土工合成材料复习题(简答)

答：（1）用伸长计测量时，名义夹持长度：在试样受力方向上，标记的两个参考点间的初始距离，一般为60mm（两边距试样对称中心为30mm），记为L0。

   （2）用夹具的位移测量时，名义夹持长度：初始夹具间距，一般为100mm，记为L0。

刺破强力的含义是什么？

答：直径8mm的刚性顶杆以规定的速率垂直顶刺试样，直至破裂过程中测得的最大力。

习题集：

条带拉伸试验的主要指标是什么？试验过程中夹具对试验结果有何影响？应如何避免其

影响？

答：主要指标是：拉伸强度、试样最大负荷下的伸长率

夹具对试验结果影响：试样在夹具中滑移，或者多于1/4的试样在钳口附近5mm范围内断裂

如何避免：夹具方面 （夹具内加衬垫，对夹在钳口内的试样加以涂层，改进夹具钳口表面）

梯度比的含义是什么？

答：淤堵试验中，土工织物试样及其上方25mm土样的水力梯度与织物上方从25mm至75mm之间土样的水力梯度的比值。

简述条带拉伸试验的试样制备要求。

答：试样数量：土工格栅和纵向和横向各裁取至少5根单筋试样，土工加筋带裁取至少5条试样。

试样尺寸：对于土工格栅，单筋试样应具有足够的长度，试样的夹持线在节点处，除被夹钳夹住的节点或交叉组织外，还应包含至少一个节点或交叉组织。

    如果使用伸长计，标记点应标在筋条试样的中心上，两个标记点之间至少间隔60mm，含至少一个节点或交叉组织，夹持长度为数个完整节距。

对于土工加筋带，试样应具有足够的长度以保证夹具间距100mm。为控制滑移，可沿试样的整个宽度与试样长度方向垂直的画两条间隔100mm的标记线（不包含绞盘夹具）。

1.土工合成材料的定义是什么？

土工合成材料是指以人工合成的聚合物为原料制成的各种类型产品，是工程建设应用的土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。

2.土工合成材料可分为哪几大类？

    土工合成材料可分为土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料四大类。土工织物是指透水性的平面土工合成材料，按制造方法不同分为无纺土工织物和有纺土工织物。土工膜是由聚合物或沥青制成一种相对不透水薄膜。土工复合材料是由两种或两种以上材料复合成的土工合成材料。包括复合土工膜、复合土工织物、复合防排水材料等。土工特种材料包括土工格栅、土工网、土工格室等。

3.土工织物CBR顶破试验的样品制备除共同要求外的特殊要求有哪些？ 

    除按规定取样外，需裁取300mm的圆形试样5块，试样上不得有影响试验结果的的可见疵点，在每块试样离外圈50mm处均等开6条8毫米的槽。

4.无纺类土工织物宽带拉伸试验样品制备对试样数量和试样尺寸是如何要求的？

    试验数量：纵向和横向各种剪取至少5快试样。

    试样尺寸：试样宽为200+-1mm（不包括边缘），并有足够的长度以保证夹具间距100mm，为控制滑移，可沿试样的整个宽度与试样长度方向垂直地画两条间隔100mm的标记线。

5.土工合成材料厚度的的定义是什么？

    土工合成材料的厚度是指土工织物在承受规定压力下，正反两面之间的距离。

6.土工合成材料CBR顶破强力的定义是什么？

    土工合成材料CBR顶破强力是指圆柱形顶压杆垂直顶压试样，直至破裂过程中测得的最大力。

8土工织物拉伸试验时，对实验机的设定以及夹持式样的要求。 

实验机的设定:试验开始前，将夹具隔距调至100 mm士3 mm，土工格栅除按规定进行。选择试验机的负荷量程，使断裂强 力在满量程负荷的30%-90%（10%-90% GB/T 15788—2005）之间。设定试验机的拉伸速度，使试样的伸长速率为隔距长度的（20% 土 1 %）/min（20% 土 5 % / mln GB/T 15788—2005）.

