Xác định lực kháng xuyên thủng thanh của vải địa

Vải địa kỹ thuật: TCVN 8871-4:2011, Phần 5: Xác định lực kháng xuyên thủng thanh của vải địa kỹ thuật.

1. Phạm Vi Áp Dụng:

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định lực kháng xuyên thủng thanh của vải địa kỹ thuật.

2. Tài liệu viện dẫn:

TCVN 8222:2009, Vải địa kỹ thuật – Qui định chung về lấy mẫu, thử mẫu và xử lý thống kê.

3. Thí nghiệm xác định lực xuyên thủng CBR vải địa kỹ thuật

Lực xuyên ( Puncture): Lực xuyên là lực nén (ấn) mũi đột lên mặt mẫu thử, tính bằng Niutơn (N) nhận được trong quá trình mũi đột bị nén cho tới khi xuyên qua mặt mẫu thử.

Lực kháng xuyên thủng thanh (puncture resistance) : 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.

3.1 Gia công mẫu thử:

Cắt các mẫu thử hình vuông kích thước không nhỏ hơn (200 x 200) mm.

3.2 Thiết bi, dụng cụ:

3.2.1 Thiết bi nén:

- Tốc độ của thiết bị phải điều chỉnh được ở tốc độ (50 ± 5) mm/min, phải ghi được giá trị lực nén và khoảng dịch chuyển tương ứng để vẽ được đường quan hệ giữa lực nén và khoảng dịch chuyển.

- Lực nén của thiết bị phụ thuộc vào loại vải địa kỹ thuật, nhưng phải có thang đo lực không nhỏ hơn 20 kN, dải đo 1 N, độ chính xác ±1 N.

- Thiết bị đo khoảng dịch chuyển phụ thuộc vào loại vải địa kỹ thuật, nhưng phải có thang đo không nhỏ hơn 300 mm, dải đo 1 mm, độ chính xác dải đo ± 0,1 mm.

3.2.2 Mũi xuyên:

Mũi xuyên đặc; có độ cứng không dưới 30 Hrc; đường kính mũi (8 + 0,01) mm; bề mặt mũi xuyên phẳng; góc vát đầu mũi 450.

Hình 1: Sơ đồ thiết bị thử nghiệm lực xuyên thủng thanh

Sau khi mẫu vải địa kỹ thuật dùng thí nghiệm được được chuẩn bị xong, các mẫu thử sẽ được đưa vào máy test để tiến hành thí nghiệm.

3.3 Tiến hành thí nghiệm:

3.3.1 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 (50 ± 5) mm/min.

- Chọn thang lực đo của thiết bị nằm trong khoảng từ 30% đến 90% lực nén lớn nhất xuyên qua mẫu thử.

- Đặt chế độ làm việc các thiết bị tự ghi số liệu thử nghiệm.

3.3.2 Tiến hành thử:

3.4 Tính toán:

3.4.1 Loại bỏ các kết quả dị thường: Theo quy định của TCVN 8222:2009 và gia công mẫu thử, xem mục 6.

3.4.2 Tính các giá trị của mẫu riêng lẻ.

3.4.2.1 Xác định giá trị lực kháng xuyên thủng thanh đối 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).

3.4.2.2 Xác định khoảng dịch chuyển của mũi xuyên đối 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.

3.5 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:

a) Lực xuyên thủng CBR chính xác tới 1 N.

b) Khoảng dịch chuyển chính xác tới 1 mm.

c) 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.

Hình 2: Đƣờng cong quan hệ giữa lực nén và khoàng dịch chuyển mũi xuyên.

4. Yêu cầu đối với việc thử thêm:

4.1 Khả năng lặp lại các kết quả:

Khi hệ số biến đổi theo quy định tại 3.3 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, mục 6.

4.2 Các giới hạn sai số:

Kiểm tra các kết quả thu được theo qui định tại 3.3 để đảm bảo các giới hạn sai số thực tế không quá giới hạn qui định. Sai số kết quả thử nghiệm được coi là thỏa mãn nếu số lần thử nghiệm tính TCVN 8222:2009 không vượt quá kết quả thực tế. Nghĩa là các kết quả thử nghiệm đã thỏa mã thử nghiệm đủ số lần và đáp ứng yêu cầu của 3.3.

5. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các nội dung sau:

- Viện dẫn tiêu chuẩn này;

- Loại mẫu thử nghiệm (vật liệu hoặc sản phẩm);

- Số lượng các mẫu thử được thử nghiệm theo từng hướng;

- Trạng thái của mẫu thử nghiệm (ướt hay khô);

- Kiểu, chủng loại thiết bị thử nghiệm;

- Các giá trị tiêu biểu: lực kéo giật trung bình theo từng chiều của cuộn vải, tính bằng kN hoặc N; độ giãn kéo giật trung bình theo từng chiều của cuộn vải, tính bằng %;

- Các giá trị riêng lẻ: lực kéo giật của các mẫu thử trong tập mẫu thử nghiệm theo từng chiều của cuộn vải, tính bằng kN hoặc N; độ giãn dài kéo giật của các mẫu thử trong tập mẫu thử nghiệm theo từng chiều của cuộn vải, tính bằng %;

- Biểu đồ quan hệ giữa lực kéo giật và giãn dài (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, qui trình thử so với tiêu chuẩn này nếu có;

- Thông tin về kết quả bị loại bỏ kể cả nguyên nhân không dùng các kết quả đó để đánh giá các trị số tiêu biểu;