ГОСТ Р 55030-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дороги автомобильные общего пользования

МАТЕРИАЛЫ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Метод определения прочности при растяжении

Public roads and highways. Geosynthetics for road construction. Test method for tensile strength

ОКС 93.080.20

Дата введения 2013-04-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса" (АНО "НИИ ТСК") совместно с Обществом с ограниченной ответственностью "Мегатех инжиниринг" (ООО "Мегатех инжиниринг")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 "Дорожное хозяйство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2012 г. N 559-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на геосинтетические материалы, применяемые при строительстве автомобильных дорог и сооружений на них, и устанавливает метод определения прочности геосинтетических материалов при растяжении и относительного удлинения при максимальной нагрузке.

Настоящий стандарт не распространяется на геосинтетические материалы, у которых значения предела прочности при растяжении в продольном и поперечном направлениях составляют менее 50 Н/м или более 500 кН/м.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования к безопасности

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.4.068 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты дерматологические. Классификация и общие требования

________________

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.4.301-2018.

ГОСТ 12.4.131 Халаты женские. Технические условия

ГОСТ 12.4.132 Халаты мужские. Технические условия

ГОСТ 12.4.252 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Перчатки. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 427 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ Р 55028 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55028, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 образец для испытаний: Образец материала определенных размеров, вырезанный из пробы материала.

3.2 проба материала: Представительная часть изделия (материала), предназначенная для изготовления образцов для испытаний, результаты которых будут распространены на конкретную единицу материала (партию, серию).

3.3 поперечное направление: Направление в плоскости полотна материала, перпендикулярное направлению его движения при изготовлении.

3.4 продольное направление: Направление в плоскости полотна материала, параллельное направлению его движения при изготовлении.

3.5 максимальная нагрузка: Максимальное усилие при растяжении, полученное во время испытания.

3.6 прочность при растяжении: Максимальная нагрузка на единицу ширины, наблюдаемая во время испытания, при котором образец растягивается до разрыва.

3.7 относительное удлинение при максимальной нагрузке: Относительная деформация при растяжении, выраженная в процентах, показанная образцом при максимальной нагрузке.

3.8 упаковочная единица: Отдельно упакованная единица геосинтетического материала, подготовленного к отправке потребителю.

     4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, реактивам

4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства и реактивы:

- разрывные и универсальные машины (далее - испытательные машины) по ГОСТ 28840 с относительной погрешностью показаний разрывной нагрузки не более 1,0% измеряемой величины, погрешностью показаний удлинения не более 1,0% измеряемой величины и оборудованные зажимами тисочного типа;

- зажимы испытательной машины тисочного типа, которые должны обеспечивать надежное закрепление образцов и не вызывать разрушений образцов в месте закрепления. Губки зажимов должны удерживать образцы без скольжения и повреждений;

- динамометрический ключ или иное измерительное оборудование, с помощью которого может осуществляться контроль усилия зажима образцов в испытательной машине с точностью ±5%, если контроль усилия зажима или возможность выдерживания одинакового усилия зажима с указанной точностью не предусмотрены конструкцией самой испытательной машины;

- измерительные металлические линейки (далее - линейки) по ГОСТ 427 с диапазонами измерений от 0 до 150 и от 0 до 1000 мм.

     5 Метод измерений

Измерения прочности при растяжении выполняют методом разрыва широкой полосы геосинтетического материала с постоянной скоростью перемещения зажима с целью определения количественных прочностных характеристик материала.

Широкая полоса (испытательная ширина образца больше, чем его испытательная длина) уменьшает влияние поперечного сужения образца на получаемые характеристики.

     6 Требования безопасности и охраны окружающей среды

При работе с геосинтетическими материалами используют защитную одежду по ГОСТ 12.4.131 или ГОСТ 12.4.132. Для защиты рук используют перчатки по ГОСТ 12.4.252. При работе с материалами, содержащими стекловолокно, дополнительно используют защитные дерматологические средства от пыли по ГОСТ 12.4.068.

При выполнении измерений соблюдают правила по электробезопасности по ГОСТ 12.1.019 и инструкции по эксплуатации оборудования.

