Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
1 РАЗРАБОТАН ФГУП «РОСДОРНИИ» Российского дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации совместно с ФГУП «СОЮЗДОРНИИ», ОАО «НИИНМ» и ОАО «ДК АВТОДОРСТРОЙ»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК412 «Текстиль»
3 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2006 г. № 298-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.
4.1 Общие требования
4.2 Требования к условиям проведения испытаний
4.8 Особенности определения водопроницаемости геотекстильных материалов в плоскости полотна
4.9 Оформление результатов испытаний
Приложение А (справочное) Значения поправочных коэффициентов RT
Приложение Г (рекомендуемое) Значения деформативности резиновых прокладок
Дата введения - 2008-01-01
Настоящий стандарт распространяется на геотекстильные (нетканые, тканые, трикотажные) и другие материалы, создаваемые на их основе (геокомпозиты, в том числе геодрены).
Настоящий стандарт устанавливает методы лабораторного определения водопроницаемости применяемых в строительстве и в других целях геотекстильных материалов (геокомпозитов) в направлениях, перпендикулярном к плоскости и в плоскости полотна, при условии изменения водопроницаемости (коэффициента фильтрации) в диапазоне от 1,00 до 250,00 м/сут (для геокомпозитов в направлении плоскости полотна от 50,00 до 600,00 м/сут).
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 50275-92 Материалы геотекстильные. Метод отбора проб
ГОСТ Р 50276-92 Материалы геотекстильные. Метод определения толщины при определенных давлениях
ГОСТ Р 50277-92 Материалы геотекстильные. Метод определения поверхностной плотности
ГОСТ Р 51268-99 Ножницы. Общие технические условия
ГОСТ 8.423-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Секундомеры механические. Методы и средства поверки
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 7328-2001 Гири. Общие технические условия
ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 материал геотекстильный: Поставляемое в рулонах сплошное водопроницаемое гибкое нетканое, тканое, трикотажное полотно, получаемое путем скрепления волокон или нитей различными способами (механическим, физико-химическим, комбинированным).
3.2 геокомпозит: Поставляемый в рулонах или блоках многослойный материал, создаваемый с применением геотекстильных материалов для более эффективного выполнения отдельных функций в строительстве и для других целей.
3.3 геодрена: Геокомпозит, предназначенный для более эффективного выполнения функций дренирования в строительстве и для других целей.
3.4 водопроницаемость: Способность к пропуску воды в различных направлениях, выражаемая количественно значением коэффициента фильтрации.
3.5 коэффициент фильтрации: Скорость фильтрации воды в определенных направлениях (перпендикулярном к плоскости или в плоскости полотна) при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации, выраженная в см/с (м/сут).
3.6 напор: Разность пьезометрических высот столбов воды на границах входа и выхода воды в (из) пробы геотекстильного материала, выраженная в мм.
3.7 градиент напора: Отношение напора воды к длине пути фильтрации.
4.1.1 Водопроницаемость нетканых геотекстильных материалов, геокомпозитов определяют в направлениях, перпендикулярном к плоскости полотна и в плоскости полотна. Водопроницаемость тканых, трикотажных геотекстильных материалов определяют в направлении, перпендикулярном к плоскости полотна.
4.1.2 Водопроницаемость оценивают на пробах геотекстильного материала, нагруженных определенным давлением при заданном градиенте напора или напоре.
4.1.3 Предварительно для отобранных проб оценивают значения толщины по ГОСТ Р 50276 и поверхностной плотности по ГОСТ Р 50277. Определение толщины может быть выполнено в процессе определения водопроницаемости, если это позволяет конструкция прибора.
4.2.1 Водопроницаемость оценивают при давлениях на пробу 2, 20, 100, 200 кПа или при давлении, соответствующем воздействующему на геотекстильные материалы в конкретной строительной конструкции.
4.2.2 Водопроницаемость в направлении, перпендикулярном к плоскости полотна, при каждом уровне давления оценивают при значениях напора 300, 100, 70, 50 мм или при значении напора, возникающего в конкретной строительной конструкции.
