มาตรฐาน ASTM D5199 การวัดความหนาที่กำหนดของวัสดุทางธรณีสังเคราะห์

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D5199 สำหรับการวัดความหนาที่ระบุของวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบสำหรับการวัดความหนาที่ระบุของวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา ยกเว้นแผ่นเยื่อกันซึมแบบมีพื้นผิวและแบบมีโครงสร้างบางประเภทที่พื้นผิวทั้งหมดของฐานรับแรงกดไม่สามารถสัมผัสกับพื้นผิวของวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาได้อย่างเต็มที่ วิธีทดสอบนี้ไม่ได้ให้ค่าความหนาสำหรับวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาภายใต้แรงกดปกติที่แตกต่างกัน วิธีทดสอบนี้กำหนดความหนาที่ระบุ ไม่ใช่ความหนาขั้นต่ำ

ความหนาเป็นคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานอย่างหนึ่งที่ใช้ควบคุมคุณภาพของวัสดุทางธรณีสังเคราะห์หลายชนิด ค่าความหนาอาจจำเป็นสำหรับการคำนวณคุณสมบัติบางอย่างของวัสดุทางธรณีสังเคราะห์ เช่น การซึมผ่านและความเค้นดึง ความหนาของวัสดุทางธรณีสังเคราะห์บางชนิดอาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับแรงกดปกติที่กระทำ ในวิธีการนี้ จะระบุแรงดันและพื้นผิวที่กระทำอย่างเฉพาะเจาะจง เพื่อให้มั่นใจว่าผลลัพธ์ทั้งหมดสามารถเปรียบเทียบกันได้

วิธีการทดสอบนี้สามารถใช้สำหรับการทดสอบการยอมรับสินค้าที่จัดส่งเป็นวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาเชิงพาณิชย์ได้ ในกรณีที่วิธีการนี้เหมาะสม คุณสมบัติการอัดตัว การคืนตัว และปัจจัยอื่นๆ ของวัสดุบางชนิดอาจส่งผลต่อความหนาของวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาหลังจากการรีด การขนส่ง และการจัดเก็บ

ASTM D5199 เป็นมาตรฐานการทดสอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อกำหนดความหนาที่ระบุของวัสดุทางธรณีสังเคราะห์ วิธีนี้มีขั้นตอนที่สม่ำเสมอสำหรับการวัดความหนาภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักที่กำหนด ทำให้ผู้ผลิต ห้องปฏิบัติการ วิศวกร และผู้ใช้ปลายทางสามารถเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์โดยใช้ข้อมูลที่ได้มาตรฐาน

ค่าความหนาที่รายงานเป็นค่าความหนาตามชื่อเรียกนั้น ให้ผลการวัดความหนาที่แม่นยำและสามารถทำซ้ำได้ ซึ่งแตกต่างจากขั้นตอนที่อธิบายไว้ในที่นี้ เนื่องจากวัสดุทางธรณีสังเคราะห์หลายชนิดสามารถยุบตัวได้ และความหนาจะเปลี่ยนแปลงไปตามแรงกด มาตรฐาน ASTM D5199 จึงระบุเงื่อนไขการรับแรงกดที่แม่นยำ เพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอระหว่างห้องปฏิบัติการ วิธีการนี้ยังใช้ในการประเมินประสิทธิภาพภาคสนาม และยังใช้สำหรับการกำหนดคุณสมบัติและการประเมินวัสดุทางธรณีสังเคราะห์อีกด้วย

โดยสรุป มาตรฐาน ASTM D5199 ประกอบด้วยวิธีการทดสอบมาตรฐานที่ใช้ในการกำหนดความหนาที่ระบุของวัสดุทางธรณีสังเคราะห์ ความหนาเป็นคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานที่ใช้ในการควบคุมคุณภาพ ในการคำนวณคุณสมบัติทางกลและไฮดรอลิกเฉพาะ (เช่น การซึมผ่าน) และในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดทางวิศวกรรม

วิธีการทดสอบนี้สามารถใช้ได้กับวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาเกือบทุกชนิด แต่พารามิเตอร์ของอุปกรณ์เฉพาะจะแตกต่างกันไปตามประเภทของวัสดุ:

• วัสดุทางธรณีวิทยา (แบบทอและแบบไม่ทอ)
• แผ่นกันซึม (แบบเรียบและแบบมีลวดลาย)
• แผ่นใยสังเคราะห์เสริมแรง
• วัสดุผสมทางธรณีวิทยา

สำหรับแผ่นกันซึมที่มีโครงสร้างหรือพื้นผิวขรุขระมาก หรือวัสดุผสมทางธรณีวิทยาบางชนิดที่มีความหนา อาจจำเป็นต้องใช้มาตรฐานทางเลือกอื่นเพื่อจัดการกับลักษณะพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอ (เช่น มาตรฐาน ASTM D5994 หรือ ASTM D6525)

อุปกรณ์ทดสอบและพารามิเตอร์พื้นฐาน การทดสอบนี้ใช้เครื่องวัดความหนา (ชุดหัวกด) ที่ใช้แรงกดเฉพาะและควบคุมได้กับตัวอย่าง เนื่องจากวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา (โดยเฉพาะผ้าใยสังเคราะห์ไม่ทอ) สามารถยุบตัวได้ แรงกดที่ใช้และขนาดของหัวกดจึงถูกควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ เงื่อนไขการรับน้ำหนักมาตรฐานมีดังนี้:

