徑特征是土工織物反濾設(shè)計(jì)中重要因素。土工織物在實(shí)際使用中大多處于受拉狀態(tài),但目前各準(zhǔn)則均沒(méi)有考慮拉伸對(duì)土工織物孔徑特征的影響。拉伸作用下孔徑特征會(huì)發(fā)生變化,嚴(yán)重影響土工織物的反濾性能。本文通過(guò)對(duì)土工織物拉伸前后孔徑特征的研究,發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律,以期得出符合使用狀態(tài)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 本文首先對(duì)土工織物拉伸時(shí)孔徑特征和反濾特性變化的研究成果加以分類(lèi)和總結(jié),用數(shù)字圖像法測(cè)定了有紡?fù)凉た椢锸芾罂讖教卣?得出了有紡織物開(kāi)孔面積率、三種典型特征孔徑與拉伸應(yīng)變的線(xiàn)性規(guī)律；用動(dòng)力水篩法測(cè)定了無(wú)紡?fù)凉た椢锸芾蟮刃Э讖?得出了無(wú)紡織物等效孔徑與拉伸應(yīng)變的線(xiàn)性規(guī)律,從各自的纖維結(jié)構(gòu)出發(fā)推導(dǎo)了拉伸前后有紡和無(wú)紡織物孔徑計(jì)算公式,最后用梯度比實(shí)驗(yàn)儀對(duì)兩種土工織物受拉后反濾性能的變化進(jìn)行了研究。相關(guān)研究成果總結(jié)如下： (1)有紡?fù)凉た椢镩_(kāi)孔面積率隨著拉伸應(yīng)變的增大而增大,且二者呈近似線(xiàn)性關(guān)系；單向拉伸引起有紡?fù)凉た椢锏目讖椒植记�(xiàn)向孔徑大的方向移動(dòng),造成織物孔徑的增大；用O30、O50和O95分別代表小孔徑區(qū)域、中等孔徑區(qū)域和大孔徑區(qū)域,這三種統(tǒng)計(jì)意義上的特征孔徑變化率都近似與拉伸應(yīng)變呈線(xiàn)性關(guān)系,小孔徑區(qū)域變化率隨拉仲應(yīng)變的增加而增長(zhǎng)快；從有紡織物纖維結(jié)構(gòu)的出發(fā)推導(dǎo)了孔徑公式,該公式可以用來(lái)計(jì)算拉伸前后等效孔徑和開(kāi)孔面積率,計(jì)算結(jié)果與圖像法測(cè)試值、現(xiàn)有文獻(xiàn)結(jié)果吻合。 (2)無(wú)紡?fù)凉た椢锏臐B徑、孔洞比有紡?fù)凉た椢飶?fù)雜,未受拉時(shí)等效孔徑隨著厚度增加逐漸變��；較小拉應(yīng)變時(shí)等效孔徑都隨著拉應(yīng)變的增大而變��；推求的無(wú)紡織物受拉時(shí)孔徑計(jì)算公式與測(cè)試結(jié)果變化趨勢(shì)相同,公式計(jì)算值和測(cè)試值較、現(xiàn)有文獻(xiàn)結(jié)果吻合。 (3)拉伸率增加時(shí),透過(guò)有紡?fù)凉た椢锏乃髁魉僭龃?過(guò)濾出的土量增多,GR/GRo值變小；透過(guò)無(wú)紡?fù)凉た椢锏乃髁魉贉p小,過(guò)濾出的土量減少,GR/GRo值變大。 本文對(duì)土工織物反濾應(yīng)用中的重要影響因素——拉伸進(jìn)行了系統(tǒng)研究,促進(jìn)了土工織物反濾理論和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,并為土工織物拉伸條件下反濾設(shè)計(jì)提供了依據(jù),有較強(qiáng)工程應(yīng)用價(jià)值。
