ICS 45.040 CCS S05
中 华 人 民 共 和 国 铁 道 行 业 标 准
TB/T 3618.1—2025
铁路工程土工合成材料 第 1 部分：土工格室
Geosynthetics for railway engineering一 Part 1:Geocell
2 0 2 5 - 1 0 - 3 0 发 布
国 家 铁 路 局 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。
本文件是TB/T 3618《铁路工程土工合成材料》的第1部分。TB/T 3618已经发布了以下部分：
——第1部分：土工格室;
——第2部分：土工格栅;
——第3部分：土工膜;
—第4部分：土工布。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由铁路行业工务工程设备标准化技术归口单位提出并归口。
本文件起草单位：中国铁路经济规划研究院有限公司、中铁二院工程集团有限责任公司、石家庄铁 道大学、泰安路德工程材料有限公司、安徽徽风新型合成材料有限公司、青岛旭域土工材料股份有限公 司、兰州德科工程材料有限公司。
本文件主要起草人：周诗广、高柏松、杨泉、杨广庆、袁报、杨常所、郭海强、李克朋、叶磊、袁少鹏、 张曼。
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引 言
土工合成材料是工程建设中应用的以人工合成或天然聚合物为主要原料制成的工程材料的总称。 土工合成材料具备防渗、排水、反滤、加筋、防护、隔离、包裹和保温等功能，在铁路路基地基处理、基床 加固与处理、路基支挡、边坡防护、路基和隧道防排水、无砟轨道隔离层等工程建设中应用广泛。TB/T 3618旨在规范铁路土工合成材料产品的技术要求，为铁路工程用土工格室、土工格栅、土工膜、土工布、 排水材料的生产、销售和产品质量检验验收提供依据，拟由五个部分构成。
——第1部分：土工格室。目的在于规范铁路路基工程用土工格室的产品质量。
—第2部分：土工格栅。目的在于规范铁路路基工程用土工格栅的产品质量。
——第3部分：土工膜。目的在于规范铁路路基工程用土工膜(含复合土工膜)的产品质量。
——第4部分：土工布。目的在于规范铁路工程用土工布的产品质量。
——第5部分：排水材料。目的在于规范铁路路基工程用排水材料的产品质量。
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铁路工程土工合成材料 第1部分：土工格室
1 范围
本文件规定了土工格室的产品分类、命名、规格及应用，技术要求，试验方法，检验规则，以及标志、 包装、运输和储存要求。
本文件适用于铁路路基工程用土工格室。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。
GB/T 1040.3—2006 塑料 拉伸性能的测定 第3部分：薄膜和薄片的试验条件
GB/T 8170—2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 9352—2008 塑料 热塑性塑料材料试样的压塑
GB/T 16422.3—2022 塑料 实验室光源暴露试验方法 第3部分：荧光紫外灯
GB/T 17643—2025 土工合成材料 聚乙烯土工膜
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
土工格室 geocell
由高分子聚合物土工格室片连接构成的蜂窝状或网格状的三维结构体。
3.2
土工格室高度 height of geocell
土工格室产品展开后的高度。
3.3
结点距离 distance of joint
土工格室未展开时，土工格室片两个相邻连接点之间的最短距离。
3.4
超声波焊接 ultrasonic welding
将相邻土工格室片通过超声波热熔成型的连接型式。
3.5
塑料螺栓连接 plastic bolt connection
在土工格室片连接处采用塑料螺栓和垫片紧旋而成的连接型式。
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3.6
注塑连接 injection connection
将相邻两条土工格室片分别对折后，采用加热塑料熔体注入连接处经冷却成型的连接型式。 3.7
抗拉屈服强度 tensile yield strength
在土工格室片拉伸试验中，出现拉力不增加而应变增加时的拉力与初始单位截面积的比值。 3.8
屈服伸长率 elongation at yield
在土工格室片拉伸试验中，出现拉伸屈服点时的伸长率。
3.9
剥离强度 peeling strength
在连接处相邻两片土工格室片上沿长度单侧切取的试样进行拉伸试验，试样连接处断裂时单位宽 度所承受的拉力。
3.10
对拉强度 tensile strength between geocell slice
在连接处相邻两片土工格室片上沿长度双侧切取的试样进行拉伸试验，试样连接处断裂时单位宽 度所承受的拉力。