• แผ่นใยสังเคราะห์สำหรับงานธรณีวิศวกรรม: แรงดันที่ใช้ 2 กิโลปาสคาล (0,29 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) เส้นผ่านศูนย์กลาง/พื้นที่ของตีนกด 56,4 มม. (2500 มม.²)²)
• แผ่นกันซึม (ผิวเรียบ): แรงดันที่ใช้ 20 kPa (2,9 psi) เส้นผ่านศูนย์กลาง/พื้นที่ของตีนกด 6,35 มม. (32 มม.)²)

เพื่อหลีกเลี่ยงความผันแปรของแรงตึงสปริงที่พบในไมโครมิเตอร์แบบพกพามาตรฐาน ควรใช้ระบบถ่วงน้ำหนักในการออกแรงกด อุปกรณ์วัดควรให้ค่าที่อ่านได้ด้วยความแม่นยำอย่างน้อย 0,01 มม.

โดยทั่วไปขั้นตอนการทดสอบจะประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

• การปรับสภาพตัวอย่าง: เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ตัวอย่างจะถูกปรับสภาพในสภาพแวดล้อมมาตรฐาน (อุณหภูมิ 21 องศาเซลเซียส บวก/ลบ 2 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ 65 เปอร์เซ็นต์ บวก/ลบ 5 เปอร์เซ็นต์) ก่อนทำการทดสอบ
• การเตรียมตัวอย่าง: โดยทั่วไป จะตัดตัวอย่างอย่างน้อย 10 ชิ้นตามแนวกว้างของม้วน โดยหลีกเลี่ยงขอบ (ส่วนที่เหลือทิ้ง) ของวัสดุ
• การวัด:
  • ยกตีนผีขึ้น แล้ววางชิ้นงานลงบนฐานรอง
  • ค่อยๆ วางเท้าลงบนตัวอย่าง
  • ปล่อยให้ชิ้นงานหยุดนิ่งเป็นเวลาบวก/ลบ 1 วินาที ก่อนที่จะทำการวัดความหนา
  • ความล่าช้านี้ช่วยให้วัสดุเกิดการอัดตัวแบบยืดหยุ่นในขั้นต้น และค่าที่วัดได้จึงคงที่
• การหาค่าเฉลี่ย: ความหนาที่ระบุของชิ้นงานจะรายงานเป็นค่าเฉลี่ยของการวัด 10 ครั้ง

ประเด็นสำคัญของมาตรฐานนี้มีดังต่อไปนี้:

• ความสามารถในการบีอัด: เนื่องจากวัสดุใยสังเคราะห์ไม่ทอมีความสามารถในการบีอัดสูง การวัดค่าภายใต้แรงดันต่ำ 2 กิโลปาสคาล จะให้ค่าที่แสดงถึงสถานะก่อนการบีอัดได้อย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างจะไม่แบนราบไปทั้งหมด
• การออกแบบทางไฮดรอลิก: ความหนาจะมีผลโดยตรงต่อการคำนวณค่าการซึมผ่าน (การไหลของน้ำตั้งฉากกับระนาบ) และค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน (การไหลของน้ำภายในระนาบ)
• การควบคุมคุณภาพ: ผู้ผลิตทำการทดสอบนี้เป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสม่ำเสมอทั่วทั้งกระบวนการผลิต การลดลงของความหนาโดยทั่วไปบ่งชี้ถึงการลดลงของมวล (น้ำหนัก) ต่อหน่วยพื้นที่ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงดึงหรือความต้านทานต่อการเจาะทะลุ

แม้ว่าความหนาอาจดูเหมือนเป็นมิติที่เรียบง่าย แต่ก็เป็นคุณสมบัติพื้นฐานที่สำคัญอย่างยิ่งในวิศวกรรมธรณีเทคนิค สำหรับวัสดุสังเคราะห์ทางธรณี ความหนาที่กำหนดเป็นวิธีหนึ่งในการพิจารณาว่าวัสดุจะทำงานอย่างไรภายใต้ภาระโครงสร้างและการไหลของของเหลว มาตรฐานนี้ถือว่ามีความสำคัญมากด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

• ตรวจสอบข้อผิดพลาดในการบีบอัดข้อมูล:
• ผลกระทบโดยตรงต่อการออกแบบระบบไฮดรอลิก (การไหลของน้ำ)
• การควบคุมคุณภาพการผลิต
• การประเมินการป้องกันเชิงกลและความทนทาน

ดังนั้น หากไม่มีมาตรฐาน ASTM D5199 ก็จะไม่มีวิธีการตรวจสอบขนาดทางกายภาพของโพลิเมอร์ที่บีบอัดได้ที่เป็นมาตรฐาน มาตรฐานนี้เป็นพื้นฐานทางกฎหมายและทางเทคนิคเพื่อให้มั่นใจได้ว่าวัสดุที่ระบุไว้ในแบบแปลนของวิศวกรตรงกับวัสดุที่ส่งมอบไปยังสถานที่ก่อสร้าง

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D5199 อีกด้วย