土工布，又稱土工織物，是由合成纖維通過(guò)針刺或編織而成的透水性土工合成材料，具有強(qiáng)力高、耐腐蝕、透水性好、施工方便等特點(diǎn)，廣泛用于水利、電力、礦井、公路和鐵路等土工工程。土工布的力學(xué)性能比較多，主要包括抗拉強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度、撕破強(qiáng)度、摩擦性能等，其中土工布的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的測(cè)定方法在《土工布的基礎(chǔ)知識(shí)和力學(xué)試驗(yàn)》一文中曾簡(jiǎn)單介紹，這次就根據(jù)GB/T14800和ISO12236來(lái)介紹一下土工布合成材料靜態(tài)頂破試驗(yàn)方法（CBR法）。

一、試驗(yàn)范圍和原理

       本方法是采用平端頂壓桿測(cè)定土工合成材料頂破強(qiáng)力，將試樣固定在兩個(gè)夾持環(huán)之間，頂壓桿以恒定的速率垂直頂壓試樣，記錄頂壓力—位移關(guān)系曲線、頂破強(qiáng)力和頂破位移。（注：頂壓力指頂壓桿以恒定的位移速率頂壓試樣直至穿透試樣時(shí)測(cè)得的力；位移是自預(yù)加張力20N開(kāi)始，頂壓桿行進(jìn)的距離；頂破強(qiáng)力是每單次試驗(yàn)所記錄的大頂壓力；頂破位移指頂破強(qiáng)力時(shí)的位移。）

       試驗(yàn)通常在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣調(diào)濕后的試樣上進(jìn)行，適用于各類土工合成材料，但不適用于孔徑大于10mm的材料。

二、試樣制取

1、試樣的準(zhǔn)備

①　按GB/T13760規(guī)定，從樣品上隨機(jī)剪取５塊試樣。（注：試樣大小應(yīng)與夾具相匹配。）

②　如果已知待測(cè)樣品的兩面具有不同的特性（如物理特性不同，或經(jīng)加工后的兩面特性不同），則應(yīng)分別對(duì)兩面進(jìn)行測(cè)試。

2、調(diào)濕

①　試樣應(yīng)在GB/T6529規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣下進(jìn)行調(diào)濕。

②　連續(xù)間隔稱重至少２h，質(zhì)量變化不超過(guò)0.1％時(shí)，可認(rèn)為達(dá)到平衡狀態(tài)。

③　僅當(dāng)對(duì)同一種型的產(chǎn)品（結(jié)構(gòu)和聚合物類型都相同）獲得的結(jié)果被證實(shí)不會(huì)因超過(guò)限定范圍的標(biāo)準(zhǔn)大氣而受到影響時(shí)，可以不在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行調(diào)濕和試驗(yàn)。（該信息應(yīng)包含在試驗(yàn)報(bào)告中。）

三、試驗(yàn)設(shè)備

1、TestStar^®新秀^®TSE504C微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

萬(wàn)測(cè)TestStar^®新秀^®TSE504C微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

       TSE504C微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單易用等特點(diǎn)，可應(yīng)用于大載荷50kN的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、頂破等測(cè)力試驗(yàn)。主機(jī)采用高強(qiáng)度的立柱支撐，高精度滾珠絲桿傳動(dòng)，具有很高的剛性和良好的線性運(yùn)動(dòng)特性。選配不同量程的載荷傳感器，可以為小到微米級(jí)的纖維，大到滿載的結(jié)構(gòu)件等試樣提供精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。此外，豐富的夾具工裝、變形測(cè)量等附件，幾乎可以滿足客戶所有需求。配套靈活易用的TestPilot軟件，使用戶試驗(yàn)過(guò)程更加輕松。試驗(yàn)解決方案涵蓋醫(yī)療設(shè)備、生物材料、紡織品、彈性體、食品、小型部件、線材、紙、塑料、薄膜等。

2、WZDP104A土工布?xì)鈩?dòng)頂破夾具

萬(wàn)測(cè)WZDP104A土工布?xì)鈩?dòng)頂破夾具

       此夾具適用于土工布的頂破、刺破試驗(yàn)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T14800《土工布合成材料 靜態(tài)頂破試驗(yàn)（CBR法）》、GB/T19978《土工布及其有關(guān)產(chǎn)品 刺破強(qiáng)力的測(cè)定》，夾具采用四氣缸夾持，夾持方便可靠，試驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，頂破、刺破可隨意切換。

四、試驗(yàn)方法

1. 將試樣固定在夾持系統(tǒng)的夾持環(huán)之間（見(jiàn)圖1）， 如使用１個(gè)墊塊（見(jiàn)圖2）。將試樣和夾持系統(tǒng)放于試驗(yàn)機(jī)上。

圖1 夾持系統(tǒng)裝置示例

圖2 墊塊示例

2. 以（50±5）mm/min的速率移動(dòng)頂壓桿直至穿透試樣，預(yù)加張力為20Ｎ時(shí)， 開(kāi)始記錄位移。

3. 對(duì)剩余的其他試樣重復(fù)此程序進(jìn)行試驗(yàn)。

五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和計(jì)算

      每次試驗(yàn)應(yīng)記錄并計(jì)算下列內(nèi)容：

①　３個(gè)有效的頂破強(qiáng)力值，單位為千牛（kN）；

②　如需要，自預(yù)加張力20Ｎ至試樣被頂破時(shí)測(cè)得的頂破位移，單位為毫米（mm）， 精確至1mm；

③　如需要，繪制頂壓力—位移關(guān)系曲線圖（如圖3）；

圖3 頂壓力—位移典型曲線示意圖

④　在夾持環(huán)或接近夾持環(huán)處出現(xiàn)的試樣滑移或破損跡象。

⑤　計(jì)算頂破強(qiáng)力平均值（kN）和變異系數(shù)（％）。