Thiết bị cắt trực tiếp không bão hòa tự động

Mô tả sản phẩm

Thiết bị cắt trực tiếp không bão hòa hoàn toàn tự động

Sự miêu tả

Thiết bị này là mộtthiết bị cắt trực tiếp không bão hòa hoàn toàn tự động, mô hìnhBTU-2UVàBTU-2UM, dùng để xác định các thông số cường độ cắt của đất không bão hòa trong các điều kiện hút khác nhau. Nó sử dụng tải tự động được điều khiển bằng vi máy tính, được trang bị cảm biến có độ chính xác cao và thiết bị xả bong bóng tự động, đồng thời hỗ trợ kiểm soát nhiệt độ dưới dạng tùy chọn.

Chủ yếuFăn:

• Kích thước mẫu: Ø61,8×H20 mm (các kích thước khác tùy chọn).
• Tải bình thường: Điều khiển tự động 2U – 0‑400 kPa; Điều khiển tự động 2UM – 0‑3200 kPa.
• Độ dịch chuyển thông thường: 0‑12,7 mm, độ chính xác 0,003 mm, độ phân giải 0,001 mm.
• Lực cắt ngang: Loadcell 2U – 5 kN; Cảm biến tải trọng 2UM – 10 kN, độ chính xác ±0,1% FS.
• Tốc độ cắt: 0,0001‑6 mm/phút, điều chỉnh vô cấp.
• Áp lực nước lỗ rỗng: 0‑0,1 MPa, độ chính xác 0,1 kPa, độ phân giải 0,1 kPa.
• Áp suất không khí lỗ rỗng: 0‑0,9 MPa, độ chính xác 1 kPa.
• Đo thay đổi thể tích: 0‑100 mL, độ chính xác ±0,01 mL, độ phân giải 0,001 mL.
• Đĩa gốm: 500 kPa khí vào cao, nhập khẩu từ Mỹ.
• Phương pháp điều khiển: Bàn phím màng 16 phím + LCD 240×128.
• Phần mềm thu thập và xử lý: Bao gồm bộ ghi dữ liệu và phần mềm Windows.
• Tính năng đặc biệt: Thiết bị xả khí khuếch tán hoàn toàn tự động để xả bong bóng dưới đĩa gốm và đo thể tích không khí khuếch tán.
• Tùy chọn: Hệ thống kiểm soát nhiệt độ (5‑40 oC).

Tiêu chuẩn kiểm tra (Quốc tế)

ASTM D3080(Thử cắt trực tiếp)

ASTM D5298(Đo lực hút)

ASTM D6836(Phương pháp thử nghiệm đất không bão hòa, bao gồm kỹ thuật dịch trục)

ISO 17892‑10(Thử cắt trực tiếp)

BS 1377‑7(Thử cắt trực tiếp)

ASTM D7608(Cường độ dư – mang tính chất tham khảo)

Thiết bị điều khiển lực hút ma trận bằng kỹ thuật dịch trục và đáp ứng các yêu cầu cơ bản của các tiêu chuẩn trên đối với thử nghiệm đất không bão hòa.

Đặc điểm kỹ thuật

Chi tiết

• Kỹ thuật dịch trục– Tạo áp lực không khí lỗ rỗng (uₐ) trong khi vẫn duy trì áp lực nước lỗ rỗng (u_w = 0 hoặc được kiểm soát), cho phép điều khiển độc lập lực hút ma trận s = uₐ – u_w.
• Đĩa gốm có khả năng lọt khí cao– Giá trị lọt khí 500 kPa (được nhập), có khả năng kiểm soát lực hút trong phạm vi 0-500 kPa, đáp ứng hầu hết các nhu cầu kiểm tra đất chưa bão hòa.
• Thiết bị xả khí khuếch tán– Xả hoàn toàn tự động định kỳ các bọt khí tích tụ dưới đĩa gốm, ngăn ngừa tắc nghẽn đường dẫn nước và đảm bảo kiểm soát lực hút ổn định; cũng đo thể tích không khí khuếch tán để điều chỉnh hệ thống thoát nước.
• Chênh lệch tải bình thường–
• 2U: ứng suất bình thường tối đa 400 kPa, thích hợp với đất nông chưa bão hòa hoặc các thử nghiệm ứng suất thấp.
• 2UM: ứng suất bình thường tối đa 3200 kPa, có thể mô phỏng đất không bão hòa sâu hoặc điều kiện ứng suất cao.
• Lực cắt ngang– 2U: 5 kN (ứng suất cắt tối đa ~1,67 MPa); 2UM: 10 kN (~3,3 MPa), thích hợp cho đất có cường độ cao hoặc hạt thô.
• Đo thể tích có độ chính xác cao– Độ phân giải thay đổi thể tích 0,001 mL, lý tưởng để theo dõi những thay đổi nhỏ về thoát nước/hấp thụ trong đất chưa bão hòa.
• Tùy chọn kiểm soát nhiệt độ– Hệ thống 5‑40 oC nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ đất chưa bão hòa.
• Chức năng phần mềm– Tự động thu thập dữ liệu, hiển thị đường cong thời gian thực, tính toán các thông số cường độ cắt.