Испытанный материал утилизируют в качестве твердых строительных отходов, соответствующих классу опасности не выше IV по ГОСТ 12.1.007, если иное не указано изготовителем материала на его упаковке или в сопроводительных документах.

     7 Требования к условиям измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия для помещений, в которых хранятся и испытываются образцы:

- температура (20±2)°С;

- относительная влажность (65±5)%.

При выполнении измерений должно быть исключено прямое воздействие солнечных лучей и нагревательных приборов на материал.

     8 Подготовка к выполнению измерений

8.1 При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:

- отбор проб;

- подготовка образцов;

- подготовка и настройка оборудования к измерениям.

8.2 Отбор проб

Объем выборки устанавливают в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Объем выборки образцов для проведения испытаний

           

Отобранные упаковочные единицы не должны иметь дефектов материала и упаковки.

Если образец из пробы вырезают не сразу, то материал должен храниться при температуре (20±2)°С в сухом темном месте, защищенном от пыли, химического и физического воздействия.

8.3 Подготовка образцов

Из каждой пробы должны быть вырезаны две группы образцов для испытания в двух взаимно перпендикулярных (продольном и поперечном) направлениях. Образцы должны быть подготовлены так, чтобы один образец не являлся непосредственным продолжением другого.

Первые два внешних слоя материала в упаковочной единице не должны использоваться для изготовления образцов. Образцы вырезаются с минимальным отступом от края, равным не менее 0,1 ширины пробы материала в поперечном направлении.

Число образцов, испытываемых в каждом направлении, должно быть не менее шести (по два образца от каждой упаковочной единицы).

Ширина образца для испытаний - (200±1) мм. Допускается превышать указанный размер на ширину нити в случае, если при изготовлении образца сохраняется целостность нитей, ориентированных параллельно направлению испытания и ограничивающих ширину образца, по всей его длине.

Длина образца должна обеспечивать надежную фиксацию материала в зажимах испытательной машины с расстоянием между ними - 100 мм.

При вырезании образцов из геомембран режущий инструмент не должен создавать каких-либо неровностей на краях.

При вырезании образцов из геотекстильных полотен, в случае, если разрезание материала и (или) иные последующие действия с ними в процессе подготовки к испытаниям сопровождаются нарушением структурной целостности материала в зоне реза, необходимо вырезать образец большей ширины. Затем путем удаления крайних нитей получить образец требуемой ширины с обеспечением необходимой структурной целостности его материала. В этом случае под шириной образца понимается его поперечный размер по нитям, ориентированным параллельно направлению испытания.

Образцы, в состав которых входит георешетка или геосетка, изготавливаются следующим образом:

- с помощью линейки определяется целое число элементов (ребер) георешетки или геосетки в направлении, совпадающем с направлением испытания, которые умещаются на длине 200 мм;

- обрезаются элементы в направлении, поперечном направлению испытания, таким образом, чтобы была сохранена целостность узлов, которые будут подвергнуты испытанию;

- длина образца из георешетки должна обеспечивать надежную фиксацию материала в зажимах, расстояние между которыми 100 мм, и наличие хотя бы одного поперечного элемента между зажимами.

У всех образцов, испытываемых в одном направлении (из одной группы), должно быть одинаковое число продольных элементов.

На каждый образец сразу после изготовления наносят линии любым удобным способом, указывающие продольное направление материала, но не разрушающие его, а также двумя параллельными линиями разметки ограничивают часть образца, которая будет находиться между зажимами в процессе испытания, по которым должно осуществляться его центрирование и отслеживаться его возможное проскальзывание в зажимах.

Перед проведением испытаний образцы должны быть выдержаны в помещении с климатическими условиями, указанными в разделе 7, в течение 24 ч.

Все образцы в месте зажима непосредственно перед установкой в испытательную машину должны быть обмотаны (оклеены) бумажной малярной лентой (скотчем) в 3 слоя с каждой стороны до линии разметки образца для предотвращения его разрушения в месте зажима.

