Стандартная спецификация GRI – GM13* на русском языке

Geosynthetic Institute
475 Kedron Avenue
Folsom, PA 19033-1208 USA
TEL (610) 522-8440
FAX (610) 522-8441

Редакция 18 от 05.04.2025
(График редакций – см. стр. 11)

«Методы испытаний, показатели качества и частота испытаний для геомембран из полиэтилена высокого давления (HDPE) с гладкой и текстурированной поверхностью»

Данная спецификация разработана Научно-исследовательским институтом геосинтетических материалов (GRI) при содействии входящих в его состав организаций для общего пользования. Применение данной спецификации является полностью необязательным и может быть отменено или заменено другой существующей или новой спецификацией по рассматриваемому вопросу, полностью или частично. Ни GRI, ни GSI (Институт геосинтетических материалов) , ни их подразделения не гарантируют и не берут на себя ответственность за материалы, изготовленные согласно данной спецификации, ни в настоящий момент, ни в будущем.

* - Данная стандартная спецификация GRI разработана Научно-исследовательским институтом геосинтетических материалов посредством консультаций и обзора входящих в него организаций. Спецификация будет пересматриваться не реже одного раза в 2 года или по мере необходимости, поэтому может быть изменена в любое время. Последняя редакция является действующей, а актуальная версия всегда доступна на сайте Института geosynthetic-institute.org.

1. Область применения

1.1. Данная спецификация распространяется на геомембраны из полиэтилена высокого давления (HDPE) с заданной плотностью листа не менее 0,940 г/куб. см и в диапазоне толщины от 0,75 мм до 3,0 мм. При этом рассматриваются как гладкие, так и текстурированные геомембраны.

1.2. Спецификация устанавливает минимальные физические, механические и химические свойства, которым должен соответствовать (или превышать) производимый продукт. В некоторых случаях указан диапазон значений.

1.3. В контексте систем управления качеством данная спецификация представляет собой производственный контроль качества (Manufacturing Quality Control, MQC).

Примечание 1: Под контролем качества производства понимаются меры, предпринимаемые производителем для обеспечения того, чтобы продукт соответствовал заявленным характеристикам, изложенным в данной спецификации.

1.4. Настоящая стандартная спецификация предназначена для обеспечения высокого качества и надежной работы HDPE геомембран при общем применении, однако может быть недостаточной в конкретном случае. В отдельных ситуациях могут потребоваться дополнительные испытания или более жесткие требования к показателям.

2. Ссылочные документы

2.1. Стандарты ASTM

• D792 – Определение относительной плотности (удельной массы) и плотности пластмасс методом смещения.
• D1004 – Метод испытания на начальную устойчивость к разрыву для пленок и листов пластмассы.
• D1238 – Метод испытания для измерения скорости течения термопластов с использованием экструзионного пластометра.
• D1505 – Метод испытания для определения плотности пластмасс по градиентному методу.
• D1603 – Метод испытания для определения содержания углерода в олефиновых пластмассах.
• D4218 – Метод испытания для определения содержания углерода в полиэтиленовых смесях с использованием муфельной печи.
• D4833 – Метод испытания для определения устойчивости к проколу геотекстилей, геомембран и смежных изделий.
• D5199 – Метод испытания для измерения номинальной толщины геотекстилей и геомембран.
• D5397 – Методика проведения SP‑NCTL испытания — приложение.
• D5596 – Метод испытания для исследования дисперсии углерода в геосинтетических материалах.
• D5721 – Методика термоокислительного старения геомембран из полиолефина в печи при 85°С.
• D5885 – Метод испытания для определения времени окислительной индукции (HP-OIT) полиолефиновых геосинтетиков при высоком давлении с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии.
• D5994 – Метод испытания для измерения основной толщины текстурированных геомембран.
• D6370 – Стандартный метод испытания для анализа состава резин с применением термогравиметрического анализа (TGA).
• D6693 – Метод испытания для определения прочностных свойств неармированных полиэтиленовых и гибких полипропиленовых геомембран.
• D7238 – Метод испытания воздействия на геомембрану из неармированного полиолефина с использованием флуоресцентного УФ-конденсационного аппарата.
• D7466 – Метод испытания для измерения высоты шероховатости текстурированных геомембран.
• D8117 – Стандартный метод испытания для определения времени окислительной индукции (OIT) для полиолефиновых геосинтетиков с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии.

2.2. Стандарты GRI

• GM10 – Спецификация для оценки устойчивости к растрескиванию геомембран.

2.3. Руководство по техническим вопросам Агентства по охране окружающей среды США «Quality Control Assurance and Quality Control for Waste Containment Facilities», EPA/600/R‑93/182, сентябрь 1993 г., 305 стр.

