JTS/T232-2019 全自动卧式排水板纵向通水量测定仪

JTS/T232-2019 卧式排水板纵向通水量测定仪

一、仪器核心用途

       卧式排水板纵向通水量测定仪的核心用途，是专门针对塑料排水板的纵向通水量展开测试。在水运工程的软土地基处理等关键环节，塑料排水板承担着加速地基排水固结的重要作用，其纵向通水量是否符合相关质量标准，直接影响地基处理效果与工程整体质量。该仪器通过模拟工程实际工况下的水流条件与压力环境，准确测量塑料排水板在特定水力梯度和侧向压力下的通水能力，以此判断排水板是否满足 JTS/T 232 - 2019 等相关标准要求，为工程选材、质量验收以及后续工程质量评估提供至关重要的数据支撑。

二、工作原理

       卧式排水板纵向通水量测定仪的工作原理基于流体力学和材料力学理论，通过模拟工程实际环境，控制测试条件，实现对塑料排水板纵向通水量的科学测量，具体工作过程如下：

       首先，启动电动送水泵，送水泵将送水溢流水箱中经过初步处理的水吸入，并输送至进水压力水箱或直接输送至工作容器。在水流输送过程中，进水压力水箱对水进行加压，使水具有一定的压力，随后压力水进入工作容器，逐渐充满工作容器内部空间，为后续测试做好准备。

接着，启动电动加压泵，电动加压泵将加压介质（通常为液压油或压缩空气）加压后输送至加压容器。加压容器内的压力通过密封装置和传递介质（如乳胶膜）传递至工作容器内的排水板试样，此时通过压力控制智能表实时监测工作容器内的压力变化，并根据监测结果对电动加压泵的运行进行自动调节，使工作容器内的压力迅速达到规定的侧向压力值（通常为 350kPa），并保持压力稳定，确保排水板试样处于与工程实际相似的受力状态。

       然后，通过调节进水平衡水箱、溢流平衡水箱的相关阀门以及进水压力水箱的压力，改变工作容器内排水板试样两端的水位高度，形成规定的水位差（通常为 20cm），从而使排水板试样两端产生标准要求的水力梯度（通常为 0.5）。在这一过程中，溢流平衡水箱和进水平衡水箱持续发挥作用，维持各自水箱内水位稳定，确保排水板试样两端的水位差和水力梯度始终保持恒定，为测试提供稳定的水流条件。

       在恒定的侧向压力和水力梯度条件下，水流会沿着排水板的纵向通道持续流动。此时，在排水板的出水端（通常为溢流平衡水箱的溢水口 2 处），使用量筒等计量器具测量一定时间内流出的水量。根据测量得到的水量和对应的时间，结合排水板的有效测试长度、截面积等参数，通过相关计算公式（通水量 = 水量 / 时间）即可计算出塑料排水板的纵向通水量数据。在测试过程中，还需同时测量水温，因为水温会对水的黏度产生影响，进而影响水流速度和通水量，记录水温数据可为后续数据修正和结果分析提供依 据，确保测试结果的准确性和科学性。

三、试验操作流程

       试验操作流程是保证测试结果准确性和可靠性的关键环节，必须严格按照 JTS/T 232 - 2019 标准要求和仪器操作规程进行，具体步骤如下：

（一）试样制备

       取样：从待检测的塑料排水板样品上，沿排水板长度方向的不同部位均匀剪取 2 块试样。取样过程中需确保试样无破损、无褶皱，且具有代表性，能反映整个排水板样品的质量状况。

       尺寸确定：考虑到测试过程中排水板的安装需求和有效测试长度要求，受压部分有效长度设定为 40cm，加上两端用于安装固定的长度，每块试样的总长度约为 44cm。

       浸泡处理：将制备好的试验试样放入水温为 20±2℃的蒸馏水中浸泡 24h。浸泡处理的目的是使排水板的滤膜充分湿润，模拟其在工程实际中的吸水状态，同时消除排水板在生产、储存过程中可能产生的内应力，确保测试结果的准确性。在浸泡过程中，需定期检查水温，确保水温始终保持在规定范围内。

