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四向拉伸塑料土工格栅技术
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1 范围
本标准规定了土工合成材料 四向拉伸塑料土工格栅的术语和定义、产品结构标识规格、要求、试验方法、检验规则,以及标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于以聚丙烯为主要原料,经塑化挤出、冲孔、整体拉伸而成的平面四向三角形网状结构塑料土工格栅。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 13021 聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定(热失重法)
GB/T 17637 土工布及其有关产品 拉伸蠕变和拉伸蠕变断裂性能的测定
GB/T 17689—2008 土工合成材料 塑料土工格栅
QB/T 2854 塑料土工格栅蠕变试验和评价方法
3 术语和定义
GB/T 17689界定的及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 
拉伸强度 tensile strength
在规定的试验方法和条件下,格栅试样在外力作用下出现第一个峰值时的拉力,折算成单位宽度上的拉力(+45°方向、-45°方向的宽度以沿该肋垂直方向测量),用kN/m表示。
3.2 
2%伸长率时拉伸强度 tensile strength at 2% elongation
达到2%伸长率时所对应的拉伸强度,用kN/m表示。
3.3 
5%伸长率时拉伸强度 tensile strength at 5% elongation
达到5%伸长率时所对应的拉伸强度,用kN/m表示。
3.4 
标称拉伸强度 nominal tensile strength
相应规格产品要求的最小强度值,用kN/m表示。
3.5 
割线模量 secant modulus
拉伸强度与其对应的伸长率的比值,用kN/m表示。
3.6 
标称伸长率 nominal elongation
拉伸应力达到标称拉伸强度时的应变,用百分比(%)表示。
3.7 
拉伸蠕变 creep
在恒定拉应力的作用下,材料应变(变形)随时间而变化的现象。
4 产品结构标识规格
4.1 产品结构
四向拉伸塑料土工格栅结构示意图见图1所示。
 
图1 四向拉伸塑料土工格栅结构示意图
4.2 产品标识
 
示例:纵横向标称拉伸强度为20 kN/m的聚丙烯四向拉伸塑料土工格栅,表示为:TGSXG2020PP。
4.3 产品规格
4.3.1 四向拉伸塑料土工格栅产品规格为:TGSXG1010PP、TGSXG1515PP、TGSXG2020PP、TGSXG2525PP和TGSXG3030PP。
4.3.2 其他规格可由供需双方商定。
5 要求
5.1 外观
无损伤,无破裂,网孔大小形状应均匀。
5.2 颜色
颜色为黑色,且色泽应均匀。
5.3 尺寸偏差
宽度偏差不应有负偏差。
5.4 炭黑含量
炭黑含量不小于2.0 %。
5.5 力学性能
5.5.1 四向拉伸塑料土工格栅完整单元示意图
四向拉伸塑料土工格栅的完整单元示意图见图2所示。
 
图2 四向拉伸塑料土工格栅完整单元示意图
5.5.2 力学性能参数
四向拉伸塑料土工格栅力学性能参数应符合表1的规定。其他规格的指标,可用相邻两个规格指标以线性内插。
表1 力学性能参数
产品规格 拉伸强度
kN/m 2 %伸长率时 5 %伸长率时 标称伸长率
%
  拉伸强度
kN/m 割线模量
kN/m 拉伸强度
kN/m 割线模量
kN/m 
TGSXG1010PP 纵向 ≥10.0 ≥2.5 ≥125.0 ≥5.5 ≥110.0 ≤13.0
 +45°方向 ≥7.0 ≥1.5 ≥75.0 ≥3.5 ≥70.0 
 -45°方向 ≥7.0 ≥1.5 ≥75.0 ≥3.5 ≥70.0 
 横向 ≥10.0 ≥2.5 ≥125.0 ≥5.5 ≥110.0 
TGSXG1515PP 纵向 ≥15.0 ≥3.5 ≥175.0 ≥7.5 ≥150.0 
 +45°方向 ≥10.5 ≥2.5 ≥125.0 ≥5.5 ≥110.0 
 -45°方向 ≥10.5 ≥2.5 ≥125.0 ≥5.5 ≥110.0 
 横向 ≥15.0 ≥3.5 ≥175.0 ≥7.5 ≥150.0 
TGSXG2020PP 纵向 ≥20.0 ≥4.5 ≥225.0 ≥11.0 ≥220.0 
 +45°方向 ≥14.0 ≥3.0 ≥150.0 ≥7.5 ≥150.0 
 -45°方向 ≥14.0 ≥3.0 ≥150.0 ≥7.5 ≥150.0 
 横向 ≥20.0 ≥4.5 ≥225.0 ≥11.0 ≥220.0 
TGSXG2525PP 纵向 ≥25.0 ≥6.0 ≥300.0 ≥13.5 ≥270.0 
 +45°方向 ≥17.5 ≥4.0 ≥200.0 ≥9.0 ≥180.0 
 -45°方向 ≥17.5 ≥4.0 ≥200.0 ≥9.0 ≥180.0 
 横向 ≥25.0 ≥6.0 ≥300.0 ≥13.5 ≥270.0 
TGSXG3030PP 纵向 ≥30.0 ≥7.0 ≥350.0 ≥16.5 ≥330.0 
 +45°方向 ≥21.0 ≥4.5 ≥225.0 ≥11.5 ≥230.0 
 -45°方向 ≥21.0 ≥4.5 ≥225.0 ≥11.5 ≥230.0 
 横向 ≥30.0 ≥7.0 ≥350.0 ≥16.5 ≥330.0 
5.6 蠕变性能
蠕变折减系数RFcr应满足工程设计年限要求。
6 试验方法
6.1 取样
在同批土工格栅产品中,随机抽取1卷,截取全幅宽1 m长为样品。
6.2 外观和颜色
在自然光线下距产品0.5 m目测。
6.3 尺寸偏差
将土工格栅展平测量宽度计算偏差。
6.4 炭黑含量
按GB/T 13021的规定进行。
6.5 力学性能
6.5.1 试样的状态调节与试验的标准环境
试样应置于温度为20 ℃±2 ℃,相对湿度为60 %±10 %的环境中进行状态调节,时间不少于24 h,并在该环境下进行试验。
6.5.2 拉力试验机
拉力试验机精度应不低于1%,量程使用范围为30 %~80 %。
6.5.3 试样的制备
四向拉伸塑料土工格栅在横向、纵向及+45°方向、-45°方向均采用多肋法测试,在宽度方向均匀裁取5个试样。每个试样有效宽度至少为200 mm,确保长度至少包括两个完整单元且应不小于100 mm。试样形状见图3所示。
 
