Geosintetiki imajo ključno vlogo v gradbeništvu, pri drenaži, ojačitvi, nadzoru erozije, sistemih odlagališč in gradnji cest. Njihovo dolgoročno delovanje je v veliki meri odvisno od nateznega obnašanja pri obremenitvi. Standard ISO 10319 določa standardizirano metodo za ocenjevanje nateznih lastnosti geosintetikov s širokokotnim nateznim preskusom.
Metoda ISO 10319 pomaga proizvajalcem, laboratorijem in skupinam za nadzor kakovosti pri primerjanju izdelkov pod enakimi pogoji. Meri natezno trdnost, raztezek, sekančno togost in deformacijo pri največji sili. Ker je širina vzorca večja od dolžine merila, preskus bolje odraža obnašanje geosintetikov v resničnih aplikacijah.
Kaj je ISO 10319?
ISO 10319 je mednarodni standard za določanje nateznih lastnosti geosintetikov z uporabo širokega trakastega vzorca. Metoda se uporablja za številne materiale, vključno z:
- Tkani geotekstil
- Netkani geotekstil
- Pleteni geotekstil
- Geomreže
- Geokompoziti
- Geonets
- Geomats
- Glinene geosintetične pregrade
- Kovinski geosintetični izdelki
- Izdelki iz tkane jeklene žične mreže
Standard ne velja za polimerne ali bitumenske geosintetične pregrade. Velja pa za geosintetične pregrade na osnovi gline.
Trakcijski test s široko širino za natezno testiranje geosintetikov
Spletna stran širokokotni natezni preskus ostaja ena najpomembnejših metod za natezno testiranje geosintetikov, saj zmanjšuje krčenje robov in razporedi silo na večjo površino vzorca.
V nasprotju z metodami raztezanja z ozkimi trakovi ISO 10319 uporablja vzorce, ki so običajno široki 200 mm in imajo med čeljustmi merilno dolžino 100 mm. Ta geometrija zagotavlja bolj realističen prikaz delovanja na terenu.
Med preskusom upravljavec vpne vzorec po celotni širini in ga s konstantno hitrostjo križne glave obremenjuje z natezno obremenitvijo, dokler ne pride do porušitve. Ekstenzometer meri spremembo dolžine merila med dvema referenčnima točkama.
S preskusom se izdela krivulja natezne sile in deformacije, na podlagi katere lahko uporabniki določijo:
- Največja natezna sila
- Natezna trdnost na enoto širine
- Natezna deformacija pri največji sili
- Sekantna natezna togost
- Raztezek pri sili prednapetosti
- Natezna deformacija pri nazivni natezni trdnosti
- Drugi vrh natezne trdnosti za izdelke z več vrhovi
Preskus raztezanja geosintetike in merjenje natezne deformacije
Spletna stran preskus raztezanja geosintetike v skladu s standardom ISO 10319 se osredotoča na obnašanje pri deformaciji, ko se vzorec pod obremenitvijo razteza. Natančno merjenje raztezka je bistvenega pomena, saj morajo številni geosintetični izdelki ohranjati dimenzijsko stabilnost, hkrati pa morajo biti prožni.
Standard določa nazivno dolžino merila 60 mm med dvema referenčnima točkama. Pred začetkom dejanskega preskusa izvajalec uporabi silo prednapetosti, ki je enaka 1% pričakovane največje natezne sile. S tem korakom se določi prava dolžina merila.
Za netkane geotekstilije standard dovoljuje testiranje brez predhodne napetosti, saj se ti materiali pogosto deformirajo drugače kot tkane strukture.
ISO 10319 tudi določa, da mora hitrost deformacije na splošno ostati znotraj 20 ± 5% na minuto za izdelke z raztezkom nad 5%. Za krhke izdelke, kot so geosintetiki na osnovi stekla, je morda potrebna manjša hitrost, tako da se raztrganje zgodi v približno 30 sekundah.
Natezne lastnosti geosintetikov, merjene po standardu ISO 10319
Standard zajema več kritičnih nateznih lastnosti geosintetikov.
Natezna trdnost
Natezna trdnost predstavlja največjo silo na enoto širine, ki jo vzorec prenese, preden se pretrga. Laboratoriji to vrednost navajajo v kN/m.
Pri nekaterih izdelkih, zlasti nekaterih geomrežah in armaturnih materialih, lahko krivulja natezne sile in deformacije pokaže drugi vrh. V takšnih primerih ISO 10319 zahteva poročanje o vrednostih prvega in drugega vrha.
