Приложение А (рекомендуемое). Метод измерения сопротивления выдергиванию геосинтетического материала из грунта

Приложение А
(рекомендуемое)

Метод
измерения сопротивления выдергиванию геосинтетического материала из грунта

А.1 Сопротивление выдергиванию определяют косвенными измерениями на основании результатов измерений силы, при которой происходит выдергивание образца геосинтетического материала из грунта, и ширины образца.

А.2 Средства измерений, испытательное оборудование, вспомогательные устройства и материалы

При проведении испытаний применяют следующие средства измерений, испытательное оборудование, вспомогательные устройства и материалы:

а) установка для испытания геосинтетических материалов при воздействии выдергивающего усилия (рисунок А.1):

1 - устройство для формирования выдергивающего усилия; 2 - рукоятка; 3 - датчик перемещения; 4 - воздушная подушка; 5 - грунт; 6 - образец

Рисунок А.1 - Схема установки для испытания геосинтетических материалов при воздействии выдергивающего усилия

1) прямоугольная форма с габаритными размерами, не менее (1,5 x 0,6 x 0,3) м;

Примечание - В случае необходимости глубина должна быть увеличена до шестикратного максимального размера частиц грунта.

2) устройство нагружения, формирующее равномерное распределение нормального напряжения по поверхности образца, с верхним пределом не менее 200 кПа;

Примечание - Устройство нагружения должно быть откалибровано.

3) датчик измерения нормального напряжения, обеспечивающий получение результатов измерений с абсолютной погрешностью не более 2 % от значения приложенного напряжения;

4) устройство для формирования выдергивающего усилия, которое обеспечивает приложение продольной нагрузки в плоскости образца с постоянной скоростью (2,0  0,2) мм/мин;

5) датчик измерения выдергивающего усилия, обеспечивающий получение результатов измерений с абсолютной погрешностью не более 2 % от значения приложенной силы;

6) датчики перемещений образца (экстензометры или электронные датчики перемещения), прикрепляемые в точке фиксирования образца зажимом.

Примечание - С целью определения смещение образца в других положениях рекомендуется использовать минимум пять датчиков, расположенных вдоль диагонали образца. Схема размещения приведена на рисунке А.2.

1 - вал; 2 - блок датчиков перемещений; I - IV - секции I - IV

Рисунок А.2 - Схема расположения датчиков перемещений

Абсолютная погрешность результатов измерений перемещения не должна превышать 0,05 мм.

Примечание - Установка должна быть откалибрована с целью определения внутреннего трения системы. Сила, необходимая для перемещения захвата, должна быть измерена при полном смещении 100 мм.

Результаты измерений выдергивающего усилия должны быть скорректированы с учетом силы трения системы;

б) зажимы

Зажимы должны обеспечивать соединение образца с устройством выдергивания без проскальзывания, не вызывая разрывов или ослабления материала.

Зажимы должны иметь шарнирное соединение, чтобы обеспечить равномерное распределение выдергивающего усилия по всей ширине образца;

в) оборудование для подготовки грунта:

1) устройство уплотнения (например, вибротрамбовка);

2) контейнер для грунта;

3) инструменты для выравнивания и инструменты для размещения и удаления грунта,

г) прочее оборудование

Инструменты и средства измерений для подготовки образцов геосинтетических материалов.

д) песчаный грунт крупный и средней крупности по ГОСТ 33063.

А.3 Подготовка образцов

А.3.1 Подготовку образцов осуществляют в соответствии с ГОСТ ISO 9862.

А.3.2 Для проведения испытаний вырезают по три образца для каждого направления для испытаний. Длина образцов должна быть в три раза больше их ширины. При размещении в форме должен быть обеспечен выступ материала не менее чем на 100 мм от края формы для его фиксации. Рекомендуемый размер образца (1,6 x 0,5) м.

А.4 Подготовка к проведению испытаний

А.4.1 Размещение и уплотнение грунта

Собирают нижнюю часть формы. Определяют навеску грунта, необходимую для заполнения формы при максимальной плотности. Нижнюю часть формы заполняют грунтом. Грунт уплотняют трамбовкой. Степень уплотнения грунта определяют в соответствии с действующими документами по стандартизации.

А.4.2 Размещение образца

Образец размещают в нижней части формы. Во время проведения испытания вся поверхность образца должна контактировать с грунтом. Закрепляют образец за пределами формы. Соединяют захват с выдергивающим устройством.

А.4.3 Размещение и уплотнение верхнего слоя

Определяют навеску грунта, необходимую для заполнения верхней части формы при максимальной плотности.

А.4.4 Выбор значения нормальной нагрузки образца

Выбирают одно из значений давления в диапазоне 25 кПа, 50 кПа и 100 кПа.

А.5 Порядок проведения испытаний

Прикладывают к образцу выдергивающее усилие при постоянной скорости смещения. За начало отсчета принимают значение выдергивающего усилия, составляющее 1 % от прочности на растяжение материала. Непрерывно регистрируют значения выдергивающего усилия и перемещений, в том числе внутри прямоугольной формы, с интервалами смещения 0,2 мм или времени 6 с.

Испытание проводят до тех пор, пока не произойдет выдергивание образца или его разрушение. В случае разрушения регистрируют значение выдергивающего усилия при разрыве и вид разрушения.

А.6 Обработка результатов измерений

Обработка результатов испытаний включает следующие этапы:

а) вычисление суммарного нормального напряжения, прикладываемое к испытуемому образцу по формуле

,

(А.1)

где - суммарное нормальное напряжение, прикладываемое к испытуемому образцу, кПа;

- нормальное напряжение, формируемое грунтом над образцом, кПа;

- нормальное напряжение, формируемое устройством нагружения, кПа;

б) вычисление сопротивления выдергиванию Р_r, кН/м, образца:

1) для геотекстильных материалов

(А.2)

2) для георешеток, геосеток и других открытых конструкций

,

(А.3)

где F_p - выдергивающее усилие (скорректированное с учетом калибровки установки), кН;

W_g - ширина образца, м;

n_g - число ребер на единицу ширины георешетки в направлении выдергивающего усилия;

N_g - число ребер испытуемого образца георешетки в направлении выдергивающего усилия;

в) построение графической зависимости сопротивления выдергиванию от смещения начала образца и, в случае необходимости, для каждой секции образца (пример графика зависимости - на рисунке А.3).

I - IV - секции I - IV

Рисунок А.3 - Пример графика зависимости сопротивления выдергиванию от смещения для каждой секции

г) построение графической зависимости максимального сопротивления выдергиванию от нормального напряжения (пример графика зависимости - на рисунке А.4).

Рисунок А.4 - Пример графика зависимости максимального сопротивления выдергиванию от нормального напряжения

А.7 Оформление результатов испытаний

Результаты оформляют протоколом испытаний, который должен включать следующие сведения:

- сведения об испытательном оборудовании;

- условия проведения испытаний;

- идентификация и описание образцов геосинтетических материалов;

- результаты измерений нормальных напряжений, выдергивающей силы и соответствующих смещений;

- значения сопротивления выдергиванию;

- графики зависимости сопротивления выдергиванию от смещения, максимального сопротивления выдергиванию от нормального напряжения;

- вид разрушения геосинтетического материала и максимальное выдергивающее усилие при разрыве.