Geotekstil pogosto deluje v zahtevnih okoljih, kjer se hkrati pojavljajo prebadanje, raztezanje, drgnjenje in trganje. Majhen rez ali poškodba se lahko hitro razvije v večjo okvaro, če material nima zadostne odpornosti na trganje. Standard ASTM D4533 zagotavlja standardizirano metodo za ocenjevanje, kako dobro geotekstil vzdrži nadaljnje širjenje raztrganine.
Metodo ASTM D4533 pogosto uporabljajo proizvajalci, laboratoriji, izvajalci in skupine za nadzor kakovosti za primerjavo raztrganosti tkanih in netkanih geotekstilov. Test pomaga določiti, ali lahko material ohrani svojo celovitost med prevozom, vgradnjo, zasipavanjem ali dolgoročno uporabo.
ASTM D4533 in test trganja trapeza
ASTM D4533 je standardna preskusna metoda, ki se uporablja za določanje sile, potrebne za nadaljevanje ali širjenje raztrganine v vzorcu geotekstila. Metoda uporablja posebej pripravljen trapezoidni vzorec in meri največjo silo trganja med preskusom.
Trapezoidni preskus trganja povzroči napetost vzdolž določene poti trganja. Za razliko od preprostega nateznega preskusa se ta metoda osredotoča na zmožnost materiala, da se upre rasti obstoječe zareze ali raztrganine.
ASTM D4533 velja za številne vrste geotekstilnih materialov, vključno z:
- Tkani geotekstil
- Netkani geotekstil
- Večplastne geotekstilne tkanine
- Pleteni geotekstil
- Materiali iz klobučevine
- Ojačane tekstilne strukture
Trapezoidni preskus trdnosti na pretrganje je še posebej uporaben, kadar morajo inženirji primerjati različne materiale ali oceniti delovanje v smeri stroja in v prečni smeri stroja.
Trapezoidna raztrganinska trdnost geotekstilij
Trapezoidna trdnost geotekstilij je odvisna od strukture tkanine, usmerjenosti vlaken, trdnosti preje in načina lepljenja.
Pri tkaninah je trdnost pri trganju odvisna predvsem od trdnosti preje, ki jo držijo sponke. Močnejše preje in tesnejši vzorci tkanja običajno zagotavljajo večjo odpornost proti trganju.
Pri netkanih tkaninah je obnašanje pri trganju bolj zapleteno. Vlakna se lahko pod obremenitvijo premaknejo in preusmerijo, preden se pretrgajo. Zato se največja sila trganja pogosto pojavi, ko je gibanje vlaken omejeno in se hkrati pretrga več vlaken.
Zaradi teh razlik standard ASTM D4533 zahteva preskušanje v smeri stroja (MD) in v prečni smeri stroja (CD). Veliko geotekstilov ima različne vrednosti trdnosti pri trganju v obeh smereh.
Postopek preskusa trpežnosti trapeznega raztrganja
Trapezoidni preskus trdnosti pri trganju poteka po nadzorovanem zaporedju, da se zagotovijo dosledni in ponovljivi rezultati.
1. Priprava vzorca
Standardna velikost vzorca je 76,2 mm × 201,6 mm. Vzorec vsebuje oznako enakokrakega trapeza in 15,9 mm dolg predhodni rez na sredini kratkega roba.
Vzorec ne sme biti odvzet preblizu roba tkanine. ASTM D4533 priporoča, da je vzorec oddaljen vsaj 150 mm od roba ali vsaj eno dvajsetino širine tkanine.
Laboratoriji običajno pripravijo ločene vzorce za:
- Moč trganja v smeri stroja
- Prečna smer stroja, trdnost pri trganju
- Testiranje v suhem stanju
- Po potrebi testiranje v mokrih razmerah.
2. Zahteve za kondicioniranje
ASTM D4533 priporoča kondicioniranje vzorcev pri temperaturi 21 ± 2 °C in relativni vlažnosti 65 ± 5%.
Večina laboratorijev vzorce pred testiranjem kondicionira vsaj 24 ur. Pri mokrem preskušanju tehniki potopijo vzorce v vodo s temperaturo 21 ± 2 °C za vsaj dve minuti.
3. Testne nastavitve
Pri preskusu trganja trapeza se uporablja natezni tester s konstantno hitrostjo raztezanja ali konstantno hitrostjo prečnega raztezanja.
