(一)产品的设计
1.测试土工格栅各类标准
目前,经编土工格栅没有专门的测试规程,因此经编土工格栅测试只能参照国际标准、美国标准、其他种类的土工格栅测试方法,或依据适用于各类土工格栅的交通部和水利部行业规程。然而,塑料土工格栅、经编土工格栅和玻纤土工格栅的制造原料、生产工艺及物理力学性质各不相同,因而适用于某一类土工格栅的测试方法不一定适用于另一类土工格栅,参照塑料土工格栅或玻璃纤维土工格栅测试规程来测试经编土工格栅可能不能真实地反映经编土工格栅的材料性能。
适用于各类土工格栅测试方法尽管总体上相似,但仍在许多地方存在差异,测试土工格栅的各类标准要求如下:
(1)国际标准(包括外国标准)
①国际标准ISO 10319—2015采用宽条(多肋)法、美国标准ASM D6637—2015可采用宽条(多肋)法或者窄条(单肋)法。
②ISO 10319—2015标准规定初始夹具距离为100mm±3mm,拉伸速率为名义夹持长度的(20%±5%)/min,ASM D6637—2015标准规定初始夹具距离为200mm,拉伸速率为名义夹持长度的(10%± 3%)/min。
③预张力相当于最大负荷的1%。
(2)交通部的两本规程
《JT/T 480—2002交通工程土工合成材料土工格栅》《JTG E50—2006公路工程土工合成材料试验规程》。
①JT/T 480—2002、JTG E50—2006都可采用宽条(多肋)法或窄条法(单肋法)。
②初始夹具距离为100mm,JT/T 480—2002拉伸速率为名义夹持长度的10%/min,JTG E50—2006拉伸速率为名义夹持长度的(20%± 1%)/min。
③JT/T 480—2002未规定预张力负荷的1%的预张力,JTG E50—2006预张力相当于最大负荷的1%。
(3)水利部的规程
《SL/T 235—2012土工合成材料测试规程》。
①SL/T 235—2012可采用宽条(多肋)法或窄条法(单肋法)。
②初始夹具距离为100mm,拉伸速率为计量长度的20%/min。
③未规定预张力负荷的1%的预张力。
众所周知,影响拉伸试验结果的因素分为2类:第1类为试验机、引伸计、测量器具的精度以及数值修约等。在满足试验标准方法规定的要求下,这些影响因素所造成的误差积累可以用测量不确定度定量表示;第2类为试样形状、尺寸、表面粗糙度、试样夹持、试样拉伸速度等。目前这些影响因素无法定量表示,只能依靠试验标准统一要求,将此类影响因素限制在一定的范围内。就土工格栅的拉伸性能测试而言,试样夹持方式、夹具初始距离、拉伸速率等因素无疑都会对试验的结果产生一定的影响,不同规程的不同测试规定使得测试结果难以进行比较。
2.经编土工格栅测试中发现问题
在经编土工格栅测试过程中,发现存在以下一些主要问题:
①经编土工格栅测试没有专门的规程,不利于这类土工格栅测试标准化;可参考的几本规程测试方法不一致,使得不同规程的测试结果难以进行比较。
②不同的初始夹具距离会影响延伸率及强度的测试结果。
③不同测试规程的拉伸速率规定对测试结果的影响需要研究。
④经编土工格栅拉伸时夹具钳口内加衬垫保护与否直接影响强度和延伸率的测试结果。
⑤经编土工格栅按宽条法拉伸和按单肋法拉伸时,测试强度存在差异。至今尚无专门的经编土工格栅测试规程,不利于这类土工格栅测试标准化;参考的几本规程测试方法不一致,使得不同规程的测试结果难以进行比较。
3.测试方法的改进
目前常用的土工材料的性能测试方法和标准不完全适用于经编土工格栅,应根据经编织物的结构特点进行改进。建议制定经编土工格栅测试规程,以便测试过程的标准化和测试结果可比性,设计参考有关标准。
有的设计人员为了保证工程的安全,常选用2%或5%伸长率时的标称拉伸强度进行工程设计,甚至采取加大安全系数的方法进行设计。上述做法既不科学,也不见得安全。比如:《JT/T 480—2002交通工程土工合成材料土工格栅》中高强聚酯长丝经编土工格栅纵横向2%、5%伸长率时的拉伸力给出的值过高,难以达到。具体如表5-3-1和表5-3-2所示。
4.产品的分类、命名(www.xing528.com)
(1)分类
《JT/T 480—2002交通工程土工合成材料 土工格栅》产品的分类、命名。产品按使用受力的方向分二类:
单向土工格栅,代号为GD;双向土工格栅,代号为GS。
(2)产品命名
示例1:每延米极限拉力25kN的单向拉伸土工格栅,原材料为聚丙烯,表示为:GDJ25/P P。
示例2:每延米极限拉力20kN的单向拉伸土工格栅,原材料为聚乙烯,表示为:GSJ20/PE。
(二)产品的一般性能
国际标准ISO 10319—2015、美国ASM D6637—2015、JTG E50—2006和SL/T 235—2012都没有具体的技术要求。
《JT/T 480—2002交通工程土工合成材料 土工格栅》有具体的技术要求:物理力学性能参数、外观质量。
1.物理力学性能
(1)物理力学性能参数
应符合表5-3-1和表5-3-2要求。
表5-3-1 单向拉伸(GDL)和高强聚酯长丝经编(GDJ)土工格栅技术参数
表5-3-2 双向拉伸(GSL)和高强聚酯长丝经编(GSJ)土工格栅技术参数
表5-3-1和表5-3-2中的2%、5%伸长率时的拉伸力按塑料格栅指标给出的高强聚酯涤纶长丝格栅的指标,值过高,难以达到,只能作为参考。
(2)光老化等级应符合表5-3-3的规定。
表5-3-3 土工格栅光老化等级
(3)蠕变性能技术参数
按(5-1)公式计算确定:
式中 εt——在p荷载作用t时后的总应变量,%
εo——受力开始时的初始应变量,%
t——试验历时,h
b——蠕变系数,b≥0.0167
蠕变试验加荷水平:为产品标称极限(断裂)抗拉强度的60%,试验温度为20℃。
2.外观质量
产品颜色应色泽均匀,无明显油污。产品无损伤、无破裂。
成品尺寸:土工格栅宽度不得小于标称值,土工格栅每卷的纵向基本长度不允许小于50m,卷中不得有拼段。
经编土工格栅的考核指标参考JT/T 480—2002规定的技术要求,必要时可由供需双方协商确定。
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