铁路隧道防排水材料之防排水板检测

在铁路施工过程中，隧道渗漏水是比较常见的病害之一，特别是施工中出现开挖断面超欠挖、支护质量比较差、监控量测工作不达标、防排水设施不完善等问题，极易导致铁路隧道出现渗漏水问题。

 

如果出现渗漏，不仅会影响铁路工程的使用年限，还将会影响铁路运营安全，甚至造成严重的行车事故，所以在对防排水材料的选择和施工方面均需格外注意。

 

在所有渗漏原因中，防排水材料的质量是较为重要的一个，为了对铁路隧道防水工程的施工质量进行严格把控，必须要对进入施工现场的防排水材料质量加强控制，而其中防排水板的质量检测也尤为重要。

 

检验项目

防排水板不同的构成部件，尺寸和外观质量是每个部件共同的检验项目，而在物理力学性能检测方面，每个部件检验项目不尽相同，具体检验项目如下：

 

防排水板本体

抗压性能、拉伸强度、断裂伸长率、不透水性、撕裂强度、刺破强度、低温弯折性、加热伸缩量、人工气候老化、热空气老化、耐碱性。

 

自粘布

纵横向断裂强度、标称断裂强度对应伸长率、CBR顶破强力、纵横向撕破强力、等效孔径、垂直渗透系数、单位面积质量、抗酸碱性能。

 

自粘式防排水板粘结性能

剪切强度、持荷时间、粘结强度。

 

 

自粘胶

持粘性、低温弯折性、剥离强度、剪切强度、耐热性、挥发性有害物质含量、可溶性重金属含量。

 

主要检测方法：

尺寸测定

采用钢卷尺、厚度计、游标卡尺等专业测量工具对防排水板各个组合部分进行测量，对于需要多点测量的，以多点测量结果的算术平均值为最终结果，其中自粘布幅宽的测量按照GB/T 4666的规定进行。

 

防排水板本体抗压强度

根据相关标准规范要求进行试样的制备和调节，把试样放在两压板之间，使试样中心线与两压板中心连线一致，调整试验机使试样端面刚好与压板接触。启动试验机，按规定的速度进行加载，压缩试样至规定大小，记录最大压力值，并观察有无破损，根据试验数据计算最终结果。

 

防排水板本体拉伸强度和断裂伸长率

试验按照GB/T 1040.2进行，夹具间距为50mm，试验速度为50mm/min，纵、横向均进行试验，根据试验数据计算最终结果。对于试验所用试样，单向壳体至少含有一个完整大的壳型凸起，双向壳体至少上下各含有一个完整的壳型凸起。

 

防排水板本体不透水性

如下图所示，试验时按透水仪的操作规程将试样装好，并一次性升压至规定压力，保持规定时间后观察试样有无渗漏，三个试样均无渗漏为合格。

 

 

防排水板本体刺破强度

采用符合相关标准规定的试验装置，将试样放在环形夹具内，自然放平，拧紧夹具后放在加压装置上并对中，设定好顶刺速率，采用一定长度的顶针分别刺凸壳顶部和平面部位，并记录顶刺过程中的最大力值，取试样平均值作为最终试验结果。

 

防排水板本体加热伸缩量

将按规范制备的试样在实验室温度下停放不少于24h后，放入调至规定温度的老化箱中，到达规定时间后取出试样并停放1h。按照相关标准规范测量试样的长度，根据初始长度计算伸缩量，取纵横两个方向的算术平均值，用三个试样的算术平均值表示其伸缩量。

 

防排水板本体撕裂强度

按照相关标准规范制备裤形试样，在其撕裂区域内测量试样厚度，取中位数。采用有自动记录力值装置的低惯性拉力试验机，将试样安装在拉力试验机上，以规定的速率对试样进行拉伸，直至试样断裂，按记录的数值计算其撕裂强度。

 

 

防排水板本体低温弯折性

将按相关标准要求制备的试样在实验室温度下停放不少于24h，将试样在弯折板上弯曲180°，使试样边缘重合、齐平，并用定位夹或胶带将边缘固定，以保证其在试验中不发生错位。调整两平板间距至试样厚度的三倍，将弯折后的试样平放在底板上，重合的一边朝向转轴，且距转轴20mm，在规定温度下保持一定时间后迅速压下平板至所调间距位置，保持1s后取出试样，纵横向试样均无裂纹为合格。