3. Определения

• Контроль качества производства (Manufacturing Quality Control, MQC) – Плановая система проверок, осуществляемых непосредственно для контроля и мониторинга производства материала, изготовленного на заводе. Обычно данный контроль производится самим производителем геосинтетических материалов и необходим для обеспечения достижения установленных минимальных (или максимальных) значений характеристик продукции. Под MQC подразумеваются мероприятия, позволяющие определить соответствие продукции требованиям по материалам и качеству изготовления, изложенным в документах по сертификации и техническим спецификациям договора.
  (Источник: EPA/600/R-93/182)
• Гарантия качества производства (Manufacturing Quality Assurance, MQA) – Плановая система мероприятий, направленная на подтверждение того, что материал изготовлен в соответствии с условиями, указанными в документах по сертификации и техническим спецификациям договора. MQA включает проверки производственных площадок, верификацию, аудиты и оценку сырья (смол, добавок) и продукции, чтобы оценить качество изготовленных материалов. Под MQA понимаются меры, предпринимаемые для определения соответствия производителя требованиям сертификации и условиям договора.
  (Источник: EPA/600/R-93/182)
• Рецептура (состав) – Смесь уникального набора ингредиентов, определяемая по их типу, свойствам и количеству. В случае геомембран из полиэтилена высокого давления (HDPE) под рецептурой понимается точный процентный состав и тип смолы (или смол), добавок и углерода.
• Номинальное значение (ном.) – Представленное значение измеряемой величины, определённое при заданных условиях, по которому может быть охарактеризован продукт.

4. Классификация материалов и состав

4.1. Данная спецификация распространяется на геомембраны из полиэтилена высокого давления (HDPE) с заданной плотностью листа не менее 0,940 г/куб. см, измеряемой по ASTM D1505 или ASTM D792 (при использовании последнего рекомендуется Метод B).

4.2. Полиэтиленовая смола, используемая для изготовления геомембраны, обычно имеет плотность не менее 0,932 г/куб. см и показатель текучести по ASTM D1238 менее 1,0 г/10 мин.

4.3. Смола должна быть из первичного материала с содержанием переработанного не более 10 %. При использовании переработанного материала он должен быть идентичен исходной HDPE смоле.

4.4. Добавление вторичного сырья любого типа в состав не допускается.

5. Физические, механические и химические требования

5.1. Геомембрана должна соответствовать требованиям по показателям, приведённым в Таблицах 1 и 2. Таблица 1 предназначена для гладких HDPE геомембран, а Таблица 2 – для односторонне и двусторонне текстурированных HDPE геомембран. Каждая таблица представлена как с указанием английских, так и метрических (СИ) единиц. Перевод единиц измерения является рекомендательным.

Примечание 3: Значения прочностных показателей в данной спецификации первоначально базировались на методе ASTM D638, предусматривающем испытание при температуре 23°С ± 2°С. В связи с утверждением ASTM D6693 вместо ASTM D638, настоящая спецификация GRI учитывает данный факт. Различие состоит в том, что ASTM D6693 использует температуру испытания 21°С ± 2°С, при этом числовые значения прочности и удлинения сохраняются. При возникновении разногласий для испытаний следует использовать температуру 23°С ± 2°С.

Примечание 4: Из данной спецификации специально исключены некоторые испытания, часто включаемые в другие спецификации HDPE, поскольку они устарели, неактуальны или дают данные, несущественные для рутинного контроля качества производства. Исключённые испытания включают:

• Испаряемость (Volatile Loss)
• Абсорбцию воды (Water Absorption)
• Размерную стабильность (Dimensional Stability)
• Устойчивость к озону (Ozone Resistance)
• Коэффициент линейного расширения
• Модуль упругости
• Устойчивость при закопке в почву (Resistance to Soil Burial)
• Удар при низкой температуре (Low Temperature Impact)
• Растяжимый удар (Tensile Impact)
• ESCR тест (D1693)
• Прочность шва при полевых условиях (Field Seam Strength)
• Тест для широких листов (Wide Width Tensile)
• Многоосевой разрыв (Multi-Axial Burst)
• Пропускная способность водяного пара (Water Vapor Transmission)
• Различные испытания на токсичность

Примечание 5: В спецификацию включены следующие испытания, не типичные для других спецификаций HDPE, поскольку они актуальны и важны с точки зрения современных производственных процессов:

• Время окислительной индукции
• Старение в печи (Oven Aging)
• Устойчивость к ультрафиолетовому излучению
• Высота шероховатости текстурированного листа (см. Примечание 6)

Примечание 6: Минимальное среднее значение высоты шероховатости не отражает ожидаемую силу межфазного сдвига (interface shear strength). Сдвиговая прочность геомембраны зависит от конкретных условий площадки и свойств продукта, и должна определяться посредством прямого испытания сдвига согласно ASTM D5321/ASTM D6243. Такое испытание должно быть включено в протокол контроля качества объекта или может быть исключено по согласованию инженера-проектировщика и заказчика.

