ジオシンセティックス（Geosynthetics）とは、地盤工学や土木工学の建設に使用される合成材料でできた様々な製品の総称である。合成樹脂とは、石炭、石油、天然ガス、石灰石などから抽出された化学物質を原料とする高分子ポリマーのことで、さらに繊維や合成シートに加工され、さまざまな製品になります。ジオシンセティックスには多くの機械的特性があります。その材料特性と製品の品質を試験する場合、試験項目には主に引張強度、破裂強度、引裂強度、摩擦性能などが含まれます。
適用範囲
この方法は、以下を含むほとんどのジオシンセティックスの引張試験に適用される。 ジオテキスタイル, 不織布ジオテキスタイル, ニット・ジオテキスタイル, ジオコンポジット、ジオネットジオマティックス、金属繊維製品。また、以下の分野にも応用できる。 ジオグリッド と類似のメッシュ構造を持つジオテキスタイルに適用されるが、試験片サイズを調整する必要があるかもしれない。ポリマーやアスファルトのジオメンブレンには適用されないが、以下のものには適用される。 粘土地膜.
実験的基準
GB/T15788とISO10319に基づき、ジオシンセティックスの引張試験方法を標準化。
試験装置および試薬
電子引張機
電子式引張試験機は、コンパクトな構造と使いやすさが特徴です。最大荷重100kNの引張、圧縮、曲げ、せん断、剥離、引裂などの力試験に使用できます。
ジオテキスタイル引張固定具
ジオテキスタイルやその他の繊維織物サンプルの伸長特性を試験する。
ジオテキスタイル空気圧破裂治具
ジオテキスタイルの破裂および穿刺試験に使用。
伸び計
伸び計は軸方向の引張試験を繰り返し行うことができ、主に金属材料、プラスチック材料、複合材料など様々な材料の変形試験に使用されます。
試薬
蒸留水と非イオン性湿潤剤（体積比0.05%の一般的なポリオキシエチレングリコールアルキルエーテル）は、試料を浸漬するためにのみ使用される。
試験サンプルの準備
試験サンプル数
縦方向（MD）と横方向（CMD）に少なくとも5個の試験片を切断する。
試験サンプルのサイズ
不織ジオテキスタイル、ニットジオテキスタイル、ジオネット、ジオネットマット、粘土ジオメンブレン、 排水複合材料その他製品
各試験片の最終幅は（200±1）mm、試験片の長さはクランプ間隔100mmを満たし、その長さ方向は印加荷重の方向と平行である。
織物のジオテキスタイル
織物のジオテキスタイルの場合、各試験片を幅約220mmに切断し、試験片の両側からほぼ同数のサイドヤーンを取り除き、公称試験片幅を（200±1）mmとする。
一方向、双方向、および 4 方向ジオグリッドの場合、各試験片の幅は 200mm 以上とし、100mm 以上のクランプ間隔を満たす長さとする。
すべてのリブを節点から 10mm 離して切断する。(節点間隔≤10mm の一方向ジオグリッド製品の場合、準備した試験片の幅は必要な試験片幅より 2 リブ広くする。試験片をジョーにクランプしたら、両端の余分な部分を切り落とす)。
試験結果（強度）の計算は、単位幅当たりの完全な引張リブの本数に関連させる必要がある。
検体には、クランプで保持された結節または十字組織に加えて、少なくとも一列の結節または十字組織が含まれていなければならない（下図）。
製品の横ピッチが75mm未満の場合（横ピッチ：1つのリブ（力受けユニット）の始点から次のリブの始点までの距離）、その幅方向に少なくとも4つの完全な引張ユニット（引張リブ）がなければならない。
横方向のピッチが75mm≦120mmの場合、少なくとも2つの完全な引張ユニットが含まれるべきである。
横方向のピッチが120mmを超える場合は、引張ユニット1台で試験条件を満たすことができる。
伸びを測定するための印は、試験片の中央列の引張リブの中点につける。2つのマーキングポイントは少なくとも60mm離し、少なくとも1節またはクロス組織で区切る。
必要であれば、マーキングポイントを複数列の節またはクロス組織で区切り、最小間隔60mmとすることもできる。
この場合、リブの中点または節点に印を付け、ゲージの長さはグリッド間隔の整数倍とする。
公称ゲージ長を±1mmの精度で測定する。
立体ジオグリッドの場合、各試験片の幅は 200mm 以上とし、クランプ間隔は 100mm 以上とする。図 4 と図 5 に従って試験片を切断し、幅を測定する。
伸びを測定するためのマーキングポイントは、試験片の節の中心にマークし、少なくとも1節または組織横断面を隔てるべきである。
必要であれば、マーキングポイントを複数列の節またはクロス組織で区切り、最小間隔60mmとすることもできる。
この場合、マーキングポイントはリブの中点に置き、間隔の長さはグリッド間隔の整数倍とする。
公称間隔長を±1mmで正確に測定する。
試験用の湿潤試料
最大湿潤荷重と最大乾燥荷重の両方が要求される場合、試験片の長さは規定の長さの少なくとも2倍とし、試験片に番号を付け、中央から2つの試験片を切り出し、1つは湿潤試験用、もう1つは乾燥試験用とする。各試験片には試験片番号を記すこと。
