專利名稱：一種土工織物透水率測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及測試多孔材料的滲透性技術領域。
背景技術：
土工織物，有時簡稱土工布，是一種透水性土工合成材料，在工程中主要有反濾、排水、加筋、防護、隔離和包裹的作用，在工程中有廣泛的應用。其中機織土工織物由兩組平行細絲或紗按一定方式交織而成，兩組細絲互相垂直，沿機器方向的稱為經紗，而橫過機器方向的稱為緯紗，經紗較緯紗排列更為緊密。土工織物的滲透特性極其重要，特別是在反濾和排水工程應用中。其滲透性一般以滲透系數或透水率表征。在測試土工織物的滲透性時，規范(GB/T 15789-2005 土工布及其有關產品無負荷時垂直滲透)中建議的測試方法是針對無荷載作用和無變形的土工織物，所測得織物的滲透系數或透水率是初始滲透系數或初始透水率。而在實際工程中，土工織物往往會受到切向張力的作用，有研究表明張力作用下織物的孔徑會有明顯變化，使得土工織物實際的滲透特性與初始值必然有很大不同，因此目前方法所測得的滲透特性在實際應用時會導致較大誤差；并且在目前的測試方法中，未考慮到機織土工織物經向和緯向受力的差別，實際上織物受到經向張力或緯向張力時對其滲透特性影響是不同的。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種土工織物透水率測試裝置，結構簡單，制作成本低，可在對機織土工織物施加一定張力的條件下測試其透水率，使得測試結果更真實準確，減小實際應用時的誤差。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是一種土工織物透水率測試裝置，包括張拉儀和滲透儀；
張拉儀包括矩形固定框架、拉力傳感器、張力施加旋鈕和用于夾持土工織物的夾具；固定框架每條邊中間的外側均設有張力施加旋鈕，固定框架每條邊中間的內側均設有所述夾具，夾具與張力施加旋鈕相連接；固定框架其中相鄰的兩個邊中間內側設有拉力傳感器，夾具通過拉力傳感器與張力施加旋鈕相連接；
滲透儀包括滲透儀一部和滲透儀二部；滲透儀一部為兩端開口的有機玻璃圓管；滲透儀二部包括第一豎管、第二豎管和水平管，第一豎管、第二豎管和水平管均為有機玻璃管，水平管的中間設有閥門，水平管的右端設有排水閥；第一豎管的下端與水平管的左端密封連接，水平管的右端與第二豎管的下端密封連接；滲透儀一部的直徑、第一豎管的直徑和第二豎管的直徑相同；滲透儀一部的下端通過法蘭盤與第一豎管的上端固定；滲透儀一部的上端與第二豎管的上端在同一水平位置；
固定框架的中心與法蘭盤界面的中心重合，既當待測土工織物被夾緊安裝到張拉儀上進行測試時，待測區域的中心應當位于法蘭盤與滲透儀一部中間，或法蘭盤與第一豎管之間。
優選的在滲透儀一部與法蘭盤之間設有防水墊圈，第一豎管與法蘭盤之間設有防水墊圈。優選的土工織物透水率測試裝置還包括張拉儀支架和滲透儀支架。本發明使用時首先用夾具將土工織物固定到固定框架內，通過對織物施加張力，用拉力傳感器測得織物所受張力的大小。為保證試驗過程中所受張力不會變化，把織物連同張拉儀與滲透儀固定到一起，使土工織物正好位于滲透儀一部與第一豎管兩段有機玻璃管的交界面處，對正后通過法蘭盤固定滲透儀，確保各連接部位不漏水。然后向滲透儀內注入適量的水，開啟滲透儀閥門，用攝像機或其它光學方法記錄滲透儀內液面高度變化，換算并繪制織物兩側水頭差隨時間的變化曲線，最后根據實施例提出的公式進行擬合即可計算得到織物在當前張力下的透水率。采用上述技術方案所產生的有益效果在于本發明土工織物透水率測試裝置結構簡單，制作成本低，可在對機織土工織物施加一定張力的條件下測試其透水率，使得測試結果更真實準確，減小實際應用時的誤差。本發明用張拉儀對土工織物施加張力，然后與滲透儀組合，用變水頭法測試承受張力的土工織物的透水率，彌補了現有土工織物滲透性測試方法未考慮織物所受切向張力的不足，可以方便的測出受到切向張力作用下的機織土工織物的透水率，并可得到土工織物透水率隨張力的變化曲線，方便研究其變化規律。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1是本發明的結構示意 圖2是張拉儀的結構示意 圖3是滲透儀的結構示意 圖4是待測土工織物俯視 I為矩形固定框架，2為拉力傳感器，3為張力施加旋鈕，4為夾具，5為滲透儀一部，6為第一豎管，7為第二豎管，8為水平管，9為閥門，10為排水閥，11為法蘭盤，12為防水墊圈，
13為張拉儀支架，14為滲透儀支架，15為土工織物待測區域。
具體實施例方式土工織物透水率測試裝置，包括張拉儀和滲透儀；
張拉儀包括矩形固定框架1、拉力傳感器2、張力施加旋鈕3和用于夾持土工織物的夾具4 ;固定框架I每條邊中間的外側均設有張力施加旋鈕3，固定框架I每條邊中間的內側均設有夾具4，夾具4與張力施加旋鈕3相連接；固定框架I其中相鄰的兩個邊中間內側設有拉力傳感器2，夾具4通過拉力傳感器2與張力施加旋鈕3相連接；
