A norma ASTM D5199 é uma das normas mais utilizadas para determinar a espessura nominal dos geossintéticos. Proporciona um método consistente para medir a espessura de geotêxteis, geomembranas, georredes e compósitos de drenagem sob condições controladas de pressão e contacto.
A espessura é uma propriedade fundamental para o desempenho dos geossintéticos. Afeta a permeabilidade, os cálculos da tensão de tração, o comportamento de drenagem, o desempenho de amortecimento e a qualidade da instalação. Quando os fabricantes, laboratórios, empreiteiros e equipas de controlo de qualidade utilizam a norma ASTM D5199 de forma correta, podem comparar com confiança os resultados de diferentes materiais e lotes de produção.
Para as empresas que atuam nas áreas da engenharia civil, proteção ambiental, sistemas de drenagem, revestimentos de aterros sanitários, construção rodoviária, mineração e controlo da erosão, a norma ASTM D5199 oferece uma forma fiável de verificar a consistência e a conformidade dos produtos.
O que é a norma ASTM D5199?
ASTM D5199 é o método de ensaio normalizado para medir a espessura nominal dos geossintéticos. O método mede a distância entre duas superfícies paralelas enquanto o material é submetido a uma pressão especificada durante 5 segundos.
A norma centra-se na espessura nominal, em vez de na espessura mínima. Esta distinção é importante porque muitos geossintéticos sofrem compressão sob carga. Um mesmo material pode apresentar valores de espessura diferentes consoante as pressões de contacto aplicadas.
A norma ASTM D5199 aplica-se a:
- Geotêxteis
- Geomembranas
- Geonets
- Materiais de drenagem geocompostos planos
- Geomembranas PEAD
- Geotêxteis tecidos e não tecidos
A norma não se aplica a geomembranas texturizadas nem a certas geomembranas estruturadas, uma vez que o calcador não consegue estabelecer contacto total com a superfície. Nesses casos, ASTM D5994 É geralmente recomendado.
Ensaio de espessura de materiais geossintéticos
O ensaio de espessura dos materiais geossintéticos requer um medidor de espessura com uma base plana e um pé de pressão de movimento livre. Ambas as superfícies devem permanecer paralelas com uma tolerância de 0,01 mm, para garantir leituras precisas.
O teste segue um princípio simples:
- Coloque a amostra na base.
- Coloque o calcador em contacto com o tecido.
- Aplique a pressão indicada gradualmente.
- Mantenha a tensão durante 5 segundos.
- Registe o valor da espessura.
A espessura medida é indicada com uma precisão de 0,02 mm. Os laboratórios calculam normalmente a espessura média, o desvio padrão e o coeficiente de variação a partir de várias amostras.
Para a maioria dos materiais, a norma ASTM D5199 exige dez amostras distribuídas por toda a largura do rolo. Isto ajuda a identificar variações de espessura causadas pelo fabrico, armazenamento ou manuseamento.
Medição da espessura de geotêxteis de acordo com a norma ASTM D5199
A medição da espessura dos geotêxteis, de acordo com a norma ASTM D5199, é realizada através do Procedimento A. Este procedimento abrange geotêxteis, georredes e compósitos de drenagem planos.
Condições de ensaio do procedimento A
- Diâmetro do calcador: 56,4 mm
- Área do calcador circular: 2500 mm²
- Pressão aplicada: 2 ± 0,02 kPa
- Tempo de contacto: 5 segundos
- Resolução de medição: 0,02 mm
O medidor de espessura deve incluir uma bigorna plana e um pé de pressão de movimento livre com superfícies paralelas.
Requisito essencial: As superfícies de medição devem permanecer paralelas com uma tolerância inferior a 0,01 mm, para garantir leituras precisas da espessura.
Requisitos para o ensaio de espessura da geomembrana
O ensaio de espessura da geomembrana é realizado de acordo com o Procedimento B da norma ASTM D5199.
O procedimento B aplica-se a todas as geomembranas lisas, com exceção das geomembranas texturadas ou estruturadas.
