铺垫料物理性能检测:保障工程质量的关键环节
铺垫料,广泛用于土木工程、道路基础、建筑地基、垃圾填埋场防渗层底部、排水层、过滤层以及各类回填工程中,其物理性能直接关系到工程结构的稳定性、耐久性和安全性。常见的铺垫料包括碎石、砾石、砂、矿渣以及土工合成材料(如土工布、土工格栅、土工网垫)等。对铺垫料的物理性能进行系统、严格的检测,是确保它们满足设计要求和工程规范,有效发挥其支撑、排水、过滤、隔离、加筋、防护等功能的前提。这些检测贯穿于材料采购、施工前验收、施工过程控制及最终质量评定的全过程,是工程质量管理体系中不可或缺的一环。因此,建立科学、规范、全面的铺垫料物理性能检测流程至关重要。
核心检测项目
铺垫料的物理性能检测项目需根据其材料类型(天然骨料或土工合成材料)和在工程中的具体作用来确定,一般涵盖以下核心内容:
- 粒径分布(级配)与含泥量: 这是评价天然骨料(碎石、砂等)质量的基础。级配直接影响压实度、渗透性和剪切强度;含泥量过高则会堵塞孔隙,降低渗透性并影响与其它材料(如土工布)的界面性能。
- 表观密度、堆积密度与空隙率: 反映材料的密实程度和颗粒间的空隙情况,对计算用量、评估压实效果、预测渗透性和稳定性非常重要。
- 含水率: 影响材料的压实性能和施工控制。
- 针片状颗粒含量: 针片状颗粒过多会影响骨料的堆积密度、压实度和强度。
- 坚固性/耐磨耗性: 评价材料抵抗冻融循环、干湿循环或机械磨损作用的能力,尤其对暴露或受水流冲刷的工程部位至关重要。
- 洛杉矶磨耗值: 衡量粗骨料抵抗摩擦、撞击和剪切等综合作用的能力,反映其耐久性。
- 压碎值: 反映粗骨料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力,是评价其强度的指标。
- 渗透系数: 对于排水层或过滤层用的铺垫料(如砂、砾石、特定级配碎石),其透水性能是关键指标。
- 抗压强度/承载比(CBR): 评估铺垫料作为基层或垫层时抵抗荷载变形和剪切破坏的能力。
- 厚度与单位面积质量(土工合成材料): 土工布、土工格栅等的基本物理指标。
- 拉伸性能(土工合成材料): 包括抗拉强度、断裂伸长率、握持强度、撕裂强度等,是评价其加筋、防护功能的核心。
- 等效孔径/表观孔径(土工布): 决定其作为过滤层时的保土性能。
- 垂直渗透系数(土工布): 衡量其透水性能。
- 顶破强度/刺破强度(土工合成材料): 评价其抵抗局部集中荷载(如碎石棱角刺入)的能力。
- 抗紫外线老化性能(土工合成材料): 对于暴露使用的材料非常重要。
主要检测仪器
铺垫料物理性能检测依赖于专业的仪器设备:
- 标准筛组及振筛机: 用于测定粒径分布(级配)。
- 电子天平: 精度要求高,用于称量样品质量。
- 烘箱: 用于测定含水率、干密度、坚固性试验的烘干等。
- 密度测定器具: 包括容量瓶、比重瓶(测表观密度)、容量筒(测堆积密度)。
- 针片状规准仪: 用于测定针片状颗粒含量。
- 坚固性试验设备(硫酸钠或硫酸镁溶液): 用于坚固性试验。
- 洛杉矶磨耗试验机: 测定洛杉矶磨耗值。
- 压力试验机: 用于压碎值试验、抗压强度试验(如CBR试件)。
- 渗透仪(常水头或变水头): 用于测定天然骨料或土工布的渗透系数。
- CBR试验仪: 测定承载比。
- 厚度仪: 用于测量土工合成材料的厚度(常配规定压力装置)。
- 万能材料试验机/拉力试验机: 配备不同的夹具(宽条拉伸、握持、撕裂、CBR顶破、刺破夹具等),用于测试土工合成材料的各项力学性能。
- 干筛仪或湿筛仪、光学法孔径分析仪: 用于测定土工布的等效孔径。
- 紫外线老化试验箱: 用于模拟和加速紫外线老化。
关键检测方法
检测方法必须严格遵循相关标准,确保结果的可比性和可靠性:
- 筛分法: 测定粒径分布(级配),是天然骨料检测的核心方法。
- 烘干法: 测定含水率的标准方法。
- 比重瓶法/容量瓶法: 测定表观密度。
- 容量筒法: 测定堆积密度及计算空隙率。
- 筛选与称量法: 测定针片状颗粒含量(使用规准仪)。
- 浸泡-烘干循环法: 进行坚固性试验。
- 旋转钢筒内摩擦撞击法: 进行洛杉矶磨耗试验。
- 规定压力下加压法: 进行压碎值试验。
- 恒定水头或变水头渗透试验: 测定渗透系数。
- 贯入法: 进行CBR试验。
- 宽条拉伸法: 测定土工布、土工格栅等的抗拉强度和伸长率。
- 梯形/舌形撕裂法: 测定土工布的撕裂强度。
- 握持拉伸法: 测定土工布的握持强度。
- CBR顶破法/圆球顶破法/刺破法: 测定土工合成材料抵抗顶破和刺破的能力。
- 干筛法/湿筛法/流体法等: 测定土工布的等效孔径。
- 垂直渗透试验: 测定特定水头下土工布的垂直渗透系数。
- 加速老化试验法: 评估土工合成材料的抗紫外线老化性能。
重要检测标准
铺垫料物理性能检测的开展必须依据国家、行业或国际公认的标准规范,确保检测结果的权威性和通用性。主要参考标准包括:
- 国家标准 (GB):
- GB/T 14685 《建设用卵石、碎石》
- GB/T 14684 《建设用砂》
- GB/T 50123 《土工试验方法标准》 (包含密度、含水率、颗粒分析、渗透、CBR等通用土工试验)
- GB/T 15788 《土工合成材料 宽条拉伸试验方法》
- GB/T 13763 《土工合成材料 梯形法撕破强力的测定》
- GB/T 19979.1/2 《土工合成材料 防渗性能》
- GB/T 17631 《土工合成材料 规定压力下厚度的测定》
- GB/T 17639 《土工合成材料 长丝
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日