ژئوتکستایل

[lavazemkhanegi]

تحقیقات کاربردی در مورد خواص کششی مکانیکی ژئوتکستایل ها

 

 

در فرآیند آزمایش خواص کششی ژئوتکستایل ها، تغییر شکل کشیدگی زیاد است، پدیده "گردن" به راحتی در فرآیند کششی رخ می دهد، و عرض نمونه تاثیر زیادی بر شاخص مقاومت کششی دارد. بنابراین استحکام کششی مواد ژئوتکستایل شاخص مهمی برای آزمایش و ارزیابی کیفیت محصولات ژئوتکستایل است و مبنای مهمی برای انتخاب مواد ژئوتکستایل در طراحی مهندسی است.

 

استحکام کششی ژئوتکستایل

 

 

 

        نقش عایق و کاربرد

        نقش فیلتراسیون و کاربردها

        عملکرد و کاربرد سرویس بهداشتی

    ★ در مورد خواص کششی مکانیکی ژئوتکستایل تحقیق کنید

        نمایی از نمونه ها را برای آزمایش کشش نوار ژئوتکستایل جستجو کنید

        تحقیق استحکام کششی در مورد شکست ژئوتکستایل و ژئوتکستایل با سوراخ باز

        تحقیق در مورد سایر جنبه های کششی ژئوتکستایل ها

 

★ طبقه بندی، عملکرد و کاربرد ژئوتکستایل ها

 

ژئوسنتتیک ها عمدتاً به چهار دسته ژئوتکستایل ها، ژئوممبران ها، ژئوکامپوزیت ها و مواد ویژه ژئوتکنیکی تقسیم می شوند که بر اساس روش بافت شامل ژئوتکستایل های بافته شده، ژئوتکستایل های نبافته و ژئوتکستایل های بافتنی می شود. در کاربردهای عملی، ژئوتکستایل ها عمدتاً عملکردهایی مانند تقویت، عایق، فیلتراسیون و زهکشی دارند.

 

استتار

نقش تقویت و کاربرد

 

ژئوتکستایل ها می توانند جابجایی کارهای مهندسی عمران را در طول استفاده طولانی مدت محدود کنند و فشار موضعی را به حرکت درآورند یا خاک را در یک منطقه بزرگتر توزیع کنند، مقاومت اصطکاکی بین خاک و ژئوتکستایل را افزایش دهند و نقش تقویت کننده یا تقویت کننده ای را برای کارهای مهندسی عمران ایفا کنند. روی خاکهای ضعیف . .

 

ژئوتکستایل های تقویتی

 

به طور عمده در: بزرگراه ها، راه آهن، سدها، سدهای خاکی و سنگی، فرودگاه ها، استادیوم های ورزشی و سایر پروژه ها برای تقویت پایه های ضعیف و همچنین ایفای نقش در عایق کاری و فیلتراسیون استفاده می شود. عبور موقت از مناطق مرطوب، باتلاق ها یا خاک قابل تراکم. تقویت پایداری شیب شمع یا شیب تند حفاری شده. افزایش پایداری شیب سنگریزه و خاک مسلح. به عنوان تقویت کننده در پر کردن دیوارهای حائل، تقویت روسازی انعطاف پذیر، ترمیم ترک های بازتابنده جاده و غیره استفاده می شود.

جداسازی نقش و کاربرد

 

ساختارهای مختلف خاک را با ژئوتکستایل جدا کنید تا یک سطح زیرین پایدار تشکیل شود، به طوری که هر لایه بتواند از هم جدا شده و ویژگی ها و نقش کلی خود را بر اساس نیازها ایفا کند. جداسازی با ژئوتکستایل ها می تواند انواع مواد را کاهش دهد، در حمل و نقل بسیار صرفه جویی کند و هزینه ساخت و ساز را کاهش دهد.

 

ژئوتکستایل های عایق شده

 

به طور عمده برای: لایه عایق بین سطح و پایه بزرگراه، راه آهن، فرودگاه، پارکینگ و غیره استفاده می شود. جداسازی بین بالاست راه آهن و جاده؛ جداسازی بین سنگفرش جاده و پی ضعیف. در سد خاکی و سنگی مخلوط، جداسازی بین مصالح مختلف ساخت سد. جداسازی بین گابیون، کیسه شن یا کیسه خاک و پایه ضعیف. لایه عایق بین پر مصنوعی، بستر سنگ یا میدان مواد و فونداسیون؛ جداسازی بین لایه های مختلف پرمافراست؛ ژئوتکستایل های رودخانه، رودخانه، دریاچه زیر آب برای ایفای نقش عایق و همچنین نقش پس فیلتراسیون و تقویت کننده قرار می گیرند.

