Mục lục
Lực kháng xuyên thủng thanh vải địa kỹ thuật là một trong những thông số kỹ thuật thể hiện khả năng chịu lực và độ bền thủng của vải trước tác động của lớp vật liệu đắp hoặc môi trường, địa hình. Mỗi loại vải sẽ có chỉ số kháng thủng khác nhau. Để xác định được thông số lực kháng thủng thanh chính xác nhất, ta phải tiến hành thử nghiệm mẫu vải. Vậy phương pháp thử nghiệm này được thực hiện như thế nào? Hãy cùng Phú Thành Phát tìm hiểu về cách thức thực nghiệm qua nội dung dưới đây nhé!
Thuật ngữ và định nghĩa
Lực xuyên là gì?
Lực xuyên là lực ấn (nén) của mũi xuyên lên mặt mẫu thử, tính bằng Niutơn (N) nhận được trong quá trình ấn mũi xuyên cho tới khi xuyên qua mặt mẫu thử.
Lực kháng xuyên thủng thanh là gì?
Lực kháng xuyên thủng thanh là lực ấn lớn nhất, tính bằng Niutơn (N) nhận được trong quá trình ấn mũi xuyên cho tới khi xuyên qua mặt mẫu thử.
Quy định chung
Tài liệu viện dẫn
- TCVN 8871-4:2011 – Vải địa kỹ thuật – Xác định lực kháng xuyên thủng thanh.
- TCVN 8222:2009 – Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, mẫu thử và xử lý thống kê.
Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn 8871-4:2011 áp dụng cho vải địa kỹ thuật. Quy định về phương pháp xác định lực kháng xuyên thủng thanh của vải địa kỹ thuật.
Nguyên tắc thử nghiệm
Mẫu thử nghiệm được kẹp giữa ngàm kẹp hình vành khăn trên thiết bị thử nghiệm nén. Một mũi xuyên có đầu phẳng, tiết diện hình tròn đường kính 8±0,01mm được nén tịnh tiến với tốc độ không đổi vào chính giữa, vuông góc với bề mặt vải đến khi xuyên qua vải. Giá trị lực xuyên lớn nhất trên đồ thị quan hệ giữa lực ấn và khoảng dịch chuyển là các giá trị lực kháng xuyên thủng thanh.
Lưu ý: Không áp dụng với vải địa kỹ thuật gia cường có cường lực >70 kN/m, lưới địa kỹ thuật, vải ĐKT có kích thước lỗ hổng biểu kiến >1mm.
Điều kiện phòng nghiệm
Thí nghiệm phải được tiến hành ở điều kiện không khí có độ ẩm tương đối được duy trì ở mức (65±5)% và nhiệt độ (21±2)oC.
Công tác chuẩn bị
Chuẩn bị mẫu thử
Mẫu thử được lấy và xử lý mẫu thử dựa trên quy định lấy mẫu theo tiêu chuẩn TCVN 8222:2009 – Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, mẫu thử và xử lý thống kê.
Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ
1. Thiết bị nén
- Điều chỉnh tốc độ thiết bị đạt tốc độ 300±5mm/min. Sau đó ghi lại giá trị lực nén và khoảng dịch chuyển tương ứng để vẽ đường quan hệ giữa lực nén và khoảng dịch chuyển.
- Tùy thuộc vào loại vải địa kỹ thuật mà lực nén của thiết bị sẽ khác nhau. Thang đo lực không nhỏ hơn 20kN, dải đo 1N, độ chính xác ±1N.
Lưu ý: Lực kháng xuyên thủng thanh của các loại vải ĐKT khác nhau. Để đảm bảo xác định chính xác lực xuyên thủng thanh của vải ĐKT phải lựa chọn bộ phận đo lực của máy thử nghiệm nén cho phù hợp, nhưng không lớn hơn 100 kN. - Thiết bị đo khoảng dịch chuyển phụ thuộc vào loại vải ĐKT, nhưng phải có thang đo không nhỏ hơn 300mm, dải đo 1mm, độ chính xác dải đo 0,1mm.
2. Mũi xuyên
Sử dụng mũi xuyên đặc, có độ cứng không dưới 30Hrc. Đường kính mũi 8±0,01mm. Bề mặt mũi xuyên phẳng, góc vát đầu mũi 45o.