Водопроницаемость в плоскости полотна при каждом уровне давления оценивают при значениях градиентов напора 0,1; 1,0; 5,0 или при градиенте напора, соответствующем возникающему в конкретной строительной конструкции.
4.2.3 Контрольные испытания геотекстильных материалов, водопроницаемость которых ранее определялась с учетом 4.2.1, 4.2.2, допускается выполнять при давлении на пробу 20 кПа и напоре 100 мм (в направлении, перпендикулярном к плоскости полотна) и градиенте напора 1,0 (в плоскости полотна).
4.2.4 Для испытаний применяют питьевую воду по нормам [1] с добавлением веществ, снижающих гидрофобный эффект. Допускается применять дистиллированную воду. Вода должна иметь температуру от 18 °С до 22 °С.
4.2.5 Применяемые приборы и методика подготовки проб должны обеспечивать возможность удаления из них воздушных пузырьков.
4.2.6 Отбор проб выполняют в соответствии с ГОСТ Р 50275. Пробы не должны иметь пороков внешнего вида, видимых повреждений или следов перегиба.
4.2.7 Отбирают не менее 21-й пробы, включая:
4.2.8 Форма и размер отбираемых для определения водопроницаемости проб должны соответствовать конструктивным особенностям приборов для определения водопроницаемости. Площадь пробы - не менее 75 см².
4.2.9 Испытания следует проводить при температуре от 18 °С до 22 °С и относительной влажности воздуха от 30 % до 80 %.
4.3.1 В комплект оборудования для определения водопроницаемости должны входить:
4.3.2 Применяемые приборы и оборудование должны обеспечивать измерения с погрешностью не более:
температуры: 0,2 °С;
времени: 0,1 с;
высоты водяного столба (напора): 1 мм;
объема воды: 1 %;
давления на образец: 3%;
толщины: 1 %.
4.3.3 Применяемые приборы и оборудование должны пройти метрологическую аттестацию и поверяться не реже одного раза в год.
4.3.4 Для выполнения испытаний могут быть применены приборы для определения водопроницаемости, позволяющие подвергать одиночный слой нагруженной заданным давлением пробы воздействию потока воды заданного напора в направлении, перпендикулярном к плоскости или в плоскости полотна. Примеры схем приборов представлены на рисунке 1.
Допустимо применение схем приборов, совмещающих возможность воздействия потока воды в разных направлениях. Пример схемы представлен на рисунке 2.
а - в направлении, перпендикулярном к плоскости полотна
б - в плоскости полотна
1 - фильтрационная камера с внутренним диаметром D (для рисунка 1а) или длиной L и шириной В (для рисунка 1б); 2 - перфорированный диск; 3 - сетка; 4 -проба геотекстильного материала; 5 - перфорированный штамп; 6 - устройство для передачи давления (Р) на пробу; 7 - устройство для подачи воды; 8 - емкость для сбора воды; 9 - резиновые прокладки; Н - значение напора; h - уровень воды на выходе из прибора
Рисунок 1 - Примеры схем приборов для определения водопроницаемости геотекстильных материалов
а - в направлении, перпендикулярном к плоскости полотна
б - в плоскости полотна
1 - фильтрационная камера внутренним диаметром D; 2 - перфорированный диск; 3 - устройство для подачи воды; 4 - сетка; 5 - проба геотекстильного материала; 6 - перфорированный штамп; 7 - пьезометрическая трубка; 8 - устройство для передачи давления (Р) на пробу; 9 - емкость для сбора и измерения объема воды; 10 - диск с отверстием диаметром D1 для подачи воды; 11 - резиновые прокладки; Н - значение напора; h - уровень воды на выходе из прибора
Рисунок 2 - Примеры схемы прибора со сменной фильтрационной камерой для определения водопроницаемости геотекстильных материалов в разных направлениях
4.3.5 Приборы для определения водопроницаемости должны отвечать следующим общим требованиям:
В зависимости от схемы приборы должны отвечать также требованиям, приведенным в 4.7.1, 4.8.1.
4.4.1 Для отобранных по 4.2.6, 4.2.7 проб оценивают значение толщины по ГОСТ Р 50276 и поверхностной плотности по ГОСТ Р 50277.