Ứng dụng

• Ổn định độ dốc không bão hòa– Xác định c′, φ′, φᵇ dưới các ứng suất pháp tuyến và lực hút khác nhau để phân tích trượt lở đất do mưa gây ra.
• Đất trương nở và có thể thu gọn– Nghiên cứu ảnh hưởng của sự thay đổi lực hút (hàm lượng nước) đến độ bền cắt.
• Lớp phủ bãi rác– Đánh giá ứng xử cơ học của đất không bão hòa.
• Lớp nền và nền móng– Lấy thông số cường độ cho đất phía trên vùng mao dẫn.
• Đất không bão hòa sâu– Mô hình 2UM có thể mô phỏng ứng suất bình thường lên tới 3,2 MPa, phù hợp với các lớp đất sâu hoặc độ lấp cao.
• Nghiên cứu hiệu ứng nhiệt độ– Hệ thống kiểm soát nhiệt độ tùy chọn để nghiên cứu sự ghép nối cường độ hút nhiệt độ (ví dụ: xử lý chất thải địa nhiệt, chất thải hạt nhân).

Thuận lợi

• Kiểm soát lực hút hoàn toàn tự động– Dịch trục kết hợp với thiết bị xả khí khuếch tán tự động đảm bảo khả năng kiểm soát lực hút ổn định lâu dài.
• Đo lường có độ chính xác cao– Độ dịch chuyển 0,001 mm, thể tích thay đổi 0,001 mL, áp lực nước lỗ rỗng 0,1 kPa – đáp ứng yêu cầu cấp nghiên cứu.
• Hai mô hình bao gồm phạm vi ứng suất rộng– 400 kPa đối với đất chưa bão hòa thông thường, 3200 kPa đối với đất sâu chịu áp lực cao.
• Tùy chọn lực cắt cao– 2UM cung cấp lực ngang 10 kN để kiểm tra đất thô hoặc cường độ cao.
• Tự động xả khí khuếch tán– Loại bỏ sự can thiệp thủ công, đảm bảo tính liên tục của thử nghiệm và cải thiện độ tin cậy của dữ liệu.
• Đo âm lượng có độ phân giải cao– 0,001 mL nắm bắt chính xác những thay đổi thể tích nhỏ trong quá trình thoát nước/hấp thụ.
• Tùy chọn kiểm soát nhiệt độ– Mô-đun 5‑40 oC tùy chọn để nghiên cứu khớp nối cường độ hút nhiệt độ.
• Vận hành dễ dàng– Bàn phím màng + Màn hình LCD, với phần mềm Windows cho quy trình kiểm tra hoàn toàn tự động.

Chọn gì

Chọn mô hình dựa trên yêu cầu thử nghiệm:

Lưu ý: Nếu yêu cầu kích thước mẫu thử khác (ngoài Ø61,8 mm), bạn có thể đặt hàng hộp cắt tùy chỉnh từ nhà sản xuất.

Luồng quy trình

Ví dụ:Thí nghiệm cắt trực tiếp không bão hòa (thoát nước cố kết, kiểm soát ứng suất pháp tuyến và lực hút)sử dụng BTU-2U hoặc 2UM.

• Chuẩn bị đĩa gốm

Ngâm đĩa sứ 500 kPa trong nước đã khử khí và dùng chân không để bão hòa (loại bỏ bọt khí).

Lắp đĩa gốm vào đế hộp cắt, đảm bảo bịt kín tốt. Kết nối các đường xả nước.

