ASTM D5199

ASTM D5199 on yksi yleisimmin käytetyistä standardeista geosynteettisten materiaalien nimellispaksuuden määrittämisessä. Se tarjoaa yhdenmukaisen menetelmän geotekstiilien, geomembraanien, geoverkkojen ja kuivatuskomposiittien paksuuden mittaamiseen hallituissa paine- ja kosketusolosuhteissa.

Paksuus on geosynteettisten materiaalien suorituskyvyn kannalta keskeinen ominaisuus. Se vaikuttaa läpäisevyyteen, vetojännityslaskelmiin, kuivatusominaisuuksiin, iskunvaimennuskykyyn ja asennuksen laatuun. Kun valmistajat, laboratoriot, urakoitsijat ja laadunvalvontatiimit soveltavat ASTM D5199 -standardia oikein, he voivat luotettavasti vertailla eri materiaalien ja tuotantoerien tuloksia.

ASTM D5199 -standardi tarjoaa luotettavan tavan varmistaa tuotteiden yhdenmukaisuus ja vaatimustenmukaisuus yrityksille, jotka toimivat maarakentamisen, ympäristönsuojelun, viemäröintijärjestelmien, kaatopaikkasuojakalvojen, tienrakennuksen, kaivostoiminnan ja eroosion torjunnan aloilla.

Mikä on ASTM D5199?

ASTM D5199 on geosynteettisten materiaalien nimellispaksuuden mittaamiseen käytettävä vakiotestausmenetelmä. Menetelmässä mitataan kahden yhdensuuntaisen pinnan välinen etäisyys, kun materiaaliin kohdistetaan määritelty paine 5 sekunnin ajan.

Standardi keskittyy nimellispaksuuteen eikä vähimmäispaksuuteen. Tämä ero on tärkeä, koska monet geosynteettiset materiaalit tiivistyvät kuormituksen alaisina. Samalla materiaalilla voi olla erilaisia paksuusarvoja, kun käytetään erilaisia kosketuspaineita.

ASTM D5199 -standardi koskee seuraavia:

• Geotekstiilit
• Geomembraanit
• Geonets
• Tasomaiset geokomposiittiset kuivatusmateriaalit
• HDPE-geomembraanit
• Kudotut ja kuitukankaiset geotekstiilit

Standardi ei koske kuvioituja geomembraaneja eikä tiettyjä rakenteellisia geomembraaneja, koska paininjalka ei pääse koskettamaan pintaa kokonaan. Näissä tapauksissa, ASTM D5994 on yleisesti suositeltavaa.

Geosynteettisten materiaalien paksuustesti

Geosynteettisten materiaalien paksuuden mittaamiseen tarvitaan paksuusmittari, jossa on tasainen pohja ja vapaasti liikkuva paininjalka. Molempien pintojen on pysyttävä 0,01 mm:n tarkkuudella yhdensuuntaisina, jotta lukemat ovat tarkkoja.

Testi perustuu yksinkertaiseen periaatteeseen:

1. Aseta näyte alustalle.
2. Aseta paininjalka kosketukseen kankaan kanssa.
3. Lisää määritettyä painetta asteittain.
4. Pidä asento 5 sekuntia.
5. Kirjaa paksuuden arvo muistiin.

Mitattu paksuus ilmoitetaan 0,02 mm:n tarkkuudella. Laboratoriot laskevat yleensä useista näytteistä keskimääräisen paksuuden, keskihajonnan ja variaatiokertoimen.

Useimpien materiaalien osalta standardissa ASTM D5199 vaaditaan kymmenen koekappaletta, jotka on sijoitettu rullan koko leveydelle. Näin voidaan havaita valmistuksesta, varastoinnista tai käsittelystä johtuvat paksuuden vaihtelut.

Geotekstiilin paksuuden mittaus standardin ASTM D5199 mukaisesti

Geotekstiilin paksuuden mittauksessa standardin ASTM D5199 mukaisesti käytetään menetelmää A. Tämä menetelmä koskee geotekstiilejä, geoverkkoja ja tasomaisia kuivatuskomposiitteja.

