土工布孔径测试方法比较分析

基本内容： 介绍了土工布孔径测试的基本原理及国内外测试标准情况，并对方法及相关标准进行了比较分析。

1.孔径参数

孔径参数主要包括有效孔径、特征孔径、平均孔径、最大孔径、最小孔径、泡点孔径、孔径分布、孔隙率等。

1.1 有效孔径（ Oe）

JTG E50—2006《公路工程土工合成材料试验规程》中的定义如下：能有效通过土工织物的近似最大颗粒直径，例如 O90 表示土工织物中 90%的孔径低于该值。GB/T 14799—2005《土工布及其有关产品有效孔径的测定》 中定义则如下：

有效孔径是能有效通过土工布的近似最大颗粒直径， 例如 O90表示土工布中 90%的孔径低于该值。

1.2 等效孔径 EOS（或称表观孔径 AOS）

SL/T 235—1999《土工合成材料测试规程》中定义如下：以土工织物为筛布对颗粒料进行筛析，当一种颗粒料的过筛率（通过织物的颗粒料重量与颗粒料总重量之比）为 5%时，则该颗粒粒径尺寸定为土工织物的等效孔径。 GB 50290—1998《土工合成材料应用技术规范》及 SL/T 225—1998《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》 中定义如下：土工织物的最大表观孔径。 JTJ/T 019—1998《公路土工合成材料应用技术规范》 中定义如下： 用于表示织物型土工合成材料孔隙大小的指标。采用不同的筛余率标准，可得到不同的等效孔径值。

1.3 特征孔径

土工布的孔眼尺寸， 相当于 90%的土颗粒通过土工布时的最大颗粒尺寸。 该定义适合于土工布及其有关产品有效孔径测定中的湿筛法。

1.4 泡点孔径

滤布一侧的气体穿过滤布到达另一侧的水中而产生气泡， 用此方法计算出滤布孔径。

1.5 最大泡点孔径

当气体穿过滤布到达水中产生第一串气泡时的泡点孔径。

1.6 孔径分布

对于给定试样， 根据孔隙直径分布， 计算某一孔径所对应孔隙的百分数， 可用来表征不同孔径在整个孔径分布中所占比例。

1.7 孔隙率

材料的孔隙体积与总体积的比值，反映土工布空隙程度的指标，它是影响土工布渗透性等水力性能的重要因素。目前，在各标准中，关于等效孔径、特征孔径的定义基本一致，均为用颗粒的尺寸来表示孔径的尺寸。 泡点孔径则需要根据测量气泡出现时的压力差来计算

出等效孔径。

2.孔径测试方法

土工布孔径测试方法分为直接法和间接法， 直接法包括显微镜法、 图像分析法等；间接法主要有干筛法、湿筛法、泡点法、水动力法和水银压入法等。关于各方法的原理及其评价如表 1 所示。

3.孔径测试标准