Ključni testni parametri vključujejo:
- Začetna razdalja med čeljustmi: 25 ± 1 mm
- Hitrost preskušanja: 300 ± 10 mm/min
- Širina vpenjala: najmanj 50,8 mm
- Območje preskusne obremenitve: največja sila med 15% in 85% polne skale
Med preskusom se objemke razmaknejo in razširijo raztrganino po vzorcu. Instrument neprekinjeno beleži silo.
Sporočeni rezultat je največja sila trganja, zabeležena med preskusom.
Stroj za testiranje napetosti geotekstila za ASTM D4533
Za testiranje po standardu ASTM D4533 je bistvenega pomena zanesljiv stroj za natezno testiranje geotekstila. Naprava mora zagotavljati stabilen nadzor hitrosti, natančno merjenje sile, varno vpenjanje in ponovljiv premik.
Podjetje Cell Instruments priporoča tester TST-01 Tensile Tester za testiranje trapeznih raztrganin.
Glavne prednosti TST-01 so:
- Krmiljeno delovanje PLC za stabilno in ponovljivo testiranje
- 7-palčni zaslon HMI na dotik za prikaz krivulj v realnem času
- Nastavljiva hitrost od 1 do 500 mm/min
- Zelo natančen kroglični vodilni vijak za gladko gibanje
- Združljivost z različnimi pripravami za preskuse trganja, raztezanja, luščenja in prebadanja
- Funkciji samodejnega vračanja in zaščite pri potovanju
- Razpon sil do 1 kN za močne geotekstilne materiale
- Izbirna komunikacija RS-232 in izvoz podatkov
Pri preskusu ASTM D4533 lahko TST-01 deluje z zahtevano preskusno hitrostjo 300 mm/min in ohranja natančno ločitev čeljusti med celotnim preskusom. Z ustreznimi objemkami in prilagojenimi nastavki lahko instrument preizkusi tkane, netkane, prevlečene, večplastne in ojačane geotekstilije.
Pogosta vprašanja v zvezi s preskušanjem v standardu ASTM D4533
Na natančnost rezultatov standarda ASTM D4533 lahko vpliva več dejavnikov.
Zdrs vzorca
Če vzorec v sponkah zdrsne, se lahko zabeležena trdnost pri trganju zdi nižja od prave vrednosti. Laboratoriji lahko zmanjšajo drsenje z uporabo gumijastih čeljusti, oblazinjenih klešč ali večjega pritiska prijema.
Prelom čeljusti
Če se vzorec zlomi preblizu roba vpenjala, bo morda treba prilagoditi način prijemanja. ASTM D4533 predlaga, da se spremeni površina čeljusti ali uporabi podloga, če se več kot 25% vzorcev poškoduje blizu prijemala.
Razlike med rezultati
Velike razlike med vzorci lahko kažejo na nedosledno rezanje vzorcev, neenakomerno strukturo tkanine ali slabo kondicioniranje. ASTM D4533 priporoča, da se zavrne vsak rezultat, ki se od povprečne vrednosti razlikuje za več kot 25%.
Zakaj je pomemben standard ASTM D4533
ASTM D4533 proizvajalcem in uporabnikom omogoča praktičen način za primerjavo odpornosti geotekstilij na trganje v nadzorovanih pogojih. Metoda podpira nadzor kakovosti, vhodno kontrolo, razvoj izdelkov in kvalifikacijo dobaviteljev.
Trapezoidni preskus trganja ne nadomešča nateznega, prebodnega ali raztrganinskega preskusa. Vendar pa zagotavlja pomembne informacije o tem, kako se geotekstil obnaša, ko se začne trganje in se širi.
ASTM D4533 nudi zanesljiv način preverjanja skladnosti izdelkov in primerjave materialov različnih dobaviteljev za osebje za nadzor kakovosti, inženirje in nabavne ekipe.
Pogosta vprašanja
ASTM D4533 je standardna preskusna metoda, ki se uporablja za določanje trapezne trdnosti geotekstilij pri trganju z merjenjem sile, potrebne za širjenje trganja.
ASTM D4533 lahko testira tkane geotekstilije, netkane geotekstilije, večplastne tkanine, pletene tkanine, filc in podobne tekstilne strukture.
Standardna preskusna hitrost je 300 ± 10 mm/min.
Standardna velikost vzorca je 76,2 mm × 201,6 mm s 15,9-milimetrskim predhodnim rezom.
Geotekstil ima pogosto različno usmerjenost vlaken in strukturno trdnost v vsaki smeri. Ločeno preskušanje omogoča popolnejšo oceno odpornosti proti trganju.
Za test je potreben stroj za natezno testiranje CRE ali CRT, ploščate sponke, ustrezna držala, trapezna šablona in možnost zapisovanja podatkov.