3. Ngàm kẹp
Ngàm kẹp dạng phẳng có tiết diện hình vành khăn gồm hai má kẹp. Má kẹp có đường kính trong 45±0,1mm. Đường kính ngoài có bề rộng >50mm. Ngàm kẹp phải đảm bảo không bị tuột mẫu khi thí nghiệm (xem hình 1).
4. Dụng cụ đo kích thước mẫu thử
Dụng cụ đo kích thước của mẫu thử có thể sử dụng các dưỡng mẫu có kích thước chuẩn hoặc thước đo có độ chính xác 1mm.
5. Thiết bị làm ẩm
Bể ngâm mẫu hoặc thiết bị phun tạo nước nhỏ giọt.
Tiến hành thí nghiệm
1. Vận hành thiết bị nén
- Lắp mũi xuyên vào thiết bị nén.
- Điều chỉnh ngàm kẹp sao cho mũi xuyên tiếp xúc với mặt mẫu thử.
- Đặt tốc độ khi nén là 300±5mm/min.
- Chọn thang lực đo của thiết bị nằm trong khoảng từ 30% đến 90% lực nén lớn nhất xuyên qua mẫu thử.
Lưu ý: Đối với mỗi loại vải ĐKT có lực kháng xuyên thủng khác nhau. Đề thu được kết quả đo chính xác, tùy theo lực kháng xuyên thủng thanh của mẫu thử cần lựa chọn loại thiết bị đo có thang lực nén phù hợp. - Đặt chế độ tự ghi số liệu thử nghiệm để ghi lại giá trị thí nghiệm.
2. Cách lắp mẫu thử vào ngàm kẹp
Đưa mẫu thử vào giữa chính giữa má kẹp dưới. Lắp má kẹp trên, ép hai má kẹp đủ chặt để đảm bảo không có sự trượt hoặc hư hại đối với mẫu thử trong quá trình ấn.
Lưu ý: Má kẹp ở dưới có thể đặt lên gá mẫu.
3. Tiến hành thử nghiệm
- Kiểm tra thứ tự chuẩn bị thí nghiệm và cho thiết bị kéo chạy cho tới khi mẫu đứt hoàn toàn.
- Lưu các số liệu thu được trong suốt quá trình thử nghiệm.
- Tiếp tục lặp lại tuần tự các bước trên cho tới khi thử nghiệm hết số lượng mẫu thử.
Tính toán giá trị thử nghiệm
1. Loại bỏ kết quả dị thường
Phương pháp loại bỏ này được áp dụng theo quy định của tiêu chuẩn TCVN 8222:2009 và gia công lại mẫu thử theo quy định.
2. Tính các giá trị mẫu riêng lẻ
2.1 Xác định giá trị lực kháng thủng thanh với từng mẫu
Giá trị lực kháng xuyên thủng thanh là giá trị lực nén lớn nhất (ký hiệu là PT) của từng mẫu được xác định trên đường cong quan hệ giữa lực nén và khoảng dịch chuyển, đơn vị N, (xem hình 2).
2.2 Xác định khoảng dịch chuyển của mũi xuyên với từng mẫu
Khoảng dịch chuyển của mũi xuyên (L) ứng với lực nén của từng mẫu được xác định trên đường cong quan hệ giữa lực nén và khoảng dịch chuyển, đơn vị mm.
3. Các giá trị tiêu biểu
Các giá trị tiêu biểu được xác định bởi các giá trị thu được từ các mẫu thử riêng lẻ với độ chính xác như sau:
- Lực kháng xuyên thủng thanh chính xác tới 1N.
- Khoảng dịch chuyển mũi xuyên chính xác tới 1mm.
Lưu ý: Loại bỏ các kết quả dị thường không đưa vào tính toán. Tuy nhiên, các kết quả này cần ghi lại và báo cáo riêng. - Đối với mỗi tính chất, các giá trị tiêu biểu sau đây cần được xác định:
- Giá trị trung bình
- Độ lệch chuẩn
- Hệ số biến thiên (theo TCVN 8222:2009)
4. Yêu cầu với việc thử thêm
4.1 Khả năng lặp lại kết quả
Khi hệ số biến đổi theo quy định tại 9.3 vượt quá 20 % cần phải tăng số mẫu thử nhiều lên để thu được kết quả có giới hạn sai số cho phép theo quy định của TCVN 8222:2009 và số lượng các mẫu thử yêu cầu được tính theo TCVN 8222:2009.
