تشير مقاومة التآكل في المنسوجات الأرضية إلى قدرتها على تحمل الاحتكاك المتكرر والتآكل الميكانيكي مع الحفاظ على سلامتها الهيكلية وقوة شدها. وهي خاصية مهمة للمنسوجات الأرضية المنسوجة وغير المنسوجة المستخدمة في الترشيح والصرف والفصل والتدعيم ومكافحة التعرية.

أثناء النقل والتركيب والردم والاستخدام طويل الأمد، قد تتلامس المنسوجات الأرضية مع جزيئات التربة والحصى والصخور وغيرها من الأسطح الخشنة. يمكن أن يؤدي الاحتكاك المتكرر إلى تلف الألياف وإضعاف بنية النسيج وتقليل قوة الشد. لذلك، يُعد اختبار مقاومة التآكل مفيدًا لتقييم متانة المنسوجات الأرضية وأدائها الميكانيكي.

أولاً: كيف يتم اختبار مقاومة التآكل في المنسوجات الأرضية؟

إحدى الطرق المختبرية الشائعة هي طريقة ورق الصنفرة/الكتلة المنزلقة. خلال الاختبار، تُثبّت عينة النسيج الأرضي بإحكام على منصة وتُفرك بسطح خشن ذي خصائص محددة. يُطبّق حمل محدد وحركة ترددية لعدد محدد مسبقًا من دورات الفرك.

بعد الفرك، تُقاس قوة الشد للعينة وتُقارن بقوة الشد لعينة مرجعية غير مفركة. تُحسب النسبة المئوية لفقدان قوة الشد باستخدام المعادلة التالية:

فقدان قوة الشد (%) = [(FA − FB) / FA] × 100

حيث:

FA = قوة الشد للعينة المرجعية

FB = قوة الشد للعينة المتآكلة

توفر النسبة المئوية لفقدان قوة الشد مؤشرًا كميًا لمدى تأثر الأداء الميكانيكي للنسيج الأرضي بالتآكل في ظل ظروف الاختبار المحددة.

ثانيًا: العوامل المؤثرة على مقاومة التآكل في المنسوجات الأرضية

تتأثر مقاومة التآكل للنسيج الأرضي بعدة عوامل، منها نوع الألياف، وبنية النسيج، وخصائص السطح، والضغط المُطبق، ومادة الكشط، وتواتر التآكل، وعدد دوراته.

قد تُظهر المنسوجات الأرضية وغير المنسوجة سلوكًا مختلفًا في مقاومة التآكل نظرًا لاختلاف بنيتها وعمليات تصنيعها. كما يؤثر اتجاه الاختبار على مقدار فقدان قوة الشد المقاسة.

للحصول على نتائج موثوقة، يجب تثبيت العينة بإحكام، والتحكم في الحمل المُطبق، والحفاظ على ثبات سطح الكشط وظروف الاختبار.

ثالثًا: المعايير الدولية ذات الصلة

يُعدّ معيار ASTM D4886-23، وهو طريقة الاختبار القياسية لمقاومة التآكل للأقمشة الجيوتقنية (طريقة ورق الصنفرة/الكتلة المنزلقة)، مرجعًا دوليًا أساسيًا لتقييم مقاومة التآكل لهذه الأقمشة باستخدام طريقة ورق الصنفرة/الكتلة المنزلقة.

ويُقدّم معيار ISO 13427:2014، الخاص بالمواد الجيوسينثيتيكية - محاكاة أضرار التآكل (اختبار الكتلة المنزلقة)، طريقة الكتلة المنزلقة لمحاكاة أضرار التآكل التي تُصيب هذه المواد.

أما بالنسبة للتطبيقات التي تتضمن التآكل الرطب، فيُقدّم معيار ISO 22182:2020 طريقة لتحديد خصائص مؤشر مقاومة التآكل للأقمشة الجيوتقنية والمنتجات ذات الصلة في الظروف الرطبة.

ويُفضّل اختيار المعيار المناسب وفقًا لنوع القماش الجيوتقني، والتطبيق المقصود، وبيئة التآكل المتوقعة.

رابعاً: لماذا تُعد مقاومة التآكل مهمة؟

تُساعد مقاومة التآكل الجيدة النسيج الأرضي على الحفاظ على خصائصه الميكانيكية أثناء التركيب والاستخدام. ويُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية عند تعرّض المادة للتربة الخشنة، أو الركام، أو الأحجار، أو الحركة الميكانيكية المتكررة.

لذا، يُمكن لاختبار مقاومة التآكل أن يدعم مراقبة الجودة، ومقارنة المواد، وتطوير المنتجات، وتقييم المتانة. مع ذلك، لا ينبغي اعتبار نتائج اختبار التآكل في المختبر مؤشرًا مباشرًا على العمر الافتراضي الفعلي، لأن الأداء الميداني قد يتأثر أيضًا بالأحمال، وظروف التربة، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، ودرجة الحرارة، والمواد الكيميائية، وغيرها من العوامل البيئية.

خامساً: جهاز اختبار مقاومة التآكل للأقمشة الجيوتكستيلية

صُمم جهاز اختبار مقاومة التآكل للأقمشة الجيوتكستيلية لتقييم مقاومة التآكل للأقمشة الجيوتكستيلية المنسوجة وغير المنسوجة، والمنتجات ذات الصلة. ويحاكي الجهاز، من خلال تطبيق ضغط مضبوط وحركة تآكل ترددية، التآكل الميكانيكي في ظروف مخبرية محددة.

وتُتيح مقارنة قوة الشد قبل وبعد التآكل بيانات قابلة للقياس حول فقدان قوة الشد ومقاومة التآكل، مما يُساعد المختبرات والمصنّعين على تقييم أداء مواد الجيوتكستيلية في مختلف التطبيقات الهندسية.