Ģeosintētika ir vispārīgs termins, ar ko apzīmē dažādus izstrādājumus no sintētiskiem materiāliem, ko izmanto ģeotehniskajā un inženiertehniskajā būvniecībā. Sintētika ir augstmolekulāri polimēri, ko izgatavo no ķīmiskām vielām, kuras iegūst no akmeņoglēm, naftas, dabasgāzes vai kaļķakmens, un tālāk pārstrādā šķiedrās vai sintētiskajās loksnēs, un visbeidzot no tām izgatavo dažādus izstrādājumus. Ģeosintētikai piemīt daudzas mehāniskās īpašības. Pārbaudot to materiālu īpašības un izstrādājumu kvalitāti, galvenokārt tiek testēta stiepes izturība, plīšanas izturība, plīšanas izturība, berzes izturība, berzes īpašības utt.
Piemērošanas joma
Šo metodi piemēro stiepes testiem lielākajai daļai ģeosintētisko materiālu, tostarp austs ģeotekstils, neaustie ģeotekstilmateriāli, trikotāžas ģeotekstils, ģeokompozīti, ģeonetes, ģeomātikas un metāla šķiedru izstrādājumi. To var izmantot arī ģeorežģi un ģeotekstiliju ar līdzīgu linuma acs struktūru, bet parauga lielums var būt jāpielāgo. Tas neattiecas uz polimēru vai asfalta ģeomembrānām, bet attiecas uz māla ģeomembrānas.
Eksperimentālie standarti
Pamatojoties uz GB/T15788 un ISO10319 kā ģeosintētikas stiepes testēšanas metodes standartiem.
Testēšanas iekārtas un reaģenti
Elektroniskā stiepes mašīna
Elektroniskajai stiepes mašīnai ir kompakta struktūra un vienkārša lietošana. To var izmantot stiepes, saspiešanas, locīšanas, griešanas, lobīšanas, plīšanas un citu spēku testiem ar maksimālo slodzi 100 kN.
Ģeotekstila stiepes stiprinājums
Pārbaudīt ģeotekstila un citu tekstila audumu paraugu pagarinājuma īpašības.
Pneimatiskais ģeotekstila plīšanas stiprinājums
Izmanto ģeotekstiliju plīšanas un caurduršanas testiem.
Ekstensometrs
Ekstensometrs var veikt atkārtotus aksiālus stiepes testus, un to galvenokārt izmanto dažādu materiālu, tostarp metāla materiālu, plastmasas materiālu, kompozītmateriālu u. c., deformācijas testēšanai.
Reaģenti
Paraugu mērcēšanai izmanto tikai destilētu ūdeni un nejonu mitrinātāju (vispārīgo polioksietilēnglikola alkilēteri ar tilpuma attiecību 0,05%).
Testa parauga sagatavošana
Testa paraugu skaits
Izgrieziet vismaz 5 paraugus garenvirzienā (MD) un šķērsvirzienā (CMD).
Testa paraugu lielums
① Neaustie ģeotekstilmateriāli, adītie ģeotekstilmateriāli, ģeonetes, ģeonetu paklāji, māla ģeomembrānas, drenāžas kompozītmateriāli, un citi produkti
Katra parauga galīgais platums ir (200 ± 1) mm, parauga garums atbilst 100 mm attālumam starp skavām, un tā garums ir paralēls pieliktās slodzes virzienam.
② Austs ģeotekstils
Austiem ģeotekstilmateriāliem katru paraugu sagriež apmēram 220 mm platumā un pēc tam no abām parauga pusēm noņem aptuveni vienādu sānu dziju skaitu, lai iegūtu nominālo parauga platumu (200 ± 1) mm.
③Vienvirziena, divvirzienu un četrvirzienu ģeorežģi
Vienvirziena, divvirzienu un četrvirzienu ģeorežģiem katra parauga platums nedrīkst būt mazāks par 200 mm, un tam jābūt pietiekami garam, lai ievērotu ne mazāku kā 100 mm attālumu starp skavām.
Nogrieziet visas ribas 10 mm attālumā no jebkura mezgla. (Vienvirziena ģeorežģu izstrādājumiem ar attālumu starp mezgliem ≤ 10 mm sagatavotā parauga platumam jābūt par 2 ribām platākam nekā vajadzīgais parauga platums. Kad paraugs ir iespiests spailēs, nogrieziet lieko daļu abos galos.)
Testa rezultāta (stiprības) aprēķinam jābūt saistītam ar pilnu stiepes rievju skaitu uz platuma vienību.
Paraugā jābūt vismaz vienai mezglu vai krustenisko audu rindai papildus mezgliem vai krusteniskajiem audiem, ko satur skava (kā parādīts turpmāk).
