鐵路隧道防排水材料之防排水板檢測

在鐵路施工過程中，隧道滲漏水是比較常見的病害之一，特別是施工中出現(xiàn)開挖斷面超欠挖、支護質(zhì)量比較差、監(jiān)控量測工作不達標、防排水設(shè)施不完善等問題，極易導致鐵路隧道出現(xiàn)滲漏水問題。

 

如果出現(xiàn)滲漏，不僅會影響鐵路工程的使用年限，還將會影響鐵路運營安全，甚至造成嚴重的行車事故，所以在對防排水材料的選擇和施工方面均需格外注意。

 

在所有滲漏原因中，防排水材料的質(zhì)量是較為重要的一個，為了對鐵路隧道防水工程的施工質(zhì)量進行嚴格把控，必須要對進入施工現(xiàn)場的防排水材料質(zhì)量加強控制，而其中防排水板的質(zhì)量檢測也尤為重要。

 

檢驗項目

防排水板不同的構(gòu)成部件，尺寸和外觀質(zhì)量是每個部件共同的檢驗項目，而在物理力學性能檢測方面，每個部件檢驗項目不盡相同，具體檢驗項目如下：

 

防排水板本體

抗壓性能、拉伸強度、斷裂伸長率、不透水性、撕裂強度、刺破強度、低溫彎折性、加熱伸縮量、人工氣候老化、熱空氣老化、耐堿性。

 

自粘布

縱橫向斷裂強度、標稱斷裂強度對應伸長率、CBR頂破強力、縱橫向撕破強力、等效孔徑、垂直滲透系數(shù)、單位面積質(zhì)量、抗酸堿性能。

 

自粘式防排水板粘結(jié)性能

剪切強度、持荷時間、粘結(jié)強度。

 

 

自粘膠

持粘性、低溫彎折性、剝離強度、剪切強度、耐熱性、揮發(fā)性有害物質(zhì)含量、可溶性重金屬含量。

 

主要檢測方法：

尺寸測定

采用鋼卷尺、厚度計、游標卡尺等專業(yè)測量工具對防排水板各個組合部分進行測量，對于需要多點測量的，以多點測量結(jié)果的算術(shù)平均值為最終結(jié)果，其中自粘布幅寬的測量按照GB/T 4666的規(guī)定進行。

 

防排水板本體抗壓強度

根據(jù)相關(guān)標準規(guī)范要求進行試樣的制備和調(diào)節(jié)，把試樣放在兩壓板之間，使試樣中心線與兩壓板中心連線一致，調(diào)整試驗機使試樣端面剛好與壓板接觸。啟動試驗機，按規(guī)定的速度進行加載，壓縮試樣至規(guī)定大小，記錄最大壓力值，并觀察有無破損，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)計算最終結(jié)果。

 

防排水板本體拉伸強度和斷裂伸長率

試驗按照GB/T 1040.2進行，夾具間距為50mm，試驗速度為50mm/min，縱、橫向均進行試驗，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)計算最終結(jié)果。對于試驗所用試樣，單向殼體至少含有一個完整大的殼型凸起，雙向殼體至少上下各含有一個完整的殼型凸起。

 

防排水板本體不透水性

如下圖所示，試驗時按透水儀的操作規(guī)程將試樣裝好，并一次性升壓至規(guī)定壓力，保持規(guī)定時間后觀察試樣有無滲漏，三個試樣均無滲漏為合格。

 

 

防排水板本體刺破強度

采用符合相關(guān)標準規(guī)定的試驗裝置，將試樣放在環(huán)形夾具內(nèi)，自然放平，擰緊夾具后放在加壓裝置上并對中，設(shè)定好頂刺速率，采用一定長度的頂針分別刺凸殼頂部和平面部位，并記錄頂刺過程中的最大力值，取試樣平均值作為最終試驗結(jié)果。

 

防排水板本體加熱伸縮量

將按規(guī)范制備的試樣在實驗室溫度下停放不少于24h后，放入調(diào)至規(guī)定溫度的老化箱中，到達規(guī)定時間后取出試樣并停放1h。按照相關(guān)標準規(guī)范測量試樣的長度，根據(jù)初始長度計算伸縮量，取縱橫兩個方向的算術(shù)平均值，用三個試樣的算術(shù)平均值表示其伸縮量。

 

防排水板本體撕裂強度

按照相關(guān)標準規(guī)范制備褲形試樣，在其撕裂區(qū)域內(nèi)測量試樣厚度，取中位數(shù)。采用有自動記錄力值裝置的低慣性拉力試驗機，將試樣安裝在拉力試驗機上，以規(guī)定的速率對試樣進行拉伸，直至試樣斷裂，按記錄的數(shù)值計算其撕裂強度。

 

 

防排水板本體低溫彎折性

將按相關(guān)標準要求制備的試樣在實驗室溫度下停放不少于24h，將試樣在彎折板上彎曲180°，使試樣邊緣重合、齊平，并用定位夾或膠帶將邊緣固定，以保證其在試驗中不發(fā)生錯位。調(diào)整兩平板間距至試樣厚度的三倍，將彎折后的試樣平放在底板上，重合的一邊朝向轉(zhuǎn)軸，且距轉(zhuǎn)軸20mm，在規(guī)定溫度下保持一定時間后迅速壓下平板至所調(diào)間距位置，保持1s后取出試樣，縱橫向試樣均無裂紋為合格。

