Geosintetik adalah istilah umum untuk berbagai produk yang terbuat dari bahan sintetis yang digunakan dalam konstruksi geoteknik dan teknik sipil. Bahan sintetis adalah polimer dengan molekul tinggi, yang terbuat dari bahan kimia yang diekstrak dari batu bara, minyak, gas alam, atau batu kapur, dan diproses lebih lanjut menjadi serat atau lembaran sintetis, dan akhirnya dibuat menjadi berbagai macam produk. Geosintetik memiliki banyak sifat mekanis. Saat menguji sifat material dan kualitas produknya, benda uji terutama mencakup kekuatan tarik, kekuatan pecah, kekuatan sobek, kinerja gesekan, dll.
Lingkup aplikasi
Metode ini berlaku untuk uji tarik sebagian besar geosintetik, termasuk anyaman geotekstil, geotekstil bukan tenunan, geotekstil rajutan, geokomposit, geonetgeomatika, dan produk serat logam. Ini juga berlaku untuk geogrid dan geotekstil dengan struktur jaring yang serupa, tetapi ukuran spesimen mungkin perlu disesuaikan. Hal ini tidak berlaku untuk geomembran polimer atau aspal tetapi berlaku untuk geomembran tanah liat.
Standar eksperimental
Berdasarkan GB/T15788 dan ISO10319 sebagai standar metode uji tarik untuk geosintetik.
Peralatan uji dan reagen
Mesin tarik elektronik
Mesin uji tarik elektronik memiliki karakteristik struktur yang ringkas dan mudah digunakan. Dapat digunakan untuk uji tarik, kompresi, tekuk, geser, kupas, sobek, dan uji gaya lainnya dengan beban maksimum 100kN.
Perlengkapan tarik geotekstil
Menguji karakteristik pemanjangan geotekstil dan sampel kain tekstil lainnya.
Perlengkapan ledakan pneumatik geotekstil
Digunakan untuk uji ledakan dan tusukan pada geotekstil.
Ekstensometer
Ekstensometer dapat melakukan uji tarik aksial berulang dan terutama digunakan untuk menguji deformasi berbagai bahan, termasuk bahan logam, bahan plastik, bahan komposit, dll.
Reagen
Air suling dan bahan pembasah non-ionik (polioksietilen glikol alkil eter umum dengan rasio volume 0,05%) hanya digunakan untuk merendam sampel.
Persiapan sampel uji
Jumlah sampel uji
Potong setidaknya 5 spesimen pada arah memanjang (MD) dan arah melintang (CMD).
Ukuran sampel uji
Geotekstil non-anyaman, geotekstil rajutan, geonet, tikar geonet, geomembran tanah liat, bahan komposit drainasedan produk lainnya
Lebar akhir setiap spesimen adalah (200 ± 1) mm, panjang spesimen memenuhi jarak penjepit 100 mm, dan arah panjangnya sejajar dengan arah beban yang diterapkan.
② Geotekstil anyaman
Untuk geotekstil anyaman, potong setiap spesimen dengan lebar sekitar 220 mm, dan kemudian lepaskan benang samping dengan jumlah yang kurang lebih sama dari kedua sisi spesimen untuk mendapatkan lebar spesimen nominal (200 ± 1) mm.
③Geogrid searah, dua arah, dan empat arah
Untuk geogrid searah, dua arah, dan empat arah, lebar setiap spesimen tidak boleh kurang dari 200mm dan harus cukup panjang untuk memenuhi jarak penjepit tidak kurang dari 100mm.
Potong semua rusuk sejauh 10mm dari simpul mana pun. (Untuk produk geogrid searah dengan jarak simpul ≤10mm, lebar spesimen yang disiapkan harus 2 rusuk lebih lebar dari lebar spesimen yang diperlukan. Saat spesimen dijepit ke dalam rahang, potong kelebihannya di kedua ujungnya).
Perhitungan hasil pengujian (kekuatan) harus dikaitkan dengan jumlah rusuk tarik lengkap per satuan lebar.
Spesimen harus mengandung setidaknya satu baris nodus atau jaringan silang di samping nodus atau jaringan silang yang dipegang oleh penjepit (seperti yang ditunjukkan di bawah).