3.11
组间抗拉强度 tensile strength between components
相邻两组土工格室之间联接处的对拉强度。
3.12
悬挂负重时间T₇0 suspended loading time T₇0
对拉试样承受70%对拉强度的恒定静荷载，直至试样断裂时的时间。
3.13
直角撕裂抗力 tear resistance
在土工格室片的直角撕裂试验中，试样在直角口处撕裂的最大负荷值。
3.14
环境应力开裂时间F₅0 time of environmental stress cracking F₅0
试样在某种介质中破损概率为50%的时间。
3.15
氧化诱导时间 oxidative induction time
在常压、氧气或空气气氛及规定温度下，通过量热法测定材料出现氧化放热的时间。
3.16
强度保持率 percentage retained strength
在土工格室抗紫外线性能试验中，经照射后的样品抗拉屈服强度与对照样抗拉屈服强度的比值。
4 产品分类、命名、规格及应用
4.1 产品分类
土工格室按片材连接型式可分为超声波焊接型土工格室、塑料螺栓连接型土工格室和注塑连接型 土工格室。超声波焊接型土工格室连接处示意见图1,塑料螺栓连接型土工格室连接处示意见图2,注 塑连接型土工格室连接处示意见图3。
图 1 超声波焊接型土工格室连接处示意
图2 塑料螺栓连接型土工格室连接处示意
图 3 注塑连接型土工格室连接处示意
4.2 产品命名
4.2.1 单组土工格室示意图见图4。
符号说明：
H——土工格室高度;
L——单组土工格室展开后的长度;
W——单组土工格室展开后的宽度。
图4 单组土工格室示意图
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4.2.2 土工格室应根据其连接型式、土工格室高度、结点距离、土工格室片厚度进行分类和命名。土 工格室的命名模式为：
土工格室片厚度，单位为毫米(mm)
结点距离，单位为毫米(mm)
土工格室高度，单位为毫米( mm)
连接型式：HJ——超声波焊接型
LJ——塑料螺栓连接型
ZJ——注塑连接型
土工格室代号：GCE
示例1:
GCE/HJ/75-200-0.8 表示连接型式为超声波焊接型，高度为75mm, 结点距离为200mm, 土工格室片厚度为0.8mm 的土工格室。
示例2:
GCE/LJ/100-250-1.1 表示连接型式为塑料螺栓连接型，高度为100 mm, 结点距离为250 mm, 土工格室片厚度为 1.1 mm 的土工格室。
示例3:
GCE/ZJ/150-300-1.1 表示连接型式为注塑连接型，高度为150 mm, 结点距离为300 mm, 土工格室片厚度为1. 1mm 的土工格室。
4.3 产品规格及应用
4.3.1 铁路工程土工格室产品规格及适用范围见表1。
表 1 土工格室产品规格及适用范围
单位为毫米
4.3.2 土工格室用于基床加固和地基处理时，展开方向应顺线路纵向铺设;土工格室用于边坡防护 时，展开方向应顺坡面铺设。
4.3.3 当土工格室高度大于或等于100 mm时，土工格室片厚度不应小于1.1mm;当土工格室高度小 于或等于75 mm时，土工格室片厚度不应小于0.8 mm;根据实际工程需要，可增加土工格室片厚度。
4.3.4 塑料螺栓连接型土工格室的螺杆直径为8mm~16 mm,埋入螺帽长度不低于25mm,螺帽直径 不小于25mm。
4.3.5 铁路工程土工格室的尺寸应符合表2的规定。
表2 土工格室尺寸
单位为毫米
5 技术要求
5.1 外 观
土工格室的外观不应出现焊点局部脱开、螺栓与垫片连接脱落、注塑处有缺口等严重疵点。当出 现下列轻疵点时，每50 m²的土工格室疵点数不应超过5处。
a ) 土工格室片外观色泽不均匀。
b) 土工格室片表面不平整、有气泡。
c) 超声波焊接型土工格室焊点排列不整齐;塑料螺栓连接型土工格室螺栓和垫片松动;注塑连 接型土工格室连接处不均匀，饱满度不佳。
d) 土工格室展开后网孔大小和形状不均匀。
5.2 原材料
土工格室的原材料应采用高密度聚乙烯(HDPE)原生树脂，不应使用粉状原生料或再生料。
5.3 性能指标
5.3.1 单组土工格室展开宽度不应小于4m, 长度不应小于5m。组间土工格室片联接处与邻近连接 结点的距离不大于100 mm。
5.3.2 土工格室片性能应符合表3的规定。
表 3 土工格室片性能
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表3 土工格室片性能(续)
5.3.3 超声波焊接型土工格室的连接处性能应符合表4的规定。
表 4 超声波焊接型土工格室的连接处性能
5.3.4 塑料螺栓连接型土工格室的连接处性能应符合表5的规定。
表 5 塑料螺栓连接型土工格室的连接处性能
5.3.5 注塑连接型土工格室的连接处性能应符合表6的规定。
表6 注塑连接型土工格室的连接处性能