 

防排水板本體人工候化

按相關(guān)規(guī)范要求的位置與角度，將試樣安裝在試樣架上，開動試驗箱，調(diào)好規(guī)定的試驗條件并保持恒定，記錄開始暴露時間。達到規(guī)定的總輻照量，或在一定的輻照強度下達到規(guī)定的時間后，將試樣在標準狀態(tài)下停放4h，進行各項性能的測定。放入或取出試樣時，不要觸摸或碰撞試樣表面。

 

 

防排水板本體熱空氣老化

按照選定性能的試驗要求制備和調(diào)節(jié)試樣，加熱老化箱到試驗溫度，將試樣放入到老化箱中。達到規(guī)定的老化時間后，從老化箱中取出試樣，以不受應力的方式在待測試的試驗性能所要求的環(huán)境下調(diào)節(jié)規(guī)定的時間，按照有關(guān)性能試驗方法測試，并與未老化試樣的性能比較得出最終試驗結(jié)果。

 

防排水板本體耐堿性

試樣的制備和調(diào)節(jié)按相關(guān)標準規(guī)定，將調(diào)節(jié)好的試樣浸入盛有試驗液體的裝置中，并將裝置放入已達到所需溫度的恒溫箱或液體加熱恒溫裝置中。浸泡試驗結(jié)束后，取出試驗裝置，在標準條件下調(diào)節(jié)相應時間，除去試樣表面的殘留液體，進行相關(guān)性能指標測試。

 

自粘布縱橫向斷裂強度和標稱斷裂強度對應伸長率

按相關(guān)標準規(guī)范制備試樣，根據(jù)試驗需求在標準條件下對試樣進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)拉伸試驗機夾具隔距，設(shè)定相應拉伸速度。將試樣對中地夾持在夾鉗中，并在設(shè)定標記點后固定引伸計，啟動拉伸試驗儀施加預負荷以確定初始伸長率測試的起點，繼續(xù)施加載荷直到試樣斷裂。根據(jù)試驗過程記錄結(jié)果，并計算對應指標數(shù)值。

 

自粘布CBR頂破強力

從樣品上隨機剪取試樣，并在相關(guān)標準規(guī)定的大氣下進行調(diào)濕至平衡狀態(tài)，將試樣固定在夾持系統(tǒng)的夾持環(huán)間，置于試驗機上。以一定速率移動頂壓桿直至穿透試樣，當達到規(guī)定預加張力時開始記錄位移，根據(jù)試驗相關(guān)數(shù)據(jù)計算最終結(jié)果。

 

 

自粘布縱橫向撕破強力

按規(guī)定的尺寸準備試樣，用梯形樣板在每個試樣上畫一個等腰梯形，并在梯形短邊中心剪一切口。在規(guī)定標準大氣環(huán)境中進行試驗，試驗前將試樣進行調(diào)濕處理，設(shè)定試驗機兩鋏鉗距離及拉伸速度后，安裝試樣，沿梯形的不平行兩遍夾住試樣，使切口位于兩鋏鉗中間。啟動儀器，拉伸并記錄最大的撕破強力值，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分別計算縱向和橫向平均值。

 

自粘布抗酸堿性能

按標準要求準備三組試樣，分別用作耐酸液的浸漬樣、耐堿液的浸漬樣和對照樣，將試樣調(diào)濕后測定單位面積質(zhì)量并計算其平均值。于試樣中部沿長度方向畫中心線，垂直于此中心線作兩條標記線，測量標記線距離并計算平均值。試樣在不受有效機械應力的情況下浸于特定溫度的溶液和水中3d，取出充分清洗，并進行干燥處理，然后進行相應的檢查和性能測定。

 

自粘布垂直滲透系數(shù)

在實驗室溫度下置試樣于含濕潤劑的水中，輕攪動驅(qū)走空氣后浸泡一定時間，將1個試樣放置于儀器內(nèi)，并使所有連接點不漏水。注水至兩側(cè)達到50mm水頭差，5分鐘內(nèi)水頭平衡后調(diào)整水流使高差達到規(guī)定數(shù)值，待水頭穩(wěn)定至少30s后，在固定時間內(nèi)用量杯收集通過的水量，并在達到規(guī)定水頭差時重復上述步驟。完成所有試樣后根據(jù)試驗記錄計算相關(guān)結(jié)果。

 

 

持荷時間和粘接強度

將制備好的試樣在規(guī)定條件下調(diào)節(jié)24h，試樣下方垂直懸掛規(guī)定質(zhì)量的重物使拉力能均勻地作用于試驗面積上且未扭曲，開始記錄時間。垂直懸掛7d，若3組試樣中重物均未脫落則持荷時間為合格。

 

將調(diào)節(jié)過的試樣按要求置于萬能試驗機下，在與試驗平面垂直的方向上施加規(guī)定的拉伸應力，記錄加載過程中每組試樣脫開時的最大拉力值并計算對應粘接強度結(jié)果。