Jika pitch melintang produk kurang dari 75mm (pitch melintang: jarak antara titik awal satu rusuk (unit penahan gaya) dan titik awal rusuk berikutnya), harus ada setidaknya 4 unit tarik lengkap (rusuk tarik) pada arah lebarnya.
Apabila pitch melintang adalah 75mm≤＜120mm, setidaknya 2 unit tarik lengkap harus disertakan.
Ketika pitch melintang lebih besar dari 120mm, 1 unit tarik lengkap dapat memenuhi persyaratan pengujian.
Titik penandaan untuk mengukur perpanjangan harus ditandai pada titik tengah rusuk tarik di baris tengah spesimen. Kedua titik penandaan harus berjarak setidaknya 60mm dan harus dipisahkan oleh setidaknya 1 simpul atau jaringan silang.
Jika perlu, titik penandaan dapat dipisahkan dengan beberapa baris node atau jaringan silang untuk mendapatkan jarak minimum 60mm.
Dalam hal ini, tandai titik-titik pada titik tengah atau simpul rusuk, dan panjang pengukur harus merupakan kelipatan bilangan bulat dari jarak kisi-kisi.
Ukur panjang pengukur nominal hingga akurasi ±1mm.
Untuk geogrid tiga dimensi, setiap spesimen harus memiliki lebar tidak kurang dari 200mm dan memiliki panjang yang cukup untuk memenuhi jarak penjepit tidak kurang dari 100mm. Potong spesimen dan ukur lebar spesimen menurut Gambar 4 dan 5.
Titik penandaan untuk mengukur perpanjangan harus ditandai di pusat simpul spesimen dan harus dipisahkan oleh setidaknya 1 simpul atau jaringan silang.
Jika perlu, titik penandaan dapat dipisahkan oleh beberapa baris node atau jaringan silang untuk mendapatkan jarak minimum 60mm.
Dalam hal ini, titik penandaan harus dijaga pada titik tengah rusuk, dan panjang jarak harus merupakan kelipatan bilangan bulat dari jarak kisi-kisi.
Ukur panjang jarak nominal secara akurat hingga ±1mm.
⑤ Spesimen basah untuk pengujian
Ketika beban basah maksimum dan beban kering maksimum diperlukan, panjang spesimen harus setidaknya dua kali panjang yang ditentukan, spesimen harus diberi nomor, dan dua spesimen harus dipotong dari tengah, satu untuk pengujian basah dan satu untuk pengujian kering. Nomor spesimen harus ditandai pada setiap spesimen.
Untuk geosintetik dengan penyusutan basah yang parah, kekuatan tarik harus diukur berdasarkan beban basah maksimum dan lebar awal sebelum perendaman setelah pengkondisian kelembaban, dengan akurasi ±1mm.
Spesimen basah
Umum
Spesimen basah dan pengujian dilakukan dalam kondisi atmosfer standar. Spesimen dianggap dikondisikan dengan benar jika perubahan massa spesimen dalam penimbangan berturut-turut dengan interval minimal 2 jam tidak melebihi 0,25% dari massa spesimen.
Kondisi pengujian basah
Spesimen yang digunakan untuk pengujian basah harus direndam dalam air pada suhu (20 ± 2) ° C selama setidaknya 24 jam, yang cukup untuk membasahi spesimen sepenuhnya. Untuk membasahi spesimen sepenuhnya, bahan pembasah non-ionik yang tidak melebihi 0,05% dapat ditambahkan ke dalam air.
Langkah-langkah pengujian
1. Menyiapkan mesin uji
Sebelum pengujian, sesuaikan pengukur penjepit ke (100 ± 3) mm (kecuali untuk geosintetik dan geogrid yang menggunakan klem winch), dan pilih rentang beban mesin penguji sehingga nilai gaya akurat hingga 10N.
Untuk geosintetik dengan perpanjangan εm > 5%, atur kecepatan tarik mesin uji sehingga laju perpanjangan sampel adalah (20 ± 5) %/menit dari panjang pengukur; untuk geosintetik dengan perpanjangan εm ≤ 5%, pilih kecepatan tarik yang sesuai sehingga waktu putus rata-rata semua sampel adalah (30 ± 5) detik.
Sampel basah diuji dalam waktu 3 menit setelah dikeluarkan.
2. Jepit spesimen
Jepit spesimen pada penjepit dengan cara yang terpusat. Perhatikan bahwa arah panjang spesimen untuk pengujian memanjang dan melintang sejajar dengan arah beban.
