Геосинтетика - это общий термин для различных изделий из синтетических материалов, используемых в геотехническом и гражданском строительстве. Синтетика - это высокомолекулярные полимеры, которые производятся из химических веществ, добываемых из угля, нефти, природного газа или известняка, и далее перерабатываются в волокна или синтетические листы, а затем превращаются в различные изделия. Геосинтетики обладают множеством механических свойств. При проверке свойств материала и качества продукции в основном проверяют прочность на растяжение, прочность на разрыв, прочность на разрыв, фрикционные характеристики и т.д.
Область применения
Этот метод применим к испытаниям на растяжение большинства геосинтетических материалов, включая тканый геотекстиль, нетканый геотекстиль, трикотажный геотекстиль, геокомпозиты, геосеткигеоматики и изделий из металлического волокна. Она также применима к георешетки и геотекстиля с аналогичной сетчатой структурой, но размер образца может потребоваться скорректировать. Он не применяется к полимерным или асфальтовым геомембранам, но применяется к глиняные геомембраны.
Экспериментальные стандарты
Основывается на стандартах GB/T15788 и ISO10319, как стандартах метода испытания на растяжение для геосинтетиков.
Испытательное оборудование и реагенты
Электронная разрывная машина
Электронная разрывная машина отличается компактной структурой и простотой использования. Она может использоваться для испытаний на растяжение, сжатие, изгиб, срез, отслаивание, разрыв и другие силовые испытания с максимальной нагрузкой 100 кН.
Крепление геотекстиля на растяжение
Проверка характеристик удлинения образцов геотекстиля и других текстильных тканей.
Пневматическое приспособление для разрыва геотекстиля
Используется для испытаний геотекстиля на разрыв и прокол.
Экстензометр
Экстензометр может проводить многократные испытания на осевое растяжение и в основном используется для проверки деформации различных материалов, включая металлические материалы, пластиковые материалы, композитные материалы и т.д.
Реактивы
Дистиллированная вода и неионный смачиватель (общий полиоксиэтиленгликолевый алкиловый эфир с объемным соотношением 0,05%) используются только для замачивания образцов.
Подготовка образцов для испытаний
Количество образцов для испытаний
Вырежьте не менее 5 образцов в продольном (MD) и поперечном (CMD) направлениях.
Размер образцов для испытаний
① Нетканый геотекстиль, вязаный геотекстиль, геосетки, маты геосеток, глиняные геомембраны, дренажные композитные материалыи другие товары
Конечная ширина каждого образца составляет (200±1) мм, длина образца соответствует расстоянию между зажимами 100 мм, а его направление по длине параллельно направлению приложенной нагрузки.
② Тканый геотекстиль
Для тканого геотекстиля отрежьте каждый образец шириной около 220 мм, а затем удалите примерно равное количество боковых нитей с обеих сторон образца, чтобы получить номинальную ширину образца (200±1) мм.
③Однонаправленные, двунаправленные и четырехнаправленные георешетки
Для однонаправленных, двунаправленных и четырехнаправленных георешеток ширина каждого образца должна быть не менее 200 мм, а длина должна быть достаточной для соблюдения расстояния между зажимами не менее 100 мм.
Обрежьте все ребра на расстоянии 10 мм от любого узла. (Для однонаправленных георешеток с расстоянием между узлами ≤10 мм ширина подготовленного образца должна быть на 2 ребра больше, чем требуемая ширина образца. Когда образец будет зажат в тисках, обрежьте излишки с обоих концов).
Расчет результата испытания (прочности) должен быть связан с количеством полных ребер растяжения на единицу ширины.
Образец должен содержать как минимум один ряд узлов или поперечных тканей в дополнение к узлам или поперечным тканям, удерживаемым зажимом (как показано ниже).
Если поперечный шаг изделия составляет менее 75 мм (поперечный шаг: расстояние между начальной точкой одного ребра (несущего элемента) и начальной точкой следующего ребра), то в направлении ширины должно быть не менее 4 полных растягивающих элементов (растягивающих ребер).
Если поперечный шаг составляет 75 мм≤＜120 мм, необходимо включить как минимум 2 полных растягивающих узла.
Если поперечный шаг превышает 120 мм, то 1 комплектный растягивающий блок может соответствовать требованиям к испытаниям.
Точки разметки для измерения удлинения должны быть отмечены на средней точке ребер растяжения в среднем ряду образца. Две точки разметки должны находиться на расстоянии не менее 60 мм друг от друга и должны быть разделены не менее чем 1 узлом или поперечной тканью.
При необходимости точки разметки могут быть разделены несколькими рядами узлов или поперечных тканей, чтобы получить минимальное расстояние между ними в 60 мм.
В этом случае отмечайте точки в средних точках или узлах ребер, а длина калибра должна быть целочисленной, кратной шагу сетки.
Измерьте номинальную длину калибра с точностью ±1 мм.
Для трехмерной георешетки каждый образец должен быть шириной не менее 200 мм и иметь длину, достаточную для соблюдения расстояния между зажимами не менее 100 мм. Вырежьте образец и измерьте его ширину в соответствии с рисунками 4 и 5.
Точка разметки для измерения удлинения должна быть отмечена в центре узла образца и должна быть разделена не менее чем 1 узлом или поперечной тканью.
При необходимости точки маркировки можно разделить несколькими рядами узлов или поперечных тканей, чтобы получить минимальное расстояние между ними в 60 мм.
В этом случае точка разметки должна находиться в средней точке ребра, а длина интервала должна быть целочисленной, кратной шагу сетки.
Измерьте номинальную длину расстояния с точностью ±1 мм.
