Štruktúrované geomembrány zohrávajú dôležitú úlohu v obkladoch skládok, v ochranných systémoch baní, v rybníkoch, kanáloch, nádržiach a v projektoch na ochranu životného prostredia. Keďže tieto materiály často obsahujú vyvýšené asperity, výstupky alebo povrchové priehlbiny, meranie hrúbky pomocou bežnej metódy merania hrúbky plochou nohou nemusí poskytnúť spoľahlivé údaje. Norma ASTM D5994 stanovuje špeciálnu metódu na určenie hrúbky jadra štruktúrovaných geomembrán.
Norma ASTM D5994 sa zameriava skôr na minimálnu hrúbku “od údolia k údoliu” než na celkovú výšku textúrovaného povrchu. Táto hodnota pomáha výrobcom, laboratóriám a pracovníkom kontroly kvality hodnotiť konzistenciu výrobku a predpovedať výkonnosť geomembrán pri náročných aplikáciách v teréne.
ASTM D5994 a skúška hrúbky jadra textúrovaných geomembrán
Norma ASTM D5994 sa vzťahuje na stanovenie hrúbky jadra štruktúrovaných geomembrán pomocou merača hrúbky s mŕtvou váhou so špeciálne navrhnutými meracími bodmi. Metóda používa špecifikovanú silu 0,56 ± 0,05 N na zabezpečenie konzistentných a opakovateľných výsledkov.
Na rozdiel od metód merania hrúbky plochých geomembrán sa podľa normy ASTM D5994 vyžaduje, aby sa hroty meradla nachádzali vo vnútri údolí medzi výstupkami na povrchu. Tento prístup meria skutočnú základnú hrúbku geomembránovej fólie, a nie výšku textúry.
Norma sa vzťahuje na jednostranné a obojstranné textúrované geomembrány bežne používané v:
- Systémy vystielania skládok
- Ťažobné podložky s haldovým lúhovaním
- Lagúny na odpadovú vodu
- Vložky nádrží
- Systémy sekundárnej izolácie
- Aplikácie environmentálnych bariér
Hrúbka jadra je jednou z najdôležitejších indexových vlastností štruktúrovaných geomembrán, pretože priamo ovplyvňuje pevnosť v ťahu, odolnosť proti prerazeniu, difúzne správanie a dlhodobú životnosť.
Postup merania hrúbky geomembrán
Norma ASTM D5994 definuje podrobný postup merania hrúbky geomembrán s cieľom znížiť rozdiely medzi laboratóriami.
Príprava vzorky
Skúška si vyžaduje reprezentatívne vzorky odobraté po celej šírke geomembránového zvitku. Odber vzoriek by mal zahŕňať miesta v blízkosti oboch okrajov zvitku, pretože hrúbka sa môže v celej fólii líšiť.
Väčšina laboratórií používa kruhové vzorky s priemerom približne 75 mm. Vzorka by mala v každom smere presahovať meracie body najmenej o 10 mm.
Pred testovaním by vzorky mali zostať v kontrolovanej atmosfére:
- 21 ± 2 °C
- 60 ± 10 % relatívna vlhkosť
Proces merania
Operátor najprv vynuluje meradlo hrúbky geomembrán bez prítomnosti vzorky.
Vzorka sa potom umiestni medzi protiľahlé meracie body. Horný merací bod by sa mal dotýkať skôr nízkych miest alebo údolí štruktúrovaného povrchu než vrcholov výstupkov.
Pre každú vzorku by sa mali vykonať tri merania. Norma ASTM D5994 vyžaduje, aby operátor zaznamenal najnižšiu hodnotu ako hrúbku vzorky.
Po pôsobení plného zaťaženia vlastnou váhou počas 5 sekúnd operátor zaznamená konečnú hodnotu hrúbky s presnosťou na 0,025 mm alebo 0,001 palca.
Táto metóda znižuje riziko nadhodnotenia hrúbky v dôsledku zvýšeného profilu textúry.
Požiadavky na meradlo hrúbky geomembrán
Správne meranie hrúbky geomembrány je rozhodujúce pre dodržanie normy ASTM D5994.
V norme sa uvádza, že prístroj by mal:
- Používanie mechanizmu zaťaženia vlastnou váhou
- Meranie hrúbky s presnosťou najmenej ±0,01 mm
- Použite silu 0,56 ± 0,05 N
- Zahŕňajú zarovnané horné a dolné meracie body
- Zachovanie plynulého vertikálneho pohybu počas merania
Samotné meracie body by mali byť vybavené:
- Konštrukcia z tvrdenej ocele
- 60 ± 2° kužeľová geometria
- Zaoblený polomer hrotu 0,8 ± 0,1 mm
Keďže opakované používanie môže otupiť hroty alebo spôsobiť ich nesprávne nastavenie, je nevyhnutná pravidelná kalibrácia pomocou certifikovaných hrúbkových blokov.
Nesprávna geometria meracieho bodu môže viesť k nepresným výsledkom a zlej opakovateľnosti.
Odporúčané skúšobné zariadenia pre ASTM D5994
Spoločnosť Cell Instruments môže poskytnúť prispôsobené systémy merania hrúbky geomembrán na testovanie podľa normy ASTM D5994. Špeciálny tester hrúbky s mŕtvou váhou a presnými meracími bodmi pomáha laboratóriám dosiahnuť stabilné a opakovateľné merania.
Prístroj FTT-01 ponúka niekoľko výhod pri meraní hrúbky geomembrán:
- PLC + HMI dotykový displej pre intuitívne ovládanie
- Programovateľné možnosti testovania pre flexibilné postupy kontroly kvality
- Automatické zdvíhanie prítlačnej pätky na zníženie poškodenia vzoriek a zlepšenie opakovateľnosti
- Zobrazenie štatistík v reálnom čase vrátane maximálnych, minimálnych, priemerných hodnôt a štandardnej odchýlky
- Voliteľná mikrotlačiareň a komunikácia RS-232 na výstup sledovateľných údajov
- Voliteľné manuálne alebo automatické podávacie systémy pre veľkoobjemové testovanie
- Vysoké rozlíšenie 0,1 μm na detekciu jemných zmien hrúbky
- Prispôsobiteľný testovací rozsah nad rámec štandardnej konfigurácie 0 až 2 mm
Na získanie presných výsledkov podľa normy ASTM D5994 je nevyhnutný tester hrúbky s vysokým rozlíšením, stabilným zaťažením a opakovateľným polohovaním.
Často kladené otázky
Podľa normy ASTM D5994 sa meria hrúbka jadra štruktúrovaných geomembrán stanovením minimálnej hrúbky medzi údoliami štruktúrovaného povrchu.
Štandardné metódy merania hrúbky plochých stôp môžu merať výšku povrchových asperít. Norma ASTM D5994 meria konkrétne hrúbku jadra pod profilom textúry.
Textúrovaný povrch sa môže na vzorke líšiť. Vykonanie troch meraní zlepšuje opakovateľnosť a pomáha určiť skutočnú minimálnu hrúbku.
Norma ASTM D5994 stanovuje silu 0,56 ± 0,05 N pôsobiacu cez merač hrúbky s vlastnou váhou.
Najnižšia hodnota odráža miestnu minimálnu hrúbku v textúrovaných údoliach, ktorá predstavuje skutočnú hrúbku jadra geomembrány.
Odvetvia ako environmentálne inžinierstvo, výstavba skládok, baníctvo, vodné hospodárstvo a výroba geosyntetických materiálov často využívajú ASTM D5994.