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5.3.6 组间抗拉强度不应小于土工格室连接处的对拉强度，组间联接型式按部位分为土工格室中间 和土工格室边缘两种联接型式。组间联接处示意见图5,土工格室中间组间联接型式为铆钉式组间联 接见图6,土工格室边缘组间联接型式为插销式组间联接见图7。
边缘联接处
图 5 组间联接处示意图
图 6 土工格室中间组间联接型式
图 7 土工格室边缘组间联接型式
6 试验方法
6.1 外 观
在自然光线下距产品0.5m 目测。
6.2 土工格室尺寸
6.2.1 将土工格室展开在平整的场地上，用精度为5 mm 的卷尺测量土工格室展开后的长度和宽度。
6.2.2 结点距离和土工格室高度应采用精度为1mm的钢直尺测量。
6.2.3 土工格室片厚度应采用精度为0.01 mm的千分尺测量。
6.2.4 土工格室的长度、宽度、高度、厚度、结点距离应分别以测量五个数据的算术平均值作为结果。 结果按GB/T 8170—2008的规定进行数值修约，土工格室展开后的长度和宽度、结点距离及土工格室 高度修约到整数位，土工格室片厚度取三位有效数字。
6.3 抗拉屈服强度和屈服伸长率
土工格室的抗拉屈服强度及屈服伸长率应按附录A 的规定测定。
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6.4 直角撕裂抗力
土工格室的直角撕裂抗力应按附录B 的规定测定。
6.5 环境应力开裂时间
土工格室的环境应力开裂时间应按附录C的规定测定。
6.6 氧化诱导时间
土工格室的氧化诱导时间应按附录D 的规定测定。
6.7 炭黑含量和灰分含量
土工格室的炭黑含量和灰分含量应按附录E 的规定测定。
6.8 炭黑分散度
土工格室的炭黑分散度应按附录F 的规定测定。
6.9 抗紫外线性能
土工格室的抗紫外线强度保持率应按附录G 的规定测定。
6.10 土工格室剥离强度
土工格室的剥离强度应按附录H 的规定测定。
6.11 土工格室对拉强度
土工格室的对拉强度应按附录I 的规定测定。
6.12 悬挂负重时间T₇0
土工格室的悬挂负重时间应按附录J 的规定测定。
6.13 组间抗拉强度
土工格室的组间抗拉强度应按附录I 的规定测定，试样沿每组土工格室边缘随机切取，数量不应少 于5个。
7 检验规则
7.1 检验类别和检验项目
7.1.1 土工格室检验分为出厂检验和型式检验，检验项目见表7。
表7 出厂检验和型式检验项目
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表 7 出厂检验和型式检验项目( 续 )
7.1.2 正常情况下每年进行一次型式检验，存在下列情况之一时，也应进行型式检验：
a) 初次投产或转场生产时;
b) 产品原料、配方、工艺、结构有较大变化时;
c) 产品停产超过六个月恢复生产时;
d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。
7.2 组批与抽样
7.2.1 土工格室产品应以批为单位进行出厂检验。
7.2.2 以同一批原料、相同工艺、连续生产的同一规格的产品为一批。每批数量不超过2.5×10⁴m²。
7.2.3 产品应以批为单位进行抽样，每批随机抽取不小于200 m²。
7.3 判定规则
7.3.1 出厂检验的判定规则应符合下列规定。
a) 所有检验项目均合格，则该批产品可判定为合格。
b) 外观质量检测出现严重疵点或除外观质量外的任一项目不满足相应要求时，该批产品判定为 不合格。
c) 外观质量仅存在轻疵点且不满足5.1的规定时，则应在该批产品中重新抽取双倍样品对外观 质量进行复检。复检合格后，若其他检测项目均合格则该批产品判定为合格;若复检仍不合
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格，则该批产品判定为不合格。
7.3.2 型式检验时，所有检验项目合格方可判定为合格。
8 标志、包装、运输和储存
8.1 标志
8.1.1 产品出厂时，每组应附有产品合格证，并盖有质检员章。合格证上应标明以下内容：
a) 产品名称、规格及尺寸;
b) 产品执行标准;
c) 生产日期、批号;
d) 生产企业名称、地址及商标。
8.1.2 土工格室产品上应有明显的永久性厂标。
8.2 包 装
土工格室以组为单位，采用打包带或胶带进行捆扎，要求捆扎紧凑、平整。其他包装型式由供需双 方商定。
8.3 运输
在装卸和运输过程中不应重压，不应使用铁钩等锐利工具装卸，避免划伤，运输时不应在阳光下 曝晒。
8.4 储存
产品应存放在避光、通风、干燥、清洁的场所。产品堆存高度不应超过4m, 并远离热源、火源。储 存时间超过12个月时，使用前应重新进行检验。
附 录 A
(规范性)
土工格室抗拉屈服强度的测定
A.1 试验原理
沿试样纵向主轴恒速拉伸，直到断裂、应力(负荷)或应变(伸长)达到某一预定值，测量在这一过 程中试样承受的负荷及其伸长量。
A.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。
A.3 试验设备
试验设备应符合下列规定：
a) 万能试验机：具有等速拉伸功能，拉伸速率可以设定，并能测读拉伸过程中试样的拉力和伸长 量，记录拉力—伸长量曲线，精度为1%,量程使用范围为10%～90%;