فیلتر نقش و برنامه های کاربردی

 

ژئوتکستایل اجازه عبور آب را می دهد و به طور موثری از عبور ذرات خاک جلوگیری می کند و در نتیجه از هدر رفتن ذرات خاک و آسیب به خاک جلوگیری می کند.

 

ژئوتکستایل های فیلتراسیون

 

عمدتاً برای: لایه فیلتراسیون دیوار رسی اولیه یا دیوار رسی شیبدار برای خاکریزی خاک و سنگ. لایه فیلتراسیون برای بدنه های مختلف زهکشی در سدها یا سدهای خاکی و سنگی. لایه فیلتراسیون برای سد ذخیره سازی خاکستر یا سد رسوبی؛ لایه فیلتراسیون سنگ بلوک یا حفاظت از شیب بتنی برای پل ها، سدها، رودخانه ها، کانال ها و ساحل. لایه فیلتراسیون سیستم زهکشی در پس پرکن دیوار حائل. لایه فیلتر در اطراف کانال زهکشی یا اطراف کانال زهکشی شن؛ لایه فیلتر برای چاه آب، چاه کاهنده فشار یا لوله فشار شیبدار در پروژه حفاظت از آب.

عملکرد و کاربرد سرویس بهداشتی

 

ژئوتکستایل ها می توانند کانال های زهکشی در خاک ایجاد کنند که آب را در خاک جمع کرده و در طول سطح پارچه از بدن خارج می کند.

 

پوشش کف زهکشی

 

عمدتاً برای زهکشی عمودی یا افقی در داخل سدهای خاکی استفاده می شود. زهکشی پشت دیوارهای حائل؛ زهکشی در اطراف ساختمانهای مختلف؛ اتلاف فشار آب منفذی در خاک مدفون. زهکشی فونداسیون های مصنوعی یا پی استادیوم های ورزشی و غیره.

★ تحقیق در مورد خواص مکانیکی کششی پارچه های ژئوتکستایل

 

در میان کاربردهای فراوان ژئوتکستایل ها، استحکام کششی (مقاومت کششی) شاخص اصلی و اساسی خواص مکانیکی ژئوتکستایل ها است. چه برای تقویت، عملکرد ضد لغزش یا کشش ژئوتکستایل ها، یا برای تقویت پایه های نرم، تشک، کنترل نشت، حفاظت از ساحل، عایق، زهکشی و سایر کاربردها، به منظور اطمینان از انجام عملکرد، ژئوتکستایل مورد نیاز است. برای داشتن استحکام کششی مشخص بنابراین چگونگی تعیین و پیش‌بینی صحیح استحکام کششی ژئوتکستایل‌ها موضوع مهمی در مطالعه ژئوتکستایل است.

بحث عن عرض عينات لاختبار شد قطاع التكسية الأرضية

 

معمولاً تعیین استحکام کششی ژئوتکستایل ها همچنان از روش تست کشش نواری برای منسوجات پیروی می کند. برای ژئوتکستایل ها، به ویژه ژئوتکستایل های بدون بافت، تغییر شکل کششی در هنگام کشیدن بسیار زیاد است و وسط نمونه باعث انقباض جانبی، یعنی پدیده "گردن" می شود و نتایج تست استحکام کششی کم خواهد بود. برای اینکه نتایج آزمایش تا حد امکان به وضعیت واقعی نزدیک شود، روش ایستاده اثر "گردن" را کاهش می دهد. یکی از روش ها بستن نمونه با یک پیچ محدب بین اتصالات است تا از انقباض جانبی در حین کشش و جلوگیری از "عرق کردن" جلوگیری شود، اما دردسر بیشتری دارد. راه دیگر گسترش نمونه است. امروزه، آزمایش کشش معمولی اغلب از نمونه های گسترده برای کاهش اثر "گردن" استفاده می کند.

 

در نمونه های استاندارد کششی و ژئوتکستایل نساجی، نمونه های پارچه معمولی باریک و بلند هستند، به طور کلی 50 میلی متر عرض و 75 ~ 200 میلی متر طول دارند. در حالی که نمونه های ژئوتکستایل پهن و کوتاه، 100 میلی متر طول، 200 میلی متر عرض و 500 میلی متر عرض هستند. عرض 50 میلی متر معمولاً نمونه های کششی باریک نامیده می شود. نمونه هایی با عرض 200 میلی متر پهن نامیده می شوند. به عرض نمونه های 500 میلی متری، نمونه های فوق عریض می گویند.

