Slide 1

Транскрипт

1 EVROPSKA UNIJA VLADA RUMUNIJE VLADA REPUBLIKE SRBIJE Strukturni fondovi Logo projekta / Logo Vodećeg partnera ЕВРОПСКА ТЕХНОЛОШКА ПЛАТФОРМА ЗА БУДУЋНОСТ ТЕКСТИЛА И ОДЕЋЕ ВИЗИЈА ЗА 2020 Будући правци истраживачког развоја високоиновативних производа Проф. др Јован Степановић, ОРГАНИЗАЦИЈА ПРЕДАВАЊА Април 2016, Зрењанин, Србија У оквиру пројекта Анализа иновације и способност сарадње и развојних могућности малих и средњих предузећа у прекограничној области Србије и Румуније инспирисан од стране културне баштине српског и румунског народа

2 ГЕОТЕКСТИЛ Истраживање деформационих карактеристика нетканих геотекстилних материјала од полиестарских и полипропиленских влакана

3 Дефиниција геотекстила "Геотекстил је планаран, пропусан, полимерни (синтетички или природни) текстилни материјал, који може бити неткани, плетени или ткани, који се користи у додиру с тлом и/или другим материјалима у геотехничким и осталим грађевинским захватима"

4 Подела геосинтетика

5 Карактеристике најчешће коришћених (полиестарских и полипропиленских) валакана за израду геотекстила

6 Подручја примене геотекстилних материјала и пратећи хармонизовани стандарди

7 Функције геотекстилних материјала -Филтарска -Носећа -Дренажна -Разделна -Заштитна -Арматурна

8 Производња нетканог геотекстила Влакна се допремају од произвођача у чврсто пресованим балама од kg која као таква нису погодна за прераду већ их је потребно отварањем и мешањем уз додатак антистатичких средстава припремити за даљу прераду. Тако припремљене мешавине влакана прерађују се на гребенаљкама у копрену. Копрена се води на унакрсни полагач који обавља вишеструко унакрсно полагање слојева копрене на одводну траку постављену нормално на правац копрене. У зависности од кретања транспортера и брзине полагања копрене добија се угао положене копрене у пелцу. Овако добијени пелц води се кроз машину за иглање која га учвршћује механичким путем. Механичко учвршћивање осим иглањем се може вршити и прошивањем и хидроуплитањем.

9 Угао слагања копрене у пелцу - угао слагања копрене у пелцу [ ]

10 Угао слагања копрене у пелцу Угао слагања копрене у пелцу се може добити из релације: где је α угао слагања копрене у пелцу [ о ] v p брзина кретања пелца (брзина транспортера са пелцом) m/мин. v к брзина кретања копрене (брзина транспортера са копреном) m/мин.

11 Изглед игала за производњу нетканих геотекстила

12 Процес иглања

13 Утицај броја убода на структуру геотетстила Изглед нетканог текстилног материјала површинске масе од 50 g/m 2 sa a) 75 уб/cm 2 б) 150 уб/cm 2 в) 225 уб/cm 2

14 Модел Лесерича је реолошки модел који описује понашање нетканих геоекстила Модел Лесерича Тело Лесерича (L) представља редну везу Њутновог (N) и Kелвиновог модела (K) L = N K

15 Испитивање геотекстила на прекидну силу и издужење при максималној сили према (SRPS EN ISO 10319:2012) Испитивање затезањем методом широког лабораторијског узорка (200 х 100 cm)

16 График сила-издужење

17 Први (а) и други (б) извод функције графика сила-издужење (а) (б)

18 Испитивање статичког пробијања нетканог геотекстила (CBR) према SRPS EN ISO 12236:2012 Испитивање пробијања узорака геотекстила, фиксираних у челични прстен, са челичним клипом пречника 50 ± 0,5 mm

19 Производни параметри поступка иглања који су коришћени при производњни испитиваних геотекстила

20 Испитивање прекидне силе по дужини (а) и ширини (б) геотекстила од полиестарских регуларних (ПЕС А) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака (а) (б)

21 Испитивање прекидне силе по дужини (а) и ширини (б) геотекстила од полиестарских рециклираних (ПЕС Б) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака (а) (б)

