Geosyntetik er en generel betegnelse for forskellige produkter fremstillet af syntetiske materialer, der bruges i geoteknisk byggeri og anlægsarbejde. Syntetiske materialer er højmolekylære polymerer, som fremstilles af kemikalier udvundet af kul, olie, naturgas eller kalksten, og som videreforarbejdes til fibre eller syntetiske plader og til sidst laves til forskellige produkter. Geosyntetiske materialer har mange mekaniske egenskaber. Når man tester deres materialeegenskaber og produktkvalitet, omfatter testelementerne hovedsageligt trækstyrke, sprængstyrke, rivestyrke, friktionsydelse osv.
Anvendelsesområde
Denne metode gælder for træktest af de fleste geosyntetiske materialer, herunder Vævede geotekstiler, Ikke-vævede geotekstiler, Strikkede geotekstiler, geokompositter, geonets, geomatik og metalfiberprodukter. Det kan også anvendes til geogitter og geotekstiler med lignende maskestrukturer, men det kan være nødvendigt at justere prøvestørrelsen. Den gælder ikke for geomembraner af polymer eller asfalt, men gælder for geomembraner af ler.
Eksperimentelle standarder
Baseret på GB/T15788 og ISO10319 som standarder for trækprøvningsmetoder for geosyntetik.
Testudstyr og reagenser
Elektronisk trækmaskine
Den elektroniske trækmaskine har en kompakt struktur og er nem at bruge. Den kan bruges til træk, kompression, bøjning, klipning, afskalning, rivning og andre krafttests med en maksimal belastning på 100 kN.
Geotekstilets trækfasthed
Test forlængelsesegenskaberne for geotekstiler og andre tekstilprøver.
Pneumatisk sprængningsarmatur til geotekstil
Bruges til sprængnings- og punkteringstest af geotekstiler.
Ekstensometer
Ekstensometret kan udføre gentagne aksiale træktests og bruges hovedsageligt til at teste deformationen af forskellige materialer, herunder metalmaterialer, plastmaterialer, kompositmaterialer osv.
Reagenser
Destilleret vand og ikke-ionisk befugtningsmiddel (almindelig polyoxyethylenglycolalkylether med et volumenforhold på 0,05%) bruges kun til iblødsætning af prøver.
Forberedelse af testprøver
Antal testprøver
Skær mindst 5 prøver i længderetningen (MD) og tværretningen (CMD).
Størrelse på testprøver
① Ikke-vævede geotekstiler, strikkede geotekstiler, geonet, geonetmåtter, geomembraner af ler, Drænende kompositmaterialerog andre produkter
Den endelige bredde af hver prøve er (200±1) mm, prøvelængden opfylder klemmeafstanden på 100 mm, og dens længderetning er parallel med retningen af den påførte belastning.
② Vævede geotekstiler
For vævede geotekstiler skæres hver prøve til i en bredde på ca. 220 mm, og derefter fjernes omtrent lige mange sidegarner fra begge sider af prøven for at opnå en nominel prøvebredde på (200±1) mm.
③Envejs, tovejs og firevejs geogitter
For ensrettede, torettede og firerettede geonet må bredden af hver prøve ikke være mindre end 200 mm og skal være lang nok til at opfylde klemmeafstanden på ikke mindre end 100 mm.
Skær alle ribber 10 mm væk fra enhver knude. (For ensrettede geonetprodukter med knudepunktsafstand ≤10 mm skal bredden af den forberedte prøve være 2 ribber bredere end den krævede prøvebredde. Når prøven er fastspændt i kæberne, skal det overskydende skæres af i begge ender).
Beregningen af testresultatet (styrken) skal relateres til antallet af komplette trækribber pr. breddeenhed.
Prøven skal indeholde mindst en række knuder eller tværvæv ud over de knuder eller tværvæv, der holdes af klemmen (som vist nedenfor).
