Геосинтетика - це загальний термін для позначення різних продуктів, виготовлених із синтетичних матеріалів, що використовуються в геотехнічному та цивільному будівництві. Синтетичні матеріали - це високомолекулярні полімери, які виготовляються з хімічних речовин, що видобуваються з вугілля, нафти, природного газу або вапняку, і далі переробляються у волокна або синтетичні листи, і, нарешті, виготовляються в різні вироби. Геосинтетичні матеріали мають багато механічних властивостей. При тестуванні властивостей матеріалу та якості продукції в основному випробовують міцність на розрив, міцність на розрив, міцність на розрив, ефективність тертя тощо.
Сфера застосування
Цей метод застосовується для випробувань на розтягнення більшості геосинтетичних матеріалів, в тому числі тканий геотекстиль, нетканий геотекстиль, в'язаний геотекстиль, геокомпозити, геосіткигеоматики та виробів з металевих волокон. Він також може бути застосований до георешітки та геотекстилю зі схожою структурою комірок, але розмір зразка може потребувати коригування. Це не стосується полімерних або асфальтових геомембран, але поширюється на глиняні геомембрани.
Експериментальні стандарти
На основі стандартів GB/T15788 та ISO10319 для випробування на розтягнення геосинтетичних матеріалів.
Випробувальне обладнання та реагенти
Електронна розривна машина
Електронна розривна машина має характеристики компактної конструкції та простоти використання. Її можна використовувати для випробувань на розтягнення, стиснення, згинання, зсув, відшаровування, розрив та інших силових випробувань з максимальним навантаженням до 100 кН.
Пристрій для розтягування геотекстилю
Випробуйте характеристики розтягування геотекстилю та інших зразків текстильних тканин.
Пневматичний розривний пристрій для геотекстилю
Використовується для випробувань геотекстилю на розрив і прокол.
Екстензометр
Екстензометр може виконувати багаторазові випробування на осьовий розтяг і в основному використовується для тестування деформації різних матеріалів, включаючи металеві матеріали, пластикові матеріали, композитні матеріали тощо.
Реагенти
Дистильована вода і неіонний змочувач (загальний алкіловий ефір поліоксиетиленгліколю з об'ємним співвідношенням 0,05%) використовуються тільки для замочування зразків.
Підготовка зразків для тестування
Кількість тестових зразків
Виріжте щонайменше 5 зразків у поздовжньому (MD) та поперечному (CMD) напрямках.
Розмір тестових зразків
① Нетканий геотекстиль, трикотажний геотекстиль, геосітки, геосітчасті мати, глиняні геомембрани, дренажні композитні матеріалита інші продукти
Кінцева ширина кожного зразка становить (200±1) мм, довжина зразка відповідає відстані між затискачами 100 мм, а напрямок його довжини паралельний напрямку прикладеного навантаження.
② Тканий геотекстиль
Для тканого геотекстилю розріжте кожен зразок до ширини приблизно 220 мм, а потім видаліть приблизно рівну кількість бічних ниток з обох боків зразка, щоб отримати номінальну ширину зразка (200±1) мм.
③Односпрямовані, двоспрямовані та чотириспрямовані георешітки
Для односпрямованих, двоспрямованих і чотириспрямованих георешіток ширина кожного зразка повинна бути не менше 200 мм, а довжина - достатньою, щоб відстань між затискачами становила не менше 100 мм.
Виріжте всі ребра на відстані 10 мм від будь-якого вузла. (Для односпрямованих георешіток з відстанню між вузлами ≤10 мм ширина підготовленого зразка повинна бути на 2 ребра ширше, ніж необхідна ширина зразка. Коли зразок затиснутий в зажимах, відріжте надлишки з обох кінців).
Розрахунок результату випробування (міцності) повинен бути пов'язаний з кількістю повних ребер розтягування на одиницю ширини.
Зразок повинен містити принаймні один ряд вузлів або перехресних тканин на додаток до вузлів або перехресних тканин, що утримуються затискачем (як показано нижче).