22 Испитивање прекидне силе по дужини (а) и ширини (б) геотекстила од полипропиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака (а) (б)

23 Испитивање деформација при највећем оптерећењу по дужини (а) и ширини (б) геотекстила од полиестарских регуларних (ПЕС А) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака (а) (б)

24 Испитивање деформација при највећем оптерећењу по дужини (а) и ширини (б) геотекстила од полиестарских рециклираних (ПЕС Б) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака (а) (б)

25 Испитивање деформација при највећем оптерећењу по дужини (а) и ширини (б) геотекстила од полипропиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака (а) (б)

26 Испитивање прекидне силе (упоредни преглед) по дужини геотекстила од полиестарских регуларних (ПЕС А), рециклираних (ПЕС Б) и полипиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака kn 6 5 Геотекстил T-150 Пес А Геотекстил T-150 Пес Б Геотекстил T-150 ПП Геотекстил T-200 Пес A Геотекстил T-200 Пес Б 4 Геотекстил T-200 ПП Геотекстил T-250 Пес A Геотекстил T-250 Пес Б Геотекстил T-250 ПП Геотекстил T-300 Пес A Геотекстил T-300 Пес Б Геотекстил T-300 ПП Геотекстил T-500 Пес A 0 Узорак 1 Узорак 2 Узорак 3 Узорак 4 Узорак 5 Геотекстил T-500 Пес Б Геотекстил T-500 ПП

27 Испитивање прекидне силе (упоредни преглед) по ширини геотекстила од полиестарских регуларних (ПЕС А), рециклираних (ПЕС Б) и полипиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака kn Геотекстил T-150 Пес А Геотекстил T-150 Пес Б Геотекстил T-150 ПП Геотекстил T-200 Пес A Геотекстил T-200 Пес Б Геотекстил T-200 ПП Геотекстил T-250 Пес A Геотекстил T-250 Пес Б Геотекстил T-250 ПП Геотекстил T-300 Пес A Геотекстил T-300 Пес Б Геотекстил T-300 ПП Геотекстил T-500 Пес A Геотекстил T-500 Пес Б 0 Узорак 1 Узорак 2 Узорак 3 Узорак 4 Узорак 5 Геотекстил T-500 ПП

28 Испитивање силе на граници еластичности (упоредни преглед) по дужини геотекстила од полиестарских регуларних (ПЕС А), рециклираних (ПЕС Б) и полипиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака kn 3 2,5 2 Геотекстил T-150 Пес А Геотекстил T-150 Пес Б Геотекстил T-150 ПП Геотекстил T-200 Пес A Геотекстил T-200 Пес Б Геотекстил T-200 ПП Геотекстил T-250 Пес A 1,5 Геотекстил T-250 Пес Б Геотекстил T-250 ПП 1 Геотекстил T-300 Пес A Геотекстил T-300 Пес Б 0,5 0 Узорак 1 Узорак 2 Узорак 3 Узорак 4 Узорак 5 Геотекстил T-300 ПП Геотекстил T-500 Пес A Геотекстил T-500 Пес Б Геотекстил T-500 ПП

29 Испитивање силе на граници еластичности (упоредни преглед) по ширини геотекстила од полиестарских регуларних (ПЕС А), рециклираних (ПЕС Б) и полипиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака kn 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Геотекстил T-150 Пес А Геотекстил T-150 Пес Б Геотекстил T-150 ПП Геотекстил T-200 Пес A Геотекстил T-200 Пес Б Геотекстил T-200 ПП Геотекстил T-250 Пес A Геотекстил T-250 Пес Б Геотекстил T-250 ПП Геотекстил T-300 Пес A Геотекстил T-300 Пес Б Геотекстил T-300 ПП Геотекстил T-500 Пес A 0 Узорак 1 Узорак 2 Узорак 3 Узорак 4 Узорак 5 Геотекстил T-500 Пес Б Геотекстил T-500 ПП