b) 夹具：用于夹持试样的夹具，与试验机相连，两夹具的夹持面应在同一个平面内，并使试样长 轴与通过夹具中心线的拉力方向重合，可通过夹具上的对中销实现;
c) 引伸计：应能测量试验过程中任何时刻试样标距的相对变化，宜具有自动记录功能，且在规定的 试验速度下应基本无惯性滞后，并能以相关值的1%或者更优精度测量标距的变化，引伸计和 试样之间基本无滑动。
A.4 试样制备
在距离连接处20mm 以上沿土工格室片纵向主轴方向切取试样，试样尺寸见图A.1, 试样的厚度 为土工格室片的厚度，数量不应少于5个。
符号说明：
b₁——窄平行部分宽度：6mm±0.4 mm;
b₂——端部宽度：25mm±1mm; T——土工格室片厚度;
L——标距长度：25 mm±0.25mm;
L——夹具间的初始距离：80 mm±5mm;
L₁——窄平行部分的长度：33 mm±2mm;
L₃——总长：≥115mm;
r₁——小半径：14 mm±1mm;
r₂——大半径：25 mm±2mm。
图A. 1 试样尺寸
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A.5 试验步骤
试验步骤按GB/T 1040.3—2006第9章的规定进行，拉伸速率为50mm/min。
A.6 计算
A.6.1 抗拉屈服强度可根据试样的原始宽度按公式(A.1) 计算确定，屈服伸长率按公式( A.2) 计算 确定。
……
………(A.1)
式中：
σ——抗拉屈服强度值，单位为兆帕( MPa);
F——在土工格室片拉伸试验中，拉力—伸长曲线初始峰值点对应的拉力，单位为牛顿(N); T——土工格室片厚度，单位为毫米(mm)。
…………
………(A.2)
式中：
8y——屈服伸长率;
△L——达到屈服强度时标距的伸长量，单位为毫米(mm);
L₀——标距长度，单位为毫米(mm)。
A.6.2 土工格室的抗拉屈服强度及屈服伸长率应取5个试验结果的算术平均值，数值修约到整数位。
附 录 B
(规范性)
土工格室直角撕裂抗力的测定
B. 1 试验原理
用拉伸试验机，对无割口的试样在规定的速度下进行连续拉伸，直至试样撕断。将测定的力值按 规定的计算方法求出直角撕裂负荷。
B.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。 B.3 试验设备
试验设备应符合A.3 的规定。
B.4 试样制备
B.4.1 直角形试样裁刀的形状和尺寸见图 B.1, 纵、横方向的试样各不少于5个，以试样撕裂时的裂 口扩展方向作为试样方向，试样直角口处应无裂缝及伤痕。
单位为毫米
图B.1 直角形试样裁刀的形状和尺寸
B.4.2 试样厚度应满足以下要求：
a) 试样厚度的测量应在其撕裂区域内进行，厚度测量不少于3点，取中位数，任何一个试样的厚 度值不应偏离该试样厚度的中位数的2%;
b) 如果多组试样进行比较，则每组试样厚度中位数应在所有组中试样厚度总的中位数的7.5% 范围内。
B.5 试验步骤
将试样安装在拉伸试验机上，使直角形夹持器按照(500±50)mm/min 试验速度对试样进行拉伸， 直至试样断裂，记录直角形试样的最大力值。
B.6 计算
土工格室直角撕裂负荷应取原始试样试验结果的中位数.将其作为试样的直角撕裂负荷值.单位 为牛顿( N)。
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附 录 C
(规范性)
土工格室环境应力开裂时间的测定
C. 1 试验原理
在土工格室片上裁取试样，在试样中部做一切口，将带有切口的试样在弯曲状态下置于高温表面 活剂中，测试并记录试样断裂的时间。
C.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。 C.3 试验设备
试验仪器及试样尺寸见图C.1, 试验设备应符合下列规定。
a) 试样 b) 试样保持架 c ) 试管
符号说明：
A——试样长度，38 mm±2.5mm;
B——试样宽度，13 mm±0.8mm;
C——试样厚度，1.84 mm～1.97 mm;
D——刻痕深度，0.30 mm～0.40mm;
E——试样保持架长度，165 mm;
F——试样保持架宽度：内槽宽度，12.00 mm±0.05mm;
G——试样保持架高度，10 mm; H——构造尺寸，15mm;
I——试样保持架壁厚，2 mm; J——孔径，5mm;
K——相邻空间圆心距，15mm。
外槽宽度，16mm;
图 C.1 试验仪器及试样尺寸
a) 冲模：矩形刀具，能切出切口平整、不带斜棱的试样。
b) 刻痕刀架：见图C.2, 能按照刻痕要求在试样上刻痕。刻痕应与试样的长度方向平行并位于
表面的中心部位。刀片每正常使用30次后应予以检查，刀刃变钝或磨损应及时更换。每把 刀片刻痕次数不应超过100次。
符号说明：
A——刀刃高度，3 mm;
B——刀刃宽度，18.9mm～19.2 mm;
C——半径，小于等于1.5 mm。
图 C. 2 刻痕刀架
