧物、抗化躲学、抗大揭气环境等把。不同功窝能常用腐土工合沿成材料京品种和哨设计指慌标种类霞表注：1夜.▲烤为主要怪指标；稀△为次要要指标夫；○为瞒不重要泰指标。土工膜、复合土工膜▲

▲○▲▲防渗土工模袋▲▲△▲△▲防护(模袋)非织造土工织物、复合非织造土工织物▲▲△△▲▲反

滤织造土工织物、土工格栅、土工带、复合土△△▲▲○▲加

筋非织造土工织物、复合非织造土工织物▲▲△△▲▲排

水织造土工织物、土工网复合土工织物△△▲▲○▲隔

离渗透系数孔径延伸率抗拉强度厚度单位面积质量常用土工材料品种土工合成材料性能指标功

能5检乞测依据1.《兴土工合厅成材料迷测试规超程》S掀L/T显235追—19贷992.《敢公路土届工合成风材料试助验规程祥》JT犬GE方50—睬200锤6案3.《雷土工合矩成材料薪应用技密术规范醉》GB近502小90—延98滑4.闷《公路围土工合代成材料疑应用技众术规范殊》JT尤J01澡9—9草85.押《土工宗合成材捧料》G馋B/T滚17稀630惯~17蔽642帜-19敌981)要姐严格按规世范进行检精测；2)怜检测仪帽器要求讨在有效缸期内；3)因对于检纷测中的辣异常要穿进行问锡题查找酿，不能浪简单地敲出据检柴测数据义；4)检朝测报告仅今提供实测络数据，不阔应有多余纵的分析及来推测性文踪蝶字；5)奶检测结鼠果，不伐应下肯阻定性的宰结论，炼如：合雪格或不性合格等最字样。6注意集事项土工合初成材料筐检测汇驴报到此动结束，丘谢谢1)．单位翠面积质怪量※（1）仪器匪设备：艰尺：最争小分度陶值为1㎜，天平葱：感量0.0傲1g（现场殊测试可喂为0.1g）※（2）具体乌制样要男求：★试样数老量：不盈得少于10块，对辽试样进草行编号末。★试样面锋积：对弟一般土逐工合成然材料，检试样面与积为10c被m*10c梅m，裁剪和欧测量精度斗为1㎜；对网孔争较大或均扯匀性较差尘的土工合纯成材料，邻可适当加碑大尺寸。2)．厚度试似验※（1）仪器同设备：哈厚度试骨验仪。※（2）具体卫制样要朗求：★试样数搞量：不私得少于10块，对试俊样进行编誉号。★试样面耕积：10c慎m*10c盯m。3)．条带拉万伸试验※（1）仪器舒设备：尸拉力机徐，夹具饶（宽条两试样有膏效宽度200拾㎜，夹具实沫际宽度不倍小于210㎜。窄条暂试样有狡效宽度50㎜，夹具圆实际宽呀度不小辫于60㎜），宽条兵夹具：长210欣㎜。※（2）具体取事样要求：探剪取试样孩各6块。★宽条试究样：裁枝剪试样湾宽度200㎜，长度至桐少200酿㎜，必须有油足够的长尘度使试样厕伸出夹具独，试样计贼量长度为100泰㎜。对于有杜纺土工织南物，裁剪冈试样宽度210㎜，再在必两边拆捷去大约蜂相同数染量的纤旷维，使东试样宽科度达到200傻㎜。★窄条试锈样：裁初剪试样陷宽度约50㎜，长度爪至少200㎜，必须扔有足够颈的长度抗使试样何伸出夹覆具，试巴样计量侵长度为100戚㎜。对于有暗纺织物，滥裁剪试样版宽度60㎜，再在两记边拆去大怀约相同数男量的纤维劝，使试样孕宽度达到50㎜。★对于土税工格栅队、土工亚网等大贴孔径材裕料，其岔拉伸试且验宽度适和长度盼方向应钓包括一泽个或多轮个完整责的肋（泳格栅）安或者是神一个或打多个完赞整的网辱孔。在鸭裁剪试耗样时，军应从肋亏间对称薪剪取，炒土工格造栅等大积孔径材角料拉伸菠试样尺阶寸可不顾受1、2条的限钥制。4)．撕裂试崇验※1）仪器设拍备：拉力慨机，夹具旧（夹持面篮尺寸：长×宽为50×8椅4），梯膜形模板酿。※（2）具体挣取样要概求：★试样数量冻：经向和束纬向各取10块试样。★试样尺粘寸：试代样为宽75、长150的矩形试蓝样，在试仿样中部用懒梯形模板