Якщо поперечний крок виробу менше 75 мм (поперечний крок: відстань між початковою точкою одного ребра (несучого елемента) і початковою точкою наступного ребра), в напрямку його ширини повинно бути не менше 4 повних розтягуючих елементів (розтягуючих ребер).
Якщо поперечний крок становить 75 мм≤＜120 мм, слід включити щонайменше 2 повних розтяжних пристрої.
Коли поперечний крок перевищує 120 мм, 1 комплектний розтяжний пристрій може відповідати вимогам випробувань.
Точки відмітки для вимірювання подовження повинні бути позначені на середній точці ребер розтягування в середньому ряду зразка. Дві точки відмітки повинні знаходитися на відстані не менше 60 мм одна від одної і повинні бути розділені щонайменше 1 вузлом або поперечним прошарком тканини.
Якщо необхідно, точки маркування можуть бути розділені кількома рядами вузлів або перехресними тканинами, щоб отримати мінімальний інтервал 60 мм.
У цьому випадку відмітьте точки в середніх точках або вузлах ребер, а довжина калібру повинна бути цілим числом, кратним кроку сітки.
Виміряйте номінальну довжину калібру з точністю ±1 мм.
Для тривимірної георешітки кожен зразок повинен мати ширину не менше 200 мм і достатню довжину, щоб відповідати відстані між затискачами не менше 100 мм. Виріжте зразок і виміряйте його ширину відповідно до рисунків 4 і 5.
Точка відмітки для вимірювання подовження повинна бути позначена в центрі вузла зразка і повинна бути відокремлена щонайменше 1 вузлом або поперечною тканиною.
Якщо необхідно, точку маркування можна відокремити кількома рядами вузлів або перехресними тканинами, щоб отримати мінімальний інтервал 60 мм.
У цьому випадку точка розмітки повинна знаходитися в середині ребра, а довжина інтервалу повинна бути цілим числом, кратним кроку сітки.
Виміряйте номінальну довжину інтервалу з точністю до ±1 мм.
⑤ Вологі зразки для тестування
Якщо вимагається як максимальне вологе, так і максимальне сухе навантаження, довжина зразка повинна бути щонайменше вдвічі більшою за вказану довжину, зразок повинен бути пронумерований, і два зразки повинні бути вирізані з середини, один для випробування у вологому стані і один для випробування у сухому стані. Номер зразка повинен бути зазначений на кожному зразку.
Для геосинтетичних матеріалів з сильною усадкою у вологому стані межа міцності на розрив вимірюється на основі максимального вологого навантаження і початкової ширини до замочування після кондиціонування з точністю до ±1 мм.
Вологі зразки
Генерал
Вологі зразки та випробування проводять за стандартних атмосферних умов. Зразок вважається належним чином кондиціонованим, якщо зміна маси зразка при послідовних зважуваннях з інтервалом не менше 2 годин не перевищує 0,25% від маси зразка.
Умови вологого випробування
Зразки, що використовуються для мокрих випробувань, повинні бути занурені у воду з температурою (20±2)°С щонайменше на 24 години, що є достатнім для повного змочування зразка. Для повного змочування зразка у воду можна додавати неіонний змочувач, що не перевищує 0,05%.
Етапи тестування
1. Налаштуйте випробувальну машину
Перед випробуванням відрегулюйте манометр затискача на (100±3) мм (за винятком геосинтетичних матеріалів і геосіток, що використовують лебідки) і виберіть діапазон навантаження випробувальної машини таким чином, щоб значення сили було з точністю до 10Н.
Для геосинтетичних матеріалів з подовженням εm＞5% встановіть швидкість розтягування випробувальної машини таким чином, щоб швидкість подовження зразка становила (20±5)%/хв від довжини датчика; для геосинтетичних матеріалів з подовженням εm≤5% виберіть відповідну швидкість розтягування, щоб середній час розриву всіх зразків становив (30±5)с.
Вологий зразок тестується протягом 3 хвилин після вилучення.
2. Затисніть зразок
Затисніть зразок в затискачі по центру. Зверніть увагу, що напрямок довжини зразка для поздовжніх і поперечних випробувань паралельний напрямку навантаження.
