14TCN95:1996

Tiêu chuẩn ngành 14TCN 95:1996 về Vải địa kỹ thuật phương pháp xác định độ bền chịu kéo và độ giãn dài TIÊU CHUẨN NGÀNH 14TCN 95 - 1996 VẢI ĐỊA KỸ THUẬT PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN CHỊU KÉO VÀ ĐỘ DÃN DÀI MỤC LỤC 1. Nguyên tắc thử 2. Thiết bị và thuốc thử 3. Chuẩn bị các mẫu thử. 4. Trình tự thử. 5. Tính toán 6. Báo cáo VẢI ĐỊA KỸ THUẬT PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN CHỊU KÉO VÀ ĐỘ DÃN DÀI G eotext i le T est method for determination o f tensile strengt h and elongation Tiêu chuẩn này quy định phương ph á p thứ độ bền kéo đứt và x á c định đ ộ d ã n dài của vải địa kỹ thuật 1. Nguyên tắc thử. M ẫu được kẹp chặt ngang chi ề u rộng trong các hàm của máy thử kéo có vận tốc kéo không đổi. K éo mẫu cho tới khi bị đứt đồng th ờ i ghi lại các tính chất kéo kh á c của các mẫu thử. 2. Thiết bị và thuốc thử: Thiết bị và các loại thuốc thử yêu cầu như sau: a) Máy thử kéo với tốc độ kéo không đổi và có vận tốc kéo là 20mm/phút. Máy phải có bộ phận ghi kết quả tự động, c ó bút ghi hoặc máy tính để ghi đầy đ ủ đường cong của lực kéo căng. Đối với các máy kh ô ng có bộ phận ghi tự động thì cần có những dụng cụ thích hợp cho phép đọc được giá tr ị của lực thử và độ kéo căng ứng với một số điểm t r ướ c khi mẫu bị đứt . Các hàm kẹp của máy phải rộng hơn chi ề u rộng của mẫu thử ít nhất 10 mm và ng ă n chặn được sự d ính của mẫu th ử . Các hàm kẹp không được làm hư mẫu th ử . Ghi ch ú : 1. C á c h à m kiểu phẳng, thường được bố trí thêm bàn kẹp nhỏ G được đặt tạ i X 1 và X 2 như trên hình 1 , được sử dụng để kẹp c á c m ẫ u dải rộng một cách chắc chắn. 2. Cũng có th ể d ù ng các loại hàm ph ẳn g kiểu kẹp h ơi hoặc kiểu thủy l ự c kích thước thí ch hợp. b) Dụng cụ để đo diện tích, như 1 bộ phận đ ồ ng bộ của máy t hử kéo hoặc dụng cụ riêng đo d iện tích. c) Nước i on hóa và t á c nhân làm ướt ph i ion hóa. d) Bể nước duy trì nhiệt độ ở 20 ± 2° C . 3. Chuẩn b ị các mẫu thử 3.1. Lấy mẫu : Tối thiểu phải lấy 10 mẫu theo tiêu chuẩn 14TCN 91-1996. Các m ẫ u phải được cắt như sau: a) Tối thiểu 5 mẫu có kích t hước rộng hơn theo phương dọc của máy. b) Tối thiểu 5 mẫu có kích thước rộng hơn theo phương ngang c ủ a máy. 3.2 . Kích thước các m ẫ u th ử: 3.2.1. Khi thử trong điều kiện điều h òa ướt và điều hòa khí quyển: Khi thử trong đi ề u kiện điều hòa khí quyển, mỗi m ẫ u sẽ được chuẩn bị sao cho có chiều rộng 200m m (trừ mép bị rối khi sử dụng). Chiều dài của mẫu phụ thuộc vào kiểu của hàm sẽ dùng, nhưng đố i v ớ i tất cả các kiểu hàm chọn độ dài sao cho các đầu của mẫu kẹp vào hàm không nhỏ hơn 20mm. Đối với vải địa kỹ thuật dệt, cách tạo mẫu như sau: cắt mẫu rộng 220mm và loại bỏ những sợi rối từ hai phía, mỗi phía một sợi, cho tới khi chiề u rộng của mẫu giảm t ớ i 200mm. Chiều rộng của mẫu thử được cắt song song hoặc vuông góc với phương chế tạo tương ứng. 3 . 