c) 试样保持架：不锈钢、黄铜或黄铜镀铬长槽，其尺寸见图C.1 。 长槽的两侧面应相互平行，并 与槽底面成直角。槽内表面应光滑。
d) 试管：硬质玻璃试管并配有塞子，长度大于200 mm,内径为30 mm～32 mm。
e) 铝箔：厚度0.08 mm～0.13mm, 用以包缚塞子。
f) 恒温浴槽：能保证恒温浴温度为50℃±0.5℃及100℃±0.5℃。
g) 试管架：放置试管的支架。
h) 试样弯曲装置：见图C.3。
标引序号说明： 1——后夹具; 2——前夹具; 3——套筒;
4——导杆; 5——螺钉。
图 C.3 试样弯曲装置
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i) 试样转移工具：见图C.4。
标引序号说明： 1— — 栓;
2——弹簧; 3——臂;
4——扳手。
图C. 4 试样转移工具
采用壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)或其体积分数10%的水溶液作为试剂。TX-10试剂放置时间较长 时可进行红外分析，若观察到羰基峰的存在，则认为试剂已降解。配置试剂水溶液时，应将混合液加热 到60℃左右，连续搅拌1h 。配制好的试剂水应在1个星期内使用，并只能使用1次，不应重复使用。
C.4 试样制备
按GB/T 9352—2008规定采用模压机和溢料式模具制备压塑试样，模塑条件按表C.1 规定进行。 恒温浴温度为100℃,试剂浓度为100%。检验时，沿土工格室片纵、横向随机裁取试样数目各不低于 5 个。
表 C.1 压塑试样模塑条件
C.5 试验步骤
试验步骤应按下列规定进行。
a) 对试样进行刻痕，刻痕深度取值为0.30 mm～0.40 mm。
b) 将10个刻痕面向上的试样放在试样弯曲装置上，在台钳、平板压床或其他适当的工具上合拢 弯曲装置，整个操作过程在30s内完成。用试样转移工具把已弯曲好的试样转移到试样保持 架中，并使试样两端紧贴试样保持架底部。
c) 试样保持架需在10 min内放入已盛有预热到规定温度试剂的试管内，试剂液面应高于保持 架约10 mm。用包有铝箔的塞子塞紧试管，迅速放入已达到温度要求的恒温浴槽中，并开始 计时。在操作过程中刻痕不应与试管壁接触。
d) 按下列观察时间检查试样并记录试样破损数目及相应的破损时间：0.1 h 、0.25 h 、0.5h、 1.0 h、1.5h、2h、3 h、4h、5h、6h、7h、8h、12h、16h、20h、24h、32h、40h、48h。48h 以后，
每24h 观察一次，直至开裂。
C.6 计算
通过以下三种方法之一得到试验结果。
a) 试样在规定的时间间隔终点时的破坏百分数。
示例：24 h 时破坏50%。
b) 试样在达到规定的破坏百分数时的时间，单位为小时( h), 用f, 表示，p 为试样破坏的百分数。 示例：fs 表示10个试样中第5个发生破坏的时间。
c) 采用对数—概率坐标绘图法确定试样环境应力开裂时间，单位为小时( h), 用 F, 表示，p 是试 样破坏的百分数。
示例：F₅₀ 表示概率图中50%线计算的破坏时间。
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附 录 D
(规范性)
土工格室氧化诱导时间的测定
D. 1 试验原理
常压下，在氧气或空气气氛中，按规定的温度以恒定速率升温时，测定试样中的抗氧化稳定体系抑 制其氧化所需的时间。氧化诱导时间是从开始加热到氧化反应发生的时间间隔。
D.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24 h。
D.3 试验设备
试验设备应符合下列规定。
a) 差示扫描量热仪，主要性能如下：
1)能以0 . 5℃/min～20℃/min 的速率，等速升温或降温;
2) 能保持试验温度恒定在±0.5℃内至少60min;
3) 能够进行分段程序升温或其他模式的升温;
4)气体流动速率范围在10mL/min~50 mL/min,偏差控制在±10%范围内;
5) 温度信号分辨能力在0.1℃内，噪声引起的温度波动低于0.5℃;
6)为便于校准和使用，试样量最小应为1 mg;
7) 仪器能够自动记录曲线[差示扫描量热法(DSC)], 并能对曲线和准基线间的面积进行积 分，偏差小于2%;
8) 配有一个或多个样品支持器的样品架组件。
b) 坩埚：将试样置于开口或加盖密封但上部通气的坩埚内。最好使用铝坩埚，通过有关方面商 定后，也可使用其他材质的坩埚。
c) 流量计：流速测量装置，用于校准气体流速，如带流量调节阀的转子流量计或皂膜流量计。质 量流量计应用容积式测量装置进行校准。
d) 气体选择转换器及调节器：氮气和氧气或空气之间的切换装置，用于测量氧化诱导时间时气 体的切换。
e) 天平：称量准确度为±0.01 mg。
D.4 试样制备
试样量为10mg, 每个样品测定2次，可从测试样品中获取试样并切成碎片状。切取试样时应防止 聚合物受热重新取向或其他可能改变其性能的现象发生，取样的方法和试样的制备应在试验报告中 说明。
D.5 试验步骤
试验步骤应按下列规定进行。
