Приложение Б (обязательное). Метод определения коэффициента, учитывающего снижение прочности от ползучести

Приложение Б
(обязательное)

Метод определения коэффициента, учитывающего снижение прочности от ползучести

Б.1 Сущность метода заключается в определении длительной прочности при ползучести (т.е. времени до разрыва образца). Метод предусматривает определение характера изменения деформации образца во времени под воздействием нагрузки, меньшей по значению, чем прочность при растяжении в соответствии с ГОСТ Р 56339-2015 (раздел 5, второй способ).

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

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

- установка для испытания на ползучесть в соответствии с ГОСТ Р 56339-2015 (раздел 4);

Б.3 Подготовка образцов

Подготовка образцов для проведения испытаний - в соответствии с ГОСТ ISO 9862.

Б.4 Порядок проведения испытаний

Образцы геосинтетического материала испытываются на разрыв при ползучести при разных уровнях задаваемой нагрузки в соответствии с ГОСТ Р 56339-2015. Образцы должны быть испытаны в том направлении, в котором будет прикладываться нагрузка при их использовании. Нагрузки, применяемые в процессе испытаний на разрыв при ползучести, должны быть выражены в процентах от прочности при растяжении (% от Т_нор).

Прочность при растяжении материала в том же направлении должна быть определена в соответствии с ГОСТ Р 55030 с использованием зажимов, подобных тем, которые используются для испытания на длительную прочность.

Для предельного состояния конструкции зависимость разрыва при ползучести от времени до разрушения должна быть определена не менее чем по результатам 12 испытаний. По крайней мере четыре результата испытаний должны иметь разрыв при ползучести при времени до разрушения от 100 ч до 1000 ч, четыре результата испытаний должны иметь разрыв при времени до разрушения от 1000 ч до 10000 ч, и один результат измерений должен иметь время до разрушения (разрыва) от 4000 до 10000 ч.

Б.5 Оформление результатов испытаний

Б.5.1 По результатам испытаний строят график: по оси ординат откладывают нагрузку на единицу ширины Т, выраженную в % от Т_нор, по оси абсцисс - время до разрушения lgt_p.

Примечание - Данная система координат должна обеспечивать получение линейного участка на диаграмме в полулогарифмической системе координат. Если построенная зависимость не является линейной, то необходимо построение в полном логарифмическом масштабе.

Б.5.2 Результаты испытаний аппроксимируют линейной функцией с помощью статистического регрессионного анализа.

Линейная аппроксимация проводится с помощью статистического регрессионного анализа. Уравнение прямой линии (линия регрессии) определяется по формуле

,

(Б.1)

где х - логарифм времени разрушения lgt_p;

у - нагрузка на единицу ширины T;

, - средние арифметические значения х и у соответственно:

и ,

(x_i, y_i) - координаты i-й точки;

где n - общее число точек разрыва при ползучести;

.

(Б.2)

Для полулогарифмической шкалы градиент равен 1/m и выражается в процентах прочности на растяжение за десятилетие времени.

Пересечения у₀ с х = 0 (т.е. при lgt = 0, t = 1 ч) определяют по формуле

.

(Б.3)

Б.5.3 Значение нагрузки на единицу ширины Т_н, в % от Т_нор, при расчетном сроке службы (t_н) определяют методом экстраполяции по lgt. Расчетный срок службы принимают равным 1000000 ч (примерно 114 лет).

Б.5.4 Коэффициент, учитывающий снижение прочности от разрыва при ползучести, k₂, вычисляют по формуле

.

(Б.4)

Примечание - к₂ должен быть больше единицы.

Б.6 Оформление результатов испытаний

Результаты испытаний оформляют протоколом, который должен содержать следующую информацию:

- дату проведения испытаний;

- название организации, проводившей испытания;

- наименование геосинтетического материала;

- ссылку на акт отбора проб;

- результаты испытаний: значения нагрузки на ширину образца Т_н (в % от Т_нор), значения времени до разрыва t_p (в часах), логарифмы значений времени до разрыва lgt_p, расчетный срок службы (t_н);

- графики приложенной нагрузки (или функции приложенной нагрузки) в зависимости от времени до разрыва;

- уравнение линии регрессии;

- значение коэффициента, учитывающего снижение прочности от разрыва при ползучести, к₂.

Б.7 Пример расчета коэффициента, учитывающего снижение прочности от разрыва при ползучести, с применением электронных таблиц Microsoft Excel

На рисунке Б.1 представлены результаты испытаний материала на разрыв при ползучести при различных нагрузках, а также проведен перерасчет времени до разрыва для логарифмической шкалы.

------------------------------

* Разрушение образца не произошло после 10000 ч воздействия нагрузки

Рисунок Б.1 - Пример результатов испытаний геосинтетического материала на разрыв при ползучести: значения нагрузки на ширину образца, значения времени до разрыва, логарифмы значений времени до разрыва

Расчетный срок службы составляет 1000000 ч (примерно 114 лет). Тогда десятичный логарифм для данного времени составит:

.

Далее в свободной ячейке вводим формулу в соответствии с рисунком Б.2.

Рисунок Б.2 - Пример вычисления расчетной нагрузки

Коэффициент к₂ рассчитывается по формуле в соответствии с рисунком Б.3.

Рисунок Б.3 - Пример вычисления коэффициента к₂

По результатам полученных расчетов строят график (рисунок Б.4).

Рисунок Б.4 - Зависимость приложенной нагрузки от времени до разрыва

Значение коэффициента к₂ округляют до двух значащих цифр: к₂ = 1,78.