 

برای ژئوتکستایل ها، بیشتر روند بین المللی استفاده از نمونه هایی با عرض 200 میلی متر است، مانند ASTM D4595 "روش تست استاندارد برای خواص کششی ژئوتکستایل ها با روش نوار پهن". فرانسه و ایتالیا استفاده از نمونه های با عرض 500 میلی متر را توصیه کردند. تمرین نشان داده است که نمونه بسیار گسترده است، کار با آن دشوار است و در تعمیر نمونه مشکلاتی وجود دارد. اداره ملی کیفیت و نظارت فنی چین با اشاره به استانداردهای بین المللی ژئوتکستایل و محصولات ژئوسنتتیک GB/T 15788 استاندارد روش نوار پهن آزمایش کشش ژئوتکستایل است که عرض نمونه 200 میلی متر است.

 

تئوری این است که تغییر در عرض و طول نمونه باعث تغییر در گردن در هنگام کشیده شدن نمونه می شود که بر استحکام کششی نمونه تاثیر می گذارد. هرچه نسبت عرض به طول نمونه کوچکتر باشد، گردن کوچکتر و استحکام کششی بیشتر است. در سال 1980، Bell و Hichs از آزمایش خود به این نتیجه رسیدند که برای پارچه های بافته شده، اثر عرض نوار بر مقاومت شکستگی پس از اینکه نسبت عرض نوار به طول از 1:1 بیشتر شد، کاهش می یابد، در حالی که برای پارچه های نبافته، اثر عرض نوار بر مقاومت شکستگی کاهش می یابد. کاهش می دهد. پس از اینکه نسبت عرض نوار به طول از 4:1 تجاوز کرد. علاوه بر این، تأثیر عرض نمونه بر استحکام کششی ژئوتکستایل‌های نبافته سوزنی، اثر "لبه" دارد. افزایش عرض نمونه به کاهش اثر ضربه "لبه" و افزایش استحکام شکست کمک می کند.

 

در سال 1986، بی. اطلاعات بیشتر نماینده به سومین کنفرانس بین المللی ژئوتکستایل ارسال می شود. آنها ژئوتکستایل های بافته شده با استحکام بالا و ژئوتکستایل های سبک وزن نبافته را به ترتیب به عرض 50 میلی متر، 200 میلی متر، 500 میلی متر و 1000 میلی متر کشاندند و به این نتیجه رسیدند که تغییر در استحکام زمانی که عرض نمونه بزرگتر از 500 میلی متر بود، قابل توجه نبود. اگر عرض نمونه به عنوان استاندارد 1000 میلی‌متر باشد، استحکام کششی اندازه‌گیری شده با یک نمونه نواری بافته شده با عرض 50 میلی‌متر، 13 درصد بیشتر خواهد بود، در حالی که استحکام کششی ژئوتکستایل‌های غیر بافته تحت تأثیر انقباض جانبی 30 درصد کمتر است. از آنجایی که یقه جانبی پارچه‌های بافته شده پس از کشیدن مشخص نیست و هرچه نمونه باریک‌تر باشد نرخ ناهمواری آن کوچک‌تر می‌شود، خواص کششی نمونه‌های باریک به شدت تحت تأثیر نرخ ناهموار قرار می‌گیرد.

 

برخی از محققان همچنین از آزمایش‌های روی نمونه‌هایی با عرض‌های مختلف به این نتیجه رسیده‌اند که نمونه‌هایی با عرض کمتر از 200 میلی‌متر، مقاومت کششی نهایی ژئوتکستایل‌ها و ژئوگریدهای بافته شده را تا حدود 20 درصد بیش از حد برآورد می‌کنند. برای نمونه های پارچه نبافته با درجه پیچش بیشتر در فرآیند کشش، توصیه می شود که عرض نمونه را به طور مناسب افزایش دهید یا برخی اصلاحات فنی در مقدار به دست آمده از نمونه 50 میلی متری انجام دهید. با افزایش عرض نمونه، استحکام کششی به مقدار ثابتی میل می کند.

کششی تحقیق استحکام در مورد ژئوتکستایل های ترک خورده و ژئوتکستایل های با سوراخ باز

 

هنگامی که ژئوتکستایل ها واقعاً در مهندسی استفاده می شوند، اغلب به دلیل اشکال مختلف ساختار یا نیازهای ساختمانی برای باز کردن سوراخ ها در قسمت های مناسب یا تحت تأثیر شرایط مهندسی سوراخ یا شکسته می شوند. استحکام ژئوتکستایل با توجه به شرایط ساختاری آن تعیین می شود و زمانی که ساختار آن به صورت مکانیکی آسیب ببیند یا باز شود، ناگزیر استحکام آن تحت تاثیر قرار می گیرد.

