ASTM D5199

תקן ASTM D5199 הוא אחד התקנים הנפוצים ביותר לקביעת העובי הנומינלי של חומרים גיאוסנתטיים. הוא מספק שיטה אחידה למדידת העובי של גיאוטקסטילים, גיאוממברנות, רשתות גיאוטקסטיליות וחומרים מרוכבים לניקוז, בתנאי לחץ ומגע מבוקרים.

העובי הוא מאפיין מרכזי בביצועי החומרים הגיאוסינתטיים. הוא משפיע על החדירות, על חישובי מאמץ המתיחה, על התנהגות הניקוז, על ביצועי הריפוד ועל איכות ההתקנה. כאשר יצרנים, מעבדות, קבלנים וצוותי בקרת איכות משתמשים בתקן ASTM D5199 כראוי, הם יכולים להשוות בביטחון את התוצאות של חומרים שונים ומנות ייצור שונות.

עבור חברות העוסקות בהנדסה אזרחית, הגנה על הסביבה, מערכות ניקוז, יריעות איטום למזבלות, סלילת כבישים, כרייה ובקרת סחף, תקן ASTM D5199 מספק דרך אמינה לאימות עקביות המוצר ותאימותו לדרישות.

מהו תקן ASTM D5199?

ASTM D5199 זוהי שיטת הבדיקה הסטנדרטית למדידת העובי הנקוב של חומרים גיאוסנתטיים. השיטה מודדת את המרחק בין שני משטחים מקבילים, כאשר החומר נתון ללחץ מוגדר למשך 5 שניות.

התקן מתמקד בעובי הנומינלי ולא בעובי המינימלי. הבחנה זו חשובה משום שחומרים גיאוסנתטיים רבים נדחסים תחת עומס. חומר בודד עשוי להציג ערכי עובי שונים כאשר מופעלים עליו לחצי מגע שונים.

תקן ASTM D5199 חל על:

• גיאוטקסטיל
• גיאוממברנות
• Geonets
• חומרי ניקוז גיאוקומפוזיטיים מישוריים
• גיאוממברנות HDPE
• גיאוטקסטילים ארוגים ולא ארוגים

התקן אינו חל על גיאוממברנות מרקמות או על גיאוממברנות מבניות מסוימות, מכיוון שרגל המכבש אינה יכולה ליצור מגע מלא עם המשטח. במקרים אלה, ASTM D5994 מומלץ בדרך כלל.

בדיקת עובי של חומרים גיאוסנתטיים

בדיקת העובי של חומרים גיאוסנתטיים מחייבת שימוש במד עובי בעל בסיס שטוח ורגל לחיצה הנעה בחופשיות. שני המשטחים חייבים להישאר מקבילים בדיוק של 0.01 מ"מ כדי להבטיח קריאות מדויקות.

המבחן מתבסס על עיקרון פשוט:

1. הנח את הדגימה על הבסיס.
2. הצמיד את כף הרגל של מכונת התפירה לבד.
3. הפעל את הלחץ שצוין בהדרגה.
4. יש להחזיק את המשקל במשך 5 שניות.
5. רשום את ערך העובי.

עובי המדידה מדווח ברמת דיוק של 0.02 מ"מ. בדרך כלל, המעבדות מחשבות את העובי הממוצע, את סטיית התקן ואת מקדם השונות על סמך מספר דגימות.

ברוב החומרים, תקן ASTM D5199 מחייב עשרה דגימות הפזורות על פני כל רוחב הגליל. הדבר מסייע בזיהוי שינויים בעובי הנובעים מתהליכי הייצור, האחסון או הטיפול.

מדידת עובי גיאוטקסטיל לפי תקן ASTM D5199

מדידת עובי גיאוטקסטיל לפי תקן ASTM D5199 מתבצעת לפי נוהל A. נוהל זה מתייחס לגיאוטקסטילים, לרשתות גיאוטקסטיל ולחומרים מרוכבים לניקוז מישורי.

נוהל א' – תנאי הבדיקה

• קוטר כף הרגל: 56.4 מ"מ
• אזור כף הרגל העגולה: 2500 מ"מ²
• הלחץ שהופעל: 2 ± 0.02 kPa
• זמן המפגש: 5 שניות
• רזולוציית המדידה: 0.02 מ"מ

מד העובי חייב לכלול סדן שטוח ורגלית לחיצה הנעה בחופשיות, בעלת משטחים מקבילים.