a) 将试样关注的表面朝上放到适当类型的坩埚内，加盖时，应将其刺破以使氧气或空气流至试
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样，除非坩埚是通气的，否则不能密封坩埚。
b) 采用与校准仪器时相同的吹扫气流速，吹扫气流速宜为50 mL/min±5mL/min 。 气体流速发 生变化时应重新校准仪器。
c) 应调整仪器灵敏度，使DSC曲线突变的纵坐标高度差不少于记录仪满量程的50%。计算机 控制的仪器可不进行调整。
d) 在室温下放置试样及参比样坩埚，开始升温之前，通氮气5 min。
e) 在氮气气氛中以20℃/min 的速率从室温开始程序升温试样至试验温度200℃,达到试验温 度后，停止程序升温并使试样在该温度下恒定3 min。
f) 打开记录仪，恒定时间结束后，立即将气体切换为同氮气相同流速的氧气。该氧气切换点为 试验记录的零点。
g) 继续恒温，直到放热显著变化点出现之后至少2 min,见图D.1。
时间/min
标引序号说明：
1——温度程序以室温为起点;
2——熔化吸热峰;
3——氧化诱导时间值读取起点;
4——达到测试温度并保持恒温;
5——氧化诱导时间值读取终点。
图 D. 1 氧化诱导时间曲线示意图(切线分析方法)
h) 试验完毕，将气体选择转换器及调节器切回至氮气并将试验仪器冷却至室温。如需继续进行 下一试验，应将仪器样品冷却至60℃以下。
D.6 计算
重复测试两次，记录其算术平均值、低值和高值，以算术平均值作为试验结果。
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附 录 E
(规范性)
土工格室炭黑含量和灰分含量的测定
E.1 试验原理
一定量的样品在氮气流中于550℃±50℃温度下热解45 min,并在900℃±50℃温度下煅烧。 根据热解和煅烧前后的质量差计算炭黑含量和灰分的含量。
E.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。 E.3 试验设备
试验设备应包括下列内容：
a) 石英样品舟：长50mm~60mm;
b) 管式电炉;
c) 马福炉;
d) 能装入样品舟的玻璃干燥器。
E. 4 试样制备
任取3份样，粉碎后称量，每份约1g, 准确至0.0001 g。
E.5 试验步骤
试验步骤按以下规定进行。
a) 将管式电炉升温至550℃±50℃。打开氮气钢瓶，使高纯度氮气进入管式电炉。调节流量 计，使氮气通入管式电炉的流速为200mL/min, 大约5min。
b) 将装有样品的样品舟推入管式电炉的中心，调节氮气流速为100 mL/min, 于550℃±50℃的 温度下热解45min。
c) 热解结束时，将样品舟移回至管式电炉的低温部分。继续保持通入氮气10 min。
d) 取出样品舟，置于干燥器中冷却，称量，准确至0.0001 g。
e) 将样品舟置于马福炉中煅烧，温度为900℃±50℃,直至炭黑全部消失为止。再放入干燥器 中冷却，称量，准确至0.1 mg。
E.6 计算
E.6.1 炭黑含量c 按公式(E.1) 计算，精确至2位有效数字。
式中：
………
……………(E.1)
c——炭黑含量，用百分比(%)表示; m₁——试样质量，单位为克(g);
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m₂ ——样品舟和试样在550 ℃热解后的质量，单位为克(g); m₃——样品舟和灰分在900℃煅烧后的质量，单位为克(g)。 E.6.2 灰分含量c₁ 按公式(E.2) 计算，精确至2位有效数字。
式中：
c₁——灰分含量，用百分比(%)表示;
m——样品舟质量，单位为克(g)。
E.6.3 炭黑含量、灰分含量取试验结果的算术平均值。
…………………………(E.2)
附 录 F
(规范性)
土工格室炭黑分散度的测定
F. 1 试验原理
将经过制备的试样置于显微镜下进行随机观察，计算每个随机观察区中最大的炭黑团或内含物的 面积。再根据炭黑分散体参考图来判定级数。
F.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。 F.3 试验设备
试验设备应符合下列规定。
a) 薄片切片机：应为旋转式或铲式超薄切片机，装有样品夹或小刀固定器。小刀应选用钢刀或 玻璃小刀。
b) 薄片切片机附件：应包括润滑剂、防尘罩和镊子。
c) 显微镜：双目光学显微镜或三目式显微镜，如拍摄显微镜照片，则应选用三目式显微镜。显微 镜应包括一个可移动的试样载物台、两个10倍目镜和5倍~20倍的放大物镜。使用过程中， 选择相应的物镜使得总的放大倍数可达到50倍~200倍。
d) 显微镜附件：校准十字线(目镜千分尺),装在目镜里，位于目镜镜头和物镜镜头之间。
e) 光源：可采用强度可变的外部白色光源。
f) 尺寸相同的盖玻片和载玻片。
g) 显微镜盖玻片的制作：从盖玻片的中心分别向两边隔5 mm 处做记号，用玻璃蚀刻法和小刀 在做记号的位置沿着长边刻出两条平行线。在每条刻线分别向外3.2mm 处做记号，对原始 线刻蚀平行线。最后完成的显微镜盖玻片轮廓图见图F.1。