Når produktets tværgående deling er mindre end 75 mm (tværgående deling: afstanden mellem startpunktet for en ribbe (kraftbærende enhed) og startpunktet for den næste ribbe), skal der være mindst 4 komplette trækmoduler (trækribber) i bredderetningen.
Når den tværgående deling er 75mm≤＜120mm, skal der medtages mindst 2 komplette trækenheder.
Når den tværgående afstand er større end 120 mm, kan 1 komplet trækenhed opfylde testkravene.
Markeringspunkterne til måling af forlængelse skal markeres på midtpunktet af trækribberne i den midterste række af prøven. De to markeringspunkter skal være mindst 60 mm fra hinanden og skal være adskilt af mindst 1 knude eller krydsvæv.
Hvis det er nødvendigt, kan markeringspunkterne adskilles af flere rækker af knuder eller krydsvæv for at opnå en minimumsafstand på 60 mm.
I dette tilfælde skal du markere punkterne ved ribbernes midtpunkter eller knudepunkter, og målelængden skal være et helt multiplum af gitterafstanden.
Mål den nominelle målerlængde med en nøjagtighed på ±1 mm.
For tredimensionelt geonet skal hver prøve være mindst 200 mm bred og have tilstrækkelig længde til at opfylde klemmeafstanden på mindst 100 mm. Skær prøven til, og mål bredden af prøven i henhold til figur 4 og 5.
Mærkepunktet til måling af forlængelse skal markeres i midten af prøveknuden og skal være adskilt af mindst 1 knude eller tværvæv.
Om nødvendigt kan markeringspunktet adskilles af flere rækker af knuder eller krydsvæv for at opnå en minimumsafstand på 60 mm.
I dette tilfælde skal markeringspunktet holdes på midten af ribben, og afstandslængden skal være et helt multiplum af gitterafstanden.
Mål den nominelle afstandslængde med en nøjagtighed på ±1 mm.
⑤ Våde prøver til testning
Når både den maksimale vådbelastning og den maksimale tørbelastning kræves, skal længden af prøven være mindst dobbelt så stor som den specificerede længde, prøven skal nummereres, og der skal skæres to prøver fra midten, en til vådprøvning og en til tørprøvning. Prøvenummeret skal markeres på hver prøve.
For geosynteter med kraftig vådkrympning skal trækstyrken måles ud fra den maksimale vådbelastning og den oprindelige bredde før opblødning efter fugtkonditionering med en nøjagtighed på ±1 mm.
Våde prøver
Generelt
Våde prøver og tests udføres under standard atmosfæriske forhold. Prøven anses for at være korrekt konditioneret, når masseændringen af prøven ved successive vejninger med mindst 2 timers mellemrum ikke overstiger 0,25% af prøvens masse.
Våde testbetingelser
Prøveemner, der anvendes til våde test, skal nedsænkes i vand ved en temperatur på (20±2)°C i mindst 24 timer, hvilket er tilstrækkeligt til at gøre prøveemnet helt vådt. For at gøre prøveemnet helt vådt kan der tilsættes et ikke-ionisk befugtningsmiddel, der ikke overstiger 0,05%, til vandet.
Test trin
1. Sæt testmaskinen op
Før testen skal klemmemåleren justeres til (100±3) mm (undtagen for geosyntetik og geonet, der bruger spilklemmer), og testmaskinens belastningsområde skal vælges, så kraftværdien er nøjagtig til 10N.
For geosyntetiske materialer med en forlængelse på εm＞5% skal testmaskinens trækhastighed indstilles, så prøvens forlængelseshastighed er (20±5)%/min af mållængden; for geosyntetiske materialer med en forlængelse på εm≤5% skal der vælges en passende trækhastighed, så den gennemsnitlige brudtid for alle prøver er (30±5)s.
Den våde prøve testes inden for 3 minutter efter udtagning.
2. Spænd prøven fast
Spænd prøven fast i klemmen på en centreret måde. Bemærk, at prøvens længderetning for langsgående og tværgående test er parallel med belastningsretningen.
