ASTM D4595

Geotekstilė atlieka svarbų vaidmenį armavimo, filtravimo, atskyrimo, drenažo ir erozijos kontrolės srityse. Inžinieriams ir kokybės kontrolės komandoms reikia patikimų tempimo duomenų, kad galėtų įvertinti, ar geotekstilė gali atlaikyti lauko įtempius be pernelyg didelių deformacijų ar ankstyvo gedimo. ASTM D4595 pateikia vieną iš plačiausiai pripažintų geotekstilės tempimo savybių matavimo metodų, taikomų realiomis apkrovos sąlygomis.

ASTM D4595, oficialiai pavadintas Standartinis geotekstilės tempimo savybių bandymo metodas plačiajuosčiu metodu, matuojamas tempimo stipris, pailgėjimas, modulis ir atsparumas trūkiui naudojant platų bandinį. Metodas taikomas austi geotekstilei, neaustinei geotekstilei, sluoksniuotiems audiniams ir trikotažiniams audiniams, naudojamiems geotechnikoje.

Kas yra ASTM D4595?

Pagal ASTM D4595 geotekstilės tempimo charakteristikos vertinamos naudojant daug platesnį bandinį nei įprastinių juostinių bandymų metu naudojami bandiniai. Metode naudojamas 200 mm pločio bandinys ir 100 mm ilgio bandinys. Toks platesnis formatas sumažina kaklelio efektą, kuris dažnai atsiranda, kai siauresni tekstilės bandiniai išsitempia veikiami apkrovos.

Kadangi daugelis geotekstilės medžiagų tempimo metu susitraukia į šonus, siauro pločio tempimo bandymai gali netiksliai atspindėti faktines eksploatacines savybes. ASTM D4595 ši problema sprendžiama naudojant plataus pločio geotekstilės tempimo bandymas, todėl įtempių pasiskirstymas imtyje yra reprezentatyvesnis.

Testu matuojami keli svarbūs veiklos rodikliai:

• Tempimo stipris
• Pailgėjimas pertrūkio metu
• Pradinis tempimo modulis
• Poslinkio tempimo modulis
• Sekantinis tempimo modulis
• Lūžio tvirtumas
• Jėga esant tam tikroms pailgėjimo vertėms

Geotekstilės plataus pločio tempimo bandymas

Svetainė plataus pločio geotekstilės tempimo bandymas naudojama pastovaus tempimo greičio tempimo bandymo mašina. Mašina suima bandinį per visą jo plotį ir veikia jėga tol, kol įvyksta plyšimas.

Standarte rekomenduojama:

• Bandinio plotis: 200 mm
• Matricos ilgis: 100 mm
• Bandymo greitis: atitinka 10 ± 3% deformacijų per minutę
• Mažiausias žandikaulių plotis: didesnis už bandinio plotį
• Mažiausias žandikaulių ilgis: 50 mm krovimo kryptimi

Bandymo metu operatorius fiksuoja jėgos ir pailgėjimo kreivę. Pagal šią kreivę laboratorija gali nustatyti didžiausią tempimo jėgą, pailgėjimą, modulio reikšmes ir kietumą.

Platus bandinys ypač svarbus neaustinėms geotekstilijoms, nes šios medžiagos apkrovos metu dažnai labai sumažėja. Sumažinus šį poveikį, ASTM D4595 standarte gaunamos tikslesnės projektinės vertės sutvirtinto grunto sienoms, pylimams, keliams ir šlaitų stabilizavimo projektams.

Geotekstilės pailgėjimo bandymas

Svetainė geotekstilės pailgėjimo bandymas yra pagrindinė ASTM D4595 standarto dalis, nes pailgėjimas turi tiesioginės įtakos medžiagos elgsenai veikiant lauko apkrovoms.

Pailgėjimas rodo bandinio ilgio padidėjimą procentais bandymo metu. Laboratorijos paprastai matuoja:

• Pailgėjimas, esant maksimaliai jėgai
• Pailgėjimas trūkimo metu
• Pailgėjimas esant nurodytoms apkrovos vertėms
• Moduliui apskaičiuoti naudojamas pailgėjimas

Pagal ASTM D4595 standartą pailgėjimas apskaičiuojamas ilgio pokytį dalijant iš pradinio matuojamojo ilgio.

$\varepsilon_p=\frac{\Delta L\times100}{L_s}$εp=LsΔL×100

Kur:

• εp = pailgėjimo procentas
• ΔL = bandinio ilgio pokytis
• Ls = pradinis matuojamasis ilgis

Tikslus pailgėjimo matavimas padeda inžinieriams nustatyti, ar geotekstilė yra standi, ar lanksti. Didelio pailgėjimo medžiagos gali absorbuoti daugiau deformacijų prieš gedimą, o mažo pailgėjimo medžiagos gali užtikrinti didesnį armavimo efektyvumą konstrukcijose.

Geotekstilės atsparumo plyšimui bandymas

Svetainė geotekstilės atsparumo plyšimui bandymas lemia energijos kiekį, kurį medžiaga sugeria iki plyšimo. Pagal ASTM D4595 lūžio stiprumas apibrėžiamas kaip bandinio ploto vienetui tenkanti plyšimo jėga.

Lūžio stiprumas nustatomas pagal plotą po jėgos ir pailgėjimo kreive.