Menettely A: Testausolosuhteet

• Paininjalan halkaisija: 56,4 mm
• Pyöreän paininjalan alue: 2500 mm²
• Käytetty paine: 2 ± 0,02 kPa
• Yhteydenottoaika: 5 sekuntia
• Mittaustarkkuus: 0,02 mm

Paksuusmittarissa on oltava tasainen alusta ja vapaasti liikkuva paininjalka, jonka pinnat ovat yhdensuuntaiset.

Pakollinen vaatimus: Mittauspintojen on oltava keskenään alle 0,01 mm:n tarkkuudella yhdensuuntaisia, jotta paksuuden lukemat ovat tarkkoja.

Geomembraanin paksuuden testausvaatimukset

Geomembraanin paksuustestissä noudatetaan standardin ASTM D5199 menettelyä B.

Menettely B koskee kaikkia sileitä geomembraaneja lukuun ottamatta kuvioituja tai rakenteellisia geomembraaneja.

Menettely B: Testausolosuhteet

• Paininjalan halkaisija: 6,35 mm
• Käytetty paine: 20 ± 0,2 kPa
• Yhteydenottoaika: 5 sekuntia
• Mittaustarkkuus: ±0,02 mm
• Suurin mitattavissa oleva paksuus: Vähintään 10 mm

Yksi tärkeimmistä eroista menetelmän A ja menetelmän B välillä on käytetty paine. Standardissa ASTM D5199 käytetään 2 kPa:n painetta geotekstiileille ja 20 kPa:n painetta geomembraaneille.

Testin tarkkuuteen vaikuttavat tärkeät tekijät

Useat tekijät voivat vaikuttaa lopulliseen paksuuden arvoon ASTM D5199 -testin aikana:

• Näytteiden pakkaaminen varastoinnin ja kuljetuksen aikana
• Materiaalin kosteuspitoisuus
• Epätasaiset näytteiden pinnat
• Väärä paineen kohdistus
• Väärän kokoinen paininjalka
• Näytteen valmistelun puutteet
• Käsittelyn aikana aiheutunut liiallinen rasitus

Jäykkien tai käpristyneiden materiaalien kohdalla kehys voi auttaa tasoittamaan koekappaletta ilman, että se vaikuttaa mittausalueeseen. Tämä on erityisen hyödyllistä jäykkien geokomposiittien ja raskaiden geomembraanien kohdalla.

Laadunvalvontatiimien tulisi myös välttää testaamasta näytteitä, jotka on otettu rullasta taitetuista, litistyneistä tai vääntyneistä kohdista.

Suositeltavat laitteet ASTM D5199 -testaukseen

Laadukas paksuudenmittauslaite on välttämätön, jotta ASTM D5199 -standardin mukaiset toistettavat tulokset voidaan saavuttaa. Laitteen tulisi tarjota vakaa paineensäätö, tarkka siirtymän mittaus, joustavat painojalan asetukset sekä luotettava tilastollinen analyysi.

Cell Instruments FTT-01 -paksuusmittari on sopiva ratkaisu laboratorioille, jotka suorittavat geotekstiilien paksuuden mittauksia, geomembraanien paksuustestausmenettelyjä ja muita geosynteettisten materiaalien laadunarviointeja.

Tärkeimpiä etuja ovat:

• PLC-ohjaus ja HMI-kosketusnäyttö, joka mahdollistaa intuitiivisen käytön
• Automaattinen paininjalan nosto, joka minimoi näytteen vaurioitumisen ja parantaa toistettavuutta
• Enimmäis-, vähimmäis-, keski- ja keskihajonta-arvojen reaaliaikainen näyttö
• Valinnainen mikrotulostin ja RS-232-liitäntä tietojen jäljitettävyyden varmistamiseksi
• Valinnainen manuaalinen tai automaattinen syöttö suurikapasiteettisiin testausympäristöihin
• Korkea erottelukyky (0,1 μm) alueella 0–2 mm
• Mukautettava testausalue paksummille materiaaleille
• Laaja valikoima paininjalkoja eri materiaaleille ja standardeille

FTT-01-paksuusmittari voidaan varustaa tasaisilla painojaloilla, jotka täyttävät kalvojen, paperin ja geosynteettisten materiaalien sovellusten erilaiset painevaatimukset. Tämän joustavuuden ansiosta laite sopii laboratorioihin, joissa testataan laajaa valikoimaa materiaaleja geosynteettisten materiaalien lisäksi, kuten pakkauskalvoja, paperia, tekstiilejä ja joustavia muoveja.

UKK