第11章 土工合成材料.pptx

安徽工业大学本科生课程
机械工业出版社
CHINA MACHINE PRESS
Civil Engineering Materials
（第十一章 土工合成材料）
主讲人：XXX
教学目标
掌握：土工合成材料在工程度方向垂直的整幅宽度。
意义：它反映了材料的有效使用面积。
测试方法：钢尺直接测量。
土工合成材料的性能
（4）当量孔径
定义：是指土工格栅、土工网等大孔径的土工合成材料的网孔尺寸通过换算折合成与其面积相当的圆形孔的孔径。
意义：它是检验材料尺寸规格的主要物理指标。
测试方法：用游标卡尺测量。
公式： De= 式中：De—当量孔径（mm）；
A—网孔面积（ ）。
土工合成材料的性能

主要包括拉伸性能、撕破强力、顶破强力、刺破强力、穿透强力和摩擦性能等。
（1）拉伸性能
定义：是指材料抵抗拉伸断裂的能力。
意义：它是评价土工合成材料使用性能及工程设计计算的最基本技术指标。
测试方法：宽条拉伸试验、接头/接缝宽条拉伸试验和条带拉伸试验。
土工合成材料的性能
（2）撕破强力
定义：是指材料受荷载作用直至撕裂破坏时的极
限破坏应力。
意义：反映了土工合成材料抵抗扩大破损裂口的能力，是评价土工织物和土工膜破损的扩大程度难易的重要力学指标。
测试方法：梯形法
图5 撕破强度梯形试 样示意图
土工合成材料的性能
（3）顶破强力
定义：是指材料受顶压荷载直至破裂时的最大顶
压力。
意义：反映了土工合成材料抵抗各种法向静态
应力的能力，是评价土工合
成材料力学性能的重要指标。
测试方法：CBR顶破试验
图6 顶破试验示意图
土工合成材料的性能
（4）刺破强力
定义：是指材料受顶刺荷载直至破裂时的最大顶
刺压力。
意义：反映了土工合成材
料抵抗小面积集中荷载的能力，
是评价土工合成材料强度的力
学指标。
测试方法：刺破强力试验
1-试样；2-环形夹具；
3-Φ8mm平头顶杆
图7 刺破试验示意图
土工合成材料的性能
（5）穿透性能
定义：是指土工合成材
料抵抗片状或针状不规则物
体穿透的能力。
意义：反映了土工合成
材料抵杭冲击和穿透的能
力，是评价土工织物抵抗锐
利物体穿刺破坏的力学指标。
测试方法：落锥穿透试验
图8 落锥穿刺试验
土工合成材料的性能
（6）摩擦性能
定义：是指土工合成材料表面具有一定的摩擦能力。
意义：评价土工合成材料工程结构稳
定性的重要指标
测试方法：直剪摩擦试验（评价土工合成材料的摩擦特性）；拉拔摩擦试验（用于计算土工合成材料与现场土石材料的摩擦剪切强度 ）。
土工合成材料的性能

主要包括垂直渗透性能、防渗性能和有效孔径等。
（1）垂直渗透性能
定义：采用迟滞渗透系数和透水率表征，垂直渗透
系数指在单位水力梯度下垂直于土工织物平面流动水的
流速。
意义：用于土工合成材料的反滤设计，以确定其渗
透性能。
测试方法：采用恒水头法测定
土工合成材料的性能
（2）防渗性能
定义：是指土工膜及其复合材料抵抗水流渗入的能
力。
意义：是重要的水利性能指标，对材料的使用寿命
和工程质量有重要影响。
测试方法：采用耐静水压试验测定
（3）有效孔径
定义：能有效通过土工织物的近似最大颗粒直径。
意义：是评价材料阻止土颗粒通过能力的重要水
力学指标，
测试方法：干筛法
土工合成材料的性能

是指土工合成材料抵抗自然因素长期作用而其技
术性能不发生大幅度衰退的能力，主要包括抗氧化性、抗酸碱性能和抗紫外线性能等。
（1）抗氧化性能
定义：是指土工合成材料抵抗与氧气氧化的性能。
意义：是反映土工合成材料耐久性能的最重要指标
之一。
测试方法：抗氧化性试验（适用于除土工膜外的以
聚丙烯和聚乙烯为原料的各类土工合成材料）
土工合成材料的性能
（2）抗酸碱性能
定义：是指土工合成材料抵抗酸、碱溶液侵蚀的
能力。
测试方法：采用无机酸（碱）浸泡试验测定
（3）抗紫外线性能
定义：是指土工合成材料抵抗自然光照等老化因
素而其性能不发生大幅度衰退的能力。
测试方法：