4.4.2 В воду, предназначенную для определения коэффициента фильтрации, вводят снижающие гидрофобный эффект добавки, помещают пробы геотекстильного материала, слегка помешивают воду для удаления пузырьков воздуха и выдерживают до выравнивания ее температуры с температурой воздуха, но не менее 3 ч.
4.4.3 Выполняют сборку прибора с установкой образца в порядке, зависящем от схемы прибора (см. 4.7, 4.8).
4.4.4 В фильтрационную камеру (трубку) прибора подают воду с напором, соответствующим максимальному из применяемых в испытаниях, выполняют несколько циклов разгружения - нагружения образца давлением 2 кПа, выдерживают образец в фильтрационной камере (трубке) без давления при продолжающейся подаче воды в течение не менее 10 мин и повторно выполняют несколько аналогичных циклов разгружения - нагружения.
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.
4.6.1 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 %.
4.7.1 Прибор по рисункам 1а, 2а должен отвечать следующим дополнительным требованиям:
Если дополнительные требования не соблюдаются, должна быть выполнена градуировка с применением прибора, удовлетворяющего дополнительным требованиям.
4.7.2 В состав прибора по рисункам 1а, 2а должны входить:
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, Кн, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 20 °С, вычисляют по формуле
(1)
где Кн - коэффициент фильтрации, м/сут;
8640 - переводной коэффициент из см/с в м/сут;
V - объем профильтровавшейся воды (вместимость мерного цилиндра), см3;
RT - 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;
δ - толщина пробы геотекстильного материала, см;
Н - высота столба воды (напор), мм.
4.8.1 Прибор по рисункам 1б, 2б должен отвечать следующим дополнительным требованиям:
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:
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 подлине 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 Кг, 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;
RT - поправочный коэффициент по рисунку А.1 (приложение А);
δ, В, 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;
Н - высота столба воды (напор), мм;
D и D1 - внешний и внутренний диаметры кольцевой пробы в испытаниях по схеме на рисунке 2б, см.
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.
Рисунок А.1 - Значения поправочных коэффициентов RТ в зависимости от температуры воды Т, °С
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 _____________________________________________________________
Высота столба воды (напор) Н, см | Объем воды V, см3 | Время фильтрации t, с | Температура воды Т, °С | Поправочный коэффициент RT | Толщина материала δ, см | Коэффициент фильтрации Кн, м/сут |
---|---|---|---|---|---|---|
1. Давление на пробу __________кПа | ||||||
2. Давление на пробу _____________кПа | ||||||
Руководитель лаборатории________________________________________________________
(личная подпись, инициалы, фамилия)
Исполнитель____________________________________________________________________
(должность, личная подпись, инициалы, фамилия)
Организация(лаборатория)________________________________________________________
Марка материала________________________________________________________________
Поверхностная плотность _____________________________________________________г/м2
Вид материала __________________________________________________________________
Дата отбора проб (испытаний)__________________________________(__________________)
Наименование прибора и краткие сведения о нем_____________________________________
________________________________________________________________________________
Размеры пробы (ширина×длина)_____________________см_________________________ см
или диаметры (внутренний×внешний)
Направление фильтрации (вдоль, поперек рулона или из центра) _______________________
Температура в лаборатории _____________________________________________________°С
Обозначение пробы______________________________________________________________
Высота столба воды (напор) Н, см | Градиент напора, д.ед. | Объем воды V, см3 | Время фильтрации t, с | Температура воды Т, °С | Поправочный коэффициент RT | Толщина материала δ, см | Коэффициент Кг, м/сут |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 Давление на пробу _____кПа | |||||||
2 Давление на пробу _____кПа | |||||||
Руководитель лаборатории________________________________________________________
(личная подпись, инициалы, фамилия)
Исполнитель____________________________________________________________________
(должность, личная подпись, инициалы, фамилия)
Δh - относительное снижение толщины прокладки в результате передачи на нее давления Р
Рисунок Г.1 - Рекомендуемые значения деформативности резиновых прокладок, контактирующих с пробой по результатам их испытаний на сжатие (заштрихованная зона)
[1] Санитарные нормы СанПиН 2.1.4.1074-2001 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества