Phương pháp xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật

Phương pháp xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật là nội dung quan trọng giúp đánh giá khả năng chịu lực và độ ổn định của vị trí liên kết giữa các tấm vải khi đưa vào thi công. Đây cũng là cơ sở cần thiết khi lựa chọn và kiểm soát chất lượng sản phẩm vải địa kỹ thuật. Cùng HDG – Xanh Việt Nam tìm hiểu qua bài viết sau nhé!

Phương pháp kéo dải rộng xác định cường độ chịu kéo mối nối 

Phương pháp kéo dải rộng là phương pháp thường được sử dụng để xác định khả năng chịu lực của mối nối vải địa kỹ thuật. Thay vì thử trên mẫu có chiều rộng nhỏ, phương pháp xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật này sử dụng mẫu vải có bề rộng tương đối lớn và bố trí đường nối nằm ngang, vuông góc với hướng tác dụng của lực kéo.

Hai đầu mẫu được cố định vào hệ thống ngàm của máy thử kéo, sau đó lực được tăng dần cho đến khi mối nối hoặc phần vải xung quanh bị phá hủy. Kết quả của phương pháp xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật thu được giúp xác định lực kéo lớn nhất mà mối nối có thể chịu được trước khi xảy ra hư hỏng.

Cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật là gì?

Cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật là chỉ tiêu phản ánh khả năng chịu lực của vị trí liên kết giữa các tấm vải khi chịu tác động kéo. Đây là thông số quan trọng để đánh giá độ bền và mức độ ổn định của mối nối trong quá trình thi công và sử dụng.

Cường độ chịu kéo của mối nối là gì?

Cường độ chịu kéo của mối nối thể hiện khả năng của khu vực liên kết chống lại lực kéo trước khi bị bung, đứt hoặc làm rách phần vải xung quanh. Thông số này trong phương pháp xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật phản ánh trực tiếp chất lượng của đường nối và mức độ duy trì khả năng chịu lực của vải sau khi hai tấm vật liệu được liên kết với nhau.

Vai trò của cường độ mối nối trong thi công vải địa kỹ thuật

Trong quá trình thi công, mối nối thường là vị trí có nguy cơ suy giảm khả năng chịu lực so với phần vải nguyên. Nếu cường độ mối nối không đạt yêu cầu, đường nối có thể bị tách khi chịu tải, ảnh hưởng đến khả năng gia cường, phân cách hoặc ổn định nền đất. Vì vậy, kiểm tra cường độ mối nối giúp đánh giá mức độ phù hợp của phương pháp nối trước khi đưa vật liệu vào sử dụng.

Tiêu chuẩn xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật

Việc xác định cường độ chịu kéo của mối nối cần thực hiện theo tiêu chuẩn thử nghiệm phù hợp để bảo đảm kết quả có tính thống nhất và khả năng so sánh. Một số tiêu chuẩn thường được tham khảo gồm ISO 10321 về thử kéo mối nối của vật liệu địa kỹ thuật bằng phương pháp dải rộng và ASTM D4884/D4884M dành cho việc xác định cường độ mối nối may hoặc mối nối liên kết của vải địa kỹ thuật.

Nguyên tắc xác định cường độ chịu kéo của mối nối

Nguyên tắc xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật dựa trên việc tạo lực kéo trực tiếp lên mẫu có chứa đường nối cho đến khi xảy ra phá hủy. Qua đó, có thể ghi nhận lực kéo cực đại, đồng thời quan sát vị trí và dạng phá hủy để đánh giá khả năng chịu lực thực tế của mối nối.

Nguyên lý thử kéo mối nối bằng mẫu có chiều rộng lớn

Mẫu thử trong phương pháp xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật được chuẩn bị sao cho mối nối nằm trong vùng giữa hai ngàm và vuông góc với hướng kéo. Hai đầu mẫu được kẹp chắc chắn, sau đó máy thử kéo tác dụng lực theo hai hướng ngược nhau để tạo ứng suất lên đường nối.

Cơ chế tác dụng lực lên mối nối

Trong quá trình thử, lực kéo tăng dần và truyền từ phần vải sang khu vực mối nối. Khi tải trọng tăng, mối nối có thể bị giãn, bung chỉ, trượt liên kết hoặc làm rách vải tại vùng sát đường nối. Quá trình này được tiếp tục cho đến khi mẫu xuất hiện phá hủy rõ rệt.

Xác định lực kéo lớn nhất và vị trí phá hủy mẫu

Máy thử ghi nhận giá trị lực kéo cực đại mà mẫu đạt được trước thời điểm phá hủy. Bên cạnh giá trị lực, cần quan sát vị trí hư hỏng như đứt ngay tại mối nối, rách vải cạnh đường nối hay trượt tại ngàm. Kết quả này được sử dụng để đánh giá khả năng chịu kéo và chất lượng thực tế của mối nối vải địa kỹ thuật.