Natezna deformacija pri največji sili
Natezna deformacija pri največji sili kaže, koliko se material raztegne, ko doseže največjo obremenitev. Ta vrednost inženirjem pomaga razumeti, ali se izdelek obnaša kot ojačitveni material z majhnim raztezkom ali kot bolj prožen separator ali filter.
Sekantna natezna togost
Sekantna togost zagotavlja dodatne informacije o razmerju med obremenitvijo in deformacijo v izbrani točki na krivulji. Ta vrednost je še posebej uporabna pri načrtovanju armature, saj prikazuje, kako se material odziva pred porušitvijo.
Mokro in kondicionirano testiranje
ISO 10319 vključuje postopke za suho in mokro preskušanje. Mokro preskušanje zahteva potopitev vzorcev v vodo pri 20 °C za vsaj 24 ur.
Ta zahteva je pomembna za izdelke, ki se uporabljajo pri drenaži, nadzoru erozije ali vkopavanju, kjer izpostavljenost vlagi vpliva na delovanje.
Zahteve za pripravo vzorcev v standardu ISO 10319
Ustrezna priprava vzorca močno vpliva na natančnost rezultatov standarda ISO 10319.
Večina vzorcev potrebuje nazivno širino 200 mm in dovolj dolžine, da je med čeljustmi vsaj 100 mm. Vendar lahko različne geosintetične strukture zahtevajo posebno pripravo.
Na primer:
- Tkani geotekstil pogosto zahteva enakomerno obrezovanje niti z obeh strani.
- Za geomrežje so potrebna nepoškodovana rebra in vozlišča na območju merila.
- Za izdelke iz jeklene žične mreže so potrebne oznake ekstenzometra na dvojnih zavojih
- Ozke izdelke, kot so geostripi ali geokomponente, je treba preskusiti v celotni širini izdelka.
- Pri testiranju šivov in stikov je treba uporabiti enako širino vzorca kot pri referenčnem vzorcu brez šivov.
Laboratoriji običajno preskusijo vsaj pet vzorcev v smeri stroja (MD) in v prečni smeri stroja (CMD).
Oprema za natezno testiranje po standardu ISO 10319 s široko širino
Zanesljiv stroj za natezno preskušanje je bistvenega pomena za skladnost s standardom ISO 10319. Oprema mora ustrezati standardu ISO 7500-1 razreda 1 ali boljšemu in mora zagotavljati:
- Stalni nadzor hitrosti križne glave
- Natančno merjenje sile
- Široki ročaji ali ročaji s kapljevino
- Minimalen zdrs vzorca
- Združljivost z ekstenzometrom
- Računalniški zajem podatkov in analiza krivulj
Pri močnih materialih ali materialih, ki so nagnjeni k zdrsu, oprijemala s kapljevino pogosto izboljšajo učinkovitost vpenjanja. Prosto vrtljive čeljusti pomagajo tudi pri enakomerni porazdelitvi obremenitve po širini vzorca.
Cell Instruments ponuja sisteme za natezno testiranje, primerne za ISO 10319 aplikacije. Ustrezno konfiguriran univerzalni natezni preizkuševalnik s širokimi ročaji, integriranim ekstenzometrom in prilagodljivimi nastavki lahko podpira testiranje tkanih geotekstilov, netkanih geotekstilov, geomrež in geokompozitov.
Pogosta vprašanja
Standard ISO 10319 določa standardizirano metodo za določanje nateznih lastnosti geosintetikov s širokokotnim nateznim preskusom.
Standard velja za tkane in netkane geotekstile, geomreže, geomate, geonete, geokompozite, glinene geosintetične pregrade in kovinske geosintetične izdelke.
Širši vzorec zmanjša krčenje robov in bolje predstavlja dejansko delovanje na terenu pod obremenitvijo.
Večina vzorcev ima nazivno širino 200 mm, čeprav lahko posebne strukture, kot so geomreže, zahtevajo drugačne dimenzije.
Standard meri natezno trdnost, natezno deformacijo, raztezek, sekančno togost in največjo obremenitev na enoto širine.
Da. Standard vključuje postopke mokrega kondicioniranja za vzorce, pri katerih je treba oceniti delovanje po potopitvi v vodo.
Za test je potreben stroj za natezno testiranje s stalnim nadzorom hitrosti, natančnim merjenjem sile, ustreznimi prijemali in ekstenzometrom.