EN 14574 Геосинтетические материалы - Определение сопротивления проколу пирамиды поддерживаемыми геосинтетическими материалами

Европейский стандарт «EN 14574 Геосинтетические материалы — Определение сопротивления проколу пирамидальных элементов на жесткой подложке» описывает метод индексного испытания для определения сопротивления проколу геосинтетических материалов на жесткой подложке. Этот метод имитирует эффективность геосинтетического материала в защите барьерного материала или другой контактной поверхности от острых жестких элементов при кратковременной нагрузке.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения:

• Нагрузка при проколе: это нагрузка, возникающая при вдавливании поршня в испытательный образец с постоянной скоростью подачи.
• Нагрузка при продавливании: это максимальная нагрузка, возникающая при бурении скважины с геосинтетическим покрытием.

В принципе, испытательный образец располагается плашмя на алюминиевой пластине, поддерживаемой стальным основанием, которое закреплено на машине для испытаний на растяжение/сжатие. Сила прикладывается к центру испытательного образца с помощью перевернутой стальной пирамиды, соединенной с датчиком нагрузки, до тех пор, пока образец не будет пробит. Зарегистрированная осевая нагрузка считается показателем эффективности защиты образца.

Для испытаний необходимо использовать подходящую испытательную машину с точностью измерения усилия в соответствии со стандартом EN ISO 7500-1. Пресс должен обеспечивать постоянную скорость вращения нагрузочного поршня. Для определения момента осевой нагрузки необходимы специальный поршень и электросигнальное оборудование. В качестве подложки для данного метода испытаний используется алюминиевая пластина толщиной 3 мм. Алюминиевая пластина имитирует жесткую опору и устанавливается на стальное основание.

Верхняя часть загрузочного поршня может представлять собой квадрат с цилиндрической или полированной и закаленной вершиной из цельной стали пирамидальной формы диаметром 25,0 мм ± 0,1 мм. Вершина должна быть четырехгранной пирамидой с углом 90 градусов и радиусом 0,50 мм ± 0,02 мм. Края пирамиды закруглены радиусом 0,50 мм ± 0,02 мм. Радиус переходного края от основания пирамиды к цилиндру или квадрату должен составлять 0,5 мм ± 0,1 мм. Между загрузочным поршнем и средой под ним размещается электрическая цепь для определения нагрузки прокола в момент разрушения.

Отбор проб следует проводить в соответствии со стандартом EN ISO 9862. Из образца следует вырезать десять испытательных образцов размером 100 мм x 100 мм каждый.

Испытательные образцы должны быть подготовлены и испытаны в стандартной атмосфере (температура 20 ± 2 градуса Цельсия, относительная влажность 65 ± 5 процентов), как определено в ISO 554. Образцы считаются подготовленными, если при последовательных взвешиваниях, проводимых с интервалом не менее 2 часов, изменение массы не превышает 0,25 процента от массы испытательного образца.

Геосинтетические материалы — это синтетические изделия, производимые для использования в геотехнических, гражданских, природоохранных и гидротехнических целях. К распространенным примерам относятся геотекстиль, геосетки, геомембраны и геокомпозиты. Они часто используются в следующих областях:

• облицовка и покрытие полигонов твердых бытовых отходов
• Защитные слои (в качестве разделительных, фильтрующих, армирующих или защитных слоев) в дорожном и железнодорожном строительстве.
• Плотины для жидких отходов и хранилища отходов горнодобывающей промышленности
• Усилия по сохранению прибрежных зон и рек.
• Плотины, водохранилища и каналы
• Теплоизоляция тоннелей и подземных сооружений.
• Системы борьбы с эрозией

Во многих из этих применений геосинтетические материалы (особенно нетканые геотекстили или защитные геотекстили) действуют в качестве защитного амортизирующего слоя, например, предотвращая прокалывание нижележащей водонепроницаемой геомембраны или облицовки острыми камнями, гравием или другими заполнителями. Испытания методом пирамидального бурения помогают оценить, насколько хорошо материал может выдерживать локальные, концентрированные силы бурения в таких условиях.

Стандарт EN 14574 имеет решающее значение в реальных условиях эксплуатации, где отказ может иметь серьезные экологические, связанные с безопасностью или экономические последствия. Основные причины важности этого стандарта и метода испытаний заключаются в следующем:

• Защита непроницаемых барьеров (например, геомембран) является требованием высокого риска: на полигонах твердых бытовых отходов, в водохранилищах, каналах, системах вторичной защиты от опасных жидкостей, туннелях и аналогичных проектах геомембрана действует как водонепроницаемый/жидкостный барьер. Защитный геотекстиль укладывается непосредственно поверх геомембраны, выполняя функцию амортизирующего слоя. Однако не все геотекстили одинаково хорошо противостоят резким нагрузкам. Данный стандарт помогает количественно оценить эту специфическую способность.
• Пирамидальная форма лучше имитирует реальные, наихудшие условия прокола для конкретных сценариев: в испытании на прокол пирамидой используется перевернутая стальная пирамида с острыми краями (обычно с заданными размерами основания и углом вершины 60 градусов или аналогичным). Это лучше имитирует:
• Угловые, трещиноватые края горных пород или гравия, которые давят на материал под постоянной или возрастающей нагрузкой.
• Повреждения от точечных зарядов, возникающие в результате попадания в контактные слои неровных острых частиц.
• Этот метод дополняет другие тесты, обеспечивая более всестороннюю оценку эффективности сохранения: эффективность сохранения многогранна. Проектировщики часто учитывают сочетание факторов:
• Сопротивление проколам CBR (EN ISO 12236): Общая устойчивость к проникновению.
• Коническая форма (EN ISO 13433): Динамическое воздействие во время монтажа.
• Эффективность защиты (EN 13719): Деформация, измеренная в мягком субстрате при имитации нагрузки от заполнителя.
• Пирамидальная устойчивость к проколам (EN 14574): Индекс устойчивости к локальным проколам острыми предметами.
• Стандартизация обеспечивает сопоставимость, контроль качества и соответствие нормативным требованиям: без согласованного метода испытаний производители могут заявлять о защитных свойствах, используя противоречивые или запатентованные методы испытаний. Проектировщики, подрядчики и регулирующие органы не могут надежно сравнивать продукцию. Стандарт EN 14574 предоставляет воспроизводимый, индексный метод испытаний.

Короче говоря, острые, глубокие проколы являются одной из главных угроз для долгосрочной целостности систем, облицованных геомембраной, а пирамидальная геометрия предлагает практичный, стандартизированный метод измерения способности геосинтетических материалов предотвращать это.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом EN 14574.