土工合成材料抗酸碱液性能试验方法

一、前言：

土工合成材料在各类土木工程中应用广泛，发挥着防护、加强、隔离、过滤、排水等重要作用。在实际使用过程中，这些材料不可避免地会与土壤中的酸、碱或溶解氧的水溶液接触。土工合成材料抵抗这些化学物质的能力，一方面取决于聚合物的组成、加工工艺、纺织品的结构以及存在的损伤；另一方面依赖于液体成分和环境条件，如温度、压力及存在的其他机械应力。

由于试验时间远短于土工合成材料产品的实际使用时间，为筛选出抗酸和碱的土工合成材料，需进行加速试验。本仪器用于土工合成材料抗酸碱液性能试验方法，温度控制采用数字显示，数字控制式PID自动调节仪表，从室温至80℃范围内可任意设定工作温度，自动恒温，本箱其结构内胆304不锈钢材质，具有控温灵敏，温度均匀，性能稳定。本机具有搅拌功能，容器内的溶液在加热的同时能不断被搅拌，使容器内部的溶液能充分混匀，使实验结果更加准确。符合JTG/E50-2006，SL235

二、试液准备：

无机酸：使用浓度为 0.025mol/L 的硫酸溶液。应采用化学纯的硫酸试剂，试验用水为 3 级水。

无机碱：采用氢氧化钙（Ca (OH)₂）饱和悬浮液，例如可用约 2.5g/L 的 Ca (OH)₂配置。同样使用化学纯试剂，试验用水为 3 级水。

注：在浸渍试验期间，应保持媒介的组成不变。若有效元素浓度降低，或者相态体系发生变化，需按常规方法调节浓度或更换液体。

三、试样制备：

单位面积质量的测定：每组需准备 5 块试样，每块试样的尺寸至少为 100mm×100mm。

尺寸变化和拉伸性能的测定：纵横向应分别测定，试样的尺寸至少 300mm×50mm。对于土工格栅试样，在宽度上应保持完整的抗拉单元，在长度方向应至少有三个连接点，且试样的中间有一个连接点。

从样品上剪取三组试样，一组用作耐酸液的浸渍样；一组用作耐碱液的浸渍样；一组用作对照样。

特殊情况处理

如果产品上有涂层，并且该涂层在使用过程中能够被溶液渗透，那么应分别对涂层试样和去掉涂层后试样进行试验。若未按此要求试验，需在试验报告中注明：试样的涂层破损后有可能改变其抗化学性。

复合产品应分别评定各层的耐酸、碱液性能。但需注意，复合材料的性能可能由于分成单层而受到影响。四、试验步骤：

（一）浸渍前的测定

调湿和状态调节：试样进行调湿和状态调节。

质量的测定：测定 5 块试样的单位面积质量，并计算其平均值

尺寸的测定：分别在 5 块试样的中部沿长度方向画一条中心线，在垂直于长度方向上作两条标记线，标记线间的距离至少 250mm。沿中心线测量两个标记线之间的距离，并计算其平均值

（二）浸渍试验

试验液体用量和温度：试验用液体的量应是试样重量的 30 倍以上，并能使试样浸没。酸碱两种液体的温度均控制为 60℃±1℃。

试样放置：将耐酸液的浸渍样和耐碱液的浸渍样，在不受任何机械应力的情况下，分别放在盛硫酸溶液和氢氧化钙溶液的容器中。试样之间、试样与容器壁之间以及试样与液体表面之间的距离至少为 10mm。不同材料的试样不应在同一个容器内试验。

浸渍时间：试样分别在两种液体中浸渍 3d。

溶液搅拌和 pH 值监测：氢氧化钙溶液应连续搅拌，硫酸溶液每天至少搅拌一次。测定并记录液体的初始 pH 值。如液体连续使用，至少每 7d 要添加或者更换一次，以保持初始时的 pH 值。液体和试样应避光放置。试样清洗：浸渍样从酸、碱溶液中取出后，先在水中清洗，然后在 0.01mol/L 的*溶液中清洗，最后再在水中清洗，要保证清洗充分。对于涤纶土工织物，从氢氧化钙浸渍液中取出后，需去除附着的对苯二酸钙晶体，可采用以下方法：在一个不断搅拌的装置中，在 10%（按重量）的氮川三乙酸钠中清洗 5min，然后在 3%（按重量）的乙酸溶液中清洗，最后用水清洗。

对照样处理：将对照样在温度为 60℃±1℃的清水中浸渍 1h，试验用水为三级水。

试样干燥：浸渍样和对照样试样应在室温下干燥或在 60℃温度下干燥，在干燥过程中不要对试样施加过大的应力。

（三）浸渍后的测定

表观检查：用肉眼检查酸、碱浸渍样与对照样的差异，例如变色等，并记录下来。

质量的测定：分别测定浸渍样和对照样的单位面积质量，并计算各自的平均值 Ge 和 Gc。

尺寸的测定：将浸渍样和水浸渍后的对照样，调湿后，沿中心线测量两个平行线之间的距离，并计算其平均值 de 和 dc。

拉伸性能：分别进行浸渍样和对照样的拉伸性能试验，拉伸速率为 100mm/min。分别计算纵、横向断裂强力的平均值，浸渍样记为 Fe，对照样记为 Fc；计算断裂伸长的平均值，浸渍样记为 εe，对照样记为 εc。显微镜观察：用放大 250 倍的显微镜观察浸渍样和对照样之间的差异，并给出定性的结论。该步骤用于评定有损伤试样的纱线破坏程度。

单位面积质量变化测定

尺寸变化测定

拉伸性能测定