⑤ Влажные образцы для испытаний
Если требуется определить максимальную влажную и максимальную сухую нагрузку, длина образца должна быть не менее чем в два раза больше указанной, образец должен быть пронумерован, а из середины должны быть вырезаны два образца: один для испытания на влажность, другой для испытания на сухость. Номер образца должен быть обозначен на каждом образце.
Для геосинтетиков с сильной влажной усадкой прочность на растяжение должна измеряться на основе максимальной влажной нагрузки и первоначальной ширины до намокания после кондиционирования влаги с точностью ±1 мм.
Влажные образцы
Общие сведения
Влажные образцы и испытания проводятся при стандартных атмосферных условиях. Образец считается выдержанным, если изменение массы образца при последовательных взвешиваниях с интервалом не менее 2 часов не превышает 0,25% от массы образца.
Влажные условия испытаний
Образцы, используемые для влажных испытаний, должны быть погружены в воду при температуре (20±2)°C на срок не менее 24 часов, достаточный для полного смачивания образца. Для полного смачивания образца в воду может быть добавлен неионный смачивающий агент в количестве не более 0,05%.
Этапы тестирования
1. Установите испытательную машину
Перед испытанием отрегулируйте калибр зажима на (100±3) мм (за исключением геосинтетиков и георешеток, использующих лебедочные зажимы) и выберите диапазон нагрузки испытательной машины так, чтобы значение силы было точным до 10 Н.
Для геосинтетиков с удлинением εm＞5% установите скорость растяжения испытательной машины так, чтобы скорость удлинения образца составляла (20±5)%/мин длины калибра; для геосинтетиков с удлинением εm≤5% выберите подходящую скорость растяжения так, чтобы среднее время разрыва всех образцов составляло (30±5)с.
Влажный образец тестируется в течение 3 минут после удаления.
2. Зажмите образец
Зажмите образец в зажиме по центру. Обратите внимание, что направление длины образца для продольных и поперечных испытаний параллельно направлению нагрузки.
Правильный подход заключается в том, чтобы две предварительно начерченные линии разметки по всей ширине образца и на расстоянии 100 мм друг от друга максимально совпадали с краями верхнего и нижнего зажимов.
3. Установите экстензометр
Установите точки разметки на образце с интервалом 60 мм (30 мм от центра образца соответственно) и зафиксируйте экстензометр.
4. Определите свойства при растяжении
Запустите испытательную машину и приложите предварительную нагрузку в размере 1% от ожидаемой максимальной нагрузки, чтобы определить начальную точку испытания на начальное удлинение. Продолжайте прикладывать нагрузку до тех пор, пока образец не разрушится.
Остановите испытание и верните патрон в исходное положение. Запишите и сообщите максимальную нагрузку (с точностью до 10 Н/м); запишите удлинение с точностью до одного десятичного знака.
Исходя из условий, наблюдаемых во время испытания, уникальной изменчивости геосинтетиков и соответствующих нормативных документов, определите, следует ли отклонить результаты испытания.
5. Определите удлинение
С помощью подходящего записывающего устройства измерьте увеличение фактической длины образца при любой конкретной нагрузке.
Расчет результатов испытаний
1. Прочность на разрыв
Подставьте данные, полученные на испытательной машине, в формулу (1), чтобы рассчитать предел прочности на разрыв Tmax для каждого образца.
（1）Tmax = Fmax X c
Fmax - максимальная зарегистрированная нагрузка, в кН.
C - рассчитывается по соответствующей формуле (2) или (3).
Для тканого геотекстиля, нетканого геотекстиля, трикотажного геотекстиля, геосеток, геоматики, глиняных геомембран, дренажных композитов и трирешетки и других изделий:
（2）C = 1 / B
B - номинальная ширина узора, в метрах.
（3）c = Nm / n
Нм - количество единиц растяжения в пределах 1 м ширины образца.
n - количество единиц растяжения в реальном образце.
Для композитных изделий выберите формулу (2) или формулу (3) в зависимости от основной несущей единицы. Для изделий с кривой с двумя пиками (например, рис. 7) результаты, соответствующие двум пикам, следует рассчитывать отдельно.
2. Удлинение при максимальной нагрузке
Запишите удлинение при максимальной нагрузке каждого образца, выраженное в процентах (например, AF на рис. 8), с точностью до 0,1%. Удлинение при максимальной нагрузке может быть рассчитано по формуле (4):
（4）e max = (△L - Lo') / Lo x 100
e max - удлинение при максимальной нагрузке, %.
△L - удлинение при максимальной нагрузке, мм.
Lo' - удлинение при достижении предварительной нагрузки, мм.
Lo - фактическая длина интервала, мм.
3. Удлинение при номинальной прочности
Запишите удлинение при номинальной прочности каждого образца, выраженное в процентах, с точностью до 0,1%.
4. Модуль резания
Определите прочность при определенном удлинении и рассчитайте модуль упругости при этом удлинении по формуле (5).
（5）J = F x c x 100 / e
J - секущий модуль, кН/м.
F - прочность, измеренная при удлинении e, кН.
C - рассчитывается по соответствующей формуле (2) или формуле (3).
e - Специфическая элонгация, %.
5. Среднее значение и коэффициент вариации
Рассчитайте среднее значение и коэффициент вариации предела прочности при растяжении, удлинения при максимальной нагрузке и секущего модуля для двух групп образцов в продольном или поперечном направлении соответственно.
Прочность на разрыв и секущий модуль имеют точность до трех значащих цифр, удлинение - до 1%, а коэффициент вариации - до 0,1%.
Резюме
Выше приведено общее содержание конструкции метода испытания геосинтетиков на растяжение широкой полосы. Существует еще много деталей и реализаций, которые не указаны подробно. Если вы заинтересованы в этом, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения подробных данных и содержания.