8.4 Подготовка и настройка оборудования к измерениям

Перед проведением измерений необходимо провести подготовку и настройку оборудования в соответствии с руководством по эксплуатации, а также обеспечить следующие условия испытания:

- расстояние между зажимами (100±1) мм;

- скорость перемещения активного зажима при испытании 100 мм/мин.

     9 Порядок выполнения измерений

Выполнение измерений осуществляют в следующем порядке:

а) обеспечивают центрирование образца в верхнем зажиме и его предварительное затягивание с обеспечением совмещения линии разметки образца с кромкой зажима;

б) обеспечивают центрирование образца в нижнем зажиме и его предварительное затягивание с обеспечением совмещения линии разметки образца с кромкой зажима и равномерности последующего его натяжения по ширине в процессе испытаний;

в) обеспечивают равномерное затягивание зажимов с одинаковым максимальным усилием, исключающим проскальзывание образца в процессе испытания, но при этом не допуская его разрушения в зажимах;

г) обеспечивают предварительное натяжение образца между зажимами до начала испытания, равное 1% максимальной нагрузки. При этом должно быть достигнуто равномерное натяжение материала по ширине образца. Данные действия могут совмещаться с действиями, указанными в перечислении д), в случае, если испытательная машина позволяет определять параметры удлинения образца с учетом его предварительного натяжения усилием, равным 1% максимальной нагрузки.

Примечание - Если испытательная машина по результатам испытания не позволяет определять параметры удлинения образца с учетом его предварительного натяжения усилием, равным 1% максимальной нагрузки, то величина предварительного натяжения может назначаться, исходя из заявленных характеристик материала или результатов испытания на растяжение пробного образца материала. В этом случае параметры удлинения образца на начало испытания, соответствующие указанной величине его предварительного натяжения, могут уточняться по результатам проведенного испытания методом линейной интерполяции его результатов, представленных на диаграмме нагрузка-удлинение образца в виде прямой, проходящей через две точки, соответствующие на диаграмме моменту начала испытания при предварительно установленном значении предварительного натяжения и моменту окончания испытания;

д) приводят в действие испытательную машину в соответствии с руководством по эксплуатации, обеспечивая постоянную скорость перемещения активного зажима до разрушения материала;

е) останавливают испытательную машину после образования видимых повреждений (разрывов) испытываемого образца (но не ранее достижения максимальной нагрузки) или при начале проскальзывания образца в зажимах в случае отсутствия автоматической остановки испытательной машины. Момент достижения максимальной нагрузки считается моментом окончания испытания;

ж) по величине несовмещения линий разметки образца с кромками зажимов после снятия растягивающей нагрузки определяют остаточную величину вытягивания материала образца из зажимов, измеряемую с помощью линейки для каждого из зажимов с точностью ±1 мм, округляя полученный результат в сторону меньшего целого числа. Данный показатель:

1) определяется с учетом фактической точности совмещения линий разметки с кромками зажимов при зажиме в них образца, при необходимости уточняемой до начала испытания;

2) определяется для обоих зажимов в одном из сечений образца, проходящем через место его разрушения (на одной линии в направлении приложения к образцу растягивающей нагрузки), кроме сечений, где разрушение образца произошло по линии разметки или вне участка, ограниченного линиями разметки (за их пределами);

3) определяется на неповрежденном участке в сечении, непосредственно прилегающем к участку разрушения образца, в случае отсутствия участка образца, на котором присутствует разрушение только между линиями разметки;

4) не определяется в случае, если разрушение произошло по линии разметки и/или за пределами этих линий по всей ширине образца (результат такого испытания не учитывается).

Данные операции повторяются для всех испытываемых образцов, при этом в протоколе испытаний указывают:

- направление, в котором испытывался образец;

- величину усилия, с которым осуществлялся зажим образца, выраженную в абсолютных или относительных единицах. Величина усилия не указывается в случае, если усилия зажима всех образцов в пределах каждой из их групп отличаются не более чем на ±5% от их среднего значения (при выполнении этого условия усилия зажима образцов считаются одинаковыми);

- причину остановки испытательной машины (разрыв образца на расстоянии более 5 мм от зажима; разрыв образца на расстоянии менее 5 мм от зажима; выскальзывание образца из зажимов без разрушения образца).