2.2. Khi th ử trong điều kiện điều hòa khí quyển. Khi yêu cầu thử các tính chất kéo đối với cả mẫu đi ề u hòa ướt và điều hòa không khí thì mỗi mẻ mẫu sẽ được lấy dài ít nhất g ấ p đôi độ dài yêu cầu đối với việc th ử trong không khí (xem Điều 3.2.1). Mỗi mẻ mẫu sẽ được đánh số và cắt chéo chữ thập thành hai mẫu thử có độ dài bằng nha u, mỗi mẫu dùng để thử tính chất kéo trong điều kiện điều hòa ướt, còn mẫu kia thử trong đi ề u hòa khí quyển. Mỗi mẫu thử được đánh số sao cho 2 phép th ử s ẽ được tiến hành trên các mẫu có chứa cùng một mạng sợ i (vật I i ệu dệt) hay từ cùng một diện tích chế tạo (vật l iệu không d ệ t). Đối với vải bị co mạnh khi ướt, cần phải cắt các m ẫu thử kéo ướt dài hơn so với các mẫu được thử khô. Tuy nhiên, kh ô ng nên tiến hành bất cứ hiệu chỉnh hoặc trừ hao nào đối với mọi thay đổi chiều rộng mẫu đo ngâm nước. 3.3. Tạo điều kiện th ử : C á c mẫu thử sẽ được điều hòa trong không khí hoặc ướt theo yêu cầu phù hợp với tiêu chuẩn 14TCN 91-1996. 3.4. Đánh ký hiệu: Không đánh d ấu để ký hi ệ u mẫu hoặc nhằm bất kỳ mục đích nào khác tr ong phạm vi ch iề u dài tiêu chuẩn của mẫu thử. 4. Trình tự thử : Trình tự thử nh ư sau: a) Vận hành máy kéo như sau: i/ Chỉnh khoảng cách giữa các hàm bằng 100 ± 3mm. Đo và ghi độ dài tiêu chuẩn . ii/ Chọn thang lực của m á y sao cho mẫu đ ứ t ở khoảng từ 10% đến 90% c ủ a thang lực đ ó . iii/ Đặt máy hoạt động với vận tốc kéo 20mm/phú t. b) Kẹp mẫu thử vào tâm của c á c hàm sao cho độ dài tr ên m ẫ u tương đối bằng nhau tại các đầu mẫu. Ch ú ý để cho chiều dài mẫu song song với phương của lực tác dụng. Ghi lại mẫu được thử theo phương dọc hay ngang máy. c) Kh ở i động máy thử và dụng cụ đo diện tích nếu có, tiếp tục cho máy chạy tới kh i m ẫ u đứt. Đối với c á c máy không c ó bộ phận ghi tự động, phải ghi lực t á c dụng và độ dãn dài tương ứng tại một số điểm trước, trước khi mẫu phá h ủy . d) Nếu mẫu dính vào các hàm kẹp, phải loại b ỏ kết quả đ ó . Thử mẫu khác từ cùng một cuộn, sau khi chọn một trong các tiến trình sau đây: i/ Đệm, b ề mặt c á c hàm b ằ ng nỉ, vải b ô ng hay mẫu vải còn thừa. ii / Bao bọc b ề mặt mẫu nằm dưới mặt hàm kẹp. iii/ Thay đổi bề mặt hàm. iv/ Đặt hai thanh thép thích hợp dài tối thiểu 210mm cùng với các m ẫ u mới có kích thước dài hơn 260mm trong máy thử kéo như trên hình 2. v/ C ó thể sử dụng các kiểu hàm kh á c như các hàm hình nêm, các hàm trục khóa và c á c mặt hàm c ó b ề mặt hình soi rãnh, nh ư ng phải đảm bảo độ dài ti ê u chuẩn và sự thẳng hàng của m ẫ u th ử . e) Lặp lại các bước b) và c) cho tới kh i thử hết 10 mẫu. Ghi chú: Việc th ử tiếp theo c ầ n ph ù hợp v ớ i Đi ều 4d , 4f và 5.3. f) Trong các tr ườ ng hợp sa u đây kết q u ả thử bị l o ại b ỏ ph ả i th ử bổ sung m ẫu khác lấy từ cùng một cuộn: i/ Nếu có 3 hoặc nhi ề u hơn c á c mẫu