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快乐十分助手最新版:土工合成材料孔徑

時間:2017-08-04 16:10   作者:青島AG亚游集团材料 點擊: 次
土工合成材料孔徑(pore sitz)
1.孔徑的定義
土工合成材料的透水性、導水性和保持土粒的性能都與其孔隙通道的大小和數量有關,土工織物孑L隙的大小通常以孔徑(符號0)代表,單位為mm。土工織物的孔徑是很不均勻的,不但不同規格的產品其孔徑各不相同,而且同一種織物中也存在著大小不等的孑L隙通道。同時孔隙的大小隨織物承受的壓力而變化,因而孔隙只是一個人為規定的反映織物通道大小的代表性指標。現已提出的一些表示孔徑的方法有:有效孔徑0。( Effective Pore Size),其含義是有效地反映織物的濾層性質,亦即阻止土顆粒通過的粒徑;1972年Calhaun提出等效孔徑(Equivalent Opening Size),簡稱EOS,其含義相當于織物的表觀最大孔徑,也是能通過的土顆粒的最大粒徑,這與美國陸軍工程師團提出表觀孔徑( ApparentOpening Size),簡稱AOS -致。不同的標準對EOS(或AOS)的規定有所差別,例如美國ASTM取0夠為EOS,即用已知粒徑的玻璃微珠在土工織物上過篩,如果僅有5%(質量分數)的顆粒通過織物,則該粒徑即為095。
2.測試方法的選擇
測定土工合成材料孔徑的方法有直接法和間接法兩種。直接法有顯微鏡測讀和投影放大測讀法,間接法包括干篩法、濕篩法、動力水篩法、水銀壓入法和滲透法等。其中對干篩法已積累了較多的經驗,且操作簡便,可以利用土工試驗室已有的儀器設備,在確定EOS時,一般誤差在允許范圍內,故雖然還存在一些問題,仍被廣泛采用。它既適用于無紡織物,也可用于有紡織物。對孔隙尺寸較大的土工合成材料,如有紡織物和土工網,當孔隙形狀比較規則時,可以考慮采用顯微鏡測讀法,該法直觀、可靠,直接給出孔隙的數量和大小,然而測讀的范圍較?。ㄒ話閎?5.4mm×25.4mm的試樣),故代表性較差,且工作量大(一平方英寸范圍內約有200個孔)。
(1)干篩法用土工合成材料(例如織物)試樣作為篩布,將預先率定出粒徑的硅砂放在篩布上振篩,稱量通過篩布的硅砂的質量,計算出截留在織物內部和上部砂的質量占砂粒總投放量的百分比(篩余率)。取不同粒徑的硅砂進行試驗,測得相應的篩余率,繪制出篩余率與粒徑(對數坐標)的關系曲線,如圖3 -1所示。根據曲線可以判斷孔徑的分布情況,曲線上縱坐標95%的點對應的橫坐標即為095。從曲線上還可查得其他特征孔徑,例如090或050,以便應用于不同的濾層設計準則。
試驗前,必須對硅砂粒徑進行率定,即用篩分法將硅砂分成不同的粒組,例如,0.06。0.075mm,0.075一0.09mm等。所謂粒徑系指每個粒組界限粒徑的平均值。
粒徑/mm圖3-1孔徑分布曲線
試驗中,每次投放一種粒徑的硅砂50g,振篩時間為10rnin,采用的標準分析篩,外徑為200mm。用下式計算篩余率,即未通過的質量百分率
R:Mt MM9 x1000/o    (3 - 6)
一  M.式中  M.——某粒徑硅砂的投放量(g) ;
肘,——篩析后通過織物的硅砂質量(g)。
用另一種粒徑的硅砂重復上述步驟。取得不少于3。4級連續分布的粒徑的篩余率后即可在半對數坐標系上繪制孔徑分布曲線。
干篩中不采用玻璃微珠的原因是它的靜電吸附現象很明顯,即當采用較小粒徑(例如小于0.07mm)的微珠時,由于振篩引起顆粒間的相互摩擦,產生靜電吸附,測得的M。反而比較大粒徑的小。硅砂的靜電吸附現象不明顯,且價格低,故采用硅砂。
在振篩時間規定后,驅使硅砂通過織物的能量還與振篩機的頻率、振幅有關,由于振篩機的型號和技術特性各不相同,很難給出統一規定,還需要進一步徽對比研究工作。
粒徑/mm圖3-2孔徑累積頻率曲線(2)顯微鏡直接測讀法該法用具有兩個坐標讀數的顯微鏡直接測讀有紡妒各孔經緯纖維之間的縫寬菇和',,則孔的面積近似為緲,然后換算成等面黲圃鈞直徑作為孔徑,即D=,丌。以孔徑的對數值為橫坐標,以小于某孔鰱的孔數占測讀總孔數的百分比(累積頻率)為縱坐標,繪制孔徑累積頻率曲如圖3—2。該曲線反映了織物孔徑的分布情況。曲線上縱坐標為95%的點橫坐標即為等效孔徑D,,,單位為mm。與該法原理相同的有投影測讀法。將拍攝后投影放大一定倍數,直接在投影上量測縫寬戈和,,,然后縮小相同倍算。
(3)濕篩法和動力水篩法這兩種方法可以消除振篩時的靜電吸附現象。濕與于篩法基本相似,只是在篩分過程中把水噴灑在織物試樣和標準砂上,最測通過試樣的烘干砂粒的質量肘。。動力水篩法是靠水在織物中流動的滲透動砂粒通過織物。在試驗中水流不斷地反復流動,但以某方向為主,參見圖。四個過濾框保持鉛垂狀態隨著主軸旋轉,不斷浸入水中,再離開水面。共延續20h以上,經過2000次水上、水下循環,測定通過織物集于水槽中的砂粒質量肘。。動力水篩法的優點是試驗條件比較接近于織物濾層的實際工作條件,缺點是需時太長,且操作復雜。
(4)其他測量方法  水銀壓入法是利用許多材料對水銀的斥力大于吸力,對細微通道不加壓力不能進入的特點,利用Washburn方程就可以求得孔徑式中  r-孔隙半徑,單位為ACIA=
10 -7 mm;
p-加于水銀的壓力,單位是at  (lat= 98066Pa)。

這種方法已廣泛地用于測有孔材料的孔徑大小,當然也可應用于測定±工織物孔隙的大小。但是由于織物纖維的柔性和孔隙的易變性,測量結果往往不盡可靠。
        滲透法是利用無粘性土平均粒徑與滲透系數之間的經驗公式,通過測定織物的滲透系數和孔隙率反求一個所謂的平均孔隙直徑。但在濾層設計中,只知道平均孔徑往往是不夠的,并且織物的滲透系數和孔隙率的測定都有較大的誤差,因此滲透法還沒有得到廣泛的應用。
        應力對織物孔徑有很大影響。當織物受到沿織物平面的拉力或法向壓力作用時,織物的孔徑將會發生變化。目前尚無較好的方法測定應力對孔徑的影響,一種間接的方法是根據織物厚度的變化推求孔徑的變化,但在現階段仍采用無壓情況下測得的孔徑作為土工織物濾層設計的依據,并根據大量工程中受壓織物濾層運用的經驗去建立相應的準則。
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