Для испытаний, завершившихся разрывом образца, в протоколе испытаний дополнительно указывается:

- величина предварительного натяжения образца на момент начала испытания (не указывается, если испытательная машина определяет параметры удлинения образца с учетом его предварительного натяжения усилием, равным 1% максимальной нагрузки);

- величина расстояния между зажимами на момент начала испытания (не указывается, если испытательная машина определяет параметры удлинения образца с учетом его предварительного натяжения усилием, равным 1% максимальной нагрузки);

- результат измерения максимальной нагрузки;

- величина удлинения образца на момент окончания испытания;

- результат измерения остаточной величины вытягивания материала образца из зажимов для каждого из зажимов.

Для материалов, в состав которых входит георешетка или геосетка, в протоколе испытаний дополнительно указывают число элементов (ребер) испытуемых образцов в их поперечном сечении (зажимаемых в зажимах) (), а также целое число таких элементов, которые полностью умещаются на длине 1 м (), определенное при помощи измерительной линейки.

При остановке испытания вследствие выскальзывания образца из зажимов без его разрушения результат испытания не учитывают. Повторное использование образцов не допускается.

При остановке испытания вследствие разрыва образца результат испытания учитывают в том случае, если остаточная величина вытягивания материала образца из зажимов после снятия нагрузки, определяемая по величине несовмещения линий разметки с кромками зажимов, не превышает 5 мм для любого из зажимов. Иначе испытание считается остановленным по причине выскальзывания образца из зажимов без разрушения образца.

При разрыве образца на расстоянии менее 5 мм от зажима результат испытания учитывают в том случае, если его значение не ниже минимального из числа полученных при разрыве на расстоянии более 5 мм от зажима на образцах той же группы.

В случае, если все образцы хотя бы одной из их групп при испытании выскальзывали из зажимов или разрушались на расстоянии менее 5 мм от зажима, необходимо провести дополнительные испытания на удвоенной выборке.

В случае, если все образцы хотя бы одной из их групп при испытании выскальзывали из зажимов, необходимо провести дополнительные испытания на удвоенной выборке, увеличив усилие зажима образцов.

Если при испытании на удвоенной выборке все образцы, испытания которых не были остановлены вследствие их выскальзывания из зажимов, разрушались на расстоянии менее 5 мм от зажима, учитываются только результаты испытаний, проведенных при одинаковом усилии зажима образцов в пределах данной их группы.

Испытания, результаты которых учитываются, считаются проведенными с положительным результатом. В каждой группе образцов должно быть не менее пяти образцов, испытанных с положительным результатом.

     10 Обработка результатов измерений

10.1 Обработку результатов измерений максимальной нагрузки выполняют следующим образом, кроме тех материалов, в состав которых входит георешетка или геосетка:

- полученные результаты измерения максимальной нагрузки округляют до трех значащих цифр;

- прочность материала образцов при растяжении , Н/м, рассчитывается отдельно для каждого образца по формуле

,                                                            (10.1)

где - значение максимальной нагрузки при разрыве образца, Н;

- ширина образца, м;

- прочность при растяжении материала , Н/м, рассчитывается отдельно для каждого направления испытания (отдельно для каждой из групп образцов) по формуле

,                                                        (10.2)

где - прочность материала при растяжении -ного образца, испытанного на растяжение в данном направлении с положительным результатом, Н/м;

- общее число образцов, испытанных на растяжение в данном направлении с положительным результатом;

результат вычисления переводят в кН/м и округляют до двух значащих цифр;

- коэффициент вариации , %, определяют по формуле

,                                              (10.3)

где - среднеквадратическое отклонение, которое вычисляется по формуле (10.4):

,                                           (10.4)

где - прочность материала при растяжении -ного образца, испытанного на растяжение в данном направлении с положительным результатом, кН/м;

- общее число образцов, испытанных на растяжение в данном направлении с положительным результатом.

