Thiết bị ba trục quy mô lớn cho đất hạt thô

Mô tả sản phẩm

Thiết bị ba trục quy mô lớn cho đất hạt thô

1. Mô tả

Đây là hệ thống thử nghiệm ba trục quy mô lớn được điều khiển bằng servo, hiệu suất cao, được thiết kế đặc biệt để thử nghiệm ba trục tĩnh và động đối với vật liệu địa chất hạt thô, bao gồm sỏi, đá lấp, đá dăm đường sắt và vật liệu xây dựng đập. Các thiết bị địa kỹ thuật thông thường thường không thể đáp ứng được yêu cầu thử nghiệm đối với các loại vật liệu này do có chứa các hạt lớn.
Hệ thống chứa mẫu vật lên đếnĐường kính 300 mm và chiều cao 600 mm, đảm bảo rằng cỡ mẫu đủ so với kích thước hạt tối đa, do đó mang lại các thông số kỹ thuật đại diện và đáng tin cậy.
Các khả năng được hỗ trợ bao gồm kiểm tra ba trục kiểm soát biến dạng và kiểm soát ứng suất (UU, CU, CD), kiểm tra đường ứng suất, kiểm tra rò rỉ ba trục áp suất cao, cố kết K₀, cố kết dị hướng và tải tuần hoàn tần số thấp với dạng sóng do người dùng xác định (ví dụ: sóng địa chấn hình sin, tam giác, vuông, ngẫu nhiên và nhập khẩu).
Hệ thống này hoàn toàn tự động thông qua phần mềm kiểm tra chuyên dụng dựa trên Windows để thực hiện kiểm soát, thu thập dữ liệu và phản hồi theo thời gian thực. Các biến chính như tải trọng trục, áp suất giới hạn, áp suất ngược và tốc độ tải có thể được điều khiển đồng thời, độc lập và tự động. Các mô-đun tùy chọn bao gồm thử nghiệm từ biến ba trục, hiệu chuẩn cảm biến và thử nghiệm đất không bão hòa bằng kỹ thuật dịch chuyển trục.
Bộ máy tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế chính:ASTM D7181, ASTM D4767, ASTM D3999, BS 1377 và ISO 17892-8/9.

2. Tiêu chuẩn kiểm tra

• ASTM D7181
• ASTM D4767
• ASTM D3999
• BS 1377
• ISO 17892-8/9

Chúng bao gồm các phương pháp thử nghiệm ba trục tĩnh, ba trục động và thoát nước/không thoát nước đối với đất hạt thô.

3. Đặc điểm kỹ thuật

tham số	Giá trị / Phạm vi điển hình
Kích thước mẫu vật	đường kính 300 mm. × chiều cao 600 mm
Tải trọng khung	1500 kN (điện-servo) hoặc 250 kN (bộ truyền động thủy lực)
Áp suất làm việc của buồng áp suất	ví dụ: 1 MPa (xếp hạng an toàn > 2× áp suất làm việc)
Tần số tải động	Lên đến 10 Hz
Hỗ trợ dạng sóng	Sóng hình sin, tam giác, vuông, ngẫu nhiên, do người dùng xác định/sóng địa chấn
Độ phân giải thay đổi âm lượng	Xuống tới 0,001 ml (để hấp thụ bão hòa)
Nguồn điện	Tiêu chuẩn 220 V, không có máy nén khí bên ngoài hoặc bộ nguồn thủy lực (ở nhiều cấu hình)
Phạm vi nhiệt độ tùy chọn	-30°C ~ +80°C
Áp suất hạn chế cao tùy chọn	Lên đến 100 MPa (đối với nghiên cứu lỗ khoan sâu hoặc hydrat)

4. Chi tiết

• Đang tải chế độ điều khiển: Tải theo chu kỳ tần số thấp, được kiểm soát biến dạng, được kiểm soát ứng suất.
• Các loại hợp nhất: Hợp nhất K₀, cố kết dị hướng.
• Kiểm tra nâng cao: Rò rỉ ba trục áp suất cao, kiểm tra đường ứng suất, ba trục thực (kiểm soát ứng suất chính độc lập tùy chọn).
• Thí nghiệm đất không bão hòa: Kỹ thuật dịch trục (ATT) với phạm vi hút điển hình 0–100 kPa.
• Tự động hóa: Phần mềm chuyên dụng để tự động hóa hoàn toàn, thu thập dữ liệu, phản hồi theo thời gian thực; tùy chọn cơ cấu nâng và trượt buồng áp suất có động cơ để xử lý mẫu dễ dàng.
• Cảm biến: Đo lường độ chính xác cao của tải trọng dọc trục, chuyển vị, áp lực nước lỗ rỗng, áp suất giới hạn/ngược và sự thay đổi thể tích.
• Tiện ích bổ sung tùy chọn:
  • Các phần tử uốn (sóng P và sóng S, cấu hình dọc và ngang)
  • Đo biến dạng cục bộ (Cảm biến hiệu ứng Hall hoặc LVDT)
  • Mô-đun điều khiển nhiệt độ (bể tuần hoàn)
  • Tùy chọn khung tải thủy lực (để thử nghiệm động 10 Hz tần số cao, ví dụ: chấn lưu đường sắt và mô phỏng địa chấn)

