TCVN 8871-2:2011: Tiêu Chuẩn Xác Định Lực Xé Rách Hình Thang Của Vải Địa Kỹ Thuật

Trong hệ thống quản lý chất lượng công trình hạ tầng năm 2026, lực xé rách hình thang là chỉ số đo lường khả năng kháng lại sự phát triển của một vết rách hiện có trên vải địa kỹ thuật dưới tác động của ứng suất kéo. Tiêu chuẩn TCVN 8871-2:2011 quy định phương pháp thử nghiệm này một cách nghiêm ngặt nhằm đảm bảo tính bền vững cho kết cấu nền móng.

1. Nguyên Tắc Thí Nghiệm

Mẫu thử được cắt theo hình chữ nhật, sau đó được vạch sơ đồ hình thang cân và tạo một vết cắt định trước tại đáy nhỏ. Mẫu được kẹp vào thiết bị kéo với tốc độ không đổi $(300 \pm 10)$ mm/min cho đến khi đứt hoàn toàn. Giá trị lực kéo lớn nhất ghi nhận được trong quá trình này chính là lực xé rách hình thang.

2. Yêu Cầu Về Mẫu Thử & Gia Công

2.1. Số lượng và vị trí lấy mẫu

• Số lượng: Tối thiểu 5 mẫu thử theo chiều cuộn (MD) và 5 mẫu thử theo chiều khổ (CD).
• Phạm vi lựa chọn: Không lấy mẫu trong phạm vi $1/20$ chiều rộng vải hoặc cách biên cuộn dưới 150mm.

2.2. Kích thước và vạch mẫu

Mẫu thử hình chữ nhật kích thước $(76,2 \times 201,6)$ mm. Kẻ hai đường giới hạn để kẹp mẫu là cạnh bên của hình thang cân có:

• Đáy lớn: 100 mm.
• Đáy nhỏ: 25,4 mm.
• Vết xé mồi: Dài 15,9 mm, vuông góc với cạnh đáy nhỏ tại điểm giữa.

Hình 1: Chi tiết kích thước và sơ đồ kẹp mẫu hình thang

3. Điều Kiện Và Thiết Bị Thử Nghiệm

• Môi trường phòng Lab: Nhiệt độ $(21 \pm 2)^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $(65 \pm 5)\%$.
• Thiết bị kéo: Máy kéo vạn năng có thang đo phù hợp (thường chọn thang mà kết quả nằm trong khoảng 30% – 90% lực kéo tối đa của máy).
• Ngàm kẹp: Má kẹp phẳng có chiều rộng 100 mm, chiều cao $\ge 50$ mm.

4. Cách Tiến Hành & Tính Toán Kết Quả

4.1. Thao tác kẹp mẫu

Điều chỉnh khoảng cách hai ngàm kẹp là 25,4 mm. Kẹp mẫu dọc theo hai cạnh bên của hình thang cân đã kẻ sao cho đường cắt mồi nằm chính giữa hai má kẹp.

4.2. Ghi nhận giá trị $T_x$

Lực xé rách hình thang ($T_x$) là giá trị cực đại lớn nhất trên biểu đồ quan hệ lực – biến dạng (đơn vị: Niutơn – N). Các giá trị tiêu biểu cần báo cáo bao gồm:

• Giá trị trung bình của tập mẫu.
• Độ lệch chuẩn.
• Hệ số biến thiên (CV%).

Hình 2: Đường cong quan hệ đặc trưng giữa lực kéo và biến dạng mẫu thử

5. Báo Cáo Thử Nghiệm & Lưu Mẫu

Báo cáo phải thể hiện rõ trạng thái mẫu (ướt/khô), các giá trị tiêu biểu theo từng hướng MD/CD và mọi thay đổi so với quy trình chuẩn (nếu có).

• Diện tích mẫu lưu: Tối thiểu $1 m^2$.
• Thời gian lưu mẫu: Ít nhất 28 ngày để phục vụ đối soát hoặc tranh chấp.