bị đứt trong phạm vi 5 mm cách đều (mép) các hàm. ii/ Nếu một mẫu đứt trong phạm vi 5mm cách mép hàm và các kết quả giá trị cường độ thấp dưới 20% của giá trị trung bình của tất cả các mẫu khác. Không loại bỏ kết quả đứt nào trừ phi đã được biết là phép th ử tiến hành sai. iii/ Một kết quả coi l à bất thường khi không thỏa mãn quy định trong tiêu chuẩn 14TCN 91 - 1996. Khi gặp trường hợp phải chọn một trong các trình tự cụ thể n ê u trong bước 4d) để thử một mẫu khác. Ghi chú: 1. Việc quyết định loại bỏ một kết quả thử phải dựa trên sự quan s á t mẫu trong suốt qu á trình thử và dựa vào sự biến thiên vốn c ó của vải. 2. Thường khó x á c định một cách chính xác tại sao m ộ t số lượng mẫu nhất định lại đứt gần mép hàm kẹp. Nếu sự đứt m ẫ u gần hàm kẹp do hàm kẹp gây ra, phải loại bỏ các kết quả th ử . T u y nhiên, nếu kết quả đ ó một phần nào do c á c chỗ yếu phân bố không đều thì kết quả được coi là hợp lý. Trong một vài trường hợp như tập trung ứng suất trên diện tích gần kề hàm kẹp b ở i vì chúng ngăn cản mẫu ti ếp xúc với lực đặt th eo chiều rộng m ẫ u. Trong những tr ường hợp này, sự đứt gần mép các hàm là khó tránh và được chấp nhận nh ư mọi đặc điểm của nhữ n g điều kiện thử đặc biệt. Hình 1 : Các mặt hàm kẹp Hình 2: Một kiểu kẹp m ẫ u tr ong hàm kẹp 5. Tính toán: 5. 1. Các giá trị của mẫu r iêng l ẻ: 5. 1 . 1 . Cườn g đ ộ kéo Cường độ kéo của mỗi mẫu ứng với một điểm bất kỳ trên đường cong của lực kéo hoặc độ dãn lài được tính từ biểu thức dưới đây: X = F/W s (5.1) Trong đó: X - Cường độ trên một đơn vị chi ề u rộng tại điểm bất kỳ, KN, cho 1 m chiều rộng. F - Lực tác dụng tại điểm đó, KN. W s - Chiều rộng quy định của mẫu, m. Giá trị thích hợp của lực (xem hình 3) được sử dụng để tính toán là: a) Cường độ kéo dài đàn hồi, (F y ) b) Cường độ kéo t ớ i hạn 1, (F p ) c) Cường độ kéo tới hạn 2, (F u ) d) Cường độ kéo đứt, (F b ) Ghi chú: 1- Có mội số loại vải vị trí của lực tới hạn 1 ( F p ) trùng với tới hạn 2 (F u ) . 2- Đ ố i với 1 số loại vải vị trí của lực kéo đ ứ t có thể kh ô ng rõ rệt, nghĩa là đi ể m này nằm ở vùng X. Khi đ ó lực kéo đứt (F b ) l ấy bằng 0,75 (F u ) . 5.1.2. Đ ộ dãn dài: Độ dãn dài của mỗi m ẫ u ứng v ớ i một điểm bất kỳ tr ê n đường cong lực hoặc độ d ã n dài được tính từ số liệu ghi tự động theo công thức sau: (5.2) Trong đó: e - Độ d ã n dài (%); R - Vận tốc kéo căng mẫu (mm/phút); E - Độ dãn dài ứng với lực nhất định ( mm ); C - Vận t ốc bộ phận tự ghi (mm/phút); L g - Độ dài tiêu chuẩn ban đầu của mẫu (mm). Giá trị độ dãn thích hợp (xem hình 3) sẽ được dòng để tính toán: a) Độ dãn dài tại mức lực đàn h ồ i (e y ); b) Độ d ã n dài tại mức lực t ớ i hạn 1 ( e p ); c) Độ d ã n dài tại m ức lực tới hạn 2 (e u ); d ) Độ dãn dài tại mức lực đ ứ t (e b ); e) Độ dãn dài dư ( e o ) ; f) Độ dãn dài đặc trưng (e c ). 