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土工布抗酸堿液性能試驗(yàn)箱測(cè)試土工合成材料抗酸堿液性能試驗(yàn)方法
一、前言：
土工合成材料在各類土木工程中應(yīng)用廣泛，發(fā)揮著防護(hù)、加強(qiáng)、隔離、過濾、排水等重要作用。在實(shí)際使用過程中，這些材料不可避免地會(huì)與土壤中的酸、堿或溶解氧的水溶液接觸。土工合成材料抵抗這些化學(xué)物質(zhì)的能力，一方面取決于聚合物的組成、加工工藝、紡織品的結(jié)構(gòu)以及存在的損傷；另一方面依賴于液體成分和環(huán)境條件，如溫度、壓力及存在的其他機(jī)械應(yīng)力。由于試驗(yàn)時(shí)間遠(yuǎn)短于土工合成材料產(chǎn)品的實(shí)際使用時(shí)間，為篩選出抗酸和堿的土工合成材料，需進(jìn)行加速試驗(yàn)。
將土工合成材料試樣浸漬于酸、堿試液中，在規(guī)定的溫度下持續(xù)放置一定時(shí)間。分別測(cè)定浸漬前和浸漬后試樣的拉伸性能、尺寸變化率以及單位面積質(zhì)量，通過比較浸漬樣和對(duì)照樣的試驗(yàn)結(jié)果，來評(píng)估土工合成材料的抗酸堿液性能。
二、試驗(yàn)儀器與試劑：
土工布抗酸堿液性能試驗(yàn)箱
溫度控制采用數(shù)字顯示，數(shù)字控制式 PID 自動(dòng)調(diào)節(jié)儀表，可在室溫至 80℃范圍內(nèi)任意設(shè)定工作溫度并自動(dòng)恒溫。結(jié)構(gòu)內(nèi)膽為 304 不銹鋼材質(zhì)，具有控溫靈敏、溫度均勻、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。本機(jī)具有攪拌功能，能使容器內(nèi)的溶液在加熱時(shí)不斷被攪拌，確保容器內(nèi)部溶液充分混勻，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
試劑
無機(jī)酸：采用化學(xué)純的硫酸試劑，配制成 0.025mol/L 的硫酸溶液，試驗(yàn)用水為 3 級(jí)水。
無機(jī)堿：采用氫氧化鈣（Ca (OH)?）飽和懸浮液，例如可用約 2.5g/L 的 Ca (OH)?配置。同樣使用化學(xué)純?cè)噭?，試?yàn)用水為 3 級(jí)水。若有效元素濃度降低，或者相態(tài)體系發(fā)生變化，需按常規(guī)方法調(diào)節(jié)濃度或更換液體。
三、試驗(yàn)步驟：
取樣與試樣準(zhǔn)備
按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法抽取樣品。從樣品上剪取三組試樣，一組用作耐酸液的浸漬樣；一組用作耐堿液的浸漬樣；一組用作對(duì)照樣。
單位面積質(zhì)量的測(cè)定：每組需準(zhǔn)備 5 塊試樣，每塊試樣的尺寸至少為 100mm×100mm。
尺寸變化和拉伸性能的測(cè)定：縱橫向應(yīng)分別測(cè)定，試樣的尺寸至少 300mm×50mm。對(duì)于土工格柵試樣，在寬度上應(yīng)保持完整的抗拉單元，在長(zhǎng)度方向應(yīng)至少有三個(gè)連接點(diǎn)，且試樣的中間有一個(gè)連接點(diǎn)。
若產(chǎn)品上有涂層，且該涂層在使用過程中能夠被溶液滲透，那么應(yīng)分別對(duì)涂層試樣和去掉涂層后試樣進(jìn)行試驗(yàn)。若未按此要求試驗(yàn)，需在試驗(yàn)報(bào)告中注明：試樣的涂層破損后有可能改變其抗化學(xué)性。
復(fù)合產(chǎn)品應(yīng)分別評(píng)定各層的耐酸、堿液性能。但需注意，復(fù)合材料的性能可能由于分成單層而受到影響。
浸漬前的測(cè)定
調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)：試樣進(jìn)行調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。
質(zhì)量的測(cè)定：測(cè)定 5 塊試樣的單位面積質(zhì)量。
尺寸的測(cè)定：分別在 5 塊試樣的中部沿長(zhǎng)度方向畫一條中心線，在垂直于長(zhǎng)度方向上作兩條標(biāo)記線，標(biāo)記線間的距離至少 250mm。
浸漬試驗(yàn)
試驗(yàn)液體用量和溫度：試驗(yàn)用液體的量應(yīng)是試樣重量的 30 倍以上，并能使試樣浸沒。酸堿兩種液體的溫度均控制為 60℃±1℃。
試樣放置：將耐酸液的浸漬樣和耐堿液的浸漬樣，在不受任何機(jī)械應(yīng)力的情況下，分別放在盛硫酸溶液和氫氧化鈣溶液的容器中。試樣之間、試樣與容器壁之間以及試樣與液體表面之間的距離至少為 10mm。
溶液攪拌和 pH 值監(jiān)測(cè)：氫氧化鈣溶液應(yīng)連續(xù)攪拌，硫酸溶液每天至少攪拌一次。測(cè)定并記錄液體的初始 pH 值。如液體連續(xù)使用，至少每 7d 要添加或者更換一次，以保持初始時(shí)的 pH 值。
對(duì)照樣處理：將對(duì)照樣在溫度為 60℃±1℃的清水中浸漬 1h，試驗(yàn)用水為三級(jí)水。
試樣干燥：浸漬樣和對(duì)照樣試樣應(yīng)在室溫下干燥或在 60℃溫度下干燥，在干燥過程中不要對(duì)試樣施加過大的應(yīng)力。
浸漬后的測(cè)定
表觀檢查：用肉眼檢查酸、堿浸漬樣與對(duì)照樣的差異。
質(zhì)量的測(cè)定：分別測(cè)定浸漬樣和對(duì)照樣的單位面積質(zhì)量。
尺寸的測(cè)定：將浸漬樣和水浸漬后的對(duì)照樣，調(diào)濕后，沿中心線測(cè)量?jī)蓚€(gè)平行線之間的距離。
拉伸性能：分別進(jìn)行浸漬樣和對(duì)照樣的拉伸性能試驗(yàn)，拉伸速率為 100mm/min。
顯微鏡觀察：用放大 250 倍的顯微鏡觀察浸漬樣和對(duì)照樣之間的差異，并給出定性的結(jié)論。該步驟用于評(píng)定有損傷試樣的紗線破壞程度。
試樣類別 | 單位面積質(zhì)量（g/m2)） | 尺寸（mm） | 斷裂強(qiáng)力（N） | 斷裂伸長(zhǎng)（mm） |
耐酸液浸漬樣 | 285 | 248 | 210 | 18 |
耐堿液浸漬樣 | 292 | 252 | 225 | 20 |
對(duì)照樣 | 300 | 260 | 250 | 22 |
從上述數(shù)據(jù)示例可看出，耐酸液浸漬樣的單位面積質(zhì)量、尺寸、斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)均小于對(duì)照樣，表明酸性溶液對(duì)該土工合成材料有一定侵蝕作用；耐堿液浸漬樣雖各項(xiàng)指標(biāo)也低于對(duì)照樣，但相對(duì)耐酸液浸漬樣變化較小，初步說明該材料耐堿性可能優(yōu)于耐酸性。