Chuẩn bị mẫu thử mối nối vải địa kỹ thuật

Chuẩn bị mẫu là bước quan trọng nhằm bảo đảm kết quả thử phản ánh đúng khả năng chịu kéo thực tế của mối nối vải địa kỹ thuật. Mẫu cần được lấy, cắt, tạo mối nối và điều hòa theo đúng tiêu chuẩn áp dụng trước khi đưa vào máy thử kéo.

Lấy mẫu vải địa kỹ thuật

Mẫu thử phải được lấy từ lô vải cần kiểm tra và có tính đại diện cho vật liệu sử dụng thực tế. Theo ISO 10321:2008, việc lựa chọn mẫu được thực hiện theo nguyên tắc lấy mẫu của ISO 9862, đồng thời mỗi mẫu phải chứa đầy đủ đường may hoặc mối nối cần đánh giá.

Khi lấy mẫu cần tránh những khu vực bị rách, gấp nếp, biến dạng hoặc hư hỏng bất thường không liên quan đến chất lượng mối nối. Nếu công trình có mối nối theo cả hướng dọc và hướng ngang của cuộn vải, mẫu nên được chuẩn bị tương ứng theo từng hướng để có thể đánh giá riêng khả năng chịu lực.

Số lượng mẫu thử

Số lượng mẫu phụ thuộc vào tiêu chuẩn được lựa chọn. Theo ISO 10321:2008, cần chuẩn bị ít nhất 5 mẫu thử, trong đó mỗi mẫu đều phải chứa mối nối hoặc đường may. Trường hợp cần đánh giá cả trạng thái khô và trạng thái ướt, phải chuẩn bị đủ số lượng mẫu riêng cho từng điều kiện thử.

Trong khi đó, ASTM D4884/D4884M-22 quy định tối thiểu 6 mẫu thử nếu không có yêu cầu khác trong thông số kỹ thuật hoặc thỏa thuận giữa bên mua và nhà cung cấp. Vì vậy, phòng thí nghiệm cần xác định rõ tiêu chuẩn áp dụng trước khi chuẩn bị số lượng mẫu.

Kích thước và hình dạng mẫu thử

Theo phương pháp dải rộng của ISO 10321:2008, mẫu thử cơ bản có chiều rộng hoàn thiện 200 mm. Chiều dài mẫu phải đủ để khi lắp lên thiết bị, khoảng cách ban đầu giữa hai ngàm đạt 100 mm cộng với chiều rộng của mối nối.

Mối nối được đặt tại đường tâm của mẫu và vuông góc với hướng tác dụng lực kéo. Phần mối nối được chừa thêm khoảng 25 mm về mỗi phía nhằm giúp đường nối ổn định trong quá trình thử. Đối với một số vật liệu đặc biệt như lưới địa kỹ thuật, kích thước mẫu có thể cần điều chỉnh phù hợp với cấu tạo của sản phẩm.

Chuẩn bị và bố trí đường mối nối trên mẫu

Đường nối trên mẫu cần được tạo bằng cùng phương pháp, vật liệu và cấu tạo mối nối dự kiến sử dụng ngoài công trường, chẳng hạn như loại chỉ, kiểu đường may hoặc phương pháp liên kết. Mục đích là để mẫu thử phản ánh sát nhất khả năng làm việc của mối nối thực tế.

Khi cắt mẫu, cần hạn chế làm bung chỉ, phá vỡ liên kết hoặc gây tổn thương vùng vải sát mối nối. Đường nối phải nằm ở trung tâm và vuông góc với phương kéo để lực được truyền đều qua toàn bộ chiều rộng mẫu.

Điều hòa mẫu thử khô và mẫu thử ướt

Đối với mẫu thử ở trạng thái khô, mẫu được điều hòa trong môi trường tiêu chuẩn trước khi thử nhằm ổn định ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm lên vật liệu. ISO 10321 sử dụng điều kiện tham chiếu khoảng 20 ± 2°C và độ ẩm tương đối 65 ± 5%.

Phương pháp xác định cường độ chịu kéo của mối nối vải địa kỹ thuật giúp kiểm tra trực tiếp khả năng làm việc của đường nối trước tác động của lực kéo. Để kết quả đánh giá có độ tin cậy cao, quá trình thử cần tuân thủ tiêu chuẩn phù hợp và bảo đảm đúng yêu cầu về mẫu thử. Khách hàng có nhu cầu lựa chọn các loại vải địa kỹ thuật phù hợp có thể liên hệ HDG – Xanh Việt Nam.