Ja izstrādājuma šķērsvirziena solis ir mazāks par 75 mm (šķērsvirziena solis: attālums starp vienas ribas (spēku nesošās vienības) sākuma punktu un nākamās ribas sākuma punktu), tā platuma virzienā jābūt vismaz 4 pilnām stiepes vienībām (stiepes ribām).
Ja šķērsvirziena solis ir 75 mm≤＜120 mm, jāiekļauj vismaz 2 pilnas stiepes vienības.
Ja šķērsvirziena solis ir lielāks par 120 mm, testa prasībām var atbilst 1 pilna stiepes vienība.
Marķēšanas punkti pagarinājuma mērīšanai jāzīmē parauga stiepes riteņu viduspunktā parauga vidus rindā. Abiem marķēšanas punktiem jābūt vismaz 60 mm attālumā vienam no otra, un tiem jābūt atdalītiem vismaz ar 1 mezglu vai krustenisko audu.
Ja nepieciešams, marķēšanas punktus var atdalīt ar vairākām mezglu vai krustveida audu rindām, lai iegūtu minimālo attālumu 60 mm.
Šādā gadījumā atzīmējiet punktus ribu viduspunktos vai mezglos, un mērierīces garumam jābūt vienādam ar veselu skaitli, kas reizināts ar attālumu starp režģiem.
Nominālo gabarīta garumu mēra ar precizitāti ±1 mm.
Trīsdimensiju ģeorežģim katram paraugam jābūt ne mazāk kā 200 mm platam un pietiekami garam, lai ievērotu ne mazāku kā 100 mm attālumu starp skavām. Izgrieziet paraugu un izmēriet parauga platumu saskaņā ar 4. un 5. attēlu.
Marķēšanas punkts pagarinājuma mērīšanai jāatzīmē parauga mezgla centrā, un to šķir vismaz 1 mezgls vai šķērsgriezums.
Ja nepieciešams, marķēšanas punktu var atdalīt ar vairākām mezglu vai krustveida audu rindām, lai iegūtu minimālo attālumu 60 mm.
Šādā gadījumā marķēšanas punktam jāatrodas ribas viduspunktā, un atstarpes garumam jābūt vienādam ar veselu skaitli, kas reizināts ar režģa atstarpi.
Nominālo atstarpes garumu izmēriet ar precizitāti ±1 mm.
⑤ Mitri paraugi testēšanai
Ja tiek prasīta gan maksimālā slapjā, gan maksimālā sausā slodze, parauga garumam jābūt vismaz divreiz lielākam par norādīto garumu, paraugam jābūt numurētam, un no vidus jāizgriež divi paraugi - viens slapjajai un viens sausajai pārbaudei. Uz katra parauga ir jāatzīmē parauga numurs.
Ģeosintētiskiem materiāliem ar izteiktu mitruma saraušanos stiepes izturību mēra, pamatojoties uz maksimālo mitro slodzi un sākotnējo platumu pirms mērcēšanas pēc mitruma kondicionēšanas ar precizitāti ± 1 mm.
Mitri paraugi
Vispārīgi
Mitrus paraugus un testus veic standarta atmosfēras apstākļos. Paraugu uzskata par pareizi kondicionētu, ja parauga masas izmaiņas secīgos svēršanas reizēs ar vismaz 2 stundu intervālu nepārsniedz 0,25% no parauga masas.
Mitrie testa apstākļi
Paraugus, ko izmanto mitrajiem testiem, iegremdē ūdenī (20±2)°C temperatūrā vismaz uz 24 stundām, kas ir pietiekama, lai paraugs būtu pilnīgi samitrināts. Lai paraugu pilnībā samitrinātu, ūdenim var pievienot nejonu samitrinātāju, kas nepārsniedz 0,05%.
Testa posmi
1. Testēšanas iekārtas iestatīšana
Pirms testa skavas mērierīci noregulējiet uz (100±3) mm (izņemot ģeosintētiku un ģeorežģus, kuros izmanto vinčas skavas) un izvēlieties testēšanas mašīnas slodzes diapazonu tā, lai spēka vērtība būtu precīza līdz 10 N.
Ģeosintētikai ar pagarinājumu εm＞5% testēšanas mašīnas stiepes ātrumu iestatiet tā, lai parauga stiepes ātrums būtu (20±5)%/min gabarīta garuma; ģeosintētikai ar pagarinājumu εm≤5% izvēlieties piemērotu stiepes ātrumu, lai visu paraugu vidējais plīšanas laiks būtu (30±5)s.
Mitru paraugu testē 3 minūšu laikā pēc izņemšanas.
2. Iestipriniet paraugu
Iestipriniet paraugu skavā centrēti. Ņemiet vērā, ka garenvirziena un šķērsvirziena testos parauga garuma virziens ir paralēls slodzes virzienam.