湿潤収縮が激しいジオシンセティックスについては、最大湿潤荷重と水分調整後の浸漬前の初期幅に基づいて、±1mmの精度で引張強さを測定すること。
湿潤試料
一般
湿潤試験片及び試験は，標準大気条件下で実施する。試験片は，少なくとも 2 時間の間隔をおいて連続して計量したときの試験片の質量変化が，試験片の質量の 0.25% を超えない場合に，適切に調整されていると見なされる。
湿潤試験条件
湿潤試験に使用する試験片は，試験片を完全に湿らせるのに十分な温度（20±2）℃の水に少なくとも 24 時間浸漬しなければならない。試験片を完全に濡らすために、0.05% を超えない非イオン性湿潤剤を水に添加してもよい。
テストステップ
1.試験機のセットアップ
試験前に、クランプゲージを（100±3）mmに調整し（ウインチクランプを使用するジオシンセティックスおよびジオグリッドを除く）、試験機の荷重レンジを選択し、力の値が10Nの精度になるようにする。
伸度がεm＞5%のジオシンセティックスについては，試料の伸長速度がゲージ長の（20±5）%／minとなるように試験機の引張速度を設定する。伸度がεm≦5%のジオシンセティックスについては，全試料の平均破断時間が（30±5）sとなるように適切な引張速度を選択する。
湿ったサンプルは、取り出してから3分以内に検査される。
2.試料をクランプする。
試験片をクランプで中央に固定する。縦方向試験及び横方向試験における試験片の長さ方向は，荷重方向と平行であることに留意すること。
適切な方法は、試験片の幅を横切り100mm間隔であらかじめ引いた2本のマーキングラインを、できるだけ上下のクランプの端に一致させることである。
3.伸び計を取り付ける
試験片に60mm間隔（それぞれ試験片の中心から30mm）でマーキングポイントを設定し、伸び計を固定する。
4.引張特性の測定
試験機をスタートさせ、予想最大荷重の1%の予荷重を加え、初期伸び試験の開始点を決定する。試験片が破断するまで荷重をかけ続ける。
試験を停止し、チャックを初期位置に戻す。最大荷重（10N/m の精度）を記録し報告する。伸びを小数点以下 1 桁の精度で記録する。
試験中に観察された試験片の状態、ジオシンセティックス特有の変動性、関連する規制に基づき、試験結果を不合格とすべきかどうかを判断する。
5.伸びの測定
適切な記録装置を使用し、特定の荷重における試験片の実際のゲージ長の増加を測定する。
試験結果の算出
1.引張強度
試験機で得られたデータを式（1）に代入し、各試料の引張強さTmaxを算出する。
（1）Tmax = Fmax X c
Fmax - kN単位で記録された最大荷重。
C-適切な式(2)または(3)を用いて算出。
織物ジオテキスタイル、不織布ジオテキスタイル、ニットジオテキスタイル、ジオネット、ジオマティックス、粘土ジオメンブレン、排水コンポジット、トライグリッドなどの製品に：
（2）C = 1 / B
B - パターンの公称幅（メートル）。
（3）c = Nm / n
Nm - 試料の幅1m内にある引張ユニットの数。
n - 実際のサンプルに含まれる引張ユニットの数。
複合製品の場合は、主荷重単位に応じて式(2)または式(3)を選択する。ダブルピーク曲線（図7など）を持つ製品については、2つのピークに対応する結果を別々に計算する。
2.最大荷重下での伸び
各試料の最大荷重下での伸びを、0.1% の精度で百分率（図 8 の AF など）で表し、記録する。最大荷重下での伸びは、式(4)に従って計算することができる：
（4）e マックス = (△L - Lo') / Lo x 100
e マックス - 最大荷重時の伸び、%。
最大荷重時の伸び、mm。
Lo' - 予圧に達したときの伸び、mm。
Lo - 実際のインターバルの長さ、mm。
3.公称強度における伸び
各試験片の公称強度における伸びをパーセントで表し、0.1% の精度で記録する。
4.切削弾性率
特定の伸びにおける強度を決定し、この特定の伸びにおける切断弾性率を式（5）に従って計算する。
（5）J = F x c x 100 / e
J - セカント弾性率、kN/m。
F - 伸びeで測定した強度、kN。
C-適切な式（2）または式（3）に従って算出。
e -特異的伸長、%。
5.平均値と変動係数
2つの試験片グループの縦方向または横方向の引張強さ、最大荷重下での伸び、および曲げ弾性率の平均値と変動係数をそれぞれ計算する。
引張強さと曲げ弾性率は有効数字3桁の精度、伸びは1%の精度、変動係数は0.1%の精度です。
概要
以上がジオシンセティックス広幅ストリップ引張試験法の設計の一般的な内容である。まだまだ詳細に記載されていない内容や実施例が多数あります。ご興味のある方は、詳細なデータや内容についてお気軽にお問い合わせください。
