Приложение ДК (обязательное). Перевод основных положений европейского регионального документа CEN/TS 14417:2005 "Геосинтетические барьеры. Методы испытания для определения влияния циклов смачивание-высушивание на проницаемость глиняных геосинтетических барьеров"

Приложение ДК
(обязательное)

Перевод основных положений европейского регионального документа CEN/TS 14417:2005 "Геосинтетические барьеры. Методы испытания для определения влияния циклов смачивание-высушивание на проницаемость глиняных геосинтетических барьеров"

ДК.1 Сущность метода

Проницаемость глиняного геосинтетического барьера определяют с помощью пермеаметра на образцах, подвергшихся воздействию циклов смачивание-высушивание и на контрольных образцах, не подвергавшихся такому воздействию.

ДК.2 Оборудование и материалы

ДК.2.1 Оборудование

ДК.2.1.1 Гидравлическая система

Гидравлическая система должна поддерживать постоянное гидравлическое давление в пределах 5%. Гидравлическая система может быть следующих типов:

- система с постоянным напором воды;

- система с убывающим напором воды;

- система с постоянной скоростью потока.

Давление может быть измерено любым подходящим устройством, например манометром или электронным датчиком давления.

Гидравлическая система должна создавать и поддерживать обратное давление в пределах г5% на образец. Обратное давление может быть создано подачей сжатого газа, массой, действующим на поршень, или любым другим подходящим способом.

ДК.2.1.2 Прибор для измерения объемной скорости потока

Объемные скорости входного и выходного потоков должны быть измерены с точностью 5% с помощью счетчика, градуированной пипетки, вертикальной напорной трубы в сочетании с электронным датчиком давления или любым другим подходящим устройством.

ДК.2.1.3 Сушильный шкаф с циркуляцией воздуха, поддерживающий температуру (1105)°С

ДК.2.1.4 Ячейка пермеаметра

В ячейке пермеаметра должны располагаться образец и пористые накладки, окруженные гибкой мембраной. Схема ячейки пермеаметра представлена на рисунке ДК.1.

С помощью ячейки пермеаметра возможно наблюдение за изменением высоты образца либо через стенку ячейки, используя катетометр или другое подходящее устройство, либо контролируя нагрузочный поршень или экстензометр, проходящий через верхнюю пластину подшипника на верхней крышке и соединенный с циферблатным индикатором или другим измерительным устройством. Поршень или экстензометр должен проходить через втулки и уплотнения, включенные а пластину, и должен быть загружены с достаточной силой, чтобы компенсировать давление ячейки, действующее по площади поперечного сечения поршня.

Если измеряют деформацию образца, то в качестве прибора для измерения деформации используют циферблатный индикатор или катетометр с точностью 0,3 мм (предпочтительно с достаточным диапазоном перемещения) или любой другой подходящий прибор с такой же точностью.

ДК.2.1.5 Непроницаемая жесткая верхняя крышка и основание ячейки пермеаметра

Диаметр или ширина верхней крышки и основания должны соответствовать диаметру образца с точностью 5%. Основание должно предотвращать утечку жидкости, боковое перемещение или наклон образца, а верхняя крышка должна пропускать поршень или экстензометр, если используется, чтобы площадь контакта совпадала с крышкой. Поверхности основания и верхней крышки, контактирующие с мембраной, должны быть гладкими и без царапин.

ДК.2.1.6 Гибкая мембрана

Используется для защиты образцов и от утечки воды.

Мембрана не должна иметь любых деформаций и проколов. Диаметр мембраны должен составлять от 90% до 95% диаметра образца. Мембрана должна быть герметизирована к основанию и верхней крышке с помощью резиновых уплотни тельных колец, для которых внутренний диаметр или ширина должны составлять менее 90% диаметра или ширины основания и верхней крышки.

"Рисунок ДК.1 - Схема ячейки пермеаметра"

ДК.2.1.7 Пористые накладки

Пористые накладки должны быть изготовлены из карбида кремния, оксида алюминия или другого материала, который не влияет на образец или проникающую жидкость, диаметром (991) мм и толщиной, достаточной для предотвращения разрыва.

Пористые накладки должны иметь плоскую, гладкую поверхность без трещин и неоднородностей.

Гидравлическая проводимость пористых накладок должна быть существенно выше, чем у образцов, чтобы избежать значительного сопротивления потоку.

ДК.2.1.8 Фильтровальная бумага

Используется для предотвращения проникновения образца в поры пористых накладок.

Один или более листов фильтровальной бумаги должны быть расположены между верхней и нижней пористой накладкой и образцом для испытания.

ДК.2.1.9 Устройство для измерения размеров образцов с точностью 0,3 мм или лучше.

ДК.2.1.10 Шаблон в форме квадрата со стороной 300 мм.

ДК.2.1.11 Нож или ножницы.

ДК.2.1.12 Водонепроницаемая лента.

ДК.2.1.13 Водонепроницаемая коробка.

ДК.2.1.14 Жесткая пластина.

ДК.2.1.15 Диск диаметром (1001) мм.

ДК.2.1.16 Силиконовая смазка.

ДК.2.2 Материалы

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709. Вода должна быть денонсированная.

ДК.3 Проведение испытания

ДК.3.1 Подготовка проб

ДК.3.1.1 Для гидравлической системы с постоянным напором воды предварительно устанавливают гидравлическое давление без присутствия образцов и измеряют объемную скорость потока с точностью 5%. Объемная скорость потока должна быть в десять раз больше, чем объемная скорость потока, измеренная в присутствии образцов при том же гидравлическом давлении.