5. Ứng dụng

• Nghiên cứu tính chất kỹ thuật của đất hạt thô (sỏi, đá lấp, đá dăm đường sắt, vật liệu xây dựng đập)
• Xác định các thông số tĩnh và động cho đập đất đá cao, lớp nền, nền móng và các dự án cải tạo
• Mô phỏng đường ứng suất, đặc tính thấm, đánh giá khả năng hóa lỏng
• Hành vi của đất không bão hòa
• Đất đóng băng, hydrat, địa kỹ thuật sâu (với tùy chọn áp suất cao)
• Phản ứng biến dạng lớn dưới tác dụng của sóng địa chấn

6. Thuận lợi

• Kích thước mẫu lớn: 300 mm × 600 mm đảm bảo tỷ lệ kích thước hạt trên mẫu đại diện.
• Độ cứng cao và khả năng chịu tải cao: lên tới 1500 kN để kiểm tra đất hạt thô dày đặc, chắc chắn.
• Tải đa năng: hỗ trợ đường dẫn tĩnh, động, ứng suất, K₀, cố kết dị hướng, v.v.
• Đo lường có độ chính xác cao: độ phân giải thay đổi thể tích xuống 0,001 ml để theo dõi độ bão hòa chính xác.
• Tự động hóa cao: Hoạt động được điều khiển bằng phần mềm giúp giảm thiểu lỗi của con người.
• Hoạt động khép kín: hầu hết các cấu hình không yêu cầu máy nén hoặc bộ phận thủy lực bên ngoài; chạy êm ở điện 220V.
• Khả năng mở rộng mạnh mẽ: ba trục thực sự tùy chọn, kiểm soát nhiệt độ, các bộ phận uốn, đất không bão hòa, mô-đun áp suất cao, v.v.
• Tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế lớncho kết quả được công nhận trên toàn cầu.

7. Tham số

8. Chọn gì (Hướng dẫn cấu hình)

• Cấu hình cơ bản: Khung tải tiêu chuẩn (ví dụ: 250 kN hoặc 1500 kN), buồng áp suất 300 mm – thích hợp cho các thử nghiệm ba trục tĩnh thông thường (CU, CD) và thử nghiệm độ thấm trên đất hạt thô.
• Yêu cầu thử nghiệm động: Chọn khung tải thủy lực (10 Hz) có hỗ trợ sóng hình sin, sóng địa chấn, v.v. – lý tưởng cho nghiên cứu hóa lỏng chấn lưu và địa chấn.
• Thí nghiệm đất không bão hòa: Thêm mô-đun điều khiển hút dịch trục.
• Yêu cầu mô đun biến dạng nhỏ: Thêm các phần tử uốn (sóng P/S) và cảm biến biến dạng cục bộ hiệu ứng Hall.
• Con đường căng thẳng phức tạp: Chọn tùy chọn ba trục thực sự (điều khiển σ₁, σ₂, σ₃ độc lập).
• Mô phỏng môi trường: Thêm module điều khiển nhiệt độđể kiểm tra nhiệt độ đông lạnh hoặc tăng cao.
• Áp suất giam giữ cực cao(ví dụ: đá sâu hoặc hydrat): Chọn tùy chọn áp suất cao (lên tới 100 MPa).

Người dùng có thể kết hợp các mô-đun trên theo mục tiêu và ngân sách nghiên cứu.

9. Quy trình xử lý

Tài liệu không cung cấp biểu đồ dòng chảy cụ thể. Một quy trình điển hình để thử nghiệm ba trục hạt thô quy mô lớn (suy ra từ khả năng của hệ thống) như sau:

• Chuẩn bị mẫu: Chuẩn bị đường kính 300 mm. × mẫu đất hạt thô cao 600 mm (ví dụ, bằng cách nén lớp hoặc rung).
• Lắp đặt mẫu: Đặt mẫu lên đế buồng áp suất; lắp ráp đá xốp, giấy lọc, màng cao su; bịt kín và nối các đường áp lực lỗ rỗng và áp lực ngược.
• Độ bão hòa: Áp dụng áp lực hạn chế và áp lực ngược; thực hiện xả CO₂, khử độ bão hòa nước và kiểm tra giá trị B (có thể chấp nhận ≥0,95).
• Hợp nhất: Áp dụng áp lực giới hạn mục tiêu – cố kết đẳng hướng, K₀ hoặc dị hướng; ghi âm thay đổi âm lượng.
• Giai đoạn tải:
  • Kiểm tra tĩnh: Tải được kiểm soát biến dạng hoặc kiểm soát ứng suất (có thể điều chỉnh tốc độ) cho đến khi hỏng hoặc biến dạng mục tiêu.
  • Kiểm tra động: Đặt dạng sóng, tần số, số chu kỳ cho tải tuần hoàn tần số thấp.
  • Kiểm tra đường dẫn ứng suất: Kiểm soát đồng thời ứng suất dọc trục và áp suất giới hạn theo đường dẫn đã định sẵn.
• Thu thập dữ liệu: Tự động ghi lại tải trọng dọc trục, chuyển vị, áp lực nước lỗ rỗng, áp suất giới hạn và sự thay đổi thể tích trong suốt quá trình thử nghiệm.
• Chấm dứt: Tự động dừng khi đạt đến điều kiện cuối (ví dụ: giới hạn biến dạng, số chu kỳ hoặc hóa lỏng). Dỡ và tháo dỡ mẫu vật.
• Xử lý dữ liệu và báo cáo: Phần mềm tự động vẽ đồ thị các đường cong ứng suất-biến dạng, áp lực lỗ rỗng so với chu trình, đường ứng suất hiệu quả, v.v. và đưa ra báo cáo thử nghiệm.