Det er hensigtsmæssigt at få de to forudtegnede markeringslinjer på tværs af prøvens bredde og med 100 mm mellemrum til at falde sammen med kanterne på den øverste og nederste klemme så meget som muligt.
3. Installer ekstensometeret
Sæt markeringspunkter på prøven med 60 mm mellemrum (henholdsvis 30 mm fra midten af prøven), og fastgør ekstensometret.
4. Bestem trækstyrkeegenskaber
Start testmaskinen, og påfør en forspænding på 1% af den forventede maksimale belastning for at bestemme startpunktet for den indledende forlængelsestest. Fortsæt med at påføre belastningen, indtil prøven går i stykker.
Stop testen, og sæt borepatronen tilbage i udgangspositionen. Registrer og rapporter den maksimale belastning (med en nøjagtighed på 10 N/m); registrer forlængelsen med en nøjagtighed på en decimal.
Baseret på de observerede prøveforhold under testen, geosynteters unikke variabilitet og relevante regler skal du afgøre, om testresultaterne skal afvises.
5. Bestem forlængelse
Brug en passende registreringsenhed til at måle forøgelsen af prøvens faktiske længde ved enhver specifik belastning.
Beregning af testresultater
1. Trækstyrke
Indsæt dataene fra testmaskinen i formel (1) for at beregne trækstyrken Tmax for hver prøve.
（1）Tmax = Fmax X c
Fmax - Maksimal registreret belastning i kN.
C - Beregnet ved hjælp af den relevante formel (2) eller (3).
Til vævede geotekstiler, ikke-vævede geotekstiler, strikkede geotekstiler, geonets, geomatik, geomembraner af ler, drænkompositter og tri-grids og andre produkter:
（2）C = 1 / B
B - Mønsterets nominelle bredde i meter.
（3）c = Nm / n
Nm - antallet af trækstyrkeenheder inden for prøvens bredde på 1 m.
n - antallet af trækenheder i den aktuelle prøve.
For sammensatte produkter vælges formel (2) eller formel (3) i henhold til den vigtigste bærende enhed. For produkter med en kurve med to toppe (som f.eks. figur 7) skal resultaterne for de to toppe beregnes separat.
2. Forlængelse under maksimal belastning
Registrer forlængelsen under maksimal belastning for hver prøve, udtrykt som en procentdel (som AF i figur 8), med en nøjagtighed på 0,1%. Forlængelsen under maksimal belastning kan beregnes i henhold til formel (4):
（4）e max = (△L - Lo') / Lo x 100
e max - Forlængelse ved maksimal belastning, %.
△L - forlængelse ved maksimal belastning, mm.
Lo' - forlængelse, når forspænding er nået, mm.
Lo - faktisk intervallængde, mm.
3. Forlængelse ved nominel styrke
Registrer forlængelsen ved den nominelle styrke for hver prøve, udtrykt i procent, med en nøjagtighed på 0,1%.
4. Skæremodul
Bestem styrken ved en bestemt forlængelse, og beregn skæremodulet ved denne specifikke forlængelse i henhold til formel (5).
（5） J = F x c x 100 / e
J - Sekantmodul, kN/m.
F - Styrke målt ved forlængelse e, kN.
C - Beregnet i henhold til den relevante formel (2) eller formel (3).
e - Specifik forlængelse, %.
5. Gennemsnitsværdi og variationskoefficient
Beregn gennemsnitsværdien og variationskoefficienten for trækstyrke, forlængelse under maksimal belastning og sekantmodul for to grupper af prøver i henholdsvis langsgående og tværgående retning.
Trækstyrke og sekantmodul er nøjagtige til tre betydende cifre, forlængelse er nøjagtig til 1%, og variationskoefficienten er nøjagtig til 0,1%.
Sammenfatning
Ovenstående er det generelle indhold af designet af geosyntetikernes brede trækprøvemetode. Der er stadig mange detaljer og implementeringer, der ikke er anført i detaljer. Hvis du er interesseret i dette, er du velkommen til at kontakte os for detaljerede data og indhold.