Atbilstoša pieeja ir panākt, lai divas iepriekš iezīmētās marķēšanas līnijas, kas atrodas pāri parauga platumam un 100 mm attālumā viena no otras, pēc iespējas vairāk sakristu ar augšējās un apakšējās skavas malām.
3. Uzstādiet ekstensometru
Uz parauga 60 mm intervālos (attiecīgi 30 mm no parauga centra) uzstādiet marķēšanas punktus un nostipriniet ekstensometru.
4. Noteikt stiepes īpašības
Palaidiet testa mašīnu un pielieciet 1% lielu iepriekšēju slodzi no paredzamās maksimālās slodzes, lai noteiktu sākotnējā pagarinājuma testa sākuma punktu. Turpiniet pielikt slodzi, līdz paraugs pārtrūkst.
Pārtrauciet testu un atgrieziet skavu sākotnējā stāvoklī. Reģistrē un paziņo maksimālo slodzi (ar precizitāti līdz 10 N/m); reģistrē pagarinājumu ar precizitāti līdz vienai zīmei aiz komata.
Pamatojoties uz testa laikā novērotajiem parauga apstākļiem, ģeosintētisko materiālu unikālo mainīgumu un attiecīgajiem noteikumiem, jānosaka, vai testa rezultāti ir jānoraida.
5. Noteikt pagarinājumu
Izmantojiet piemērotu reģistrācijas ierīci, lai izmērītu parauga faktiskā gabarīta garuma pieaugumu pie jebkuras konkrētas slodzes.
Testa rezultātu aprēķināšana
1. Stiepes izturība
Lai aprēķinātu katra parauga stiepes izturību Tmax, no testēšanas mašīnas iegūtos datus ievieto formulā (1).
（1）Tmax = Fmax X c
Fmax - maksimālā reģistrētā slodze, kN.
C - Aprēķina, izmantojot attiecīgo formulu (2) vai (3).
Austiem ģeotekstilmateriāliem, neaustiem ģeotekstilmateriāliem, adītiem ģeotekstilmateriāliem, ģeonetēm, ģeomembrānām, māla ģeomembrānām, drenāžas kompozītmateriāliem, trirežģiem un citiem produktiem:
（2）C = 1 / B
B - Raksta nominālais platums metros.
（3）c = Nm / n
Nm - stiepes vienību skaits parauga 1 m platumā.
n - stiepes vienību skaits faktiskajā paraugā.
Saliktiem izstrādājumiem izvēlieties formulu (2) vai formulu (3) atkarībā no galvenās nesošās vienības. Izstrādājumiem ar divvirzienu līkni (piemēram, 7. attēls) rezultāti, kas atbilst abiem virsotnēm, jāaprēķina atsevišķi.
2. Pagarinājums pie maksimālās slodzes
Reģistrējiet katra parauga pagarinājumu zem maksimālās slodzes, kas izteikts procentos (piemēram, AF 8. attēlā), ar precizitāti līdz 0,1%. Pagarinājumu zem maksimālās slodzes var aprēķināt saskaņā ar (4) formulu:
（4）e max = (△L - Lo') / Lo x 100
e max - pagarinājums pie maksimālās slodzes, %.
△L - pagarinājums pie maksimālās slodzes, mm.
Lo' - pagarinājums, kad ir sasniegta iepriekšēja slodze, mm.
Lo - faktiskais intervāla garums, mm.
3. Pagarinājums pie nominālās stiprības
Reģistrējiet katra parauga pagarinājumu pie nominālās stiprības, kas izteikts procentos ar precizitāti līdz 0,1%.
4. Griešanas modulis
Nosakiet stiprību pie konkrēta pagarinājuma un aprēķiniet griešanas moduli pie šī konkrētā pagarinājuma saskaņā ar (5) formulu.
（5）J = F x c x 100 / e
J - Sekanta modulis, kN/m.
F - stiprība, kas izmērīta pie pagarinājuma e, kN.
C - Aprēķina pēc attiecīgās formulas (2) vai formulas (3).
e - specifiskais pagarinājums, %.
5. Vidējā vērtība un variāciju koeficients
Aprēķina stiepes izturības, pagarinājuma pie maksimālās slodzes un sekanta moduļa vidējo vērtību un variāciju koeficientu divām paraugu grupām attiecīgi garenvirzienā vai šķērsvirzienā.
Stiepes izturība un sekanta modulis ir ar precizitāti līdz trim zīmīgiem cipariem, pagarinājums ir ar precizitāti līdz 1%, un variāciju koeficients ir ar precizitāti līdz 0,1%.
Kopsavilkums
Iepriekš izklāstītais ir ģeosintētikas plašo slokšņu stiepes stiepes testa metodes konstrukcijas vispārīgais saturs. Vēl ir daudz detaļu un īstenošanas veidu, kas nav sīki uzskaitīti. Ja jūs tas interesē, lūdzu, sazinieties ar mums, lai saņemtu detalizētus datus un saturu.
