Geotekstilė dažnai dirba sudėtingoje aplinkoje, kur vienu metu vyksta pradūrimas, tempimas, dilimas ir plyšimas. Nedidelis įpjovimas ar pažeidimas gali greitai virsti didesniu gedimu, jei medžiaga nėra pakankamai atspari plyšimui. ASTM D4533 pateikia standartizuotą metodą, skirtą įvertinti, kaip geotekstilė atspari tolesniam įplėšimo plitimui.
ASTM D4533 metodą plačiai naudoja gamintojai, laboratorijos, rangovai ir kokybės kontrolės grupės, norėdami palyginti austinių ir neaustinių geotekstilės medžiagų atsparumą plyšimui. Bandymas padeda nustatyti, ar medžiaga gali išlaikyti vientisumą transportuojant, montuojant, užpildant ar ilgai eksploatuojant.
ASTM D4533 ir trapecijos plyšimo bandymas
ASTM D4533 - tai standartinis bandymo metodas, naudojamas nustatyti jėgai, reikalingai geotekstilės bandinio plyšimui tęsti arba plėsti, nustatyti. Taikant šį metodą naudojamas specialiai paruoštas trapecijos formos bandinys ir bandymo metu matuojama didžiausia plyšimo jėga.
Trapecijos formos įtempimo bandymu įtempiama išilgai apibrėžto įplėšimo kelio. Kitaip nei atliekant paprastą tempimo bandymą, šiuo metodu daugiausia dėmesio skiriama medžiagos gebėjimui atsispirti esamo įpjovimo ar įtrūkimo didėjimui.
ASTM D4533 taikomas daugelio tipų geotekstilinėms medžiagoms, įskaitant:
- Austinė geotekstilė
- Neaustinė geotekstilė
- Sluoksniuoti geotekstilės audiniai
- Megzta geotekstilė
- Veltinio medžiagos
- Sustiprintos tekstilės konstrukcijos
Trapecijos formos plyšimo stiprumo bandymas ypač naudingas, kai inžinieriams reikia palyginti skirtingas medžiagas arba įvertinti eksploatacines savybes mašinos kryptimi ir skersine mašinos kryptimi.
Geotekstilės trapecijos plyšimo stipris
Geotekstilės trapecijos plyšimo stipris priklauso nuo audinio struktūros, pluošto orientacijos, verpalų stiprumo ir surišimo būdo.
Audinių plyšimo stiprumas daugiausia priklauso nuo gnybtų laikomų verpalų stiprumo. Stipresni verpalai ir griežtesni audimo modeliai paprastai užtikrina didesnį atsparumą plyšimui.
Neaustinių audinių plyšimo pobūdis yra sudėtingesnis. Pluoštai gali pasislinkti ir persiorientuoti veikiami apkrovos, kol jie nutrūksta. Todėl didžiausia plyšimo jėga dažnai atsiranda tada, kai pluošto judėjimas tampa ribotas ir vienu metu nutrūksta keli pluoštai.
Dėl šių skirtumų pagal ASTM D4533 reikalaujama atlikti bandymus tiek mašinos kryptimi (MD), tiek skersine mašinos kryptimi (CD). Daugelio geotekstilinių medžiagų atsparumo plyšimui vertės kiekviena kryptimi skiriasi.
Trapecijos formos plyšimo stiprumo bandymo procedūra
Trapecijos formos plyšimo stiprumo bandymas atliekamas pagal kontroliuojamą seką, kad rezultatai būtų nuoseklūs ir pasikartojantys.
1. Bandinių paruošimas
Standartinis bandinio dydis yra 76,2 mm × 201,6 mm. Bandinyje yra lygiašonės trapecijos ženklas ir 15,9 mm preliminarus pjūvis trumpojo krašto centre.
Bandinys neturėtų būti paimtas per arti audinio krašto. ASTM D4533 rekomenduojama bandinį imti ne arčiau kaip 150 mm nuo krašto arba ne arčiau kaip dvidešimtąją audinio pločio dalį.
Laboratorijose paprastai ruošiami atskiri mėginiai:
- Mašinos krypties plyšimo stiprumas
- Skersinės mašinos krypties plyšimo stiprumas
- Sausos būklės bandymai
- Kai reikia, šlapios būklės bandymai
2. Kondicionavimo reikalavimai
ASTM D4533 rekomenduojama bandinius kondicionuoti 21 ± 2 °C temperatūroje ir 65 ± 5% santykinėje drėgmėje.
Dauguma laboratorijų prieš tyrimą mėginius kondicionuoja mažiausiai 24 valandas. Atlikdami drėgnus bandymus, specialistai bandinius panardina į 21 ± 2 °C temperatūros vandenį bent dviem minutėms.
3. Bandymų nustatymai
Trapecijos plyšimo bandymui naudojamas pastovaus ištempimo greičio arba pastovaus skersinio tempimo greičio testeris.
