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(hù)質(zhì)量比較差、監(jiān)控量測工作不達(dá)標(biāo)、防排水設(shè)施不完善等問題，極易導(dǎo)致鐵路隧道出現(xiàn)滲漏水問題。

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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(yùn)營安全，甚至造成嚴(yán)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。

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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(jìn)行嚴(yán)格把控，必須要對進(jìn)入施工現(xiàn)場的防排水材料質(zhì)量加強(qiáng)控制，而其中防排水板的質(zhì)量檢測也尤為重要。

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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(xué)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：

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防排水板本體

抗壓性能、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、不透水性、撕裂強(qiáng)度、刺破強(qiáng)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。

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自粘布

縱橫向斷裂強(qiáng)度、標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度對應(yīng)伸長率、CBR頂破強(qiáng)力、縱橫向撕破強(qiáng)力、等效孔徑、垂直滲透系數(shù)、單位面積質(zhì)量、抗酸堿性能。

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自粘式防排水板粘結(jié)性能

剪切強(qiáng)度、持荷時間、粘結(jié)強(qiáng)度。

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自粘膠

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

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主要檢測方法：

尺寸測定

采用鋼卷尺、厚度計、游標(biāo)卡尺等專業(yè)測量工具對防排水板各個組合部分進(jìn)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(jìn)行。

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防排水板本體抗壓強(qiáng)度

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)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(jī)使試樣端面剛好與壓板接觸。啟動試驗機(jī)，按規(guī)定的速度進(jìn)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。

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防排水板本體拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率

試驗按照GB/T 1040.2進(jìn)行，夾具間距為50mm，試驗速度為50mm/min，縱、橫向均進(jìn)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。

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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。

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防排水板本體刺破強(qiáng)度

采用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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。

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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(dá)規(guī)定時間后取出試樣并停放1h。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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。

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防排水板本體撕裂強(qiáng)度

按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(jī)，將試樣安裝在拉力試驗機(jī)上，以規(guī)定的速率對試樣進(jìn)行拉伸，直至試樣斷裂，按記錄的數(shù)值計算其撕裂強(qiáng)度。

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防排水板本體低溫彎折性

將按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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。

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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(dá)到規(guī)定的總輻照量，或在一定的輻照強(qiáng)度下達(dá)到規(guī)定的時間后，將試樣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下停放4h，進(jìn)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。

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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(dá)到規(guī)定的老化時間后，從老化箱中取出試樣，以不受應(yīng)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。

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防排水板本體耐堿性

試樣的制備和調(diào)節(jié)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)條件下調(diào)節(jié)相應(yīng)時間，除去試樣表面的殘留液體，進(jìn)行相關(guān)性能指標(biāo)測試。

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自粘布縱橫向斷裂強(qiáng)度和標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度對應(yīng)伸長率

按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制備試樣，根據(jù)試驗需求在標(biāo)準(zhǔn)條件下對試樣進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)拉伸試驗機(jī)夾具隔距，設(shè)定相應(yīng)拉伸速度。將試樣對中地夾持在夾鉗中，并在設(shè)定標(biāo)記點后固定引伸計，啟動拉伸試驗儀施加預(yù)負(fù)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(yīng)指標(biāo)數(shù)值。

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自粘布CBR頂破強(qiáng)力

從樣品上隨機(jī)剪取試樣，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的大氣下進(jìn)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(jī)上。以一定速率移動頂壓桿直至穿透試樣，當(dāng)達(dá)到規(guī)定預(yù)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。

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自粘布縱橫向撕破強(qiáng)力

按規(guī)定的尺寸準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境中進(jìn)行試驗，試驗前將試樣進(jìn)行調(diào)濕處理，設(shè)定試驗機(jī)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(qiáng)力值，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分別計算縱向和橫向平均值。

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自粘布抗酸堿性能

按標(biāo)準(zhǔn)要求準(zhǔn)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(biāo)記線，測量標(biāo)記線距離并計算平均值。試樣在不受有效機(jī)械應(yīng)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(jìn)行干燥處理，然后進(jìn)行相應(yīng)的檢查和性能測定。

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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(dá)到50mm水頭差，5分鐘內(nèi)水頭平衡后調(diào)整水流使高差達(dá)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(dá)到規(guī)定水頭差時重復(fù)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。

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持荷時間和粘接強(qiáng)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。

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將調(diào)節(jié)過的試樣按要求置于萬能試驗機(jī)下，在與試驗平面垂直的方向上施加規(guī)定的拉伸應(yīng)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(yīng)粘接強(qiáng)度結(jié)果。