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上海湘杰仪器仪表科技有限公司仪器浅谈影响土工合成材料拉伸试验的因素

 发布时间:2014-08-25 点击量:1639

    摘 要 :土工合成材料试样边缘出现的毛刺、分叉、裁剪不整齐等也会影响拉伸试验结果,这些因素会导致试样抗拉强度偏低,我们在检测过程中应严格按标准进行操作,避免以上影响因素的发生,保证检测结果的准确性。

关键词 :合成材料;检测;拉伸

    土工合成材料已日益广泛地应用于公路工程结构中,成为公路工程*的一种重要材 料。土工合成材料发展很快,大量新材料、新工艺不断出现,要检测的项目也不断增多,其中主要的测试项目之一是拉伸试验。

    本文主要介绍影响土工合成材料拉伸试验机中的几个关键因素。

 1.试样尺寸的选择

    检测之前,要先将试样根据各种检测的需要进行裁剪。土工合成材料一般裁剪成宽条试样与窄条试样两种形式,而大孔径的土工材料,则有一些特别的规定。

1.1宽条试样

    宽条试样的宽度一股为 200mm, 长度至少 200mm。裁剪实际长度要视夹具而定,保证有足够的长度使试样伸出夹具。如果是有纺土工织物,则裁剪试样的宽度要210mm,同时在试样两边拆去大约相同数量的纤维,以使试样宽度为200mm才可进行试验。

1.2窄条试样

    窄条试样裁剪宽度一般为50mm,长度至少200mm。裁剪时也要保证有足够的长度使试样伸出夹具。进行检测时,其计量长度为100mm。有纺土工织物,试样裁剪草除根长度至少为60mm,宽度要达到50mm才可进行试验。

1.3试样尺寸

    土工格栅、土工网等大孔径材料(当量孔径大于10mm),拉伸试验的宽度和长度均应包括一个或多个完整的肋(格栅)或者一个或多个完整的网孔。裁剪试样应从肋间或网孔间对称剪取。土工格栅等大孔径材料拉伸试样尺寸可不受以上(1)、(2)条的限制。

    在实际检测过程中,除了测干态强度外,还要检测湿态强度。此时,就要裁剪两倍的长度,然后剪为二块,一块测干强度,另一块测湿强度。实际检测发现:对有纺织物,在条宽较小时其试验强度偏大。50mm窄条试样的抗拉强度比100mm宽条试样高10%~20%。无纺土工织物则偏低10%~30%,因此我们通常采用宽条试样,这样可一定程度地减少试验误差。

    研究表明,试样尺寸及开关对抗拉强度有校大影响,特别是无纺土工织物纤维松散,织物组织受力后极易被除破坏,颈缩量很大,强度明显降低。而有纺土工织物横丝各自在大体独立,较难引起因张拉方向变形而产生的横向收缩,因而颈缩量较小,对其抗拉强度影响也不大。因此试验时为了减少试样尺寸对颈缩的影响,应尽量加大宽度把颈缩现象控制到小。

 2拉伸速率的影响

    进行实际检测时,一般速率50mm/min进行拉伸。拉伸速率对抗拉强度也有一定影响,一般拉伸速度越大抗拉强度越大。用低的拉伸速度进行检测偏于安全,为反映工程实际,上都趋于采用较慢的拉伸速率。一般为10mm/min但实际上,某些土工合成材料达到破坏时变形很大,特别是无纺土工织物可达60%以上,加上土工合成材料试件的不均匀性,需要反复多次进行试验,因些综合拉伸速度影响及缩短时间的需要,我们通常采用50mm/min的速度进行试验。

    如果拉伸速度选择不当的话,试样有可能在钳口内打滑或在钳口边缘断裂,为防止这种情况发生,通常要在钳口内加衬垫,或者将钳口内的土工合成材料用固化胶加强,也可改进钳口面。

3 夹具的影响

    夹具是试样拉伸试验过程中的关键部件 , 无论宽条还是窄条试样,在检测时都要将整个试样均匀地夹持在夹具内,并要求拉伸时土工合成材料在整个宽度上产生均匀的应力。钳口面要有一定的约束作用,防止试样在钳口内打滑,同时,又要防止试样在钳口内被破坏。当沿宽度方向的夹持力不均匀时,极易造成局部应力集中,使用试样检测强度低于实际值。

对于土工栅和土工网等材料,由于材料在直接接触刚性夹具时,试样容易受损,在夹持不均匀时,也容易使上工网或格栅局部应力集中而影响测试结果的真实性。因此,在夹持此类材料时,在夹具和土工格栅(网)之间应有柔性衬垫。

当宽条试样有效宽度为200mm时,夹具的实际宽度不应小于210mm当窄条试样有效宽度为50mm时,夹具实际宽度不应小于60mm为满足某土工合成材料变形较大的要求,检测时,残余分子夹具间的大净距要保证不小于300mm

    土工合成材料试样加工时边缘出现的毛刺、分叉、裁剪不整齐等现象也是影响拉伸试验结果的因素,这些因素都会慎重试样抗拉强度偏低。实践证明,只要我们在检测过程中严格按标准进行操作,避免以上影响因素的发生,就能保证检测结果的真实性和准确性。

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