土工合成材料的检测分析

卢春平

摘要：工程建设期间，通过土工合成材料的使用，能够有效增强结构的强度与防护、防渗等效果。现阶段，在开展工程项目施工工作时，土工合成材料得到了广泛的应用。本文首先对土工合成材料的应用现状以及检测影响因素做出探讨，并进一步研究土工合成材料的檢测试验要点。

关键词：土工合成材料;检测;影响因素;

1引言

对于土工合成材料而言，生产加工期间主要用到塑料、化学纤维等不同种类的原材料，经过加工、合成等工序，便可制造出新型的聚合物材料。总体而言，可以将土工合成材料分为四种不同的产品类型：复合材料以及土工织物、土工膜、其他特种材料。相比于单一材料而言，土工合成材料有着良好的性能优势。

2土工合成材料的应用现状分析

土木工程建设过程中，所使用的合成材料的总称，被称为土工合成材料。作为一种新型的土木工程材料，施工时在土体或建筑的内部、表面等位置有着广泛的应用，它的合理应用能够对土体或结构起到有效的加强与保护作用。工程施工期间，为避免土工合成材料出现破损、老化等各类问题，同时为了确保施工进度与质量，应重点做好土工合成材料的性能检测，并对其各项影响因素做出分析，确保土工合成材料的产品性能与设计参数等方面满足工程施工需要。近几年来，土工合成材料不仅在水利工程、建筑工程、铁路、公路工程中得到了广泛的应用，同时在海港建设、采矿以及发电、环保等领域中也有着大量的应用。相对于其他发达国家而言，我国对于土工合成材料的性能与技术研究相对滞后。在开展性能检测工作时，所应用的测试规范与标准也有着一定的差异性。此外，由于检测过程中所使用的仪器设备、样本尺寸等指标具有不统一性，再加之检测人员自身专业水平与经验方面的影响，使得土工合成材料的检测结果经常存在相应的误差，这就对检测结果的准确性、可信度造成了不利的影响。鉴于此，要建立健全检测标准与流程，检测人员要不断提高自身的业务能力和专业素养，进而提高检测工作的整体质量。

3土工合成材料检测影响因素的分析

3.1测试标准方面的影响

材料检测过程中，应当重点围绕以下三个方面开展：力学、物理学以及水力学。通过对土工合成材料做出检测，能够对其性能、特点进行合理的判断。对于土工合成材料的常规检测，要切实遵循我国现行国家标准以及《土工合成材料测试规程》中的相关条款与标准。同时，检测时还要借助于工程实践经验，对土工合成材料的性能做出判断。需要注意的是，国家标准与测试规程的绝大部分要求是相同的，但二者之间存在着一定的差别。因而，在开展土工合成材料的检测工作期间，所选用的测试标准不同，得到的结果可能存在相应的差异。比如，在对材料进行刺破强力、拉伸等性能检测期间，检测结果往往不会出现较大的差别。但是，在进行材料的梯形撕破强力的试验过程中，两种标准对于试验速度的规定存在差异。对于同样的一块500g/m2的土工布而言，如果试验检测期间变换试验速度，在重复10次试验的情况下，所得到的检测结果存在很大的差异：一方面，当试验速度控制为300mm/min的情况下，两种标准并没有出现明显的差别。另一方面，当试验速度控制为50mm/min的情况下，两种检测标准所得到的结果就会存在明显的差异，并且差异率在7%上下。由此可以看出，不同的检测标准将对检测结果造成一定的影响。

3.2样本裁取方面的影响

在进行土工合成材料的样本选择时，所参考的标准不同，将导致检测结果受到影响。一般来说，选样期间要确保样本边缘超过100mm，同时还要根据检测要求分别选取多个样本，样本数量要满足规范要求。通过对检测样本开展多次重复试验，就可以根据样本检测结果对土工合成材料做出综合性的评价。这样一来，能够有效降低检测误差。需要注意的是，所截取的检测样本应当具有较强的代表性，检测过程中不得从材料的某一纵向或横向截取样本，而是应当采用梯形截取的方式获取检测取样，以提高检测结果的准确性与可信度。