Pendekatan yang tepat adalah membuat dua garis penandaan yang sudah digambar sebelumnya, melintasi lebar spesimen dan berjarak 100 mm, sebisa mungkin bertepatan dengan tepi klem atas dan bawah.
3. Pasang ekstensometer
Tetapkan titik penandaan pada spesimen pada interval 60 mm (masing-masing 30 mm dari bagian tengah spesimen) dan pasang ekstensometer.
4. Menentukan sifat tarik
Nyalakan mesin uji dan berikan beban awal sebesar 1% dari beban maksimum yang diharapkan untuk menentukan titik awal uji perpanjangan awal. Lanjutkan pemberian beban hingga spesimen patah.
Hentikan pengujian dan kembalikan pencekam ke posisi awal. Catat dan laporkan beban maksimum (akurat hingga 10N/m); catat perpanjangan, akurat hingga satu angka di belakang koma.
Berdasarkan kondisi spesimen yang diamati selama pengujian, variabilitas unik geosintetik dan peraturan yang relevan, tentukan apakah hasil pengujian harus ditolak.
5. Tentukan perpanjangan
Gunakan alat perekam yang sesuai untuk mengukur pertambahan panjang pengukur aktual spesimen pada beban tertentu.
Perhitungan hasil tes
1. Kekuatan tarik
Gantikan data yang diperoleh dari mesin uji ke dalam rumus (1) untuk menghitung kekuatan tarik Tmax dari setiap sampel.
(1) Tmax = Fmax X c
Fmax - Beban maksimum yang tercatat, dalam kN.
C - Dihitung dengan menggunakan rumus (2) atau (3) yang sesuai.
Untuk geotekstil anyaman, geotekstil bukan tenunan, geotekstil rajutan, geonet, geomatika, geomembran tanah liat, komposit drainase, dan tri-kisi serta produk lainnya:
(2) C = 1 / B
B - Lebar nominal pola, dalam meter.
(3) c = Nm / n
Nm - jumlah unit tarik dalam lebar 1m dari sampel.
n - jumlah unit tarik dalam sampel aktual.
Untuk produk komposit, pilih rumus (2) atau rumus (3) sesuai dengan unit penahan beban utama. Untuk produk dengan kurva puncak ganda (seperti Gambar 7), hasil yang berhubungan dengan kedua puncak harus dihitung secara terpisah.
2. Perpanjangan di bawah beban maksimum
Catat pemanjangan di bawah beban maksimum tiap sampel, yang dinyatakan sebagai persentase (seperti AF pada Gambar 8), akurat hingga 0,1%. Pemanjangan di bawah beban maksimum dapat dihitung menurut rumus (4):
（4）e maks = (△L - Lo') / Lo x 100
e maks - perpanjangan pada beban maksimum, %.
△L - pemanjangan pada beban maksimum, mm.
Lo' - pemanjangan saat preload tercapai, mm.
Lo - panjang interval aktual, mm.
3. Perpanjangan pada kekuatan nominal
Catat perpanjangan pada kekuatan nominal setiap spesimen, dinyatakan sebagai persentase, akurat hingga 0,1%.
4. Modulus pemotongan
Tentukan kekuatan pada perpanjangan tertentu, dan hitung modulus pemotongan pada perpanjangan tertentu menurut rumus (5).
(5) J = F x c x 100 / e
J - Modulus Secant, kN/m.
F - Kekuatan yang diukur pada perpanjangan e, kN.
C - Dihitung menurut rumus (2) atau rumus (3) yang sesuai.
e - Perpanjangan spesifik, %.
5. Nilai rata-rata dan koefisien variasi
Hitung nilai rata-rata dan koefisien variasi kekuatan tarik, perpanjangan di bawah beban maksimum, dan modulus sekan dari dua kelompok spesimen dalam arah memanjang atau melintang.
Kekuatan tarik dan modulus secant akurat hingga tiga angka signifikan, perpanjangan akurat hingga 1%, dan koefisien variasi akurat hingga 0,1%.
Ringkasan
Di atas adalah isi umum dari desain metode uji tarik strip lebar geosintetik. Masih banyak detail dan implementasi yang tidak tercantum secara detail. Jika Anda tertarik dengan hal ini, jangan ragu untuk menghubungi kami untuk mendapatkan data dan konten yang lebih detail.
