塑料盲溝是一種新型的復(fù)合土工排水材料,在某些工程的嘗試實(shí)踐中表現(xiàn)出良好的集排水性能!有些學(xué)者對(duì)其性能也進(jìn)行了一些研究,并給出了塑料盲溝材料排水性能的計(jì)算方法[23],但還沒有形成
針對(duì)該產(chǎn)品質(zhì)量的具體試驗(yàn)檢測(cè)方法的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)4.3]塑料盲溝埋在地下,其上部有土壓力和移動(dòng)荷載,因此要求其具有一定的抗壓強(qiáng)度。本文將從公路排水對(duì)材料的基本要求的角度出發(fā),對(duì)塑料盲溝材料的抗壓強(qiáng)度性能的測(cè)試方法進(jìn)行研究。塑料盲溝的抗壓性能需通過試驗(yàn)確定,通常在萬能試驗(yàn)機(jī)上對(duì)塑料盲溝進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。試件長度宜取 250mm對(duì)于矩形塑料盲溝,采用平板壓具就可以了,但對(duì)于圓形塑料盲溝，就必須采用相對(duì)應(yīng)的圓弧形壓具，這樣會(huì)使檢測(cè)結(jié)果更加公正、客觀、接近真值
塑料盲溝抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法
1試驗(yàn)原理
試驗(yàn)原理可歸納為以下4 個(gè)步驟
(1)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求的總荷載,均劃為幾等分逐級(jí)加荷,讀出每級(jí)荷載下的變形量。重復(fù)以上步驟測(cè)定另外兩根管子
按下式計(jì)算扁平率:
第i級(jí)荷載時(shí)的扁平率，%;式中;U一-
AD---第i級(jí)荷載時(shí)的管徑徑向變形量,mm;
D一管的直徑,mm。
(2)分別繪出3根管子的扁平率與荷載關(guān)系曲線
(3)繪出平均的扁平率與荷載關(guān)系曲線。
(4)通過關(guān)系曲線,求出扁平率 5%、10%、15%、20%的抗壓強(qiáng)度
2.試驗(yàn)所需設(shè)備及夾具
試驗(yàn)設(shè)備微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī) CMT4304配 30kN 的拉壓力傳感器,精度0.5級(jí))。加壓模塊:如圖1所示,方形硬木中央的圓孔直徑相應(yīng)于試樣直徑,兩對(duì)開硬木之間的間隙約為孔徑的 1/3.模塊長度宜取 250mm,塑料盲管上下模塊的兩側(cè)設(shè)與底座相垂直的導(dǎo)向板。
3.試驗(yàn)用試樣
試樣準(zhǔn)備:管徑<250mm時(shí)試樣長為250mm;管徑>250mm時(shí),試樣長至少應(yīng)與管徑成1:1的比例。
4.試驗(yàn)過程
將下模塊、塑料盲溝及上模塊依次裝入試驗(yàn)機(jī)上,使兩端齊在模塊上的應(yīng)居中并保證全部傳遞到塑料盲管上。預(yù)先施加 5N 的荷載使模塊與管子密合接觸,然后將力值、位移清零。然后按試驗(yàn)原理列出的試驗(yàn)步驟進(jìn)行試驗(yàn)
三、應(yīng)用分析與結(jié)論
1.應(yīng)用分析
本文選用外徑p80內(nèi)徑50的塑料盲溝為例試樣長為250mm,試樣數(shù)量為3根根據(jù)尺寸要求筆者自行加工了一套專用夾具,如圖 2 所示。
1-試樣;2-上模塊;3-下模塊;4-導(dǎo)向板
試樣的承壓面積為 246X10mm根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求的總荷載均劃分為50kPa 150kPa.250kPa 350kPa,450kPa共5級(jí),逐級(jí)加荷,讀出每級(jí)荷載下的變形,并計(jì)算出扁平率,見表1。根據(jù)表1的結(jié)果,分別繪出3根管子的扁平率與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系曲線并繪出平均的扁平率與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系曲線,如圖3~圖6所示。通過圖6 的關(guān)系曲線,求出扁平率 5%10%15%20%的抗壓強(qiáng)度,見表 2。
2.結(jié)論
塑料盲溝的抗壓強(qiáng)度與扁平率的關(guān)系跟原材料、塑料絲的粗細(xì)、空隙率等有關(guān),通過以上的關(guān)系曲線可以得出以下4個(gè)結(jié)論:
(1)抗壓強(qiáng)度與扁平率基本上為非線性關(guān)系。當(dāng)絲束接觸時(shí),壓力增加較快;
(2)當(dāng)塑料盲溝的絲束密集時(shí),即空隙率越小則耐壓性能越好;(3)塑料盲溝抗壓特性的回復(fù)性較大,當(dāng)壓力卸去以后,塑料盲溝基本上能恢復(fù)原來形狀;(4)塑料盲溝呈立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可以承受各個(gè)方向的壓力,不會(huì)像軟式透水管因壓力不垂直軸線而出現(xiàn)倒伏、壓扁現(xiàn)象
四、結(jié)語
塑料盲溝是一種新型排水材料，廣泛應(yīng)用于高速公路隧道工程中,其抗壓強(qiáng)度是公路排水設(shè)計(jì)選材過程中最關(guān)心的性能指標(biāo),外加荷載會(huì)使塑料盲溝材料產(chǎn)生變形,從而影響其排水能力。因此，本文作者從公路排水對(duì)材料的基本要求的角度出發(fā),對(duì)塑料盲溝材料的抗壓強(qiáng)度性能的測(cè)試方法進(jìn)行了研究，為規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的編制提供了試驗(yàn)依據(jù),供同行參考和探討。
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