 

防排水板本体人工候化

按相关规范要求的位置与角度，将试样安装在试样架上，开动试验箱，调好规定的试验条件并保持恒定，记录开始暴露时间。达到规定的总辐照量，或在一定的辐照强度下达到规定的时间后，将试样在标准状态下停放4h，进行各项性能的测定。放入或取出试样时，不要触摸或碰撞试样表面。

 

 

防排水板本体热空气老化

按照选定性能的试验要求制备和调节试样，加热老化箱到试验温度，将试样放入到老化箱中。达到规定的老化时间后，从老化箱中取出试样，以不受应力的方式在待测试的试验性能所要求的环境下调节规定的时间，按照有关性能试验方法测试，并与未老化试样的性能比较得出最终试验结果。

 

防排水板本体耐碱性

试样的制备和调节按相关标准规定，将调节好的试样浸入盛有试验液体的装置中，并将装置放入已达到所需温度的恒温箱或液体加热恒温装置中。浸泡试验结束后，取出试验装置，在标准条件下调节相应时间，除去试样表面的残留液体，进行相关性能指标测试。

 

自粘布纵横向断裂强度和标称断裂强度对应伸长率

按相关标准规范制备试样，根据试验需求在标准条件下对试样进行调节，调节拉伸试验机夹具隔距，设定相应拉伸速度。将试样对中地夹持在夹钳中，并在设定标记点后固定引伸计，启动拉伸试验仪施加预负荷以确定初始伸长率测试的起点，继续施加载荷直到试样断裂。根据试验过程记录结果，并计算对应指标数值。

 

自粘布CBR顶破强力

从样品上随机剪取试样，并在相关标准规定的大气下进行调湿至平衡状态，将试样固定在夹持系统的夹持环间，置于试验机上。以一定速率移动顶压杆直至穿透试样，当达到规定预加张力时开始记录位移，根据试验相关数据计算最终结果。

 

 

自粘布纵横向撕破强力

按规定的尺寸准备试样，用梯形样板在每个试样上画一个等腰梯形，并在梯形短边中心剪一切口。在规定标准大气环境中进行试验，试验前将试样进行调湿处理，设定试验机两铗钳距离及拉伸速度后，安装试样，沿梯形的不平行两遍夹住试样，使切口位于两铗钳中间。启动仪器，拉伸并记录最大的撕破强力值，根据试验数据分别计算纵向和横向平均值。

 

自粘布抗酸碱性能

按标准要求准备三组试样，分别用作耐酸液的浸渍样、耐碱液的浸渍样和对照样，将试样调湿后测定单位面积质量并计算其平均值。于试样中部沿长度方向画中心线，垂直于此中心线作两条标记线，测量标记线距离并计算平均值。试样在不受有效机械应力的情况下浸于特定温度的溶液和水中3d，取出充分清洗，并进行干燥处理，然后进行相应的检查和性能测定。

 

自粘布垂直渗透系数

在实验室温度下置试样于含湿润剂的水中，轻搅动驱走空气后浸泡一定时间，将1个试样放置于仪器内，并使所有连接点不漏水。注水至两侧达到50mm水头差，5分钟内水头平衡后调整水流使高差达到规定数值，待水头稳定至少30s后，在固定时间内用量杯收集通过的水量，并在达到规定水头差时重复上述步骤。完成所有试样后根据试验记录计算相关结果。

 

 

持荷时间和粘接强度

将制备好的试样在规定条件下调节24h，试样下方垂直悬挂规定质量的重物使拉力能均匀地作用于试验面积上且未扭曲，开始记录时间。垂直悬挂7d，若3组试样中重物均未脱落则持荷时间为合格。

 

将调节过的试样按要求置于万能试验机下，在与试验平面垂直的方向上施加规定的拉伸应力，记录加载过程中每组试样脱开时的最大拉力值并计算对应粘接强度结果。