5.2. Các giá trị tiêu b iểu: Từ các giá trị thu được đối với c á c mẫu riêng rẽ, xác định các giá trị t iê u biểu sau đây của vải địa kỹ thuật: a) C ườ ng độ kéo đàn h ồ i (chính xác tới 0,1 KN/m) và độ dãn tại điểm lực đàn hồi (tới 1%). b) Cường độ kéo tới hạn 2 (tới 0,1 KN/m) và độ dã n dài tại điểm lực tới hạn 2 (tới 1 %). Đối v ớ i mỗi tính chất, các giá trị tiêu biểu sau đây sẽ được xác định (xem 14 TCN 91-1996): i/ Giá tr ị trung bình; ii/ Độ lệch tiêu chuẩn; iii/ Hệ số biến thiên. Ghi chú: Giá tr ị tiêu biểu của tính dãn dài phải được gọi là độ dãn dài tiêu biểu đ ể phân biệt với các giá tr ị thu được từ c á c mẫu đơn l ẻ. Các kết quả bị loại bỏ theo điều (4d) và (4f) sẽ không được đưa vào tính toán, tuy nhiên các kết quả loại bỏ sẽ được gh i vào báo cáo riêng. 5.3. Nhữ n g yêu cầu đối v ớ i việc th ử ti ế p theo: 5.3.1. Khả năng lặp lại các kết quả Khi hệ số biến thiên được tính trong Điều 5.2 (iii) vượt qua 20%, yêu cầu phải thử thêm, nhằm thu được các kết quả nằm trong phạm vi gi ớ i hạn sai số quy định trong 14TCN 91-1996. Số lượng các mẫu yêu cầu thử tiếp được tính như quy địn h trong 14TCN 91-1996. 5.3.2. C á c giới hạn sai số Các kết qu ả thu được tại Điều 5.2. phải đ ược kiểm t ra nhằm đảm bảo rằng giới hạn các sai số thực tế không vượt quá giới hạn sai số chấp nhận mà c á c bên tham gia thử đã định ra. Sai số trong các kết quả thu được coi là đạt y ê u cầu nếu số l ượn g các lần thử tính theo 14TCN 91-1996 không vượt quá số lần thử thực tế. Ghi chú: C á c kết quả thử được coi là thỏa đ á ng khi thực hiện đủ số phép th ử theo đúng yêu cầu của các Điều 5.3.1 và 5 .3. 2 6. Báo cáo: Trong báo cáo kết quả thử phải ghi r õ : a) S ố hiệu tiêu chuẩn áp dạng để thử. b) Cách l ấy mẫu và thử mẫu gồm: i/ Tên cơ quan thử và tên khách hàng thử; ii / Ký hiệu l ô hoặc thứ tự mẫu; iii/ Ngày lấy mẫu và ngày th ử; iv/ S ố mẫu được th ử; v/ Điều kiện thử (khô hay ướt); vi/ Nhiệt độ và độ ẩm trung bình của không khí lúc điều hòa mẫu và thử mẫu; vii/ Nhãn hiệu và kiểu máy dùng để th ử ; c) Giá trị tiêu biểu của mẫu đối với trường hợp thử theo phương dọc và ph ươ ng ngang máy: i/ Cường độ đ à n h ồ i và độ dãn dài lực đàn hồi; ii/ Cường độ kéo t ớ i hạn 2 và độ dãn dài ở lực t ớ i hạn 2; ii / Nếu có yêu cầu sẽ đưa thêm các giá trị dưới đây: A - Cường độ chịu kéo tới hạn 1 và độ dãn dài ở lực tới hạn 1. B - Cường độ kéo đứt và độ dãn d ài ở lực kéo đứt. C - Độ dãn dài đặc trưng. d) Các giá trị thử mẫu riêng lẻ, gồm: i/ Nếu có yêu cầu, cung cấp cả các kết quả th ử mẫu riêng lẻ, giá trị t ính toán và đ ồ thị c ủ a mỗ i phép thử v ớ i mỗi tính chất . ii / Thông tin chi tiết v ề các kết quả bị coi là bất th ườ ng. e) M ọi t hay đổi v ề trình tự t hử, kể cả thay đổi cách kẹp mẫu. f) Chi tiết v ề các kết quả bị loại b ỏ , kể cả nguyên nhân không đư a c á c kết quả đó vào để tính giá trị tiêu biểu của vải □