单位为毫米
标引序号说明：
1——随机观察区;
2——试样;
3——盖玻片中心线。
图F.1 显微镜盖玻片轮廓图
F.4 试样制备
F.4.1 沿土工格室片纵向距离连接处20mm外随机裁取5个试样，试样大小约为2.5cm²。
F. 4.2 把待测样品裁取合适的尺寸，固定在薄片切片机的支架上，该支架能以1 μm的增量上下移动。 用四氯乙烷硬化喷雾，手动调节小刀，切出厚度在8μm~20μm 间的试样。
注 ：四氯乙烷硬化喷雾的作用是使试样在切片前温度降至-15℃并硬化，防止切片时炭黑或其他组分的拖尾效应。 F.4.3 每个薄切片应符合下列规定：
a) 厚度为8μm~20μm, 允许足够的光通过，以便用显微镜观察到炭黑团;
b) 没有大的缺陷，包括因刻痕或是钝口刀引起的缺口，因重压或粗糙的处理导致切片局部撕裂 或扭曲。
注：当薄切片的厚度达20 μm 时，由于太厚而不能使足够的光线穿透薄片。薄切片最适宜的厚度为10 μm~ 15 μm,但这些薄切片容易卷曲，难于操作。操作时，可将润滑剂涂于小刀上，这样有利于试样黏附在刀刃上， 并使它更容易从刀刃上滑落到载玻片上。
F.5 试验步骤
试验步骤按下列规定进行。
a) 每个载玻片上放置5个试样，并将盖玻片放在试样上，使盖玻片与试样观察区完全重合。
b) 通过调整显微镜透光强弱使目镜的十字线清晰。
c) 把装好的薄切片放在显微镜载物台上。
d) 选择物镜放大倍数为100倍，检查每一个随机观察区，并选定最大的炭黑团或内含物，炭黑分 散体分布图按GB/T 17643—2025图 C.2 进行评级。
e) 重复以上步骤直到记录完10组评级结果为止。从每个切片试样中选取的随机观察区不应多 于2个，并且薄切片试样不应少于5个。
F.6 计 算
统计5个试样的评级结果作为炭黑分散度的判断依据。
附 录 G
(规范性)
土工格室抗紫外线强度保持率的测定
G.1 试验原理
在特定的温度和湿度条件下，土工格室经过一定的辐照量或辐照时间后，测试其力学性能的变化， 并计算强度保持率。
G.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃ .相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节.时间不少于24h。 G.3 试验设备
试验设备应符合下列规定。
a) 采用UVA-340(1A型)荧光紫外灯。
b) 试验箱：暴露试验箱的设计可不同，但应由惰性材料制成，并且提供符合GB/T 16422.3— 2022要求的均匀辐照度，同时温度可控。需要时，应对凝露的形成或向试样暴露表面的喷淋 进行规定。
c) 辐照仪：推荐使用辐照仪来进行辐照度的控制。辐照仪应符合GB/T 16422.3—2022 给出的 要求，如果没有使用自动辐照度控制系统，则按照设备制造商给出的操作程序调整以保持所 需的辐照度。
d) 黑标温度计或黑板温度计：应符合GB/T 16422.3—2022的要求。
e) 相对湿度控制装置：可通过湿气冷凝的机理使试样暴露面凝露湿润，或采用喷淋试样的方法， 应符合GB/T 16422.3—2022的要求。
f) 试样架：应由不会对暴露结果产生影响的惰性材料制备。
g) 拉伸试验机：具有等速拉伸功能，拉伸速率可以设定，并能测读拉伸过程中试样的拉力和伸长 量，精度为1%,量程使用范围为10%～90%。
G.4 试样制备
土工格室片试样沿纵向截取长度为220mm, 试样的宽度为土工格室片的宽度。土工格室片连接 处试样按 H.4 选取，试样个数不应少于5个。
G.5 试验步骤
试验步骤按以下规定进行。
a) 试样放置：安放试样架，使试样暴露面朝向光源。如需要，用黑色平板填补所有空处以保证均 匀的暴露条件。
b) 将试样不受任何应力的方式固定在设备中的试样架上。每个试样应做不易消除的标记，此标 记的位置不应影响后续的试验，为使暴露条件一致，暴露区域应放满试样，如有需要，使用空 白平板。
c) 暴露条件：辐照量应达到50 MJ/m², 推荐采用UVA-340(1A型)荧光紫外灯，辐照度为340 nm
处0.83 W/(m²·nm) 。 干湿循环为：5 h 开紫外灯光照，黑板温度为(50±3)℃;1h 喷淋，喷 淋时关闭荧光紫外灯。总暴露循环的实验周期为370h, 在喷淋运行期间，黑板温度不宜超过 30℃。
G.6 计算
强度保持率按公式(G.1) 计算。
式中：
R——样品的强度保持率;
………………
………(G.1)
F。——试验前，按附录A 或附录H 测定土工格室的试样的抗拉屈服强度，单位为牛每厘米( N/cm);
F—— 经紫外线辐射测试后的试样，按附录 A 或附录 H 测定的抗拉屈服强度，单位为牛每厘米 (N/cm)。
附 录 H
(规范性)
土工格室剥离强度的测定
H. 1 试验原理
沿试样纵向主轴恒速拉伸，直到断裂，测量在这一过程中试样承受的负荷及其伸长量。 H.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。 H.3 试验设备
试验设备应符合A.3 的规定。
H.4 试样制备
