土工合成材料垂直滲透儀性能的試驗方法
更新時間：2017-04-24 點擊次數：1251次
土工合成材料垂直滲透儀垂直滲透性能試驗（恒水頭法）
1、適用范圍
本方法規定了土工織物及復合土工織物在系列恒定水頭下垂直滲透性能的試驗方法。
本方法適用于土工織物和復合土工織物。
2、儀器設備及材料
土工合成材料垂直滲透儀：滲透儀的zui小直徑50mm，能使試樣與夾持器周壁密封良好，沒有滲漏。儀器能設定的zui大水頭差應不小于70mm，有溢流和水位調節裝置，能夠在試驗期間保持試件兩側水頭恒定，有達到250mm恒定水頭的能力。測量系統的管路應避免直徑的變化，以減少水頭損失。有測量水頭高度的裝置，到0.2mm。
供水系統：試驗前用抽氣法或煮沸法脫氣，水中的溶解氧含量不得過10mg/kg。溶解氧含量的測定在水入口處進行，溶解氧的測定儀器或儀表應符合有關規定。水溫控制在18℃——22℃。
其他用具：秒表，到0.1s；量筒，到10mL；溫度計，到0.2℃
3、試樣制備
取樣：按本作業指導書的規定取樣。試樣數量和尺寸：試樣數量不小于5塊，其尺寸應與土工合成材料垂直滲透儀相適應。
試樣要求：試樣應清潔，表面無污物，無可見損壞或折痕，不得折疊，并應放置于平處，上面不得施加任何荷載。
4、試驗步驟
A.將試樣置于含潤濕劑的水中，至少浸泡12h直至飽和并趕走氣泡。潤濕劑采用0.1%V/V的烷基苯磺酸鈉。
B.將飽和試樣裝入滲透儀的加持器內，安裝過程應防止空氣進入試樣，有條件時宜在水下裝樣，并使所有的接觸點不漏水。
C.向滲透儀注水，直到試樣兩側達到50mm的水頭差。關掉供水，如果試樣兩側的水頭在5min內不能平衡，查找是否有未排除干凈的空氣，重新排氣，并在試驗報告中注明。
D.調整水流，使水頭差達到70mm±5mm，記錄此值，到1mm。待水頭穩定至少30s
后，在規定的時間周期內，用量杯收集通過儀器的滲透水量，體積到10mL，時間到。收集滲透水量至少1000mL，時間至少30s。如果使用流量計，流量計至少應有能測出水頭差70mm時的流速的能力，實際流速由zui小時間間隔15s的3個連續讀數的平均值得出。
E.分別對zui大水頭差0.8、0.6、0.4和0.2倍的水頭差，重復上述程序，從zui高流速開始，到zui低流速結束，并記錄下相應的滲透水量和時間。如果使用流量計適用同樣的原則。
F.記錄水溫，到0.2℃。
G.對剩下的試樣重復上述試驗步驟。
5、結果計算
流速指數：按下式計算20℃時的流速V20(mm/s)：
V20=tTAVR
式中：
V---滲透水的體積（m3）
RT---T℃水溫時的水溫修正系數
A---試樣過水面積（m2）
t---達到水體積V的時間（s）
如果使用流速計，流速VT直接測定，則按公式計算20℃時的流速V20(mm/s)：
V20=VTRT
計算每塊試樣不同水頭差下的流速V20。
使用計算法或圖解法，
用水頭差h對流速V20通過原點作曲線。在一張圖上繪出5個試樣的水頭差h對流速V20的曲線5條。
通過計算法或圖解法求出5個試樣50mm水頭差的流速值，給出平均值和zui大、zui小值。平均值為該樣品的流速指數，到1mm/s。
垂直滲透系數：計算實際水溫下的垂直滲透系數k：
k=v/i=hv
式中：
k---實際水溫下的垂直滲透系數(mm/s)
v---垂直土工織物平面水的流動速度(mm/s)
i---土工織物上下兩側的水力梯度
δ---土工織物試樣厚度(mm)
△h---對土工織物試樣施加的水頭差(mm) 按下式計算20℃水溫下的垂直滲透系數k20：
k20=kRT
式中：k20---水溫20℃時的垂直滲透系數(mm/s)
k---實際水溫下的垂直滲透系數(mm/s)
RT---T℃水溫時的水溫修正系數
透水率：計算水溫20℃時的透水率θ20：
θ20= k20/δ= V20/△h
式中：
θ20---水溫20℃時的透水率(1/s)
k20---水溫20℃時的滲透系數(mm/s)
δ---土工織物厚度(mm)
V20---水溫20℃時，垂直土工織物平面水的流動速度(mm/s)
△h ---對土工織物試樣施加的水頭差(mm)
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