Правильний підхід полягає в тому, щоб дві заздалегідь накреслені лінії розмітки по ширині зразка на відстані 100 мм одна від одної максимально збігалися з краями верхнього і нижнього затискачів.
3. Встановіть екстензометр
Встановіть маркувальні точки на зразку з інтервалом 60 мм (30 мм від центру зразка відповідно) і закріпіть екстензометр.
4. Визначення властивостей при розтягуванні
Запустіть випробувальну машину і прикладіть попереднє навантаження 1% від очікуваного максимального навантаження, щоб визначити початкову точку початкового випробування на розтягнення. Продовжуйте прикладати навантаження до розриву зразка.
Зупиніть випробування і поверніть патрон у початкове положення. Зафіксуйте та повідомте про максимальне навантаження (з точністю до 10 Н/м); зафіксуйте подовження з точністю до одного знаку після коми.
На основі спостережень за станом зразка під час випробування, унікальної мінливості геосинтетичних матеріалів та відповідних нормативних документів визначте, чи слід відхилити результати випробування.
5. Визначаємо подовження
Використовуйте відповідний реєструючий пристрій для вимірювання приросту фактичної довжини зразка при будь-якому конкретному навантаженні.
Розрахунок результатів тестування
1. Міцність на розрив
Підставте дані, отримані з випробувальної машини, у формулу (1), щоб розрахувати межу міцності на розрив Tmax кожного зразка.
（1）Tmax = Fmax X c
Fmax - Максимальне зафіксоване навантаження, в кН.
C - розраховується за відповідною формулою (2) або (3).
Для тканого геотекстилю, нетканого геотекстилю, трикотажного геотекстилю, геосіток, геоматики, глиняних геомембран, дренажних композитів, тришарових сіток та інших продуктів:
（2）C = 1 / B
B - номінальна ширина шаблону, в метрах.
（3）c = Нм / н
Nm - кількість одиниць розтягування в межах 1 м ширини зразка.
n - кількість одиниць розтягування в реальному зразку.
Для композитних виробів оберіть формулу (2) або формулу (3) відповідно до основного несучого елемента. Для виробів з двопіковою кривою (як на рисунку 7) результати, що відповідають двом пікам, слід розраховувати окремо.
2. Подовження при максимальному навантаженні
Запишіть подовження при максимальному навантаженні кожного зразка, виражене у відсотках (наприклад, AF на рисунку 8), з точністю до 0,1%. Подовження при максимальному навантаженні можна розрахувати за формулою (4):
（4）e Макс. = (△L - Lo') / Lo x 100
e Макс. - відносне подовження при максимальному навантаженні, %.
△L - подовження при максимальному навантаженні, мм.
Lo' - подовження при досягненні попереднього натягу, мм.
Lo - фактична довжина інтервалу, мм.
3. Подовження при номінальній міцності
Запишіть подовження при номінальній міцності кожного зразка, виражене у відсотках, з точністю до 0,1%.
4. Модуль різання
Визначте міцність при певному подовженні і розрахуйте модуль різання при цьому подовженні за формулою (5).
（5）J = F x c x 100 / e
J - модуль секансу, кН/м.
F - міцність, виміряна при подовженні e, кН.
C - розраховується за відповідною формулою (2) або формулою (3).
e - питоме подовження, %.
5. Середнє значення та коефіцієнт варіації
Обчислити середнє значення та коефіцієнт варіації межі міцності, відносного подовження при максимальному навантаженні та модуля пружності для двох груп зразків у поздовжньому та поперечному напрямках відповідно.
Міцність на розрив і модуль пружності при розтягуванні вказані з точністю до трьох значущих цифр, відносне подовження - з точністю до 1%, а коефіцієнт варіації - з точністю до 0,1%.
Підсумок
Вище описано загальний зміст методу випробування геосинтетичних матеріалів на розтягнення широкою смугою. Існує ще багато деталей і реалізацій, які не перераховані в деталях. Якщо ви зацікавлені в цьому, будь ласка, зв'яжіться з нами для отримання детальних даних та змісту.