$T=\frac{V\times S}{W_s\times L_s}$T=Ws×LsV×S

Didelio atsparumo plyšimui geotekstilė gali sugerti daugiau energijos prieš sugriūdama. Ši savybė yra ypač svarbi, kai reikia taikyti dinaminę apkrovą, nusėdimą ar pasikartojančius įtempių ciklus.

Lūžio stiprumas gali padėti inžinieriams palyginti skirtingas armatūros medžiagas ne tik pagal paprastas tempiamojo stiprio vertes. Dviejų geotekstilinių medžiagų atsparumas tempimui gali būti panašus, tačiau ta, kurios atsparumas tempimui didesnis, gali pasižymėti geresniu ilgalaikiu patvarumu ir atsparumu staigiam gedimui.

Pagrindiniai ASTM D4595 bandymo parametrai

ASTM D4595 rezultatų patikimumui turi įtakos keletas veiksnių:

Bandinių paruošimas

Pagal standartą reikalaujama, kad pavyzdžiai būtų imami iš reprezentatyvių ritinio vietų. Darbuotojai turėtų vengti sulankstytų, sutraiškytų ar iškraipytų dalių.

Daugumai medžiagų pagal standartą rekomenduojama naudoti ne mažiau kaip penkis bandinius tiek mašinos kryptimi, tiek skersine mašinos kryptimi, jei nėra išankstinių statistinių duomenų.

Kondicionavimo reikalavimai

ASTM D4595 standarte pateikiamos sauso ir šlapio bandymo procedūros. Laboratorijos paprastai prieš bandymą sausus bandinius kondicionuoja bent 24 valandas. Šlapi bandiniai ne trumpiau kaip 2 minutes laikomi panardinti į 21 ± 2 °C temperatūros vandenį.

Bandymai drėgnuoju būdu padeda įvertinti, kaip drėgmės poveikis veikia tempimo savybes, ypač geotekstilės, naudojamos drenažui, filtravimui ir erozijos kontrolei.

Griebtuvų pasirinkimas

Gnybtų konstrukcija turi didelę įtaką bandymo tikslumui. Dėl netinkamo spaustuko gali lūžti žandikauliai, jie gali pasislinkti arba sugadinti bandinį.

Pagal ASTM D4595 rekomenduojama naudoti tokius spaustuvus:

• Suimkite visą bandinio plotį
• Apsauga nuo paslydimo
• Venkite mėginį sutraiškyti ar pažeisti.
• Išlaikyti tolygų jėgos pasiskirstymą

Kai kurioms stiprioms austoms geotekstilijoms gali prireikti paminkštintų žandikaulių, padengtų suėmimo paviršių arba modifikuotų gnybtų paviršių.

ASTM D4595 tempimo stiprio skaičiavimas

Pagal ASTM D4595 tempimo stipris išreiškiamas kaip jėga, tenkanti pločio vienetui.

$\sigma_f=\frac{F_f}{W_s}$σf=WsFf

Kur:

• σf = tempimo stipris
• Ff = laužiamoji jėga
• Ws = bandinio plotis

Šis metodas leidžia inžinieriams palyginti geotekstilę su skirtingų matmenų bandiniais ir konstrukcijos tipais.

Rekomenduojamas ASTM D4595 tempimo testeris

Norint užtikrinti atitiktį ASTM D4595 standartui, būtina naudoti pastovaus tempimo greičio tempimo testerį su stabiliu jėgos valdymu ir tiksliu poslinkio matavimu.

Cell Instruments TST-01 tempimo testeris puikiai tinka bandymams pagal ASTM D4595, nes jis palaiko:

• Reguliuojamas bandymo greitis nuo 1 iki 500 mm/min
• Didelis poslinkio tikslumas ±0,01 mm
• Tiksli rutulinio sraigto pavara sklandžiam judėjimui
• PLC valdymas su 7 colių HMI jutikliniu ekranu
• Realaus laiko jėgos ir pailgėjimo kreivės rodymas
• Įvairių laikiklių suderinamumas tempimo, plėšimo ir pradūrimo bandymams
• Pasirenkama RS-232 jungtis ir mikroprinteris duomenims eksportuoti
• Didelio stiprumo geotekstilės bandymų pajėgumas iki 1 kN

Laboratorijose, kuriose bandoma tiek austinė, tiek neaustinė geotekstilė, ypač vertinga galimybė keisti spaustuvus ir pritaikyti laikiklius.

Kodėl svarbus ASTM D4595 standartas

ASTM D4595 suteikia inžinieriams ir gamintojams patikimą būdą palyginti geotekstilines medžiagas tokiomis sąlygomis, kurios labai primena eksploatacines savybes. Taikant plataus pločio metodą, sumažėja bandinių įtrūkimų ir gaunami tikroviškesni tempimo duomenys nei atliekant bandymus siauromis juostelėmis.

Šis metodas padeda vykdyti kokybės kontrolę, kurti gaminius, užtikrinti atitiktį specifikacijoms ir atlikti komercinio priėmimo bandymus. Jis taip pat padeda spręsti tiekėjų ir pirkėjų ginčus, nes pateikia standartizuotą tempimo įvertinimo procedūrą.

ASTM D4595 išlieka vienu svarbiausių geotekstilės eksploatacinių savybių vertinimo standartų, taikomų stiprinant atramines sienas, pylimus, šlaitus, kelius ir sąvartynų įdėklus.

Dažnai užduodami klausimai