Примечание 7: Некоторые испытания, направленные на отдельные свойства, обновлены в соответствии с современными стандартами. В их число входят:

• Определение толщины текстурированного листа
• Испытание на устойчивость к проколу
• Испытание на устойчивость к растрескиванию
• Оценка дисперсии углеродо-содержащей добавки (при интерпретации согласно ASTM D5596 допускается включать только окрылённые сферические агломераты).

5.2. Значения, приведённые в таблицах данной спецификации, трактуются строго в соответствии с указанными методами испытаний и не представляют собой минимальное среднее значение рулона (MARV) или максимальное среднее значение рулона (MaxARV).

5.3. Свойства HDPE геомембраны должны проверяться с минимальной частотой, указанной в Таблицах 1 и 2. Если конкретный метод испытания не содержит описания процедуры отбора проб, образцы должны отбираться равномерно по всей ширине рулона.

Примечание 8: Данная спецификация ориентирована на производственный контроль качества (MQC). Испытания на соответствие (conformance testing) и мероприятия по гарантии качества производства (MQA) проводятся по усмотрению покупателя и/или инженера по качеству.

6. Отделка и внешний вид

6.1. Гладкая геомембрана должна иметь хороший внешний вид и быть свободной от дефектов, способных повлиять на заявленные характеристики.

6.2. Текстурированная геомембрана должна иметь равномерное текстурированное покрытие и не содержать скоплений текстурирующего материала или дефектов, негативно влияющих на свойства геомембраны.

6.3. Общие производственные процедуры должны осуществляться в соответствии с внутренними стандартами контроля качества производителя.

7. Отбор проб для контроля качества (MQC)

7.1. Отбор проб должен осуществляться согласно конкретным методам испытания, указанным в Таблицах 1 и 2. Если метод испытания не содержит описания процедуры отбора проб, образцы выбираются равномерно по всей ширине рулона.

7.2. Количество испытаний должно соответствовать требованиям, установленным в соответствующих методах испытания (Таблицы 1 и 2).

7.3. Среднее значение результатов испытаний рассчитывается согласно конкретному стандарту и сравнивается с минимальным значением, указанным в таблицах (то есть приведённые значения – минимальные средние («min. ave.»)).

8. Повторное испытание и отклонение продукции (MQC)

8.1. Если результаты испытания не соответствуют требованиям спецификации, повторное испытание для подтверждения соответствия или отклонения продукции проводится согласно производственному протоколу, изложенному в руководстве по качеству производителя.

9. Упаковка и маркировка

9.1. Геомембрана должна наматываться на прочное ядро или сегменты ядра и быть надежно закреплена с использованием специализированных стяжек, ремней или иных подходящих средств. Рулоны должны обеспечивать безопасную транспортировку до места доставки, если иное не оговорено в контракте или заказе.

10. Сертификация

10.1. По требованию покупателя, указанному в контракте или заказе, вместе с поставляемой продукцией должен быть предоставлен сертификат производителя, подтверждающий, что материал изготовлен и испытан в соответствии с данной спецификацией, а также отчёт с результатами испытаний.

(1) Средние MD и XMD рассчитываются на основе 5 образцов для каждого направления. Удлинение при текучести измеряется на участке 33 мм, разрывное — на 50 мм. (2) Напряжение при текучести для расчёта нагрузки в SP‑NCTL должно соответствовать среднему значению MQC‑испытаний производителя. (3) Допустимо использование альтернативных методов ASTM D1603 (пробная печь) или ASTM D6370 (TGA) при установленной корреляции с ASTM D4218 (печной метод). (4) Оценка дисперсии углеродных добавок учитывает только окрылённые сферические агломераты. Анализ проводится по 10 изображениям: 9 должны соответствовать Категориям 1 или 2, 1 — Категории 3. (5) Производитель выбирает любой из представленных методов определения ОИТ для оценки антиоксиданта в геомембране. (6) Испытания рекомендуется проводить через 30 и 60 дней для сравнения с результатами после 90 дней. (7) Условия испытания: 20 часов УФ-облучения (75°С) и 4 часа конденсации (60°С). (8) Метод не рекомендуется, поскольку высокая температура стандартного ОИТ может исказить результаты для некоторых антиоксидантов в образцах после УФ-облучения. (9) Устойчивость к УФ-облучению оценивается по проценту сохраняемого показателя, независимо от исходного значения.