滲透儀包括滲透儀一部5和滲透儀二部；滲透儀一部5為兩端開口的有機玻璃圓管；滲透儀二部包括第一豎管6、第二豎管7和水平管8，第一豎管6、第二豎管7和水平管8均為有機玻璃管，水平管8的中間設有閥門9，水平管8的右端設有排水閥10 ;第一豎管6的下端與水平管8的左端密封連接，水平管8的右端與第二豎管7的下端密封連接；滲透儀一部5的直徑、第一豎管6的直徑和第二豎管7的直徑相同；滲透儀一部5的下端通過法蘭盤11與第一豎管6的上端固定；滲透儀一部5的上端與第二豎管7的上端在同一水平位置； 固定框架I的中心與法蘭盤界面的中心重合；
在滲透儀一部5與法蘭盤11之間設有防水墊圈12,第一豎管6與法蘭盤11之間設有防水墊圈12。土工織物透水率測試裝置還包括張拉儀支架13和滲透儀支架14。本發明具體的尺寸為滲透儀一部、第一豎管和第二豎管的內部直徑為90mm，滲透儀一部的長度為420mm，第一豎管的長度為200mm，
利用本發明土工織物透水率測試裝置測試土工織物的透水率時按照以下步驟進行
(I)將待測土工織物試樣剪裁成如附圖4所示的十字形，用夾具夾緊安裝到張拉儀上(夾具應能防止土工織物滑動又避免織物在夾具內被夾壞)，使土工織物待測區域的中心與固定框架的中心重合，通過張力施加旋扭對土工織物施加張力，通過拉力傳感器測得所受張力大小。(2)將張拉儀和滲透儀分別固定到張拉儀支架和滲透儀支架上并調整位置，使試樣待測區位于滲透儀一部與第一豎管正中，且與法蘭界面保持在同一高度，土工織物待測區域的中心與法蘭盤界面的中心重合。將滲透儀一部和第一豎管兩部分界面法蘭盤墊上防水墊圈，對正后通過法蘭盤連接緊密，確保各連接部位不漏水。(3)打開閥門，從第二豎管頂端加水，至略高于土工織物后，關閉閥門，然后將滲透儀一部加滿水，同時溫度計記錄試驗用水溫度T。(4)打開閥門開始試驗，用攝像機記錄液面高度變化，直至滲透儀一部與第二豎管兩部分水面持平。(5)根據攝像機拍攝的滲透儀一部中水位下降過程，取任意時刻水面高度讀數為zt，試驗完成時即滲透儀一部與第二豎管兩部分水面持平時水面高度讀數為Zf，則t時刻織物兩側的水頭差
權利要求
1.一種土工織物透水率測試裝置，包括滲透儀；其特征在于還包括土工織物雙向張拉儀；將張拉后的土工織物裝夾于滲透儀的測試部位。
2.如權利要求1所述的土工織物透水率測試裝置，其特征在于所述張拉儀包括矩形固定框架(I)、拉力傳感器(2)、張力施加旋鈕(3)和用于夾持土工織物的夾具(4);所述固定框架(I)每條邊中間的外側均設有張力施加旋鈕(3)，所述固定框架(I)每條邊中間的內側均設有所述夾具(4)，所述夾具(4)與張力施加旋鈕(3)相連接；所述固定框架(I)其中相鄰的兩個邊中間內側設有拉力傳感器(2)，所述夾具(4)通過拉力傳感器(2)與張力施加旋鈕(3)相連接。
3.如權利要求1所述的土工織物透水率測試裝置，其特征在于滲透儀包括滲透儀一部(5)和滲透儀二部；滲透儀一部(5)為兩端開口的有機玻璃圓管；滲透儀二部包括第一豎管(6)、第二豎管(7)和水平管(8)，第一豎管(6)、第二豎管(7)和水平管(8)均為有機玻璃管，水平管(8)的中間設有閥門(9)，水平管(8)的右端設有排水閥(10);第一豎管(6)的下端與水平管(8)的左端密封連接，水平管(8)的右端與第二豎管(7)的下端密封連接；滲透儀一部(5)的直徑、第一豎管(6)的直徑和第二豎管(7)的直徑相同；滲透儀一部(5)的下端通過法蘭盤(11)與第一豎管(6)的上端固定；滲透儀一部(5)的上端與第二豎管(7)的上端在同一水平位置。
4.如權利要求1所述的土工織物透水率測試裝置，其特征在于在滲透儀一部(5)與法蘭盤(11)之間設有防水墊圈(12),第一豎管(6)與法蘭盤(11)之間設有防水墊圈(12)。
5.如權利要求1所述的土工織物透水率測試裝置，其特征在于還包括張拉儀支架(13)和滲透儀支架(14)。
全文摘要
本發明公開了一種土工織物透水率測試裝置，屬于測試多孔材料的滲透性技術領域。包括張拉儀和滲透儀；張拉儀包括矩形固定框架、拉力傳感器、張力施加旋鈕和用于夾持土工織物的夾具；滲透儀包括滲透儀一部和滲透儀二部；滲透儀一部為兩端開口的有機玻璃圓管；滲透儀二部包括第一豎管、第二豎管和水平管，水平管的中間設有閥門；第一豎管的下端與水平管的左端密封連接，水平管的右端與第二豎管的下端密封連接；滲透儀一部的下端通過法蘭盤與第一豎管的上端固定；固定框架的中心與法蘭盤界面的中心重合。本發明結構簡單，制作成本低，可在對機織土工織物施加一定張力的條件下測試其透水率，使得測試結果更真實準確，減小實際應用時的誤差。
文檔編號G01N15/08GK103048254SQ201210562390
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者劉偉超, 張儀萍, 楊廣慶, 熊保林, 湯勁松 申請人:石家莊鐵道大學