---

4.5 Проведение испытаний

4.5.1 В фильтрационную трубку подают воду до максимально возможного уровня и несколько раз приподнимают штамп для удаления пузырьков воздуха, затем создают требуемое давление на пробу и задают значение напора (градиента напора).

4.5.2 Поддерживают заданный напор (градиент напора) воды и измеряют время, в течение которого заполняется мерный цилиндр с рекомендуемой вместимостью 1000 см³. Эту операцию выполняют не менее пяти раз. Если результаты измерений времени отличаются более чем на 10 %, число измерений увеличивают. За окончательный результат принимают среднее из пяти последних измерений значений времени, отличающихся не более чем на 5 %. Время заполнения мерного цилиндра должно быть не менее 15 с. Если это условие не соблюдается, следует увеличить вместимость мерного цилиндра. Измеряют температуру воды.

4.5.3 Повторяют испытания по 4.5.2 для каждого из назначенных значений напоров (градиентов напора) при том же значении давления на пробу.

4.5.4 Проводят испытания по 4.5.2, 4.5.3 для каждого из требуемых значений давлений, поэтапно их увеличивая.

4.5.5 Проводят испытания по 4.5.2, 4.5.3, 4.5.4 для каждой из проб.

4.6 Обработка результатов

4.6.1 Коэффициент фильтрации, приведенный к условиям фильтрации при температуре 20 °С, вычисляют для каждого из сочетаний давления на пробу и напора по формулам, зависящим от метода испытаний и схемы прибора (см. 4.7.4.1, 4.8.4.1).

4.6.2 За коэффициент фильтрации принимают среднеарифметическое отдельных вычисленных значений (не менее пяти — перпендикулярно к плоскости полотна, не менее шести — в плоскости полотна), определенных при равных значениях давлений на пробы и напоров (градиентов напоров). Коэффициент фильтрации вычисляют до второй значащей цифры.

4.6.3 В случае, если предусмотрена градуировка прибора (см. 4.7.1, 4.8.1), отличие значений коэффициента фильтрации для градуируемого прибора не должно превышать 5 % или должна быть обоснована возможность введения единого коэффициента для всех сочетаний давлений и напоров (градиентов напоров) в формулы (1), (2) или (3), обеспечивающего отличие в результатах не более 5 %.

4.7 Особенности определения водопроницаемости геотекстильных материалов перпендикулярно к плоскости полотна

4.7.1 Прибор по рисункам 1а, 2а должен отвечать следующим дополнительным требованиям:

- внутренний диаметр фильтрационной трубки прибора должен быть не менее 50 мм и быть постоянным на расстоянии не менее двух диаметров над и под образцом;

- требуемое значение напора должно создаваться давлением водяного столба без применения дополнительных усиливающих напор устройств.

Если дополнительные требования не соблюдаются, должна быть выполнена градуировка с применением прибора, удовлетворяющего дополнительным требованиям.

4.7.2 В состав прибора по рисункам 1 а, 2а должны входить:

- фильтрационная камера (трубка), состоящая из прямого полого цилиндра или двух цилиндров и позволяющая пропускать воду сверху вниз или снизу вверх. Рекомендуется применять для изготовления фильтрационной трубки прозрачный материал (органическое стекло);

- перфорированные диски, удерживающие пробу (площадь перфорации — более 40 %, диаметр отверстий — 3—5 мм);

- сетки, устанавливаемые над и под пробой (размеры ячейки 0,2—0,5 мм, толщина — не более 2 мм);

- устройство для передачи давления;

- емкость для подачи и сбора воды и устройство для ее подачи.

4.7.3 Подготовка к испытанию

4.7.3.1 Выполняют подготовительные операции по 4.4.1, 4.4.2.

4.7.3.2 В фильтрационную трубку, предварительно извлеченную и разобранную, если этого требует конструкция прибора, помещают пробу, укладывая ее на перфорированный диск с сеткой. На поверхность пробы устанавливают сетку, перфорированный штамп и выполняют дальнейшую подготовку по 4.4.4.

4.7.4 Обработка результатов

4.7.4.1 Коэффициент фильтрации (нормальный) в направлении, перпендикулярном к плоскости полотна, K_н, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 20 °С, вычисляют по формуле

, (1)

где K_н — коэффициент фильтрации, м/сут;

8640 — переводной коэффициент из см/с в м/сут;

V — объем профильтровавшейся воды (вместимость мерного цилиндра), см³;

R_T — поправочный коэффициент (температурный) по рисунку А.1 (приложение А);

F — площадь поперечного сечения фильтрационной трубки, см²;

t — средняя продолжительность фильтрации воды с учетом 4.5.2 (время заполнения мерного цилиндра), с;

 — толщина пробы геотекстильного материала, см;

H — высота столба воды (напор), мм.

4.8 Особенности определения водопроницаемости геотекстильных материалов в плоскости полотна

4.8.1 Прибор по рисункам 1б, 2б должен отвечать следующим дополнительным требованиям:

- минимальные размеры прямоугольной фильтрационной камеры (пробы) ширина х длина в направлении потока воды (длины пути фильтрации) — 50 х 300 мм (для схемы по рисунку 1б);

- минимальный диаметр фильтрационной камеры (размер пробы) для приборов по схеме рисунка 2б, предусматривающих подачу воды из центра кольцевого образца к его краям, — 90 мм (внешний), 30 мм (внутренний);

- над и под пробой должны быть прокладки из резины или другого материала с замкнутыми порами, подобранные по толщине и деформативности таким образом, чтобы обеспечивалась герметичность контакта с пробой и отсутствовало влияние прокладок на результаты испытаний. Рекомендуемые значения толщины каждой из прокладок для проб толщиной до 10 мм — 10 мм, для проб большей толщины— от 1,0 до 1,25 толщины проб, но не более 25 мм. Рекомендуемые значения деформативности прокладок представлены на рисунке Г.1 (приложение Г);

- фильтрационная камера прибора с прокладками должна быть герметична. При давлении на уровне образца 2 кПа, градиенте напора 5,0 и отсутствии пробы в камере расход воды не должен превышать 0,2 см³/с;

- прибор должен позволять испытывать пробы толщиной не более 25 мм.

