ISO 10319

I geosintetici svolgono un ruolo fondamentale nell'ingegneria civile, nel drenaggio, nel rinforzo, nel controllo dell'erosione, nei sistemi di discarica e nella costruzione di strade. Le loro prestazioni a lungo termine dipendono in larga misura dal comportamento a trazione sotto carico. La norma ISO 10319 fornisce un metodo standardizzato per la valutazione delle proprietà di trazione dei geosintetici attraverso una prova di trazione ad ampio raggio.

Il metodo ISO 10319 aiuta i produttori, i laboratori e i team di controllo qualità a confrontare i prodotti in condizioni omogenee. Misura la resistenza alla trazione, l'allungamento, la rigidità secante e la deformazione alla massima forza. Poiché la larghezza del provino è maggiore della lunghezza del calibro, il test riflette meglio il comportamento dei geosintetici nelle applicazioni reali.

Che cos'è la norma ISO 10319?

La norma ISO 10319 è uno standard internazionale per la determinazione delle proprietà di trazione dei geosintetici utilizzando un provino a striscia larga. Il metodo si applica a molti materiali, tra cui:

• Geotessili tessuti
• Geotessili non tessuti
• Geotessili a maglia
• Geogriglie
• Geocompositi
• Geonetti
• Geomatici
• Barriere geosintetiche in argilla
• Prodotti geosintetici metallici
• Prodotti in rete metallica tessuta

Lo standard non si applica alle barriere geosintetiche polimeriche o bituminose. Tuttavia, si applica alle barriere geosintetiche a base di argilla.

Test di trazione ad ampia larghezza per prove di trazione su geosintetici

Il prova di trazione ad ampio raggio rimane uno dei metodi più importanti per le prove di trazione dei geosintetici perché riduce al minimo la contrazione dei bordi e distribuisce la forza su un'area più ampia del provino.

A differenza dei metodi di trazione a strisce strette, la norma ISO 10319 utilizza provini di solito larghi 200 mm con una lunghezza del calibro di 100 mm tra le ganasce. Questa geometria fornisce una rappresentazione più realistica delle prestazioni sul campo.

Durante la prova, l'operatore blocca il provino per tutta la sua larghezza e applica un carico di trazione a una velocità costante della testa trasversale fino alla rottura. Un estensimetro misura la variazione della lunghezza del calibro tra due punti di riferimento.

Il test produce una curva forza-deformazione di trazione che consente di determinare:

• Forza di trazione massima
• Resistenza alla trazione per unità di larghezza
• Deformazione di trazione alla forza massima
• Rigidità secante a trazione
• Allungamento alla forza di pre-tensione
• Deformazione a trazione con resistenza alla trazione nominale
• Resistenza alla trazione di secondo picco per prodotti con comportamento a picchi multipli

Prova di allungamento del geosintetico e misurazione della deformazione a trazione

Il test di allungamento dei geosintetici La norma ISO 10319 si concentra sul comportamento della deformazione quando il provino si allunga sotto carico. La misurazione accurata dell'allungamento è essenziale perché molti prodotti geosintetici devono mantenere la stabilità dimensionale pur garantendo la flessibilità.

Lo standard definisce una lunghezza nominale del calibro di 60 mm tra due punti di riferimento. Prima di iniziare la prova vera e propria, l'operatore applica una forza di pre-tensione pari a 1% della forza di trazione massima prevista. Questa fase stabilisce la lunghezza reale del calibro.

Per i geotessili non tessuti, lo standard consente di eseguire prove senza pre-tensione perché questi materiali spesso si deformano in modo diverso dalle strutture tessute.

La norma ISO 10319 specifica inoltre che la velocità di deformazione deve generalmente rimanere entro 20 ± 5% al minuto per i prodotti con allungamento superiore a 5%. I prodotti fragili, come i geosintetici a base di vetro, possono richiedere una velocità inferiore, in modo che la rottura avvenga entro circa 30 secondi.

Proprietà di trazione dei geosintetici misurate secondo la norma ISO 10319

La norma copre diverse proprietà critiche di trazione dei geosintetici.

Resistenza alla trazione

La resistenza alla trazione rappresenta la forza massima per unità di larghezza che il provino può sopportare prima di rompersi. I laboratori riportano questo valore in kN/m.

Per alcuni prodotti, in particolare alcune geogriglie e materiali di rinforzo, la curva forza-deformazione può mostrare un secondo picco. In questi casi, la norma ISO 10319 richiede di riportare i valori del primo e del secondo picco.

Deformazione da trazione alla forza massima

La deformazione a trazione alla massima forza indica quanto si allunga il materiale quando raggiunge il carico massimo. Questo valore aiuta gli ingegneri a capire se un prodotto si comporta come un materiale di rinforzo a basso allungamento o come un separatore o un filtro più flessibile.

Rigidità secante a trazione

La rigidità secante fornisce ulteriori informazioni sulla relazione tra carico e deformazione in un punto selezionato della curva. Questo valore è particolarmente utile per la progettazione delle armature, perché mostra come il materiale risponde prima della rottura.

Test a umido e condizionati

La norma ISO 10319 prevede procedure per le prove a secco e a umido. Le prove a umido richiedono l'immersione dei campioni in acqua a 20 °C per almeno 24 ore.

Questo requisito è importante per i prodotti utilizzati in applicazioni di drenaggio, controllo dell'erosione o interrate, dove l'esposizione all'umidità influisce sulle prestazioni.

Requisiti per la preparazione dei campioni nella norma ISO 10319

Una corretta preparazione dei campioni influenza fortemente l'accuratezza dei risultati ISO 10319.

La maggior parte dei campioni richiede una larghezza nominale di 200 mm e una lunghezza sufficiente a mantenere almeno 100 mm tra le ganasce. Tuttavia, strutture geosintetiche diverse possono richiedere una preparazione speciale.

Ad esempio:

• I geotessili tessuti spesso richiedono la rifilatura dei fili in modo uniforme da entrambi i lati.
• Le geogriglie richiedono nervature e nodi intatti nell'area del calibro.
• I prodotti in rete metallica d'acciaio richiedono segni di estensimetro sulle doppie torsioni.
• I prodotti stretti, come i geostuoie o le strisce di geocelle, devono essere testati a tutta la larghezza del prodotto.
• Le prove sulle cuciture e sui giunti devono utilizzare la stessa larghezza del provino di riferimento non saldato.

In genere i laboratori testano almeno cinque campioni sia in direzione della macchina (MD) che in direzione trasversale (CMD).

Apparecchiature per prove di trazione ad ampia larghezza ISO 10319

Una macchina affidabile per le prove di trazione è essenziale per la conformità alla norma ISO 10319. L'apparecchiatura deve essere conforme alla norma ISO 7500-1 Classe 1 o superiore e fornire:

• Controllo costante della velocità trasversale
• Misurazione accurata della forza
• Impugnature larghe o impugnature capstan
• Scivolamento minimo del campione
• Compatibilità con l'estensimetro
• Acquisizione computerizzata dei dati e analisi delle curve

Per i materiali resistenti o soggetti a scivolamento, le ganasce a cavalletto spesso migliorano le prestazioni di serraggio. Le ganasce a rotazione libera aiutano inoltre a distribuire il carico in modo uniforme sulla larghezza del campione.

Cell Instruments offre sistemi di prova di trazione adatti a ISO 10319 applicazioni. Un tester di trazione universale adeguatamente configurato, dotato di ampie impugnature, integrazione dell'estensimetro e attrezzature personalizzabili, può supportare test per geotessili tessuti, geotessili non tessuti, geogriglie e geocompositi.

Domande frequenti