ISO 10319

Geosynteettisillä materiaaleilla on ratkaiseva rooli maanrakennuksessa, salaojituksessa, lujittamisessa, eroosiontorjunnassa, kaatopaikkajärjestelmissä ja tienrakennuksessa. Niiden pitkän aikavälin suorituskyky riippuu suuresti vetokäyttäytymisestä kuormituksen alaisena. ISO 10319 tarjoaa standardoidun menetelmän geosynteettisten materiaalien veto-ominaisuuksien arvioimiseksi leveän vetokokeen avulla.

ISO 10319 -menetelmä auttaa valmistajia, laboratorioita ja laadunvalvontaryhmiä vertailemaan tuotteita yhdenmukaisissa olosuhteissa. Sillä mitataan vetolujuus, venymä, sekanttijäykkyys ja venymä maksimivoimalla. Koska näytteen leveys on suurempi kuin mittarin pituus, testi kuvastaa paremmin geosynteettisten materiaalien käyttäytymistä todellisissa sovelluksissa.

Mikä on ISO 10319?

ISO 10319 on kansainvälinen standardi geosynteettisten materiaalien veto-ominaisuuksien määrittämiseksi leveän kaistaleen näytteen avulla. Menetelmää sovelletaan moniin materiaaleihin, kuten

• Kudotut geotekstiilit
• Kuitukankaiset geotekstiilit
• Neulotut geotekstiilit
• Georistikot
• Geokomposiitit
• Geonets
• Geomats
• Saviset geosynteettiset esteet
• Metalliset geosynteettiset tuotteet
• Kudotut teräsverkkotuotteet

Standardia ei sovelleta polymeerisiin tai bitumisiin geosynteettisiin esteisiin. Sitä sovelletaan kuitenkin savipohjaisiin geosynteettisiin esteisiin.

Geosynteettisten materiaalien vetotestaus leveällä vetokokeella

The leveävetokoe on edelleen yksi tärkeimmistä geosynteettisten materiaalien vetotestausmenetelmistä, koska se minimoi reunojen supistumisen ja jakaa voiman laajemmalle näytteen alueelle.

Toisin kuin kapea-nauhaisissa vetomenetelmissä, ISO 10319:ssä käytetään näytteitä, jotka ovat tyypillisesti 200 mm leveitä ja joiden leukojen välinen mittapituus on 100 mm. Tämä geometria antaa realistisemman kuvan kenttäkäytön suorituskyvystä.

Testin aikana käyttäjä puristaa näytteen koko leveydeltään ja käyttää vetokuormitusta tasaisella poikkipään nopeudella, kunnes se murtuu. Laajennusmittari mittaa mittarin pituuden muutoksen kahden vertailupisteen välillä.

Testi tuottaa vetovoima-venymäkäyrän, jonka avulla käyttäjät voivat määrittää:

• Suurin vetovoima
• Vetolujuus leveysyksikköä kohti
• Vetojännitys suurimmalla voimalla
• Vetojäykkyys
• Venymä esijännitysvoimalla
• Vetojännitys nimellisellä vetolujuudella
• Toisen huipun vetolujuus tuotteille, joilla on monipiikkinen käyttäytyminen

Geosynteettisen materiaalin venymätesti ja vetojännityksen mittaaminen

The geosynteettisen materiaalin venymätesti ISO 10319:n mukaisessa menetelmässä keskitytään muodonmuutoskäyttäytymiseen, kun näyte venyy kuormituksen alaisena. Tarkka venymän mittaus on olennaisen tärkeää, koska monien geosynteettisten tuotteiden on säilytettävä mittapysyvyys, mutta niiden on silti oltava joustavia.

Standardissa määritellään nimellispituudeksi 60 mm kahden vertailupisteen välillä. Ennen varsinaisen testin aloittamista käyttäjä käyttää esijännitysvoimaa, joka on 1% odotetusta suurimmasta vetovoimasta. Tämä vaihe määrittää todellisen mittapituuden.

Kuitukankaiden osalta standardi sallii testauksen ilman esijännitystä, koska nämä materiaalit muuttuvat usein eri tavalla kuin kudotut rakenteet.

ISO 10319:ssä täsmennetään myös, että venymisnopeuden on yleensä pysyttävä 20 ± 5% minuutissa tuotteille, joiden venymä on yli 5%. Hauraat tuotteet, kuten lasipohjaiset geosynteettiset materiaalit, saattavat vaatia hitaampaa nopeutta, jotta murtuminen tapahtuu noin 30 sekunnissa.