Condições de ensaio do procedimento B
- Diâmetro do calcador: 6,35 mm
- Pressão aplicada: 20 ± 0,2 kPa
- Tempo de contacto: 5 segundos
- Precisão da medição: ±0,02 mm
- Espessura máxima mensurável: Pelo menos 10 mm
Uma das diferenças mais importantes entre o Procedimento A e o Procedimento B é a pressão aplicada. A norma ASTM D5199 utiliza 2 kPa para geotêxteis e 20 kPa para geomembranas.
Fatores importantes que influenciam a precisão dos testes
Vários fatores podem influenciar o valor final da espessura durante o ensaio segundo a norma ASTM D5199:
- Compressão das amostras durante o armazenamento e o transporte
- Teor de humidade do material
- Superfícies irregulares das amostras
- Aplicação incorreta da pressão
- Tamanho inadequado do calcador
- Condicionamento inadequado das amostras
- Tensão excessiva aplicada durante o manuseamento
No caso de materiais rígidos ou enrolados, uma moldura pode ajudar a endireitar a amostra sem afetar a área de medição. Isto é especialmente útil para geocompósitos rígidos e geomembranas pesadas.
As equipas de controlo de qualidade devem também evitar testar amostras recolhidas de secções dobradas, amassadas ou deformadas de um rolo.
Equipamento recomendado para ensaios segundo a norma ASTM D5199
Um medidor de espessura de alta qualidade é essencial para obter resultados repetíveis de acordo com a norma ASTM D5199. O instrumento deve proporcionar um controlo de pressão estável, uma medição precisa do deslocamento, configurações flexíveis do pé de pressão e uma análise estatística fiável.
Para laboratórios que realizam medições da espessura de geotêxteis, ensaios de espessura de geomembranas e outras avaliações da qualidade de geossintéticos, o medidor de espessura Cell Instruments FTT-01 é uma solução adequada.
As principais vantagens incluem:
- Controlo por PLC com ecrã tátil HMI para um funcionamento intuitivo
- Elevação automática do calcador para minimizar os danos na amostra e melhorar a repetibilidade
- Exibição em tempo real dos valores máximo, mínimo, médio e do desvio-padrão
- Microimpressora opcional e ligação RS-232 para rastreabilidade dos dados
- Alimentação manual ou automática opcional para ambientes de ensaio de elevado rendimento
- Alta resolução de 0,1 μm na faixa de 0 a 2 mm
- Intervalo de teste personalizável para materiais mais espessos
- Várias opções de calcadores para diferentes materiais e normas
O medidor de espessura FTT-01 pode ser configurado com pés de pressão planos que suportam diferentes requisitos de pressão para aplicações em películas, papel e geossintéticos. Esta flexibilidade torna-o adequado para laboratórios que testam uma vasta gama de materiais para além dos geossintéticos, incluindo películas de embalagem, papel, têxteis e plásticos flexíveis.
FAQs
A norma ASTM D5199 é utilizada para determinar a espessura nominal de geossintéticos, tais como geotêxteis, geomembranas, georredes e compósitos de drenagem.
A espessura nominal refere-se à espessura medida sob uma pressão e condições de contacto especificadas, enquanto a espessura mínima se refere à espessura mais baixa encontrada no material.
Os geotêxteis comprimem-se mais facilmente do que as geomembranas. Uma pressão mais baixa evita a compressão excessiva dos materiais têxteis, enquanto uma pressão mais elevada garante um contacto preciso no caso das geomembranas.
A norma exige, em geral, dez amostras distribuídas por toda a largura do rolo de material.
N.º. ASTM D5199 não se aplica a geomembranas texturizadas, uma vez que o calcador não consegue entrar em contacto total com a superfície. Em vez disso, utiliza-se normalmente a norma ASTM D5994.
As amostras devem ser condicionadas a 21 ± 2 °C e a uma humidade relativa de 60 ± 10 % antes do ensaio.