非织造土工布独特的纤维三维网络结构使其具有良好的排水性能和保沙土性能,以此代替传统的砂砾渗滤层,不仅可以节省投资而且还能缩短施工周期。土工布渗滤层设计及选用的重要依据是其透水性能和保土性能,而这两个性能的重要特征指标为其孔径。准确测定土工布的孔径有利于工程上更加合理地选用土工材料。本文结合实际工作经验,对土工布孔径测试方法归纳如下。
1孔径参数
孔径参数主要包括有效孔径、特征孔径、平均孔径、 孔径、小孔径、泡点孔径、孔径分布、孔隙率等[3]。
1.1有效孔径(Oe)
JTGE50—2006《公路工程土工合成材料试验规程》中的定义如下:能有效通过土工织物的近似 颗粒直径,例如O90表示土工织物中90%的孔径低于该值[4]。GB/T14799—2005《土工布及其有关产品有效孔径的测定》中定义则如下:有效孔径是能有效通过土工布的近似 颗粒直径,例如090表示土工布中90%的孔径低于该值[5]。
1.2等效孔径EOS(或称表观孔径AOS)
SL/T235—1999《土工合成材料测试规程》中定义如下:以土工织物为筛布对颗粒料进行筛析,当一种颗粒料的过筛率(通过织物的颗粒料重量与颗粒料总重量之比)为5%时,则该颗粒粒径尺寸定为土工织物的等效孔径[6]。GB50290—1998《土工合成材料应用技术规范》及SL/T225—1998《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》中定义如下:土工织物的 表观孔径[7-8]。JTJ/T019—1998《公路土工合成材料应用技术规范》中定义如下:用于表示织物型土工合成材料孔隙大小的指标。采用不同的筛余率标准,可得到不同的等效孔径值[9]。
国内具有一定生产规模和技术水平的土工布生产企业时感到,土工布不仅对提高目前我国江河湖海整治工程的质量、降低工程造价有着十分重要的意义,而且对开拓市场、调整纺织业结构等也有着十分重要的意义,在 积极调整财政政策、扩大基本建设投入的大背景下,能够成为当前我国经济发展中一个闪耀的“亮点”。土工布主要是指以聚丙烯、聚脂切片等高分子聚合物为原料,用于土木工程的新型合成材料。按生产方法可分为非织造、织造型、合成型等多种类型,不同类型的土工布有着不同的功能。主要有过滤功能、排水功能、隔离功能、加筋功能、防渗功能、防护作用。首先土工布市场巨大。据统计,在我国现有的25万公里的堤防中,有75%需要进行基础处理和除险加固。而历来水利工程都是土工布 的应用市场,仅长江口深水航道整治工程一期工程就需用复合土工织物1400万平方米,无纺土工织物67万平方米,土工模袋59万平方米,用量十分可观。此外,在公路、机场建设、铁路、环境保护等工程中也都可大量使用土工布。发展土工布,还有助于纺织企业扭亏增盈和促进纺织工业结构调整。土工布在水利、公路、海堤、铁路、机场等工程中的应用十分广泛,对于提高工程质量、降低工程造价、加快工程进度具有重要作用,被誉为继钢材、木材、水泥之后的第四种建材。在国外,美国50年代末就开始使用土工布,50年代末建设的举世闻名的荷兰海防工程也大量使用了土工布。德国、法国、英国、日本等均将大量土工织物应用于多种工程之中。目前,全世界100多个 和地区的10万多个工程中每年使用土工织物在10亿平方米以上(约40万吨),并且以每年9%的速度递增。
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