ISO 10319

Geosyntetyki odgrywają kluczową rolę w inżynierii lądowej, odwadnianiu, wzmacnianiu, kontroli erozji, systemach składowisk odpadów i budowie dróg. Ich długoterminowa wydajność zależy w dużej mierze od zachowania przy rozciąganiu pod obciążeniem. Norma ISO 10319 zapewnia znormalizowaną metodę oceny właściwości rozciągających geosyntetyków za pomocą testu rozciągania o dużej szerokości.

Metoda ISO 10319 pomaga producentom, laboratoriom i zespołom kontroli jakości porównywać produkty w spójnych warunkach. Metoda ta mierzy wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, sztywność i odkształcenie przy maksymalnej sile. Ponieważ szerokość próbki jest większa niż długość miernika, test lepiej odzwierciedla zachowanie geosyntetyków w rzeczywistych zastosowaniach.

Co to jest ISO 10319?

ISO 10319 to międzynarodowa norma dotycząca określania właściwości geosyntetyków przy rozciąganiu przy użyciu próbki paska o dużej szerokości. Metoda ta ma zastosowanie do wielu materiałów, w tym:

• Tkane geowłókniny
• Geowłókniny
• Dziane geowłókniny
• Geosiatki
• Geokompozyty
• Geonety
• Geomaty
• Gliniane bariery geosyntetyczne
• Metalowe produkty geosyntetyczne
• Produkty z tkanej siatki stalowej

Norma nie ma zastosowania do polimerowych lub bitumicznych barier geosyntetycznych. Ma ona jednak zastosowanie do barier geosyntetycznych na bazie gliny.

Szerokokątny test rozciągania dla geosyntetyków

The Szeroki test rozciągania pozostaje jedną z najważniejszych metod badania rozciągania geosyntetyków, ponieważ minimalizuje skurcz krawędzi i rozkłada siłę na większy obszar próbki.

W przeciwieństwie do metod wąskopasmowego rozciągania, ISO 10319 wykorzystuje próbki o szerokości 200 mm i długości pomiarowej 100 mm między szczękami. Taka geometria zapewnia bardziej realistyczną reprezentację wydajności w terenie.

Podczas testu operator zaciska próbkę na całej jej szerokości i przykłada obciążenie rozciągające ze stałą prędkością trawersy, aż do momentu pęknięcia. Ekstensometr mierzy zmianę długości miernika między dwoma punktami odniesienia.

Test generuje krzywą siła rozciągająca-odkształcenie, która pozwala użytkownikom określić:

• Maksymalna siła rozciągająca
• Wytrzymałość na rozciąganie na jednostkę szerokości
• Naprężenie rozciągające przy maksymalnej sile
• Sztywność na rozciąganie
• Wydłużenie przy sile napięcia wstępnego
• Odkształcenie przy nominalnej wytrzymałości na rozciąganie
• Wytrzymałość na rozciąganie w drugim piku dla produktów z zachowaniem wielokrotnego piku

Test wydłużenia geosyntetyku i pomiar naprężenia rozciągającego

The test wydłużenia geosyntetyku zgodnie z normą ISO 10319 koncentruje się na zachowaniu odkształcenia, gdy próbka rozciąga się pod obciążeniem. Dokładny pomiar wydłużenia jest niezbędny, ponieważ wiele produktów geosyntetycznych musi zachować stabilność wymiarową, jednocześnie zapewniając elastyczność.

Norma definiuje nominalną długość miernika wynoszącą 60 mm między dwoma punktami odniesienia. Przed rozpoczęciem właściwego testu operator przykłada siłę wstępnego naprężenia równą 1% oczekiwanej maksymalnej siły rozciągającej. Ten krok określa rzeczywistą długość miernika.

W przypadku geowłóknin norma dopuszcza testowanie bez wstępnego naprężenia, ponieważ materiały te często odkształcają się inaczej niż struktury tkane.

Norma ISO 10319 określa również, że szybkość odkształcania powinna zasadniczo mieścić się w zakresie 20 ± 5% na minutę dla produktów o wydłużeniu powyżej 5%. Kruche produkty, takie jak geosyntetyki na bazie szkła, mogą wymagać mniejszej prędkości, aby pęknięcie nastąpiło w ciągu około 30 sekund.