夹持式样的要求。将试样对中地夹持在夹钳中。注意纵向和横向试验的试样长度与拉伸力方向平行。合适的方法是 将预先画好的横贯试验宽度且相隔100 mm的两条标记线尽可能与上下夹钳口的边缘重合。对于湿态试样，在从水中取出后3 min内进行试验。  

1、当量孔径的含义是什么？

答：用于表示网格型（如土工网、土工格栅）土工合成材料空隙大小的指标，是将某种形状的网孔换算成为等面积圆的直径。

2、简述最大负荷、拉伸强度、预负荷伸长概念。

答：（1）最大负荷：实验过程中所得到的最大拉伸力。单位：kN

   （2）拉伸强度：试验中试样拉伸直至断裂时每单位宽度的最大拉力 ，单位：kN/m。

   （3）预负荷伸长：在相当于最大负荷1%的外加负荷下，所测得的夹持长度的增加值 单位： mm

4．条带拉伸试验时，对试样数量、试样尺寸规定？

    纵向和横向各剪取至少5块试样。

    无纺类土工织物：宽200mm±1mm，长度>100mm夹具间距。

    机织类土工织物：剪220mm宽，两边去数目大致相等的边线，得到200mm±1mm的名义宽度。

土工格栅：每个试样至少为200mm宽，并具有足够长度。

5.垂直渗透性能试验(恒水头法)应注意哪些问题？

(1)试件放在渗透仪夹持器中，要注意旋紧夹持器压盖，以防止水从试样被压部分的内层渗漏；同时要保持夹持器的压盖与试样盒内壁密封，防止侧漏影响试验结果。

(2)试件必须进行浸泡处理，目的在于排尽试样内部的空气，必要时可在浸泡过程中进行人工挤压排气，以保证试验结果的准确。

 (3)各种土工织物的渗透性能相差很大，统一规定只装一片饱和试样有的产品很难达到两侧50mm的水头差，可以考虑以满足试样两侧达到50mm的水头差为前提，确定采用单层还是多层试样进行试验。

1. 简述预负荷伸长、实际夹持长度、拉伸强度概念？

  预负荷伸长：在相当于1%最大负荷的外加负荷下所测的夹持长度的增加值，以mm表示。 

实际夹持长度：名义夹持长度加预负荷伸长。

拉伸强度：试验中试样被拉伸直至断裂时每单位宽度的最大强力，以kN/m表示。

6、土工合成材料单位面积质量的定义是什么?

   单位面积的试件，在标准大气条件下的质量。

3、简述静态顶破试验（CBR法）的试验步骤。

答：（1）将试样固定在加持系统的夹持环之间，将试样和夹持系统放于试验机上；

   （2）以60±5mm/min的速率移动顶压杆直至穿透试样，预加张力为20N时，开始记录位移；

   （3）对剩余的其他试样重复此程序进行试验。

4、条带拉伸试验的主要指标是什么？试验过程中夹具对试验结果有哪些影响？应如何避免其影响？

答：主要指标：拉伸强度、试样最大负荷下的伸长率。

 夹具影响：试样在夹具中滑移，或者多于1/4的试样在钳口附近5mm范围内断裂。

 如何避免：夹具方面（夹具内加衬垫；对夹在钳口内的试样加以涂层；改进夹具钳口表面）。

七、计算题：

1.已知某单向土工格栅的纵向条带拉伸试验数据如下：

(2).请根据标准差的值舍去在±Kσ范围以外的测定值后，计算其平均值。(K取1.67)。

解：延伸率=（最终长度-初始长度）/初始长度=%

    - - - - - -                                          （ 2分 ） 

延伸率平均值=（X1+X2+ - - - +X5）/5=  14.4 %

  延伸率标准差 =  5.9%

  延伸率变异系数=标准差/平均值=40.9

  根据±Kσ  计算有效范围为4.6 ~24.3 %

    舍去26.2%的延伸率平均值= 11.5 %                      （ 4分 ） 

拉力平均值=（X1+X2+ - - - +X5）/5=1.26  kN 

拉力标准差=   kN

拉力变异系数=标准差/平均值=16.6

根据±Kσ  计算有效范围为0.91~1.61 kN

    舍去1.68 kN的拉力平均值= 1.16 kN                     （ 4分 ）

八、实践题：

1、叙述土工织物单位面积质量项目的样品制备、状态调节及试验过程。

答：制样要求：

①试样数量：不得少于10块，对试样进行编号。

②试样面积：对土工织物，试样面积为10000mm2，裁剪和测量精度为1mm；对土工格栅、土工网这类孔径较大的材料，试样尺寸应能代表该种材料的全部结构。可放大试样尺寸，剪裁时应从肋间对称剪取，剪裁后应测量试样的实际面积。                                         （ 4分 ）