Geosynteettisten materiaalien veto-ominaisuudet mitattuna ISO 10319 -standardin mukaisesti.

Standardi kattaa useita geosynteettisten materiaalien kriittisiä veto-ominaisuuksia.

Vetolujuus

Vetolujuus edustaa suurinta voimaa leveysyksikköä kohti, jonka näyte kestää ennen murtumista. Laboratoriot ilmoittavat tämän arvon muodossa kN/m.

Joissakin tuotteissa, erityisesti tietyissä georistikoissa ja lujitemateriaaleissa, vetovoima-muodonmuutoskäyrässä voi olla toinen huippu. Tällaisissa tapauksissa ISO 10319 edellyttää sekä ensimmäisen että toisen huippuarvon ilmoittamista.

Vetomuodonmuutos suurimmalla voimalla

Vetojännitys maksimivoiman kohdalla osoittaa, kuinka paljon materiaali venyy, kun se saavuttaa maksimikuormituksen. Tämä arvo auttaa insinöörejä ymmärtämään, käyttäytyykö tuote vähän venyvänä lujitemateriaalina vai joustavampana erottimena tai suodattimena.

Sekanttivetojäykkyys

Sekanttijäykkyys antaa lisätietoa kuormituksen ja venymän välisestä suhteesta käyrän valitussa pisteessä. Tämä arvo on erityisen hyödyllinen raudoituksen suunnittelussa, koska se osoittaa, miten materiaali reagoi ennen murtumista.

Märkä ja ilmastoitu testaus

ISO 10319 sisältää menettelyt sekä kuiva- että märkätestausta varten. Märkätestaus edellyttää näytteiden upottamista veteen 20 °C:n lämpötilassa vähintään 24 tunnin ajan.

Tämä vaatimus on tärkeä tuotteille, joita käytetään salaojituksessa, eroosionestossa tai maanalaisissa sovelluksissa, joissa kosteudelle altistuminen vaikuttaa suorituskykyyn.

ISO 10319 -standardin näytteenvalmistusvaatimukset

Näytteiden asianmukainen valmistelu vaikuttaa suuresti ISO 10319 -standardin mukaisten tulosten tarkkuuteen.

Useimpien näytteiden nimellisleveys on 200 mm ja pituus vähintään 100 mm leukojen välissä. Erilaiset geosynteettiset rakenteet voivat kuitenkin vaatia erityistä valmistelua.

Esimerkiksi:

• Kudotut geotekstiilit edellyttävät usein lankojen leikkaamista tasaisesti molemmilta puolilta.
• Georistikot edellyttävät ehjiä kylkiluita ja solmuja mittausalueella.
• Teräsverkkotuotteissa on oltava pidennysmerkit kaksinkertaisissa kierroissa.
• Kapeat tuotteet, kuten geostriipit tai geosolukaistat, on testattava koko tuotteen leveydeltä.
• Saumojen ja liitosten testauksessa on käytettävä samaa näytteen leveyttä kuin saumattoman vertailunäytteen.

Laboratoriot testaavat yleensä vähintään viisi näytettä sekä koneen suuntaan (MD) että koneen poikkisuuntaan (CMD).

Laitteet ISO 10319:n mukaista leveän vetolujuuden testausta varten

Luotettava vetotestauslaite on välttämätön ISO 10319 -standardin noudattamiseksi. Laitteen on oltava ISO 7500-1 luokan 1 tai paremman luokan mukainen ja sen on tarjottava seuraavat ominaisuudet:

• Jatkuva ristipään nopeuden säätö
• Tarkka voiman mittaus
• Leveät kahvat tai kapstaanikahvat
• Näytteen liukuminen on minimaalista
• Extensometrin yhteensopivuus
• Tietokoneistettu tiedonkeruu ja käyrän analysointi

Vahvojen tai luisevien materiaalien kohdalla kapstaanikahvat parantavat usein puristustehoa. Vapaasti kääntyvät leuat auttavat myös jakamaan kuormituksen tasaisesti näytteen leveydelle.

Cell Instruments tarjoaa vetotestausjärjestelmiä, jotka soveltuvat seuraaviin tarkoituksiin ISO 10319 sovellukset. Oikein konfiguroitu yleismallinen vetotestauslaite, jossa on leveät otteet, pidennysmittarin integrointi ja räätälöitävissä olevat kiinnikkeet, voi tukea kudottujen geotekstiilien, kuitukankaiden, geoverkkojen ja geokomposiittien testausta.

UKK