摘要：土工合成材料作为一种新型的岩土工程材料，已广泛应用于港口码头、水利水电、铁路、公路、机场、软基处理等施工领域。本文根据水利工程行业土工合成材料的检测实践，分析了现阶段土工合成材料检测技术中存在的问题，以及这些问题对今后水利工程土工合成材料检测技术的影响，并对现阶段土工合成材料检验工作提出合理化建议，以确保水利工程行业在试验过程中尽可能保持标准和标准的统一，避免技术检验过程中的误差。
关键词：土木合成材料；水利工程；检测技术；常见问题；影响意义
引言
土工合成材料主要是指由塑料、化学纤维等材料合成而成的一种新型合成材料，是一种现代高分子材料。土工合成材料大多由土工布、膜、复合材料和特种材料四种成分构成。使用这种土工材料的主要原因是它具有一定的过滤性能，同时还能排水，具备一定的防护和防渗功能。这种新型土工合成材料常用于码头和水利工程中，是水利行业的新兴材料。
1 水利工程中土工合成材料的检测现状
土工合成材料已经在水利水电领域应用多年，得到了良好发展与应用，其测试技术不断改进，取得一定进步的同时也存在一些不足，一些性能测试方法比较成熟，比如力学性能，但是一些性能测试方法比较薄弱，比如水力性能。随着土工合成材料相应的检测技术也在不断完善，在这些年的发展过程中，也积累了一定的经验和知识，发现了合成材料存在的问题和不足、试验性能和方法不合理等。研究和分析现阶段土工合成材料，总结了以下问题和影响：
2 仪器设备的常见问题及影响
由于目前水利行业对土工合成材料的检测技术还没有统一和验证，进行检测的方法和手段也很多，所以在检测材料的过程中，会出现很多不同的检测结果。此外，在使用测试设备时，无法对某些材料的原始零件做出一定的统一规定。另外，随着设备类型的不同，在使用过程中会有不同的测试结果。例如，在测试岩土材料的水力特性时，不同的设备会导致不同的结果。液压设备包括垂直渗透仪和相应的水量测试仪。在目前的土工合成材料市场上，没有相应的统一规范，对设备的尺寸和规格也没有明确规定。一些检测单位根据自身方便和意愿，随意改变设备规格，使设备性能发生一定程度的变化，这直接影响检测结果。表1为国内公司研发设备对水利工程中的垂直渗透系数的测试结果对比结果，表明测试结果不相同。
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由于我国长期以来都在研制试验机，在材料力学试验中，采用试验机，我国试验部门在使用试验机时应选择精度较高的试验机，以减少设备之间的性能偏差。如果将机械试验与摩擦性能进行比较，机械试验设置的精度相对较低，且影响很小。
3 试验状态的常见问题及影响
在土工合成材料的检测过程中，试样状态的调整也会影响检测结果。样本状态的调整可分为三种。一是能够在规定的时间、温度和湿度条件下对材料进行24小时的调节。二是在一定的温度条件下能够调节一段时间，如塑料制品一般在20℃以上和20℃以下的2℃条件下调节24小时。第三，要求样品能在一定的试剂或试液中起泡。这三个州各有特点。第一个国家对温度和湿度有一定的规定。第二、第三个州对国家调整的时间和样本的状态没有相应的规定，所以可以满足条件。土工织物渗透从性能的相关规定可以得出结论，在实验室温度下，如果将样品浸泡在加湿器的0.1%V/V烷基苯磺酸钠水中，然后轻轻搅拌以排出空气，则至少需要12小时才能达到目的。对测试状态的时间等方面没有具体规定。同时，当塑料排水板的滤膜较轻且渗透系数测试时，要求样品在水中浸泡24小时以上，有效避免了测试样品不湿仍处于干燥状态。这将严重导致测试结果不准确。表2列出了塑料排水板滤膜在水中浸泡不同时间的渗透系数，数据显示，温度和水头差不便，增加浸泡时间，会导致排水板的渗透系数和湿态面积百分比增加。
在水利工程应用中，对岩土工程复合材料进行监测。塑料排水板滤膜在水中浸泡不同时间的渗透试验结果不同。在20℃的环境中浸泡至少24小时。在实际测试过程中，有时浸泡时间会翻倍至72小时。
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4 试验用水的水质和状态影响
在水利行业土工合成材料试验过程中，如果水中有一定量能看见的悬浮物，第一步要做的事情就是对测试用水进行过滤，然后再进行下一次试验。一些实验机构具有良好的实验条件，可以采用蒸馏水和脱气水方法渗透水中的电离子。这样可以有效地降低水中的氧含量。这样，水中就不再含有悬浮物，可以取得明显的效果。我国许多水利工程产业发展态势向上。当对水进行化学试验时，标准要统一，规定用水量和水中允许的物质，简化试验结果，只有这样才能保证试验结果具有一定的对比性。
5 试样尺寸的常见问题以及相应的影响
水利行业土工合成材料的性能在测试过程中往往涉及到一些样品的尺寸，尺寸的不同对直接影响测试结果的好坏。
1）对于一些孔径较大的材料，应增加样品尺寸。样本量可以代表整个物料情况，也可以代表有效单元情况。孔径较大的材料有土工格栅、土工格栅和土工格栅垫层。表3列出了不同尺寸土工织物的试验结果。不同试样尺寸对小孔径土工织物的影响不同。
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2）新型土工合成材料的试验标准相对落后。由于土工合成材料的开发和发展比较快，往往会出现一些新兴产品，因此在对这些产品进行检测的过程中很难找到相应的检测标准，缺乏统一的规范。厂家只能按照检测标准进行检测，而厂家自己指定的一些标准缺乏国家质量监督管理局的批准，所以检测单位一般不能采用。导致检测过程时间长，检测方法使用不一致，无法对检测结果进行比较分析，不能在一定程度上反映产品的真实情况，不利于未来产品的开发和推广。
6 结论
综上所述，由于我国水利工程行业使用的土工合成材料，其试验标准与相应规范不一致，所使用的试验仪器设备以及相应的零部件和夹具规范不统一。要统一测试仪器的基本参数和相应的技术条件。总的来说，为保证我国水利事业的顺利发展，应从以下五个方面进行改革。一是统一合成材料水利工程行业标准规范。二是统一使用的检测仪器及相应的家具规格和基本参数。第三，应规定样品的状态和调整时间。四是明确相应水利工程试验材料的质量和尺寸，根据使用的仪器不同，改变试验尺寸。第五，检测机械设备的发布和复合材料制品的条带拉伸试验，应采用国家规定的窄带材方法标准。
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论文作者:孟雅珍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
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