דרישה חיונית: משטחי המדידה חייבים להישאר מקבילים בדיוק של פחות מ-0.01 מ"מ, כדי להבטיח קריאות עובי מדויקות.

דרישות לבדיקת עובי גיאוממברנה

בדיקת עובי הגיאוממברנה מתבצעת לפי נוהל B בתקן ASTM D5199.

נוהל ב' חל על כל הגיאוממברנות החלקות, למעט גיאוממברנות מרקמות או בעלות מבנה.

נוהל ב' – תנאי הבדיקה

• קוטר כף הרגל: 6.35 מ"מ
• הלחץ שהופעל: 20 ± 0.2 kPa
• זמן המפגש: 5 שניות
• דיוק המדידה: ±0.02 מ"מ
• עובי מרבי שניתן למדוד: לפחות 10 מ"מ

אחד ההבדלים החשובים ביותר בין נוהל א' לנוהל ב' הוא הלחץ המופעל. תקן ASTM D5199 קובע לחץ של 2 kPa עבור גיאוטקסטיל ו-20 kPa עבור גיאוממברנות.

גורמים חשובים המשפיעים על דיוק הבדיקה

ישנם מספר גורמים העשויים להשפיע על ערך העובי הסופי במהלך בדיקה לפי תקן ASTM D5199:

• דחיסת הדגימות במהלך האחסון וההובלה
• תכולת הלחות של החומר
• משטחי דגימות לא אחידים
• הפעלת לחץ לא נכונה
• גודל לא מתאים של כף הרגל של מכונת התפירה
• הכנה לא נאותה של הדגימה
• מתח מוגזם המופעל במהלך הטיפול

במקרה של חומרים קשיחים או מתולתלים, מסגרת עשויה לסייע ביישור הדגימה מבלי להשפיע על אזור המדידה. הדבר מועיל במיוחד עבור גיאוקומפוזיטים קשיחים וממברנות גיאולוגיות כבדות.

צוותי בקרת האיכות צריכים גם להימנע מבדיקת דגימות שנלקחו מחלקים מקופלים, מעוכים או מעוותים של גליל.

ציוד מומלץ לביצוע בדיקות לפי תקן ASTM D5199

בודק עובי איכותי הוא חיוני להשגת תוצאות חוזרות ונשנות בהתאם לתקן ASTM D5199. המכשיר צריך לספק בקרת לחץ יציבה, מדידת תזוזה מדויקת, תצורות גמישות של כף הלחץ וניתוח סטטיסטי אמין.

למעבדות המבצעות מדידות עובי של גיאוטקסטיל, בדיקות עובי של גיאוממברנות והערכות איכות אחרות של חומרים גיאוסנתטיים, מכשיר בדיקת העובי Cell Instruments FTT-01 מהווה פתרון מתאים.

היתרונות העיקריים כוללים:

• בקרת PLC עם מסך מגע HMI להפעלה אינטואיטיבית
• הרמת כף הרגל האוטומטית של המכבש, כדי למזער את הנזק לדגימה ולשפר את יכולת החזרה
• הצגה בזמן אמת של ערכי המקסימום, המינימום, הממוצע והסטייה התקנית
• מדפסת מיקרו אופציונלית וחיבור RS-232 לצורך מעקב אחר נתונים
• אפשרות להזנה ידנית או אוטומטית עבור סביבות בדיקה בעלות תפוקה גבוהה
• רזולוציה גבוהה של 0.1 מיקרומטר בטווח שבין 0 ל-2 מ"מ
• טווח בדיקה הניתן להתאמה אישית עבור חומרים עבים יותר
• מגוון אפשרויות של כפות דריכה המתאימות לחומרים ולתקנים שונים

ניתן להגדיר את בודק העובי FTT-01 עם רגלי לחיצה שטוחות התומכות בדרישות לחץ שונות ליישומים של יריעות, נייר וחומרים גיאוסנתטיים. גמישות זו הופכת אותו למתאים למעבדות הבודקות מגוון רחב של חומרים מעבר לחומרים גיאוסנתטיים, כולל יריעות אריזה, נייר, טקסטיל ופלסטיק גמיש.

שאלות נפוצות