30 Испитивање силе пробијања геотекстила од полиестарских регуларних (ПЕС А), рециклираних (ПЕС Б) и полипропиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака kn 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Геотекстил T-150 Пес А Геотекстил T-150 Пес Б Геотекстил T-150 ПП Геотекстил T-200 Пес A Геотекстил T-200 Пес Б Геотекстил T-200 ПП Геотекстил T-250 Пес A Геотекстил T-250 Пес Б Геотекстил T-250 ПП Геотекстил T-300 Пес A Геотекстил T-300 Пес Б Геотекстил T-300 ПП Геотекстил T-500 Пес A 0 Узорак 1 Узорак 2 Узорак 3 Узорак 4 Узорак 5 Геотекстил T-500 Пес Б Геотекстил T-500 ПП

31 Испитивање дебљине геотекстилних материјала од полиестарских регуларних (ПЕС А), рециклираних (ПЕС Б) и полипропиленских (ПП) влакана, површинских маса од 150, 200, 250, 300 и 500 g/m² за свих 5 узорака

32 На сликама у наставку приказана је веза силе на граници еластичности и површинске масе геотекстила од регуларних (ПЕС А) влакана, рециклираних (ПЕС Б) влакана и полипропилеских (ПП) влакна (а), као и веза силе на граници еластичности и угла слагања копрене у пелцу (б). (а) Пес А (б)

33 (а) Пес Б (б) (а) ПП (б)

34 Моделовање испитиваних геотекстилних материјала Фитовањем експериментално добијених података у облику једначине: у одговарајућем програмском пакету, одређене су вредности коефицијента "а" и "б". У табели на следећем слајду су дате вредности коефицијената модела а и б, добијени на основу реолошког модела који је постављен на бази експерименталних података за геотекстилне материјале од ПЕС А, ПЕС Б и ПП влакана.

35 Коефицијенти модела до границе еластичности

36 На сликама у наставку приказане су зависности сила издужење (реалне и по математичком моделу) геотекстила у зони еластичних деформација ПЕС А геотекстила. Реална крива (црна боја) је резултат експерименталних резултата. Црвена крива (крива по моделу) је настала апроксимацијом експерименталних резултата и математичког модела који описује понашање Лесеричевог тела, док зелена линија описује релативну грешку модела. Релативна грешка модела је одређена из једначине: Где је: r е - релативна грешка модела (%) F е стварна вредност силе истезања геотекстила (измерена на динамометру) F m сила истезања одређена на основу математичког модела

37 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 150 и 200 ПЕС А а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 150 Пес А б а 200 Пес А б

38 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 250 и 300 ПЕС А а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 250 Пес А б а 300 Пес А б

39 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 500 ПЕС А а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 500 Пес А б

40 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 150 и 200 ПЕС Б а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 150 Пес Б б а 200 Пес Б б

41 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 250 и 300 ПЕС Б а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 250 Пес Б б а 300 Пес Б б

42 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 500 ПЕС Б а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 500 Пес Б б

43 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 150 и 200 ПП а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 150 ПП б а 200 ПП б

44 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 250 и 300 ПП а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 250 ПП б а 300 ПП б

45 Зависност сила-издужење (реална и по моделу) геотекстила 500 ПП а - у правцу дужине, б - у правцу ширине а 500 ПП б

46 Закључак На основу извршених испитивања и приказаних резултата може се закључити да механичке карактеристике нетканих геотекстилних материјала зависе од њихових структурних и конструктивних решења, као и од технолошких услова израде. При томе, најзначајнију улогу имају структурне и физичко-механичке карактеристике влакана, оријентација влакана, површинска маса геотекстила и густина иглања у процесу формирања производа. На основу приложених резултата испитаних узорака геотекстилних материјала, доказано је да неткани геотекстилни материјали од регуларних ПЕС А влакана имају боље карактеристике у односу на геотекстилне материјале од рециклираних ПЕС Б а да геотекстилни материјали произведени од ПП влакана показује боље карактеристике у односу на ПЕС А геотекстилне материјале, те су самим тим и поузданији материјали за изградњу путева, аутопутева, инфраструктуре и објеката. У раду је на основу физичких модела и експерименталних резултата развијен реолошки модел који може послужити за симулацију понашања нетканих геотекстилних материјала од ПЕС и ПП влакана. Модел описује понашање геотекстила при оптерећењима до границе еластичних деформација. Развијени модели могу послужити за предвиђање граничних оптерећења нетканих ПЕС и ПП геотекстила, после којих настају неповратне деформације ових материјала.

47 Хвала вам на пажњи!