在两片土工格室片上沿长度方向切取试样，数量应不少于5个。试样的长度为220 mm, 连接处在 试样中间，试样的宽度为土工格室片的宽度(即土工格室高度),见图H.1。
结点
伸长量/mm
a) 剥离试样安装示意 b) 负荷一伸长量示意
符号说明：
T——土工格室片厚度。
图H. 1 土工格室剥离试样
H.5 试验步骤
试验步骤按下列规定进行：
a) 将连接同侧的两片试样分开，用夹具夹住试样的中间部位，两夹具的夹持面应在同一个平面 内，并使试样长轴与通过夹具中心线的拉力方向重合，夹具夹样面的有效宽度为200 mm,施 加预张力后试样绷紧状态下的夹具间距为100 mm;
b) 试验按GB/T 1040.3—2006规定进行，拉伸速度为50mm/min, 试验中应保持试样均匀受力;
c) 试验进行到连接处的两土工格室片断开为止，记录试验中的最大负荷，试验结果以牛每厘米 ( N/cm) 表示。
H.6 计算
剥离强度应取5个试样计算试验结果的算术平均值，试样单位宽度的剥离强度按公式(H.1) 计算。
…………………
…(H.1)
式中：
σp——单位宽度的剥离强度，单位为牛每厘米(N/cm); N——试验中所测最大负荷，单位为牛顿(N);
H——土工格室高度，单位为厘米(cm)。
附 录 I
(规范性)
土工格室对拉强度的测定
I.1 试验原理
沿试样纵向主轴恒速拉伸，直到断裂，测量在这一过程中试样承受的负荷及其伸长量。 I.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。 I.3 试验设备
试验设备应符合A.3 的规定。
I.4 试样制备
在两片土工格室片上沿长度方向切取试样，数量应不少于5个。试样的长度为220 mm, 连接处在 试样中间，试样的宽度为土工格室片的宽度(即土工格室高度),具体见图I.1。
伸长量/mm
a) 对拉试样安装示意 b) 负荷一伸长量示意 符号说明：
T——土工格室片厚度。
图I.1 土工格室对拉试样
I.5 试验步骤
试验步骤按下列规定进行：
a) 分别将同一侧土工格室片的两片试样分开，用夹具夹住两片试样的中间部位，两夹具的夹持 面应在同一个平面内，并使试样长轴与通过夹具中心线的拉力方向重合，夹具夹样面的有效 宽度为200 mm,施加预张力后试样绷紧状态下的夹具间距为100 mm;
b) 试验按GB/T 1040.3—2006规定进行，拉伸速度为50mm/min, 试验中应保持试样均匀受力;
c) 试验进行到连接处的两片土工格室片断开为止，记录实验中的最大负荷，单位为牛顿( N), 试 验结果以牛每厘米(N/cm) 表示。
I.6 计算
土工格室的对拉强度应取5个试样计算试验结果的算术平均值，按式H.1 的规定执行。
附 录 J
(规范性)
土工格室悬挂负重时间的测定
J. 1 试验原理
在规定的温湿度环境条件下，将一恒定静负荷施加于试样上。负荷均匀地分布于试样的整个宽 度。该负荷保持到试样断裂，由试样断裂即停止计时的系统记录断裂时间。
J.2 标准环境与状态调节
试样应置于温度为20℃±2℃,相对湿度为(60±10)%的环境中进行状态调节，时间不少于24h。
J. 3 试验设备
试验设备应符合下列规定。
a) 设备应包括夹持试样的装置、加载系统和计时系统。
b) 夹具应具有足够宽以夹持整个试样宽度。并能限制试样的滑移，且不损伤试样。
c) 加载框架应有足够的刚性，以支撑负荷，并应与外部振动隔离，不受该框架上或相邻框架上其 他试样断裂的影响。拉伸蠕变负荷应恒定在±1%。可直接使用重锤，或通过杠杆系统，或使 用机械、液压或气压系统施加拉伸蠕变负荷。每次试验前应校验加载系统，以确认所需的负 荷加到试样上。加载系统应使加载方便，以使施加整个拉伸蠕变负荷的时间不超过60 s。
d) 计时系统的精度为1%,具有设定时间为零的能力，并能在发生蠕变断裂时记录即时的时间。
J. 4 试样制备
按I.4 的规定执行。
J. 5 试验步骤
试验步骤按下列规定进行：
a) 按附录I 测定土工格室对拉强度;
b) 将试样安装在夹具上;
c) 负荷选择试样对拉强度的70%进行试验，试样数量不少于5个;
d) 记录土工格室发生断裂的时间。
J. 6 计 算
记录试验过程中试样的断裂时间，取5个试验结果的算术平均值。
参 考 文 献
[1] GB/T 529—2008 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)
[2] GB/T 1842—2008 塑料 聚乙烯环境应力开裂试验方法
[3] GB/T 13021—2023 聚烯烃管材和管件 炭黑含量的测定 煅烧和热解法
[4] GB/T 18251—2019 聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散度的测定
[5] GB/T 19466.6—2009 塑料 差示扫描量热法( DSC) 第6部分：氧化诱导时间(等温OIT) 和 氧化诱导温度(动态OIT)的测定
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