4.2 Các giới hạn sai số
Kiểm tra các kết quả thu được theo quy định “3. Các giá trị tiêu biểu” để đảm bảo các giới hạn sai số thực tế không vượt quá giới hạn quy định. Sai số kết quả thử nghiệm được coi là thỏa mãn nếu số lần thử nghiệm tính theo TCVN 8222:2009 không vượt quá kết quả thực tế. Thử nghiệm đủ số lần và đáp ứng yêu cầu của “Các giá trị tiêu biểu”.
Lưu ý: Kết quả thử nghiệm theo tiêu chuẩn này có thể so sánh với kết quả thử theo tiêu chuẩn ASTM D 4833 đối với cùng loại mẫu thử.
Báo cáo thí nghiệm
Báo cáo thử nghiệm bao gồm các nội dung sau:
- Viện dẫn tiêu chuẩn này;
- Loại mẫu thử nghiệm (loại vải hoặc ký hiệu vải địa);
- Số lượng các mẫu thử được thử nghiệm;
- Trạng thái của mẫu thử nghiệm (ướt hay khô);
- Kiểu, chủng loại thiết bị thử nghiệm;
- Giá trị tiêu biểu: Lực kháng xuyên thủng thanh trung bình, tính bằng N;
Lưu ý: Khoảng dịch chuyển mũi xuyên trung bình của cuộn vải. Tính bằng mm, khi có yêu cầu. - Các giá trị riêng lẻ: Lực kháng xuyên thủng thanh của các mẫu thử trong tập mẫu thử nghiệm, tính bằng N;
Lưu ý: Khoảng dịch chuyển mũi xuyên của các mẫu thử trong tập mẫu thử nghiệm. Tính bằng mm, khi có yêu cầu. - Biểu đồ quan hệ giữa lực nén và khoảng dịch chuyển của mũi xuyên (hình 2);
- Người thí nghiệm;
- Người kiểm tra;
- Ngày thí nghiệm;
- Điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm khi thử nghiệm;
- Các thay đổi về điều kiện, quy trình thử so với tiêu chuẩn này nếu có;
- Thông tin về kết quả bị loại bỏ. Kể cả nguyên nhân không sử dụng; và các mục khác khi yêu cầu.
Lưu mẫu
- Mẫu lưu có diện tích không nhỏ hơn 1m2.
- Mẫu lưu và điều kiện tiêu chuẩn theo quy định của TCVN 8222:2009.
- Thời gian lưu mẫu tối thiểu là 28 ngày.
Kết luận
Vải địa kỹ thuật có thông số lực kháng xuyên thủng thanh được xác định bằng tiêu chuẩn thí nghiệm TCVN 8871-4. Tùy vào loại vải mà chọn thiết bị đo sao cho phù hợp. Đây là thông số quan trọng được dùng để xác định khả năng kháng thủng của vải. Đặc biệt là vải được ứng dụng với các chức năng làm lớp phân cách hoặc gia cường.
Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc yêu cầu giải đáp. Vui lòng để lại thông tin hoặc liên hệ trực tiếp với Phú Thành Phát. Chúng tôi tự hào là đơn vị sản xuất và cung cấp vải địa kỹ thuật đạt đầy đủ các yêu cầu thông số, yêu cầu kỹ thuật cho mọi thiết kế công trình. Ngoài ra, Phú Thành Phát còn có đội ngũ chuyên gia, kỹ sư với bề dày kinh nghiệm sẽ hỗ trợ tư vấn giải pháp tối ưu và giải đáp mọi thắc mắc về địa kỹ thuật công trình chính xác nhất.
THÔNG TIN LIÊN HỆ
Trụ sở chính: 15 Đường số 5, KDC Vĩnh Lộc, Bình Hưng Hòa B, Bình Tân, TP.HCM
Hotline: 028.666.03482 – 0909.452.039 – 0903.877.809
Email: infor@vaidiakythuat.com
Bài viết liên quan
–
Xử lý nền đất yếu bằng biện pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm
Mục lụcGia tải nén trước là gì?Bấc thấm kết hợp gia tải nén…
–
Giải pháp gia cố nền đất yếu hiệu quả bằng lưới địa kỹ thuật
Mục lụcVì sao sử dụng lưới địa kỹ thuật làm giải pháp gia…
–
Sức kháng thủng CBR vải địa kỹ thuật GT đạt ASTM D6241
Mục lụcTiêu chuẩn ASTM D6241 là gì?Sức kháng thủng CBR VĐKT GT đạt…