TCVN 8871-1:2011: Tiêu Chuẩn Xác Định Lực Kéo Giật Và Độ Giãn Dài Kéo Giật Của Vải Địa Kỹ Thuật

Trong hệ thống quản lý chất lượng công trình hạ tầng năm 2026, thí nghiệm lực kéo giật là chỉ số quan trọng nhất để đánh giá khả năng chịu ứng suất kéo của vải địa kỹ thuật khi bị tác động bởi một phần diện tích. Tiêu chuẩn TCVN 8871-1:2011 quy định phương pháp thử nghiệm nghiêm ngặt, từ khâu lấy mẫu đến xử lý số liệu trên máy kéo chuyên dụng.

1. Thuật Ngữ Và Định Nghĩa Cốt Lõi

• Lực kéo giật (Grab strength): Là giá trị lực kéo lớn nhất ghi nhận được cho đến khi mẫu thử đứt hoàn toàn (đơn vị: N hoặc kN).
• Độ giãn dài kéo giật (Grab elongation): Tỷ số (tính bằng %) giữa lượng gia tăng chiều dài và chiều dài ban đầu của mẫu.
• Lực kéo giật khi đứt (Grab breaking load): Giá trị lực kéo tại thời điểm mẫu đứt rời hoàn toàn.

2. Nguyên Tắc Thí Nghiệm

Mẫu thử có chiều rộng $100mm$ được kẹp một phần bởi hai ngàm kẹp trung tâm và bị kéo với tốc độ không đổi $(300 \pm 10)$ mm/min cho đến khi đứt. Thiết bị ghi lại liên tục biến thiên lực kéo và chiều dài giãn tương ứng để vẽ biểu đồ quan hệ.

3. Quy Cách Lấy Mẫu Và Gia Công

3.1. Số lượng mẫu thử

• Thông thường: Cắt tối thiểu 5 mẫu theo chiều cuộn (MD) và 5 mẫu theo chiều khổ (CD).
• Vị trí lấy mẫu: Không lấy trong phạm vi $1/20$ chiều rộng vải hoặc cách mép vải dưới $150mm$.

3.2. Gia công mẫu thử

Mẫu hình chữ nhật kích thước $(100 \times 200)$ mm. Tiến hành kẻ các đường định vị (xem hình 1):

• Đường dọc trục cách mép mẫu $50mm$ (tim ngàm kẹp).
• Hai đường ngang song song cách nhau $75mm$ (khoảng cách hai ngàm).

Hình 1: Sơ đồ vạch mẫu thử nghiệm kéo giật tiêu chuẩn

4. Thiết Bị Và Điều Kiện Thử Nghiệm

• Môi trường: Độ ẩm tương đối $(65 \pm 5)\%$, nhiệt độ $(21 \pm 2)^\circ\text{C}$.
• Thiết bị kéo: Máy kéo vạn năng có thang đo tối thiểu $20kN$, độ chính xác $\pm 1N$.
• Ngàm kẹp: Một ngàm có kích thước $(100 \times 50,8)$ mm và một ngàm $(25,4 \times 50,8)$ mm. Ngàm kẹp phải có khớp xoay linh hoạt.

5. Tính Toán Kết Quả Và Báo Cáo

5.1. Công thức tính độ giãn dài ($e$)

$e = 100 \times \frac{\Delta L}{L_o} (\%)$

Trong đó:

• $\Delta L$: Độ tăng chiều dài mẫu ($L_1 – L_o$).
• $L_o$: Chiều dài ban đầu ($75mm$).

Hình 2: Đường cong quan hệ lực kéo – độ giãn dài đặc trưng

5.2. Yêu cầu nghiệm thu

Báo cáo thử nghiệm phải thể hiện đầy đủ giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên theo từng chiều cuộn/khổ. Kết quả thí nghiệm theo TCVN 8871-1 có thể so sánh tương đương với ASTM D 4632.