ISO 10319

Geosyntetika zohráva rozhodujúcu úlohu v stavebnom inžinierstve, pri odvodňovaní, spevňovaní, kontrole erózie, systémoch skládok a výstavbe ciest. Ich dlhodobá výkonnosť vo veľkej miere závisí od správania sa v ťahu pri zaťažení. Norma ISO 10319 poskytuje štandardizovanú metódu na hodnotenie ťahových vlastností geosyntetík prostredníctvom širokospektrálnej ťahovej skúšky.

Metóda ISO 10319 pomáha výrobcom, laboratóriám a tímom kontroly kvality porovnávať výrobky za jednotných podmienok. Meria pevnosť v ťahu, predĺženie, sekanciu tuhosti a deformáciu pri maximálnej sile. Keďže šírka vzorky je väčšia ako dĺžka meradla, skúška lepšie odráža správanie geosyntetiky v reálnych aplikáciách.

Čo je ISO 10319?

ISO 10319 je medzinárodná norma na stanovenie ťahových vlastností geosyntetík pomocou širokej pásovej vzorky. Metóda sa vzťahuje na mnohé materiály vrátane:

• Tkané geotextílie
• Netkané geotextílie
• Pletené geotextílie
• Geomreže
• Geokompozity
• Geonets
• Geomaty
• Hlinené geosyntetické bariéry
• Kovové geosyntetické výrobky
• Tkané výrobky z oceľového drôtu

Norma sa nevzťahuje na polymérové alebo bitúmenové geosyntetické bariéry. Vzťahuje sa však na geosyntetické bariéry na báze ílu.

Širokorozchodná ťahová skúška na testovanie geosyntetiky v ťahu

Stránka ťahová skúška v širokom rozsahu zostáva jednou z najdôležitejších metód pri skúškach geosyntetiky v ťahu, pretože minimalizuje kontrakciu okrajov a rozkladá silu na väčšiu plochu vzorky.

Na rozdiel od úzkopásových ťahových metód sa v norme ISO 10319 používajú vzorky, ktoré sú zvyčajne široké 200 mm s dĺžkou meradla medzi čeľusťami 100 mm. Táto geometria poskytuje realistickejšiu reprezentáciu výkonu v teréne.

Počas skúšky operátor zovrie vzorku po celej jej šírke a pôsobí na ťahové zaťaženie pri konštantnej rýchlosti krížovej hlavy, kým nedôjde k pretrhnutiu. Extenzometrom sa meria zmena dĺžky meradla medzi dvoma referenčnými bodmi.

Test vytvára krivku ťahovej sily a deformácie, ktorá umožňuje používateľom určiť:

• Maximálna ťahová sila
• Pevnosť v ťahu na jednotku šírky
• Ťahová deformácia pri maximálnej sile
• Sekantná ťahová tuhosť
• Predĺženie pri predpínacej sile
• Ťahová deformácia pri menovitej pevnosti v ťahu
• Pevnosť v ťahu pri druhom vrchole pre výrobky s viacnásobným vrcholovým správaním

Skúška predĺženia geosyntetiky a meranie ťahovej deformácie

Stránka skúška predĺženia geosyntetiky podľa normy ISO 10319 sa zameriava na deformačné správanie, keď sa vzorka pri zaťažení rozťahuje. Presné meranie predĺženia je nevyhnutné, pretože mnohé geosyntetické výrobky si musia zachovať rozmerovú stabilitu a zároveň poskytovať pružnosť.

Norma definuje menovitú dĺžku meradla 60 mm medzi dvoma referenčnými bodmi. Pred začatím samotnej skúšky operátor aplikuje predpínaciu silu rovnajúcu sa 1% očakávanej maximálnej ťahovej sily. Týmto krokom sa stanoví skutočná dĺžka meradla.

V prípade netkaných geotextílií norma umožňuje skúšky bez predpätia, pretože tieto materiály sa často deformujú inak ako tkané štruktúry.

Norma ISO 10319 tiež stanovuje, že rýchlosť deformácie by mala vo všeobecnosti zostať v rozmedzí 20 ± 5% za minútu pre výrobky s predĺžením nad 5%. Krehké výrobky, ako sú geosyntetiká na báze skla, môžu vyžadovať nižšiu rýchlosť, aby k pretrhnutiu došlo približne do 30 sekúnd.

