ISO 12957-1 Máquina de aparatos de prueba de cizallamiento directo de geosintéticos — características de fricción.
Esta máquina se utiliza para determinar la resistencia al corte y la resistencia a la extracción de un geosintético contra el suelo, un geosintético contra otro geosintético o un revestimiento de arcilla geosintética contra un material adyacente, mediante la prueba de cizallamiento directo y mediante la prueba de extracción por separado. Los resultados de las pruebas obtenidas se utilizan en el diseño de estructuras que emplean geosintéticos, también utilizados para el control de calidad durante la construcción de estas estructuras. Es adecuado para geotextiles, geomembranas, georedes y geomallas, etc.
ISO 12957-1 El documento especifica un método de prueba índice para determinar las características de fricción de los geosintéticos en contacto con una arena estándar como se describe en EN 196-1, es decir, con una densidad y un contenido de humedad especificados, bajo una tensión normal y a una tasa constante de desplazamiento, utilizando un aparato de corte directo.
El mismo procedimiento de ensayo se puede utilizar con cualquier tipo de suelo con la densidad y el contenido de humedad que se requieran para evaluar el rendimiento en condiciones específicas o con otro geosintético bajo un esfuerzo normal y a una tasa constante de desplazamiento, utilizando un aparato de corte directo.
El procedimiento también se puede utilizar para probar barreras geosintéticas.
La prueba de tracción por cizallamiento directo para materiales geosintéticos mide principalmente las características de fricción entre materiales como geotextiles y rejillas y el suelo, lo cual es particularmente importante para el diseño de proyectos de ingeniería como la construcción de carreteras y muros de contención. Por ejemplo, al construir un muro de contención de suelo reforzado, es crucial comprender con qué fuerza pueden agarrarse los materiales y el suelo; de lo contrario, puede haber riesgo de deslizamiento o colapso. Entonces, ¿cómo se hace? Vamos a explicarlo paso a paso.
1, el equipo debe estar preparado. Se necesita un medidor de desplazamiento para medir la distancia de movimiento y una celda de carga para medir la fuerza de tracción; Todos estos deben calibrarse de antemano para garantizar la precisión de los datos. También se necesita un dispositivo de carga para aplicar presión vertical (simulando el peso del suelo) y tracción horizontal. Se utiliza un aparato de tracción de cizallamiento directo; Esta máquina tiene dos cajas, la inferior puede moverse horizontalmente mientras que la superior presiona el suelo y los materiales. Por ejemplo, los sensores deben calibrarse cada seis meses utilizando un peso estándar para comprobar si la fuerza mostrada coincide con la fuerza real. A continuación, se preparan las muestras de prueba. Los materiales geosintéticos generalmente se cortan en tiras de 20 centímetros de ancho y 30 centímetros de largo, con dimensiones específicas según las normas; Por ejemplo, la industria de la carretera puede requerir franjas más anchas. Al hacer una capa de arcilla, el contenido de humedad debe estar cerca del contenido de humedad óptimo. La compactación por capas se realiza con un apisonador, cada capa tiene 5 centímetros de espesor y se compacta 30 veces para garantizar que la densidad coincida con la del campo. El suelo también debe seleccionarse en función de los requisitos reales del proyecto, por ejemplo, suelo arenoso o arcilloso, al tiempo que se controla el contenido de humedad y la densidad. Luego, el material se coloca plano sobre el suelo, seguido de una capa de tierra en la parte superior, con los bordes alineados para evitar arrugas del material; de lo contrario, la fuerza medida puede estar subestimada.
2, se instala la muestra. El peso se agrega verticalmente o se aplica presión utilizando un dispositivo hidráulico, generalmente a niveles de 50 kPa, 100 kPa, 200 kPa y 300 kPa para simular la presión del suelo a diferentes profundidades. El suelo y el material preparados se colocan en la caja inferior del aparato de cizallamiento con la caja superior presionando hacia abajo, y la posición se ajusta para que el centro del material se alinee con la dirección de tracción. Por ejemplo, al construir un muro de contención de 3 metros de altura, la presión del suelo en la parte inferior sería de aproximadamente 300 kPa, por lo que el valor de fricción debe medirse a esta presión.
3, comienza la prueba. La tracción horizontal se controla mediante el desplazamiento, tirando lentamente del material a una velocidad típicamente de 1 milímetro por minuto; No puede ser demasiado rápido, ya que el suelo no tendría tiempo de reaccionar, lo que provocaría un aumento de las fuerzas medidas. Se tira del material hasta que se extrae por completo o se rompe, observando el modo de fallo. Durante el tirón, el medidor de desplazamiento y la célula de carga registrarán datos en tiempo real; por ejemplo, cuando se tira 2 milímetros, la fuerza puede leer 100 Newtons, a 5 milímetros la fuerza alcanza su punto máximo a 200 Newtons, y luego puede caer a 150 Newtons estables, que es la resistencia residual. Si el material se rompe, indica que el material en sí carece de resistencia; Si se desliza entre el material y el suelo, significa que no hay suficiente fricción de interfaz.