Właściwości geosyntetyków przy rozciąganiu mierzone zgodnie z normą ISO 10319

Norma obejmuje kilka krytycznych właściwości geosyntetyków związanych z rozciąganiem.

Wytrzymałość na rozciąganie

Wytrzymałość na rozciąganie reprezentuje maksymalną siłę na jednostkę szerokości, jaką próbka może wytrzymać przed pęknięciem. Laboratoria podają tę wartość w kN/m.

W przypadku niektórych produktów, zwłaszcza niektórych geosiatek i materiałów wzmacniających, krzywa siła rozciągająca-odkształcenie może wykazywać drugi pik. W takich przypadkach norma ISO 10319 wymaga raportowania zarówno pierwszej, jak i drugiej wartości szczytowej.

Naprężenie rozciągające przy maksymalnej sile

Odkształcenie rozciągające przy maksymalnej sile wskazuje, jak bardzo materiał rozciąga się po osiągnięciu maksymalnego obciążenia. Wartość ta pomaga inżynierom zrozumieć, czy produkt zachowuje się jak materiał wzmacniający o niskim wydłużeniu, czy jak bardziej elastyczny separator lub filtr.

Sztywność na rozciąganie

Sztywność sekcyjna dostarcza dodatkowych informacji na temat zależności między obciążeniem a odkształceniem w wybranym punkcie krzywej. Wartość ta jest szczególnie przydatna przy projektowaniu zbrojenia, ponieważ pokazuje, jak materiał reaguje przed zniszczeniem.

Testowanie na mokro i w warunkach

Norma ISO 10319 obejmuje procedury testowania zarówno na sucho, jak i na mokro. Testowanie na mokro wymaga zanurzenia próbek w wodzie o temperaturze 20 °C na co najmniej 24 godziny.

Wymóg ten jest ważny w przypadku produktów używanych do odwadniania, kontroli erozji lub zastosowań podziemnych, w których narażenie na wilgoć wpływa na wydajność.

Wymagania dotyczące przygotowania próbek w normie ISO 10319

Właściwe przygotowanie próbki ma duży wpływ na dokładność wyników ISO 10319.

Większość próbek wymaga nominalnej szerokości 200 mm i wystarczającej długości, aby utrzymać co najmniej 100 mm między szczękami. Jednak różne struktury geosyntetyczne mogą wymagać specjalnego przygotowania.

Na przykład:

• Tkane geowłókniny często wymagają równomiernego przycinania nici z obu stron.
• Geokraty wymagają nienaruszonych żeber i węzłów w obszarze skrajni.
• Produkty z siatki stalowej wymagają oznaczeń tensometrycznych na podwójnych skrętach
• Wąskie produkty, takie jak taśmy geostrukturalne lub geokomórki, powinny być testowane na całej szerokości produktu.
• W badaniach szwów i połączeń należy stosować próbki o tej samej szerokości, co próbki referencyjne bez szwów.

Laboratoria zazwyczaj testują co najmniej pięć próbek zarówno w kierunku maszynowym (MD), jak i poprzecznym (CMD).

Sprzęt do szerokich testów rozciągania ISO 10319

Niezawodna maszyna do prób rozciągania jest niezbędna do zapewnienia zgodności z normą ISO 10319. Sprzęt powinien być zgodny z normą ISO 7500-1 Klasa 1 lub lepszą i zapewniać:

• Stała kontrola prędkości trawersy
• Dokładny pomiar siły
• Szerokie uchwyty lub uchwyty kabestanowe
• Minimalny poślizg próbki
• Kompatybilność z ekstensometrem
• Komputerowa akwizycja danych i analiza krzywych

W przypadku mocnych lub podatnych na poślizg materiałów, uchwyty kabestanowe często poprawiają wydajność mocowania. Swobodnie obracające się szczęki pomagają również równomiernie rozłożyć obciążenie na całej szerokości próbki.

Cell Instruments oferuje systemy do prób rozciągania odpowiednie dla ISO 10319 zastosowania. Odpowiednio skonfigurowany uniwersalny tester rozciągania z szerokimi uchwytami, integracją ekstensometru i konfigurowalnymi uchwytami może wspierać testowanie tkanych geowłóknin, geowłóknin, geosiatek i geokompozytów.

Najczęściej zadawane pytania