Ťahové vlastnosti geosyntetík merané podľa normy ISO 10319

Norma sa vzťahuje na niekoľko kritických ťahových vlastností geosyntetík.

Pevnosť v ťahu

Pevnosť v ťahu predstavuje maximálnu silu na jednotku šírky, ktorú vzorka vydrží pred pretrhnutím. Laboratóriá uvádzajú túto hodnotu v kN/m.

V prípade niektorých výrobkov, najmä niektorých geomreží a výstužných materiálov, môže krivka ťahovej sily a deformácie vykazovať druhý vrchol. V takýchto prípadoch sa podľa normy ISO 10319 vyžaduje, aby sa uvádzali hodnoty prvého aj druhého vrcholu.

Ťahová deformácia pri maximálnej sile

Ťahová deformácia pri maximálnej sile udáva, ako veľmi sa materiál roztiahne, keď dosiahne maximálne zaťaženie. Táto hodnota pomáha inžinierom pochopiť, či sa výrobok správa ako výstužný materiál s nízkym predĺžením alebo ako pružnejší separátor alebo filter.

Sekantná tuhosť v ťahu

Sekantná tuhosť poskytuje ďalšie informácie o vzťahu medzi zaťažením a deformáciou vo vybranom bode krivky. Táto hodnota je užitočná najmä pri návrhu výstuže, pretože ukazuje, ako materiál reaguje pred porušením.

Testovanie za mokra a v podmienkach

Norma ISO 10319 obsahuje postupy pre suché aj mokré skúšanie. Skúšky za mokra vyžadujú ponorenie vzoriek do vody s teplotou 20 °C na minimálne 24 hodín.

Táto požiadavka je dôležitá pre výrobky používané pri odvodňovaní, kontrole erózie alebo pri aplikáciách v zemi, kde pôsobenie vlhkosti ovplyvňuje ich výkonnosť.

Požiadavky na prípravu vzoriek podľa normy ISO 10319

Správna príprava vzoriek výrazne ovplyvňuje presnosť výsledkov podľa normy ISO 10319.

Väčšina vzoriek si vyžaduje nominálnu šírku 200 mm a dostatočnú dĺžku, aby medzi čeľusťami zostalo aspoň 100 mm. Rôzne geosyntetické štruktúry však môžu vyžadovať špeciálnu prípravu.

Napríklad:

• Tkané geotextílie si často vyžadujú rovnomerné orezanie vlákien z oboch strán
• Geomreže vyžadujú neporušené rebrá a uzly v oblasti meradla
• Výrobky z oceľového pletiva vyžadujú extenzometrické značky na dvojitých zákrutách
• Úzke výrobky, ako sú geopásy alebo geobunkové pásy, by sa mali testovať na celú šírku výrobku.
• Pri testovaní švov a spojov by sa mala použiť rovnaká šírka vzorky ako pri referenčnej vzorke bez švu

Laboratóriá zvyčajne testujú najmenej päť vzoriek v smere stroja (MD) aj v priečnom smere stroja (CMD).

Zariadenia na skúšku ťahom podľa normy ISO 10319

Spoľahlivý stroj na skúšanie v ťahu je nevyhnutný na dosiahnutie súladu s normou ISO 10319. Zariadenie by malo vyhovovať norme ISO 7500-1 triedy 1 alebo lepšej a malo by poskytovať:

• Konštantná regulácia otáčok krížovej hlavy
• Presné meranie sily
• Široké rukoväte alebo rukoväte kapustnice
• Minimálny sklz vzorky
• Kompatibilita s extenzometrom
• Počítačový zber údajov a analýza kriviek

V prípade silných materiálov alebo materiálov náchylných na kĺzanie sa upínacími úchytmi často zlepší upínací výkon. Voľne sa otáčajúce čeľuste tiež pomáhajú rovnomerne rozložiť zaťaženie po celej šírke vzorky.

Cell Instruments ponúka systémy na testovanie ťahu vhodné pre ISO 10319 aplikácie. Správne nakonfigurovaný univerzálny ťahový tester so širokými úchytmi, integrovaným extenzometrom a prispôsobiteľnými prípravkami môže podporovať testovanie tkaných geotextílií, netkaných geotextílií, geomreží a geokompozitov.

Často kladené otázky