• Chuẩn bị mẫu

Cắt đất chưa bão hòa nguyên dạng hoặc chuẩn bị mẫu đã đúc lại bằng vòng cắt Ø61,8×20 mm.

Đo hàm lượng và mật độ nước ban đầu.

• Lắp đặt mẫu

Đặt mẫu lên đĩa gốm, sau đó lắp đá xốp và tấm chịu tải.

Lắp hộp cắt phía trên và đặt cụm này vào thiết bị cắt trực tiếp.

Nối đường áp suất không khí lỗ rỗng (với đỉnh hộp cắt) và cảm biến áp suất nước lỗ rỗng (phía dưới đĩa gốm).

Đấu nối hệ thống đo lường sự thay đổi thể tích (với đường thoát nước).

• Áp dụng lực hút

Áp dụng áp suất không khí mục tiêu (ví dụ: 100 kPa) thông qua bộ điều khiển áp suất không khí lỗ rỗng.

Đường thoát nước được thông thoáng với không khí, do đó lực hút ma trận s = uₐ = 100 kPa.

Khởi động thiết bị xả khí khuếch tán tự động (xả định kỳ), ghi lại sự thay đổi thể tích cho đến khi hệ thống thoát nước ổn định.

• Áp dụng căng thẳng bình thường ròng

Áp dụng ứng suất pháp chuẩn mục tiêu σ_net (ví dụ: 200 kPa) thông qua hệ thống tải trọng pháp chuẩn tự động.

Tổng ứng suất pháp σ = σ_net + uₐ = 300 kPa.

Ghi lại chuyển vị bình thường cho đến khi cố kết ổn định.

• Đặt thông số cắt

Trong phần mềm, đặt tốc độ cắt (ví dụ: 0,02 mm/phút để cắt chậm hoặc 0,8 mm/phút để cắt nhanh).

Đặt giới hạn dịch chuyển cắt (ví dụ: 6 mm).

Chọn “mô-đun cắt tiêu chuẩn” hoặc “mô-đun cắt nhanh”.

• Bắt đầu cắt

Khởi động động cơ bước ngang để di chuyển hộp cắt.

Phần mềm ghi lại lực cắt ngang, chuyển vị ngang, chuyển vị pháp tuyến, thay đổi thể tích, áp lực nước lỗ rỗng và thời gian theo thời gian thực.

Vẽ đường cong ứng suất cắt và chuyển vị.

• Điều kiện dừng

Tự động dừng khi đạt đến độ dịch chuyển cắt đặt trước hoặc sau khi ứng suất cắt đạt đỉnh rõ ràng.

• Tháo gỡ và làm sạch

Dỡ lực bình thường, giải phóng áp suất không khí lỗ rỗng.

Lấy mẫu ra, làm sạch hộp cắt và đĩa sứ.

Chạy thiết bị xả nước để làm sạch các đường bên dưới đĩa sứ.

• Xử lý dữ liệu

Phần mềm tính toán ứng suất cắt cực đại (hoặc ứng suất cắt dư).

Đối với lực hút không đổi và ứng suất pháp thực thay đổi, hãy vẽ đường bao Mohr‑Coulomb để thu được các thông số cường độ ứng suất hiệu dụng c′ và φ′.

Đối với ứng suất pháp bình thường không đổi và lực hút thay đổi, hãy tính φᵇ.

Tạo báo cáo thử nghiệm.

Bản tóm tắt:BTU-2U/2UM là thiết bị cắt trực tiếp không bão hòa hoàn toàn tự động sử dụng tính năng dịch trục để điều khiển lực hút, được trang bị thiết bị xả khí khuếch tán tự động và cảm biến có độ chính xác cao. 2U phù hợp với đất chưa bão hòa thông thường (áp suất bình thường tối đa 400 kPa), trong khi 2UM được thiết kế cho đất không bão hòa sâu ứng suất cao (tối đa 3200 kPa). Cả hai đều hỗ trợ hệ thống kiểm soát nhiệt độ tùy chọn. Chúng có thể áp dụng cho độ ổn định của mái dốc, đất giãn nở, lớp phủ bãi rác, độ lấp sâu và các lĩnh vực nghiên cứu khác. Việc lựa chọn phải chủ yếu dựa trên phạm vi ứng suất bình thường cần thiết và khả năng chịu lực cắt.