Pagrindiniai bandymo parametrai:
- Pradinis žandikaulių atskyrimas: 25 ± 1 mm
- Bandymo greitis: 300 ± 10 mm/min
- Griebtuvo plotis: mažiausiai 50,8 mm
- Bandymo apkrovos diapazonas: didžiausia jėga nuo 15% iki 85% visos skalės
Bandymo metu spaustuvai išsitraukia ir platina plyšį per visą bandinį. Prietaisas nuolat registruoja jėgą.
Pateiktas rezultatas yra didžiausia bandymo metu užfiksuota plyšimo jėga.
ASTM D4533 geotekstilės tempimo bandymo mašina
Atliekant ASTM D4533 bandymus, būtina turėti patikimą geotekstilės tempimo bandymo mašiną. Prietaisas turi užtikrinti stabilų greičio reguliavimą, tikslų jėgos matavimą, patikimą prispaudimą ir pakartojamą poslinkį.
"Cell Instruments" rekomenduoja TST-01 tempimo testerį trapecijos plyšimo bandymams.
Pagrindiniai TST-01 privalumai:
- PLC valdomas veikimas - stabilus ir pakartojamas bandymas
- 7 colių HMI jutiklinis ekranas, skirtas kreivėms rodyti realiuoju laiku
- Reguliuojamas greitis nuo 1 iki 500 mm/min
- Didelio tikslumo rutulinis sraigtas, užtikrinantis sklandų judėjimą
- Įvairių laikiklių suderinamumas atliekant plyšimo, tempimo, plėšimo ir pradūrimo bandymus
- Automatinio grįžimo ir kelionės apsaugos funkcijos
- Jėgos diapazonas iki 1 kN stiprioms geotekstilės medžiagoms
- Pasirenkamas RS-232 ryšys ir duomenų eksportas
Pagal ASTM D4533 standartą TST-01 gali veikti reikalaujamu 300 mm/min bandymo greičiu ir išlaikyti tikslų žandikaulių atskyrimą viso bandymo metu. Naudojant tinkamus spaustuvus ir pritaikytus laikiklius, prietaisu galima bandyti austas, neaustines, dengtas, sluoksniuotas ir armuotas geotekstilines medžiagas.
Dažniausiai pasitaikančios ASTM D4533 testavimo problemos
ASTM D4533 rezultatų tikslumui įtakos gali turėti keletas veiksnių.
Pavyzdžio pasislinkimas
Jei bandinys gnybtuose pasislenka, užfiksuota plyšimo stiprumo vertė gali būti mažesnė už tikrąją. Laboratorijos gali sumažinti slydimą naudodamos guma padengtus spaustuvus, paminkštintus spaustuvus arba didesnį suėmimo slėgį.
Žandikaulių lūžiai
Jei bandinys lūžta per arti spaustuvo krašto, gali tekti koreguoti suėmimo metodą. ASTM D4533 rekomenduojama keisti žnyplių paviršių arba naudoti paminkštinimą, jei daugiau nei 25% bandinių sugenda netoli spaustuvo.
Rezultatų skirtumai
Dideli skirtumai tarp bandinių gali reikšti, kad bandiniai buvo pjaustomi nenuosekliai, audinio struktūra yra nevienoda arba blogai paruošti. ASTM D4533 rekomenduoja atmesti bet kokį rezultatą, kuris nuo vidutinės vertės skiriasi daugiau kaip 25%.
Kodėl svarbus ASTM D4533
ASTM D4533 suteikia gamintojams ir naudotojams praktinį būdą palyginti geotekstilės atsparumą plyšimui kontroliuojamomis sąlygomis. Šis metodas padeda vykdyti kokybės kontrolę, įvežamų produktų kontrolę, produktų kūrimą ir tiekėjų kvalifikaciją.
Trapecijos formos plyšimo bandymas nepakeičia tempimo, pradūrimo ar plyšimo bandymų. Tačiau jis suteikia svarbios informacijos apie tai, kaip geotekstilė elgiasi, kai plyšimas prasideda ir toliau plinta.
Kokybės kontrolės darbuotojams, inžinieriams ir pirkėjų komandoms ASTM D4533 standartas yra patikimas būdas patikrinti gaminių atitiktį ir palyginti skirtingų tiekėjų medžiagas.
DUK
ASTM D4533 yra standartinis bandymo metodas, naudojamas geotekstilės trapecijos plyšimo stiprumui nustatyti, matuojant jėgą, kurios reikia plyšimui išplatinti.
ASTM D4533 galima bandyti austą geotekstilę, neaustinę geotekstilę, sluoksniuotus audinius, trikotažą, veltinį ir panašias tekstilės struktūras.
Standartinis bandymo greitis yra 300 ± 10 mm/min.
Standartinis bandinio dydis yra 76,2 mm × 201,6 mm su 15,9 mm preliminariu pjūviu.
Geotekstilė dažnai pasižymi skirtinga pluošto orientacija ir struktūriniu stiprumu kiekviena kryptimi. Atskiri bandymai leidžia išsamiau įvertinti atsparumą plyšimui.
Bandymui atlikti reikia CRE arba CRT tempimo bandymo mašinos, plokščių spaustuvų, tinkamų griebtuvų, trapecijos formos šablono ir duomenų įrašymo galimybės.