岩土工程:土工合成材料測試規程(21)

21 蠕變試驗
21.1 目的和適用範圍來源:
21.1.1 本試驗用於測定土工合成材料的拉伸蠕變變形及拉伸蠕變破壞強度。
21.1.2 本試驗適用於各類土工合成材料。
21.2 引用標準
astmd5262—95《土工合成材料無側限條件下的拉伸蠕變特性試驗》。
21.3 試驗設備及用縣
21.3.1 試驗裝置:
1 試驗儀器應安裝在無振動的地方。
2 當有多台試驗儀時,每台試驗儀應是獨立的,互不干擾的,當對一台儀器的試樣加荷,或某一台儀器的試樣發生斷裂而引起的顫抖或振動對周邊試驗應無影響。
3 試驗室的室溫應保持為(20±2)℃,相對濕度為(60±10)%。
21.3.2 夾具:應符合本規程9.3.2規定。
21.3.3 加荷裝置:可採用砝碼、槓桿或氣壓方式,加荷要求迅速而乎穩,並在試驗過程中保持不變。荷載精確度應控制在所加荷載的±1%範圍內。
21.3.4 伸長計:用以測定伸長量,讀數應精確至0.003mm。
21.4 試樣製備
21.4.1按本規程3.3.1規定裁剪試樣。
21.4.2 試樣尺寸:
1 應採用寬條試樣,應符合本規程9.4.3規定。
2 對於斷裂強度大於100kn/m的高強土工織物,如受到設備限制,可用寬100mm的試樣替代寬200mm的試樣。
3 對於土工格柵,試樣至少應包含3根縱向筋條及1根橫向肋條。
21.4.3 分別剪取縱向及橫向試樣。試樣數量根據試驗需要決定。
1 當設計需要不同荷載水平的蠕變特性時,可採用4級荷載,分別為20%、30%、40%、60%極限荷載。
2 如只需要設計荷載下的蠕變特性時,可採用2級荷載,一級為設計荷載;另一級大於設計荷載,荷載大小由設計人員規定。
3 當需要了解溫度對蠕變特性的影響時,則除了進行上面標準溫度(20±2℃)下的試驗外,可分別在(1o±2)℃和(40±2)℃兩種溫度下進行試驗。也可按照現場條件而定。
21.5 操作步驟
21.5.1 將室溫度調至20±2℃和濕度為60±10%,試樣在此環境下至少應靜置24h。
21.5.2 將試樣放入夾具內夾緊。試樣應對中使不受偏心荷載,應符合本規程9.5.4規定。
21.5.3 將伸長儀直接安裝在試樣上。 
1 對土工織物,可將初始計量長度設定為75mm。來源:
2 對土工格柵,應放在節點位置。 
21.5.4 按本節21.5.1~21.5.3規定分別對同一組蠕變試驗的其餘各荷載水平的試樣進行安裝。
21.5.5 施加預拉荷載,將預拉荷載迅速而平穩地分別加到各試樣上,預拉荷載包括加荷設備和夾具的重量。施加預拉荷載和施加試驗全部荷載的時間間隔不應超過10min。並記錄由預拉荷載引起的伸長量,取施加預拉荷載後的試樣應變作為初讀數。
1 試樣抗拉強度不大於17.5kn/m,預拉荷載45n。
2 試樣抗拉強度大於17.5kn/m,預拉荷載為抗拉強度的1.25%,但最大不超過300n。
21.5.6 迅速而平穩地分別將相應各應力水平的荷載加到各試樣上,並記錄加荷時間(不計施加預拉荷載時間)。
21.5.7 測量各試樣伸長量。
1 可按下列時間間隔測記變形增長值:1min、2min、6min、10min及30min;和1h、2h、5h、10h、30h、100h、500h及1000h,以後每500h測量一次,直至試驗結束。
2 當蠕變變形出現突變情況,應增加讀數次數。

21.5.8 試樣斷裂或試驗已達規定測量時間,試驗終止。對斷裂試樣,記錄破壞形式、位置及達到破壞的時間。
21.6 計 算
21.6.1 按下式計算各時間的應變:
ε=△l×100/lr(21.6.1)

 
式中ε——應變,%;
△l——加預拉荷載至測讀時間的伸長量,mm;
 lr——初始計量長度與預拉荷載伸長量之和,mm。

21.6.2 以應變(%)為縱坐標和時間(h)為橫坐標作圖,見圖21.6.2。當採用多級荷載試驗時,應標出各條曲線相應的單寬荷載(kn/m)。
圖21.6.2蠕變試驗曲線
21.6.3 對於土工格柵,按下式計算單寬荷載:
(21.6.3)

 
式中a——單寬荷載,kn/m;
f——施加的荷載,kn;
nr——試樣的助條數,條;
nt——單位寬度的筋條數,條。

21.7 記錄
21.7.1 蠕變試驗記錄格式,見表a19。