（二）仪器操作

       安装试样

       裁剪与预处理：将浸泡好的试件从水中取出，用干净的纱布轻轻擦干表面水分，然后将试件裁成约 48cm 长。接着，将试件两头的滤膜各除去 1cm，露出内部的芯板，以便于水流通过和试件的安装固定。为避免安装过程中滤膜被损坏，将试件的 4 只角剪成 45° 倒角。

装入乳胶膜：将处理好的试件小心地装入管状乳胶膜内，确保试件在乳胶膜内处于居中位置，无偏移、无褶皱。乳胶膜的选择需符合厚度≤0.3mm 的要求，且具有良好的弹性和密封性，能紧密包裹试件，防止测试过程中出现漏水现象。

       安装至工作容器：将包裹好乳胶膜的排水板通过工作容器法兰盘上的椭圆孔送入工作容器内部，然后沿不锈钢承托板从另一孔口送出，使法兰盘两端的排水板外露长度约为 4cm。随后，用专用的橡胶垫套住排水板的出露部分，将乳胶膜翻转包在橡胶垫上，再套上另一块橡胶垫，使乳胶膜的翻转部分被紧紧夹住，形成有效的密封。，通过螺杆将进水平衡水箱和溢流平衡水箱分别固定在工作容器的法兰盘上，并使用扳手均匀拧紧螺丝，确保各部件之间连接紧密、密封良好，无松动和漏水隐患。

通水排气

       开启设备与阀门：打开电动送水泵的电源开关，启动送水泵，同时打开进水管阀门，使送水溢流水箱中的水通过送水泵进入进水平衡水箱。

排气与湿润：观察溢流平衡水箱的溢流口，当有连续的水流流出时，继续保持通水状态一段时间（通常为 10 - 15min）。在此过程中，水流会充满排水板的纵向通道和仪器的管道系统，将其中的空气排出，同时使排水板的滤膜进一步充分湿润，确保测试过程中水流能顺畅通过，避免空气堵塞通道影响测试结果。待排气完成后，关闭进水管阀门和电动送水泵。

       加压稳压

进水与关闭阀门：打开工作容器上的排水口和送水口阀门，再次启动电动送水泵，向工作容器内注水。当排水口有连续水流流出时，表明工作容器内已充满水，此时关闭进水口阀门和排水口阀门。

       加压与补压：打开电动加压泵的电源开关，启动加压泵，向加压容器内加压，使工作容器内的压力逐渐升高至规定的侧向压力值（350kPa）。在加压过程中，由于排水板试样在压力作用下会发生一定的变形，可能导致工作容器内的压力有所下降，因此需要密切关注压力控制智能表上的压力显示，当压力下降时，及时通过加压泵进行补压，直至压力稳定在规定值。这一加压稳压过程所需时间因排水板的材质、结构以及仪器性能等因素而异，大致需要 0.5 - 2 小时，待压力稳定后，方可进入下一步测试。

       测试通水量

       调节水流与检查条件：打开进水平衡水箱的进水口阀门，使水流进入工作容器，同时观察溢流平衡水箱的溢水口 1 和溢水口 2，当两个溢水口均有稳定水流排出时，表明排水板两头已形成规定的水位差（20cm），水力梯度达到 0.5。此时，再次检查工作容器内的侧向压力是否仍保持在 350kPa，若压力不符合要求，需及时进行调整。

       测量与记录：在确认压力和水力梯度均符合标准要求后，在溢流平衡水箱的溢水口 2 处放置量筒，开始测量通水量。同时，使用温度计测量此时的水温，并做好详细记录。测量过程中需确保量筒放置平稳，避免水量损失。

       重复测量与结果确定：测量完成后，继续保持测试条件不变，6 小时后再次在溢水口 2 处测量通水量并记录水温。对比两次测量得到的通水量数据，计算相对误差。若两次相对误差小于 2%，则以第二次测量的通水量作为该排水板的通水量测试值；若相对误差大于或等于 2%，则需要重新检查测试系统，排除故障后再次进行测量，直至两次测量结果的相对误差符合要求。

       平行试验与结果计算：按照上述相同的试验步骤，对同一样品的另一块试样进行通水量测试，得到第二个通水量测试值。，以两块试样的通水量测试值的平均值作为该组塑料排水板的纵向通水量最终测试结果。