(1) Для текстурированной геомембраны с гладким сварным краем берут по одному образцу с каждого края, находящегося в пределах 6 дюймов (150 мм). Их значения указываются отдельно от толщины текстурированной области. (2) При измерении двусторонне текстурированных листов стороны чередуются. (3) Средние MD и XMD рассчитываются на основе 5 образцов для каждого направления. Удлинение при текучести измеряется на участке 33 мм, разрывное — на 50 мм. (4) Испытание SP‑NCTL не применимо к геомембранам с текстурированной или неровной поверхностью. Его проводят на гладких краях рулонов или гладких листах, изготовленных по той же формуле. Напряжение для расчёта нагрузки должно соответствовать среднему значению MQC‑испытаний производителя. (5) Допустимы альтернативные методы ASTM D1603 (пробная печь) или ASTM D6370 (TGA), если они коррелируют с ASTM D4218 (печной метод). (6) Оценка дисперсии углеродных добавок учитывает только окрылённые сферические агломераты. Анализ проводится по 10 изображениям: 9 должны соответствовать Категориям 1 или 2, 1 — Категории 3. (7) Производитель выбирает любой из представленных методов определения ОИТ для оценки антиоксиданта в геомембране. (8) Испытания образцов рекомендуется проводить через 30 и 60 дней для сравнения с результатами после 90 дней. (9) Условия испытания: 20 часов УФ-облучения (75°С) и 4 часа конденсации (60°С). (10) Метод не рекомендуется, так как высокая температура стандартного OIT может исказить результаты для некоторых антиоксидантов в образцах, подвергнутых УФ-облучению. (11) Устойчивость к УФ-облучению оценивается по проценту сохраняемого показателя, независимо от исходного результата.

График принятия и пересмотра спецификации HDPE (GRI)

• Принята: 17 июня 1997 г.
• Редакция 1 (20 ноября 1998 г.): Изменена дисперсия углеродо-содержащей добавки – ранее допускалось наличие 2 просмотров в Категории 3, теперь все 10 просмотров должны относиться к Категориям 1 или 2; снижено значение удержания УФ с 60 % до 50 %.
• Редакция 2 (29 апреля 1999 г.): В Примечание 5 после описания дисперсии углеродо-содержащей добавки добавлено: «(При анализе по ASTM D5596 допускается включать в оценку только окрылённые сферические агломераты)», а также внесены изменения в Примечание 4 таблиц.
• Редакция 3 (28 июня 2000 г.): Добавлен новый раздел 5.2, уточняющий, что числовые значения в таблицах не являются минимальными средними значениями рулона (MARV) или максимальными средними значениями рулона (MaxARV); интерпретация производится согласно назначенному методу испытания.
• Редакция 4 (13 декабря 2000 г.): Допущена одна категория 3 для дисперсии углеродо-содержащей добавки; унифицирована терминология до «прочность» и «удлинение».
• Редакция 5 (15 мая 2003 г.): Увеличено минимально допустимое время устойчивости к растрескиванию с 200 до 300 часов.
• Редакция 6 (23 июня 2003 г.): Принят ASTM D6693 вместо ASTM D638 для испытаний на tensile strength; добавлено Примечание 2.
• Редакция 7 (20 февраля 2006 г.): Добавлено Примечание 6, разъясняющее понятие высоты шероховатости с точки зрения shear strength.
• Редакция 8: Удалена рекомендованная гарантия из спецификации.
• Редакция 9 (1 июня 2009 г.): Заменён тест GRI‑GM12 для определения высоты шероховатости текстурированных геомембран на ASTM D7466.
• Редакция 10 (11 апреля 2011 г.): Добавлены альтернативные методы испытаний для определения содержания углеродо-содержащей добавки.
• Редакция 11 (13 декабря 2012 г.): Заменён GRI‑GM11 на соответствующий ASTM D7238.
• Редакция 12 (14 ноября 2014 г.): Увеличено минимальное допустимое время устойчивости к растрескиванию с 300 до 500 часов; повышена минимальная высота шероховатости текстурированного листа с 10 до 16 мил (0,25 до 0,40 мм).
• Редакция 13 (4 ноября 2015 г.): Удалена сноска (Примечание 1) по высоте шероховатости из таблиц.
• Редакция 14 (6 января 2016 г.): Исключено испытание методом «trouser tear» из Примечания 5.
• Редакция 15 (9 сентября 2019 г.): Проведено редакционное обновление для гармонизации таблиц.
• Редакция 16 (17 марта 2021 г.): Обновлён стандарт испытания времени окислительной индукции с ASTM D3895 на ASTM D8117.
• Редакция 17 (17 июля 2023 г.): Добавлены требования к толщине сварных краёв текстурированной геомембраны (Примечание 8).
• Редакция 18 от 05.04.2025: Удалено Примечание 8 и уточнено описание сварного края текстурированной геомембраны в Таблицах 2(a) и 2(b).

Copyright © 2017 Geosynthetic Institute – все права защищены.

Источник: адаптированный перевод Стандартной спецификации GRI GM13 на русский язык. Оригинал можно скачать здесь>.

О новой редакции GRI GM13 №19 от 11.06.2025 читайте здесь>.