3.3样本尺寸方面的影响

其一，在开展条带拉伸试验期间，所选尺寸的不同将对检测结果造成一定的影响。按照式样计量宽度的不同，条带拉伸试验可以细分为两种不同的方法：宽条样法以及窄条样法。前者所使用的条带通常为200mm，后者所使用的条带通常是50mm。具体试验过程中，经常发生式样打滑等问题。为避免这一问题对检测结果的影响，需要检测人员在式样夹具外部再加设一层土工布，或者在夹具的内部位置粘贴一层厚度相对较薄的橡胶带等材料，进而能够起到有效的防滑作用，上述方法只适用于强度不超过50KN/m的土工布检测。如果土工布的强度超过了50KN/m，并且检测过程中没有做好防滑处理，那么将对检测结果造成严重的影响。针对宽条法以及窄条法两种不同的检测工作，检测结果的差异率可能超过10%。因而，对于强度超过50KN/m的土工布，检测期间应选择窄条法检测方式，以提高检测结果的真实性与准确性。其二，在开展接头与接缝宽条拉伸试验检测工作时，样本的尺寸也将对检测结果产生相应的影响。具体检测期间，国家标准与测试规程对于样本尺寸的规定不同。在根据国家标准进行土工合成材料的检测时，既可以对机织、非织造土工布的性能做出检测，同时该标准还适用于复合土工布以及针织土工布等材料的检测。针对国内土工膜接缝检测存在的问题与不足，应加强对检测标准的完善，进而提高检测工作的质量。

4土工合成材料性能检测试验

4.1物理性能试验

通过开展物理性能试验，可以对土工合成材料的单位面积质量以及厚度等重要参数进行准确的了解。一方面，土工合成材料的单位面积质量不仅对材料的顶破强度、抗拉强度有着直接的影响，同时还与材料的渗透系数、孔隙率等重要参数有着密切的联系。当前，国际上对于单位面积质量的检测已经形成了统一的方法，但是对土工格栅类产品并没有形成统一的方法。另一方面，材料的厚度主要指的是在受到一定压力的情况下，材料正反面之间的垂直距离。通常情况下，采用mm作为厚度单位。很多土工合成材料在受到压力的影响下，其厚度将出现明显的变化，进而导致材料的透水性以及孔隙率、孔径大小等性能发生变化。因而，当前要对材料的物力性能检测引起重视，并结合实际情况对测定方法进行完善。

4.2顶破与刺破试验

不同种类的土工合成材料对于法向压力的抵抗能力不同，可以借助顶破与刺破试验进行抵抗能力的检测。具体检测过程中，常采用的顶破试验主要分为三类：其一，就是Mullen胀破试验，该试验通常被称为液压顶破试验。其二，就是圆球顶破试验，在进行纺织类材料的试验时，可以采用此种方法;其三，还可借助CBR顶破试验对材料的性能做出检测。上述三种检测方法的原理基本一致。但是，因为CBR顶破试验期间对于试样的夹持工作相对容易，并且检测设备较为简单，因而当前很多国家主要采用这一检测方法。

4.3落锤穿透试验

土工合成材料应用期间，经常受到石块尖角、边楞或锐利金属的破坏。为检测土工织物抵抗穿刺的能力，需要开展落锤穿透试验。借助于试验过程中所测得的孔眼大小，能够对土工合成材料抵御穿透的能力作出评判。

5结束语

工程建设中所使用的土工合成材料数量越来越多、范围越来越广，材料的性能对于工程建设质量有着重要的影响。因而，当前应加强对土工合成材料的检测，并根据试验结果对材料的各项性能做出评判，以此提高土工合成材料的应用效果。

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（作者单位：广东省交通运输建设工程质量检测中心）