上海湘傑儀器淺談影響土工合成材料拉伸試驗的因素

    摘 要 :土工合成材料試樣邊緣出現的毛刺、分叉、裁剪不整齊等也會(hui) 影響拉伸試驗結果,這些因素會(hui) 導致試樣抗拉強度偏低,我們(men) 在檢測過程中應嚴(yan) 格按標準進行操作,避免以上影響因素的發生,保證檢測結果的準確性。

關(guan) 鍵詞 :合成材料；檢測；拉伸

    土工合成材料已日益廣泛地應用於(yu) 公路工程結構中，成為(wei) 公路工程*的一種重要材 料。土工合成材料發展很快，大量新材料、新工藝不斷出現，要檢測的項目也不斷增多，其中主要的測試項目之一是拉伸試驗。

    本文主要介紹影響土工合成材料拉伸試驗機中的幾個(ge) 關(guan) 鍵因素。

 1.試樣尺寸的選擇

    檢測之前，要先將試樣根據各種檢測的需要進行裁剪。土工合成材料一般裁剪成寬條試樣與(yu) 窄條試樣兩(liang) 種形式，而大孔徑的土工材料，則有一些特別的規定。

1.1寬條試樣

    寬條試樣的寬度一股為(wei) 200mm， 長度至少 200mm。裁剪實際長度要視夾具而定，保證有足夠的長度使試樣伸出夾具。如果是有紡土工織物，則裁剪試樣的寬度要210mm，同時在試樣兩(liang) 邊拆去大約相同數量的纖維，以使試樣寬度為(wei) 200mm才可進行試驗。

1.2窄條試樣

    窄條試樣裁剪寬度一般為(wei) 50mm，長度至少200mm。裁剪時也要保證有足夠的長度使試樣伸出夾具。進行檢測時，其計量長度為(wei) 100mm。有紡土工織物，試樣裁剪草除根長度至少為(wei) 60mm，寬度要達到50mm才可進行試驗。

1.3試樣尺寸

    土工格柵、土工網等大孔徑材料（當量孔徑大於(yu) 10mm），拉伸試驗的寬度和長度均應包括一個(ge) 或多個(ge) 完整的肋（格柵）或者一個(ge) 或多個(ge) 完整的網孔。裁剪試樣應從(cong) 肋間或網孔間對稱剪取。土工格柵等大孔徑材料拉伸試樣尺寸可不受以上（1）、（2）條的限製。

    在實際檢測過程中，除了測幹態強度外，還要檢測濕態強度。此時，就要裁剪兩(liang) 倍的長度，然後剪為(wei) 二塊，一塊測幹強度，另一塊測濕強度。實際檢測發現：對有紡織物，在條寬較小時其試驗強度偏大。50mm窄條試樣的抗拉強度比100mm寬條試樣高10%~20%。無紡土工織物則偏低10%~30%，因此我們(men) 通常采用寬條試樣，這樣可一定程度地減少試驗誤差。

    研究表明，試樣尺寸及開關(guan) 對抗拉強度有校大影響，特別是無紡土工織物纖維鬆散，織物組織受力後極易被除破壞，頸縮量很大，強度明顯降低。而有紡土工織物橫絲(si) 各自在大體(ti) 獨立，較難引起因張拉方向變形而產(chan) 生的橫向收縮，因而頸縮量較小，對其抗拉強度影響也不大。因此試驗時為(wei) 了減少試樣尺寸對頸縮的影響，應盡量加大寬度把頸縮現象控製到小。

 2拉伸速率的影響

    進行實際檢測時，一般速率50mm/min進行拉伸。拉伸速率對抗拉強度也有一定影響，一般拉伸速度越大抗拉強度越大。用低的拉伸速度進行檢測偏於(yu) 安全，為(wei) 反映工程實際，上都趨於(yu) 采用較慢的拉伸速率。一般為(wei) 10mm/min。但實際上，某些土工合成材料達到破壞時變形很大，特別是無紡土工織物可達60%以上，加上土工合成材料試件的不均勻性，需要反複多次進行試驗，因些綜合拉伸速度影響及縮短時間的需要，我們(men) 通常采用50mm/min的速度進行試驗。

    如果拉伸速度選擇不當的話，試樣有可能在鉗口內(nei) 打滑或在鉗口邊緣斷裂，為(wei) 防止這種情況發生，通常要在鉗口內(nei) 加襯墊，或者將鉗口內(nei) 的土工合成材料用固化膠加強，也可改進鉗口麵。

3 夾具的影響

    夾具是試樣拉伸試驗過程中的關(guan) 鍵部件 ， 無論寬條還是窄條試樣，在檢測時都要將整個(ge) 試樣均勻地夾持在夾具內(nei) ，並要求拉伸時土工合成材料在整個(ge) 寬度上產(chan) 生均勻的應力。鉗口麵要有一定的約束作用，防止試樣在鉗口內(nei) 打滑，同時，又要防止試樣在鉗口內(nei) 被破壞。當沿寬度方向的夾持力不均勻時，極易造成局部應力集中，使用試樣檢測強度低於(yu) 實際值。

對於(yu) 土工柵和土工網等材料，由於(yu) 材料在直接接觸剛性夾具時，試樣容易受損，在夾持不均勻時，也容易使上工網或格柵局部應力集中而影響測試結果的真實性。因此，在夾持此類材料時，在夾具和土工格柵（網）之間應有柔性襯墊。

當寬條試樣有效寬度為(wei) 200mm時，夾具的實際寬度不應小於(yu) 210mm；當窄條試樣有效寬度為(wei) 50mm時，夾具實際寬度不應小於(yu) 60mm。為(wei) 滿足某土工合成材料變形較大的要求，檢測時，殘餘(yu) 分子夾具間的大淨距要保證不小於(yu) 300mm。

    土工合成材料試樣加工時邊緣出現的毛刺、分叉、裁剪不整齊等現象也是影響拉伸試驗結果的因素，這些因素都會(hui) 慎重試樣抗拉強度偏低。實踐證明，隻要我們(men) 在檢測過程中嚴(yan) 格按標準進行操作，避免以上影響因素的發生，就能保證檢測結果的真實性和準確性。