塑料盲沟是一种新型的复合土工排水材料,在某些工程的尝试实践中表现出良好的集排水性能!有些学者对其性能也进行了一些研究,并给出了塑料盲沟材料排水性能的计算方法[23],但还没有形成
针对该产品质量的具体试验检测方法的规范标准4.3]塑料盲沟埋在地下,其上部有土压力和移动荷载,因此要求其具有一定的抗压强度。本文将从公路排水对材料的基本要求的角度出发,对塑料盲沟材料的抗压强度性能的测试方法进行研究。塑料盲沟的抗压性能需通过试验确定,通常在万能试验机上对塑料盲沟进行抗压试验。试件长度宜取 250mm对于矩形塑料盲沟,采用平板压具就可以了,但对于圆形塑料盲沟，就必须采用相对应的圆弧形压具，这样会使检测结果更加公正、客观、接近真值
塑料盲沟抗压强度试验方法
1试验原理
试验原理可归纳为以下4 个步骤
(1)根据工程设计要求的总荷载,均划为几等分逐级加荷,读出每级荷载下的变形量。重复以上步骤测定另外两根管子
按下式计算扁平率:
第i级荷载时的扁平率，%;式中;U一-
AD---第i级荷载时的管径径向变形量,mm;
D一管的直径,mm。
(2)分别绘出3根管子的扁平率与荷载关系曲线
(3)绘出平均的扁平率与荷载关系曲线。
(4)通过关系曲线,求出扁平率 5%、10%、15%、20%的抗压强度
2.试验所需设备及夹具
试验设备微机控制电子式万能试验机 CMT4304配 30kN 的拉压力传感器,精度0.5级)。加压模块:如图1所示,方形硬木中央的圆孔直径相应于试样直径,两对开硬木之间的间隙约为孔径的 1/3.模块长度宜取 250mm,塑料盲管上下模块的两侧设与底座相垂直的导向板。
3.试验用试样
试样准备:管径<250mm时试样长为250mm;管径>250mm时,试样长至少应与管径成1:1的比例。
4.试验过程
将下模块、塑料盲沟及上模块依次装入试验机上,使两端齐在模块上的应居中并保证全部传递到塑料盲管上。预先施加 5N 的荷载使模块与管子密合接触,然后将力值、位移清零。然后按试验原理列出的试验步骤进行试验
三、应用分析与结论
1.应用分析
本文选用外径p80内径50的塑料盲沟为例试样长为250mm,试样数量为3根根据尺寸要求笔者自行加工了一套专用夹具,如图 2 所示。
1-试样;2-上模块;3-下模块;4-导向板
试样的承压面积为 246X10mm根据工程设计要求的总荷载均划分为50kPa 150kPa.250kPa 350kPa,450kPa共5级,逐级加荷,读出每级荷载下的变形,并计算出扁平率,见表1。根据表1的结果,分别绘出3根管子的扁平率与抗压强度的关系曲线并绘出平均的扁平率与抗压强度的关系曲线,如图3~图6所示。通过图6 的关系曲线,求出扁平率 5%10%15%20%的抗压强度,见表 2。
2.结论
塑料盲沟的抗压强度与扁平率的关系跟原材料、塑料丝的粗细、空隙率等有关,通过以上的关系曲线可以得出以下4个结论:
(1)抗压强度与扁平率基本上为非线性关系。当丝束接触时,压力增加较快;
(2)当塑料盲沟的丝束密集时,即空隙率越小则耐压性能越好;(3)塑料盲沟抗压特性的回复性较大,当压力卸去以后,塑料盲沟基本上能恢复原来形状;(4)塑料盲沟呈立体网状结构,可以承受各个方向的压力,不会像软式透水管因压力不垂直轴线而出现倒伏、压扁现象
四、结语
塑料盲沟是一种新型排水材料，广泛应用于高速公路隧道工程中,其抗压强度是公路排水设计选材过程中最关心的性能指标,外加荷载会使塑料盲沟材料产生变形,从而影响其排水能力。因此，本文作者从公路排水对材料的基本要求的角度出发,对塑料盲沟材料的抗压强度性能的测试方法进行了研究，为规范标准的编制提供了试验依据,供同行参考和探讨。
刘建华,郭忠印.塑料盲沟材料性能测试分析与应用技术探讨[]].公路,2004,(11).武良金,吴福生,刘永强,等.塑料盲沟材料性能指标初探[]].河海大学学报,2003,(5).吴福生,张树奎,刘家豪.塑料盲沟水力学性能试验[]J].灌溉排水,2001,(9).中华人民共和国行业标准.JTJ 018--97 公路排水设计规范[S].北京:人民交通出版社,1997.中华人民共和国行业标准.SL/T 235-1999 土工合成材料测试规程[S].北京:中国水利水电出版社,1999