图3 多肋法纵横向及斜向试样形状示意图
6.5.4 拉伸速度
以试样夹具间距离的20 %每分钟作为拉伸速度(mm/min)。
6.5.5 试验步骤
按GB/T 17689—2008中6.5.5的规定进行。
6.5.6 试验结果
6.5.6.1 拉伸强度按公式(1)进行计算。
   (1)
式中:
F ——拉伸强度,单位为千牛顿每米(kN/m);
f ——试样的拉力值,单位为千牛顿(kN);
N ——样品宽度上的肋数;
n ——试样的肋数;
L ——样品宽度,单位为米(m)。
6.5.6.2 标称伸长率按公式(2)计算:
   (2)
式中:
ε   ——标称伸长率,用%表示;
△G ——达到标称强度时夹具的行程,单位为毫米(mm);
G。 ——试样在预拉力状态下,夹齿点间距离,单位为毫米(mm)。
6.5.6.3 伸长率2 %、5 %时的拉伸强度按公式(3)计算:
   (3)
式中:
F2%,5% ——对应2%、5%伸长率时拉伸强度,单位为千牛顿每米(KN/m);
f2%,5% ——对应2%、5%伸长率时试样的拉力值,单位为千牛顿(kN);
N    ——样品宽度上的肋数;
n    ——试样的肋数;
L    ——样品宽度,单位为米(m)。
6.5.6.4 割线模量公式(4)计算:
确定在特定应变下的负荷,代入式(1)计算在此特定应变下的割线模量J,以kN/m表示。
   (4)
式中:
Ft ——为在伸长率εt下的拉伸强度,单位为kN;
εt ——为特定的伸长率,以百分比表示;
c ——是由式(5)求得:
   (5)
式中:
Nt ——被测样品在1m宽内的肋数;
n  ——试样的肋数。
6.6 蠕变性能的检测
按GB/T 17637和QB/T 2854的规定进行。
7 检验规则
7.1 检验分类
7.1.1 总则
检验分出厂检验和型式检验。
7.1.2 出厂检验
出厂检验项目为:5.1、5.2、5.3和5.5。
7.1.3 型式检验
7.1.3.1 型式检验应一年进行一次(蠕变检验三年进行一次),当有下列情况之一时,应进行型式检验:
a) 产品原料、配方、工艺、结构有较大变化时;
b) 产品停产超过六个月恢复生产时;
c) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
d) 新产品或老产品转厂生产时;
e) 国家质量监督机构提出要求时。
7.1.3.2 型式检验项目为本标准第5章规定项目。
7.2 组批
同批原料、相同配方和工艺情况下连续生产同一规格产品为一批。每批数量不超过10万平方米,生产7 d尚不足10万平方米则以7 d产量为一批。
7.3 抽样
7.3.1 在该批产品中随机抽取3卷,进行尺寸检验和外观检查。
7.3.2 在上述检查合格的样品中任取一卷,去掉外层长度0.5 m后,截取全幅宽产品1 m作为力学性能检验样品;截取全幅宽产品5 m作为型式检验样品。
7.4 判定规则
7.4.1 当检验项目合格时,则可判定该批产品合格。
7.4.2 当检验有不合格项时,则应在该批产品中重新抽取双倍样品,对不合格项进行复检,复检合格后判定为合格;复检项目仍不合格,则判定该批产品为不合格。
8 标志、包装、运输和贮存
8.1 标志
产品出厂时,产品应附有合格证,并标明:
a) 产品名称;
b) 产品标识;
c) 产品标准号;
d) 生产企业名称、地址;
e) 生产日期;
f) 批号和每卷面积;
g) 检验员章。
8.2 包装
每卷四向拉伸塑料土工格栅应卷紧,采用打包带或胶带捆扎包装。
8.3 运输
产品在装卸运输过程中,不应抛摔,避免与尖锐物品混装运输,避免剧烈冲击。
8.4 贮存
产品应存放在避光、通风、干燥、清洁的场所。产品堆存高度应不超过4m,并远离热源、火源。贮存时间超过12个月,使用前重新进行检验。
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