状态调节：

试样应在标准大气条件下调湿24h，标准大气按GB 6529规定的三级标准：温度20±2℃、相对湿度65％±5％。                       （ 2分 ）

试验过程：

将剪裁好的试样按编号顺序逐一在天平上称量，并细心测读和记录，读数应精确到0.01g。

计算每块试样的单位面积质量，保留小数一位；

计算l0块试样单位面积质量的平均值G,精确到0.1g／m2；同时计算出标准差和变异系数CV。                                     （ 4分 ）

2、叙述土工织物厚度项目的样品制备、状态调节及试验过程。

答：制样要求：

①试样数量：不得少于10块，对试样进行编号。

②试样面积：对土工织物，试样面积为10000mm2，裁剪和测量精度为1mm；对土工格栅、土工网这类孔径较大的材料，试样尺寸应能代表该种材料的全部结构。可放大试样尺寸，剪裁时应从肋间对称剪取，剪裁后应测量试样的实际面积。                                         （ 4分 ）

状态调节：

试样应在标准大气条件下调湿24h，标准大气按GB 6529规定的三级标准：温度20±2℃、相对湿度65％±5％。                       （ 2分 ）

试验过程：

将剪裁好的试样按编号顺序逐一在天平上称量，并细心测读和记录，读数应精确到0.01g。

计算每块试样的单位面积质量，保留小数一位；

计算l0块试样单位面积质量的平均值G,精确到0.1g／m2；同时计算出标准差和变异系数CV。                                              （ 4分 ）

3、叙述土工织物宽带拉伸试验项目的试验操作过程。（不包括样品制备、状态调节）

答：①拉伸试验机的设定：土工织物，试验前将两夹具间的隔距调至100mm±3mm。选择试验机的负荷量程，使断裂强力在满量程负荷的30％-90％之间。设定试验机的拉伸速度，使试样的拉伸速率为名义夹持长度的(20％±1％)／min。         （ 2分 ）

②夹持试样：将试样在夹具中对中夹持，注意纵向和横向的试样长度应与拉伸力的方向平行。合适的方法是将预先画好的横贯试件宽度的两条标记线尽可能地与上下钳口的边缘重合。对湿态试样，从水中取出后3min内进行试验。        （ 2分 ）

③试样预张：对已夹持好的试件进行预张，预张力相当于最大负荷的1％，记录因预张试样产生的夹持长度的增加值L’0。                                （ 1分 ）

④使用伸长计时：在试样上相距60mm处分别设定标记点(分别距试样中心30mm)，并安装伸长计，注意不能对试样有任何损伤，并确保试验中标记点无滑移。 （ 1分 ）

⑤测定拉伸性能

 5mm范围内断裂，结果应予剔除；纵横向每个方向至少试验5块有效试样。                                                     （ 4分 ）

4、叙述土工织物CBR顶破强力试验项目的试验操作过程。（不包括样品制备、状态调节）

答：①试样夹持：将试样放人环形夹具内，使试样在自然状态下拧紧夹具，以避免试样在顶压过程中滑动或破损。                                           （ 2分 ）

②将夹持好试样的环形夹具对中放于试验机上，设定试验机满量程范围，使试样最大顶破强力在满量程负荷的 30％～90％范围内，设定顶压杆的下降速度为 60mm／min±5mm/min。                                                   （ 4分 ）

③启动试验机，直到试样完全顶破为止，观察和记录顶破情况，记录顶破强力(N)和顶破位移值(mm)。如土工织物在夹具中有明显滑动，则应剔除此次试验数据，并补做试验至 5 块有效为止。                                          （ 4分 ）