 

کان و چان آسیب را در کاربردهای واقعی با باز کردن مصنوعی سوراخ‌ها در ژئوتکستایل‌های نبافته شبیه‌سازی کردند. آزمایش کشش با استفاده از نمونه های 50 میلی متر و عرض 100 میلی متر انجام شد. پارامترهای مورد مطالعه شامل تعداد سوراخ‌ها، محل سوراخ‌ها، ازدیاد طول و جهت کشش نمونه‌ها بود. یک مدل ریاضی نیز برای توصیف خواص کششی ژئوتکستایل با استفاده از تکنیک برازش منحنی رگرسیون خطی چندگانه توسعه داده شد. داده ها نشان داد که عرض نمونه بر استحکام کششی تأثیر دارد. استحکام کششی و ازدیاد طول نمونه ها با افزایش تعداد سوراخ ها یا عمود بودن جهت سوراخ ها بر جهت کشش کاهش می یابد.

 

چی و همکاران استحکام کششی نمونه های ژئوتکستایل نبافته 200mm x 100mm را با بازکردن سوراخ های مستطیلی، مربعی و دایره ای آزمایش کردند و همچنین مقاومت کششی عرض باقیمانده پس از باز شدن را با نمونه اصلی مقایسه کردند. تحقیق تجزیه و تحلیل تست نتیجه گرفت: سطح باز نمونه به تدریج افزایش می یابد، استحکام کششی به تدریج کاهش می یابد، رابطه خطی. آسیب در نقطه تمرکز استرس رخ می دهد. سوراخ باز پس از استحکام کششی پارچه به عرض کرنش نمونه بستگی دارد، هرچه عرض کرنش بیشتر باشد، استحکام کششی بیشتر است. پارچه صرف نظر از نوع سوراخ، به دلیل نقش تمرکز تنش، عرض باقیمانده مقدار مقاومت پارچه کمی کوچکتر از عرض مساوی بدون سوراخ باز است. باز شدن پارچه باز استحکام کششی پارچه نسبت به نسبت کاهش سطح نسبت به سطح بیشتر کاهش می یابد.

 

کیان از روش عنصر مرزی برای تجزیه و تحلیل غلظت تنش در نزدیکی دهانه یک نمونه ژئوتکستایل کامپوزیتی به عرض 100 میلی متر هنگام باز کردن یک سوراخ دایره ای استفاده کرد. حداکثر مقدار تنش در نزدیکی سوراخ در نمونه با افزایش اندازه سوراخ دایره ای زمانی که نمونه تحت کشش یک طرفه و دو طرفه با مقدار معین قرار می گیرد افزایش می یابد.

تحقیق در مورد سایر جنبه های کششی ژئوتکستایل ها

 

برای مطالعه خواص مکانیکی کششی ژئوتکستایل، مطالعات بیشتر مربوط به کشش یک جهته است. مطالعه عرض نمونه آزمایش کشش نواری و مطالعه کششی شکستگی و سوراخ باز که در بالا توضیح داده شد نیز عمدتاً بر اساس کشش یک طرفه ژئوتکستایل مورد مطالعه قرار گرفتند.

 

از آنجایی که استحکام ژئوتکستایل ها در فرآیند استفاده واقعی بسیار پیچیده است، مطالعه تنها کشش یک طرفه کافی نیست. مطالعه خواص کششی دو طرفه ژئوتکستایل های مورد استفاده در مهندسی باید ارزش کاربردی بیشتری داشته باشد.

 

Bais کشش دو طرفه ژئوتکستایل های نبافته تابیده شده را بررسی کرد. مدل نظری با تجزیه و تحلیل منحنی تنش-کرنش و توزیع جهت الیاف ایجاد شد. غیرخطی بودن الیاف در مدل در نظر گرفته شد، اما به حالت کشش دو طرفه نوار بدون تنش مماسی محدود شد و نتایج پیش‌بینی نظری در محدوده تغییر شکل کوچک مطابقت خوبی با آزمون داشت.

 

علاوه بر مطالعه خواص مکانیکی کششی خود ژئوتکستایل ها، بسیاری از محققین به بررسی خواص ژئوتکستایل ها در کاربردهای عملی در تعامل با خاک نیز پرداخته اند. به عنوان مثال، وی برهمکنش خاک و ژئوتکستایل را مطالعه کرد و سه شکل آسیب را زمانی که مواد ژئوتکستایل در معرض کشش در خاک قرار می‌گیرند، پیشنهاد کرد و همچنین یک معادله کلی برای محاسبه ضریب بحرانی اندرکنش ژئوتکستایل و خاک ایجاد کرد و آن را به صورت نظری توضیح داد.

 

در کاربرد عملی ژئوتکستایل ها، خواص کششی بسیار مهم است. این مقاله از لحاظ نظری استدلال می‌کند که خواص مکانیکی کششی ژئوتکستایل‌ها برای کاربردهای مهندسی عملی آن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است، و امیدوار است که یک پایه نظری محکم برای کاربرد عملی ژئوتکستایل‌ها فراهم کند.