Если дополнительные требования для прибора по рисунку 1б не соблюдаются, должна быть выполнена градуировка с применением прибора, удовлетворяющего дополнительным требованиям. Для прибора по рисунку 2б градуировка должна быть выполнена в любом случае с применением прибора по рисунку 1б, удовлетворяющего дополнительным требованиям.

4.8.2 В состав прибора по рисункам 1б, 2б должны входить:

- фильтрационная камера прямоугольной или круглой формы, позволяющая пропускать воду в плоскости полотна, герметичная по контакту с пробой, исключая назначенные места входа и выхода воды;

- устройство для передачи давления на пробу;

- устройство для подачи и емкость для сбора воды;

- устройство для измерения напора;

- подобранные по толщине и деформативности прокладки по 4.8.1, размеры которых соответствуют размерам фильтрационной камеры и размеру элементов, непосредственно передающих давление на пробу.

4.8.3 Подготовка к испытанию

4.8.3.1 Выполняют подготовительные операции по 4.4.1, 4.4.2.

4.8.3.2 Выполняют сборку прибора, включая все его элементы, в том числе резиновые прокладки, но без размещения между ними пробы геотекстильного материала.

4.8.3.3 Создают давление на резиновые прокладки 2 кПа и в фильтрационную камеру прибора подают воду при градиенте напора 5,0.

4.8.3.4 Поддерживают заданный градиент напора воды и измеряют расход воды в течение 5 мин. Если расход воды превышает 0,2 см³/с, меняют резиновые прокладки и повторяют операции 4.8.3.2, 4.8.3.3.

4.8.3.5 В фильтрационную камеру, предварительно удалив нагрузочное устройство и другие, расположенные над пробой элементы прибора, на нижнюю резиновую прокладку помещают пробу. При испытаниях на приборах по схеме на рисунке 1б с прямоугольной камерой длина трех из шести проб должна совпадать с направлением по длине рулона, остальных трех — с направлением по ширине рулона геотекстильного материала. На поверхности пробы устанавливают верхнюю резиновую прокладку и нагрузочное устройство, выполняя дальнейшую подготовку по 4.4.4.

4.8.4 Обработка результатов

4.8.4.1 Коэффициент фильтрации (горизонтальный) в плоскости полотна K_г, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 20 °С, вычисляют по формулам:

- для приборов по схемам на рисунке 1б

, (2)

- для приборов по схемам на рисунке 2б

, (3)

где 8640 — переводной коэффициент из см/с в м/сут;

V — объем профильтрованной воды, см³;

R_T — поправочный коэффициент по рисунку А.1 (приложение А);

, B, L — толщина, ширина и длина (длина — в направлении фильтрации) пробы в испытаниях по схемам на рисунке 1б, см;

t — средняя продолжительность фильтрации воды с учетом 4.8.3.4 (время заполнения мерного цилиндра), с;

H — высота столба воды (напор), мм;

D и D₁ — внешний и внутренний диаметры кольцевой пробы в испытаниях по схеме на рисунке 2б, см.

4.9 Оформление результатов испытаний

4.9.1 В процессе подготовки, проведения и обработки результатов испытаний проб ведут журналы по формам, приведенным в приложениях Б, В.

4.9.2 Если число предварительно назначенных давлений на пробу и значений напоров составляет не менее трех, строят графики зависимости коэффициента фильтрации от напора при разных давлениях отдельно по каждому из направлений.

Приложение А

(справочное)

Значения поправочных коэффициентов R_T

Рисунок А.1 — Значения поправочных коэффициентов R_T в зависимости от температуры воды T, °С

Приложение Б

(рекомендуемое)

Журнал лабораторного определения водопроницаемости геотекстильных материалов перпендикулярно к плоскости полотна

Организация (лаборатория) ________________________________________________________

Марка материала ___________________ Поверхностная плотность ___________________ г/м²

Вид материала ___________________________________________________________________

Дата отбора проб (испытаний) __________________________ (_________________________)

Наименование прибора и краткие сведения о нем _____________________________________

________________________________________________________________________________

Площадь поперечного сечения фильтрационной трубки ____________________________ см²

Температура в лаборатории _________________ °С Обозначение пробы _________________

Руководитель лаборатории ________________________________________________________

(личная подпись, инициалы, фамилия)

Исполнитель ____________________________________________________________________

(должность, личная подпись, инициалы, фамилия)

Приложение В

(рекомендуемое)

Журнал лабораторного определения водопроницаемости геотекстильных материалов в плоскости полотна

Организация (лаборатория) ________________________________________________________

Марка материала ___________________ Поверхностная плотность ___________________ г/м²

Вид материала ___________________________________________________________________

Дата отбора проб (испытаний) _________________________ (__________________________)

Наименование прибора и краткие сведения о нем _____________________________________

________________________________________________________________________________

Размеры пробы (ширина х длина) _______________________ см ______________________ см

или диаметры (внутренний х внешний)

Направление фильтрации (вдоль, поперек рулона или из центра) ________________________

Температура в лаборатории _________________ °С Обозначение пробы _________________