ДК.3.1.2 Вырезают с помощью шаблона пробу для испытания и контрольную пробу и взвешивают их.

ДК.3.1.3 Запечатывают края проб водонепроницаемой лентой, чтобы избежать потери бентонита при дальнейшей обработке. Помещают пробу для испытания и контрольную пробу на дно водонепроницаемых коробок (в одной коробке должна находиться одна проба) и накрывают плоской гладкой жесткой пластиной. Размер пластины должен быть равен размеру пробы. Для того чтобы облегчить полное насыщение пробы, помещают один или несколько листов нетканого геотекстильного материала между дном и пластиной. Если необходимо, ставят груз на пластину для получения необходимого давления 4 кПа.

ДК.3.1.4 Наполняют деионизированной водой коробку так, чтобы уровень воды был на несколько миллиметров ниже под пластиной. Оставляют пробы под водой при комнатной температуре и под давлением 4 кПа.

ДК.3.1.5 После 48 ч удаляют лишнюю воду из коробок и помещают коробку с пробой для испытания в сушильный шкаф на 24 ч при температуре (1105)°С, а коробку с контрольной пробой сушат при температуре окружающего воздуха.

ДК.3.1.6 После сушки охлаждают пробу для испытания в течение 24 ч при температуре окружающего воздуха. Затем скова погружают пробы в воду в соответствии с ДК.3.1.3 - ДК.3.1.4 и выдерживают в течение 24 ч при комнатной температуре. Выполняют этот цикл смачивание-высушивание четыре раза.

ДК.3.1.7 Удаляют пробы из коробок и помещают на плоской ровной поверхности. С помощью диска вырезают из пробы для испытания и контрольной пробы образец для испытания и контрольный образец соответственно. Диаметр образцов не должен быть меньше, чем диаметр диска, но не должен превышать 102 мм.

ДК.3.1.8 Вырезают из фильтровальной бумаги два круга диаметром (1002) мм и замачивают с двумя пористыми накладками в контейнере с жидкостью.

ДК.3.1.9 Наносят силиконовую смазку по бокам торцевых сторон ячейки пермеаметра. Помещают пористую накладку в ячейку пермеаметра, затем фильтровальную бумагу, а затем образец для испытания. Сверху образца для испытания помещают фильтровальную бумагу, а затем пористую накладку и закрывают верхней крышкой. Вокруг образца для испытания помещают мембрану. Для уплотнения мембраны используют два резиновых уплотнительных кольца с торцевых сторон ячейки пермеаметра.

ДК.3.1.10 Собирают ячейку пермеаметра и заполняют ее водой. Присоединяют напорный бак к линии ячейки пермеаметра и гидравлическую систему к линиям входного и выходного потоков. Заполняют напорный баки гидравлическую систему деионизированной водой.

ДК.3.2 Установка давления на ячейку и обратного давления

Устанавливают давление на ячейку 105 кПа и обратное давление 70 кПа на обоих концах образца для испытания. Через дренажные линии удаляют все пузырьки воздуха в ячейке пермеаметра. Увеличивают давление на ячейку и обратное давление на 70 кПа раз в 1 мин до значений 550 и 515 кПа соответственно. Поддерживают давление на ячейку и обратное давление в течение 24 ч.

ДК.3.3 Определение проницаемости

Проницаемость определяют за счет увеличения обратного давления, действующего на основание образца для испытания, когда разность между давлением на ячейку и обратным давлением будет составлять (150,5) кПа.

Примечание - Обратное давление должно составлять 530 кПа.

Температура пермеаметра, образца для испытания и воды в напорном баке не должна изменяться в течение всего испытания более чем на 3°С.

Определяют объемные скорости входного и выходного потока с точностью 10%.

Повторяют процедуры ДК 3.1.9 - ДК.3.3 для контрольного образца.

ДК.3.4 При выполнении испытания необходимо учесть следующие требования:

- объемные скорости потоков определяют не менее трех раз в течение 8 ч;

- отношение объемных скоростей входного и выходного потоков должно находиться в пределах от 0,75 до 1,25 в течение последних трех измерений;

- не должно быть существенных изменений в значениях объемных скоростей потоков в течение последних трех измерений;

- последние три измеренные значения объемных скоростей входного и выходного потоков не должны быть менее чем в 0,75 раза меньше среднего значения объемной скорости потока и не более чем в 1,25 раза больше.

Проницаемость рассчитывают на основании последних трех измеренных значений.

ДК.4 Обработка результатов

ДК.4.1 вычисляют проницаемость , м/с, по формуле

,

(ДК.1)

где V - объемная скорость потока, взятая как среднее значение объемных скоростей входного и выходного потока, ;

А - площадь поперечного сечения пористой накладки, ;

t - время проведения испытания, с.

ДК.4.2 Вычисляют влияние циклов смачивание - высушивание R по формуле

,

(ДК.2)

где - проницаемость образца для испытания, подвергшегося циклам смачивание - высушивание, м/с;

- проницаемость контрольного образца, м/с.

ДК.5 Отчет об испытании

Отчет об испытании должен содержать следующую информацию.

- ссылку на настоящее приложение;

- идентификацию образцов;

- условия кондиционирования;

- количество образцов;

- продолжительность подготовки проб;

- температуру сушки в печи;

- тип гидравлической системы;

- измеренные значения объемных скоростей входного и выходного потоков в соответствующие периоды времени;

- проницаемость , м/с;

- влияние циклов смачивание - высушивание R;

- дату проведения испытания.