上海湘杰儀器淺談?dòng)绊懲凉ず铣刹牧侠煸囼?yàn)的因素

    摘 要 :土工合成材料試樣邊緣出現(xiàn)的毛刺、分叉、裁剪不整齊等也會(huì)影響拉伸試驗(yàn)結(jié)果,這些因素會(huì)導(dǎo)致試樣抗拉強(qiáng)度偏低,我們?cè)跈z測(cè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,避免以上影響因素的發(fā)生,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞 :合成材料；檢測(cè)；拉伸

    土工合成材料已日益廣泛地應(yīng)用于公路工程結(jié)構(gòu)中，成為公路工程*的一種重要材 料。土工合成材料發(fā)展很快，大量新材料、新工藝不斷出現(xiàn)，要檢測(cè)的項(xiàng)目也不斷增多，其中主要的測(cè)試項(xiàng)目之一是拉伸試驗(yàn)。

    本文主要介紹影響土工合成材料拉伸試驗(yàn)機(jī)中的幾個(gè)關(guān)鍵因素。

 1.試樣尺寸的選擇

    檢測(cè)之前，要先將試樣根據(jù)各種檢測(cè)的需要進(jìn)行裁剪。土工合成材料一般裁剪成寬條試樣與窄條試樣兩種形式，而大孔徑的土工材料，則有一些特別的規(guī)定。

1.1寬條試樣

    寬條試樣的寬度一股為 200mm， 長(zhǎng)度至少 200mm。裁剪實(shí)際長(zhǎng)度要視夾具而定，保證有足夠的長(zhǎng)度使試樣伸出夾具。如果是有紡?fù)凉た椢?，則裁剪試樣的寬度要210mm，同時(shí)在試樣兩邊拆去大約相同數(shù)量的纖維，以使試樣寬度為200mm才可進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2窄條試樣

    窄條試樣裁剪寬度一般為50mm，長(zhǎng)度至少200mm。裁剪時(shí)也要保證有足夠的長(zhǎng)度使試樣伸出夾具。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其計(jì)量長(zhǎng)度為100mm。有紡?fù)凉た椢铮嚇硬眉舨莩L(zhǎng)度至少為60mm，寬度要達(dá)到50mm才可進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3試樣尺寸

    土工格柵、土工網(wǎng)等大孔徑材料（當(dāng)量孔徑大于10mm），拉伸試驗(yàn)的寬度和長(zhǎng)度均應(yīng)包括一個(gè)或多個(gè)完整的肋（格柵）或者一個(gè)或多個(gè)完整的網(wǎng)孔。裁剪試樣應(yīng)從肋間或網(wǎng)孔間對(duì)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）條的限制。

    在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，除了測(cè)干態(tài)強(qiáng)度外，還要檢測(cè)濕態(tài)強(qiáng)度。此時(shí)，就要裁剪兩倍的長(zhǎng)度，然后剪為二塊，一塊測(cè)干強(qiáng)度，另一塊測(cè)濕強(qiáng)度。實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：對(duì)有紡織物，在條寬較小時(shí)其試驗(yàn)強(qiáng)度偏大。50mm窄條試樣的抗拉強(qiáng)度比100mm寬條試樣高10%~20%。無(wú)紡?fù)凉た椢飫t偏低10%~30%，因此我們通常采用寬條試樣，這樣可一定程度地減少試驗(yàn)誤差。

    研究表明，試樣尺寸及開關(guān)對(duì)抗拉強(qiáng)度有校大影響，特別是無(wú)紡?fù)凉た椢锢w維松散，織物組織受力后極易被除破壞，頸縮量很大，強(qiáng)度明顯降低。而有紡?fù)凉た椢餀M絲各自在大體獨(dú)立，較難引起因張拉方向變形而產(chǎn)生的橫向收縮，因而頸縮量較小，對(duì)其抗拉強(qiáng)度影響也不大。因此試驗(yàn)時(shí)為了減少試樣尺寸對(duì)頸縮的影響，應(yīng)盡量加大寬度把頸縮現(xiàn)象控制到小。

 2拉伸速率的影響

    進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)時(shí)，一般速率50mm/min進(jìn)行拉伸。拉伸速率對(duì)抗拉強(qiáng)度也有一定影響，一般拉伸速度越大抗拉強(qiáng)度越大。用低的拉伸速度進(jìn)行檢測(cè)偏于安全，為反映工程實(shí)際，上都趨于采用較慢的拉伸速率。一般為10mm/min。但實(shí)際上，某些土工合成材料達(dá)到破壞時(shí)變形很大，特別是無(wú)紡?fù)凉た椢锟蛇_(dá)60%以上，加上土工合成材料試件的不均勻性，需要反復(fù)多次進(jìn)行試驗(yàn)，因些綜合拉伸速度影響及縮短時(shí)間的需要，我們通常采用50mm/min的速度進(jìn)行試驗(yàn)。

    如果拉伸速度選擇不當(dāng)?shù)脑挘嚇佑锌赡茉阢Q口內(nèi)打滑或在鉗口邊緣斷裂，為防止這種情況發(fā)生，通常要在鉗口內(nèi)加襯墊，或者將鉗口內(nèi)的土工合成材料用固化膠加強(qiáng)，也可改進(jìn)鉗口面。

3 夾具的影響

    夾具是試樣拉伸試驗(yàn)過(guò)程中的關(guān)鍵部件 ， 無(wú)論寬條還是窄條試樣，在檢測(cè)時(shí)都要將整個(gè)試樣均勻地夾持在夾具內(nèi)，并要求拉伸時(shí)土工合成材料在整個(gè)寬度上產(chǎn)生均勻的應(yīng)力。鉗口面要有一定的約束作用，防止試樣在鉗口內(nèi)打滑，同時(shí)，又要防止試樣在鉗口內(nèi)被破壞。當(dāng)沿寬度方向的夾持力不均勻時(shí)，極易造成局部應(yīng)力集中，使用試樣檢測(cè)強(qiáng)度低于實(shí)際值。

對(duì)于土工柵和土工網(wǎng)等材料，由于材料在直接接觸剛性?shī)A具時(shí)，試樣容易受損，在夾持不均勻時(shí)，也容易使上工網(wǎng)或格柵局部應(yīng)力集中而影響測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性。因此，在夾持此類材料時(shí)，在夾具和土工格柵（網(wǎng)）之間應(yīng)有柔性襯墊。

當(dāng)寬條試樣有效寬度為200mm時(shí)，夾具的實(shí)際寬度不應(yīng)小于210mm；當(dāng)窄條試樣有效寬度為50mm時(shí)，夾具實(shí)際寬度不應(yīng)小于60mm。為滿足某土工合成材料變形較大的要求，檢測(cè)時(shí)，殘余分子夾具間的大凈距要保證不小于300mm。

    土工合成材料試樣加工時(shí)邊緣出現(xiàn)的毛刺、分叉、裁剪不整齊等現(xiàn)象也是影響拉伸試驗(yàn)結(jié)果的因素，這些因素都會(huì)慎重試樣抗拉強(qiáng)度偏低。實(shí)踐證明，只要我們?cè)跈z測(cè)過(guò)程中嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，避免以上影響因素的發(fā)生，就能保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。