Коэффициент изотропности по прочности , т.е. отношение прочности в продольном к прочности в поперечном направлениях, вычисляется по формуле

,                                                          (10.5)

где - прочность материала в продольном направлении, кН/м;

- прочность материала в поперечном направлении, кН/м.

10.2 Обработку результатов измерений максимальной нагрузки, полученных при испытании образцов из материалов, в состав которых входит георешетка или геосетка, выполняют следующим образом:

- полученные результаты измерения максимальной нагрузки округляют до трех значащих цифр;

- прочность материала образцов при растяжении , Н/м, рассчитывается отдельно для каждого образца по формуле

,                                                    (10.6)

где - значение максимальной нагрузки при разрыве образца, Н;

- число элементов (ребер) в поперечном сечении образца;

- число элементов (ребер) на единицу ширины материала.

Полученное значение переводят в кН/м и округляют до двух значащих цифр.

Остальные показатели материалов, в состав которых входит георешетка или геосетка, рассчитываются аналогично показателям материалов, не содержащих георешетку или геосетку, в соответствии с 10.1.

10.3 Относительное удлинение материала при максимальной нагрузке определяется следующим образом:

- полученные результаты измерения приращения длины образцов с момента начала испытания до достижения максимальной нагрузки, испытанных с положительным результатом, округляют до одного знака после запятой;

- определяют относительное удлинение образцов при максимальной нагрузке , %, для каждого из таких образцов по формуле

,                                                     (10.7)

где - истинное приращение длины образца с момента начала испытания до достижения максимальной нагрузки, мм, принимаемое равным разнице расстояний между зажимами в моменты начала и конца испытания (замеренному приращению длины образца), за вычетом суммарной остаточной величины вытягивания материала образца из зажимов, определенной в соответствии с разделом 9;

- истинная зажимная длина образца, мм, принимаемая равной сумме расстояния между зажимами в момент начала испытания и суммарной остаточной величины вытягивания материала образца из зажимов.

При определении относительного удлинения образцов при максимальной нагрузке допускается не учитывать суммарную остаточную величину вытягивания материала образца из зажимов после снятия нагрузки в случае, если величина относительного удлинения материала, определенная без учета этого явления, отвечает требованиям, предъявляемым к материалу. Это допускается в случае, если целью испытания является подтверждение, что показатель относительного удлинения материала соответствует предъявляемым к нему техническим требованиям, не превышая определенной ими величины (без необходимости определения точного значения этого показателя).

За относительное удлинение материала принимают среднеарифметическое значение относительного удлинения испытанных образцов, которое вычисляется отдельно для продольного и поперечного направлений материала. Полученные значения относительного удлинения материала округляют до целого числа.

     11 Оформление результатов измерений

Результаты измерений оформляются в виде протокола испытаний, который должен содержать:

- дату проведения измерений;

- название организации, проводившей измерения;

- ссылку на акт отбора проб;

- результаты измерений, указанные в разделе 9, представленные в табличной форме;

- прочность материала контрольных образцов в продольном и поперечном направлениях и соответствующие им коэффициенты вариации и среднеквадратические отклонения;

- относительное удлинение материала при максимальной нагрузке в продольном и поперечном направлениях. Если в соответствии с 10.3 относительное удлинение определялось без учета вытягивания материала образца из зажимов, это также должно быть отмечено в протоколе;

- коэффициент изотропности материала;

- число элементов (ребер) в поперечном сечении испытывавшихся образцов (только для материалов, в состав которых входит геосетка или георешетка);

- число элементов (ребер) на единицу ширины материала в продольном и поперечном сечениях (только для материалов, в состав которых входит геосетка или георешетка);

- фамилию, имя, отчество и подпись лица, проводившего измерения;

- фамилию, имя, отчество и подпись лица, ответственного за измерения.

     12 Контроль точности результатов измерений

Точность результатов измерений обеспечивается:

- соблюдением требований настоящего стандарта;

- проведением периодической калибровки и поверки испытательной машины;

- проведением периодической поверки измерительных линеек.

Лицо, проводящее измерения, должно быть ознакомлено с требованиями настоящего стандарта.