Трехосное испытательное оборудование UU-CU-CD LIYA

Описание

Трехосное испытательное оборудование UU-CU-CD LIYA — это комплексное устройство, которое используется для проверки прочности на сдвиг почвы при определенном ограничивающем давлении. Он может выполнять тесты UU, CU и CD.

 

Определение механических свойств почв является очень важным шагом при проектировании фундаментов, насыпей и других почвенных сооружений. Строительные конструкции, земляные работы, туннелирование и аналогичные приложения оказывают несколько эффектов на структуры почвы. Эти эффекты успешно моделируются с помощью трехосных испытаний, в которых исследуется соотношение напряжений и деформаций неповрежденного образца почвы путем воздействия на образец почвы различных уровней напряжений и условий дренажа.

Трехосная система испытаний UU-CU-CD LIYA Liya Test обеспечивает автоматизированные испытания на трехосное сжатие цилиндрических неповрежденных и переформованных образцов почвы. С помощью этого устройства можно автоматически запускать, контролировать и сообщать о неконсолидированных недренированных (UU), консолидированных дренированных (CD) и консолидированных недренированных (CU) испытаниях на сжатие.

Неконсолидированный Недренированный тест (UU)

Для испытания UU образцы (предполагаемые насыщенными до испытания) подвергаются ограничивающему давлению жидкости в трехосной камере. Как только образец находится внутри трехосной ячейки, давление в ячейке увеличивается до заданного значения путем вращения ручки блока постоянного давления. Ообразец разрушается путем увеличения вертикального напряжения путем приложения постоянной скорости осевой деформации. Поскольку насыщения и уплотнения в этом методе не существует, исходная структура и содержание воды в образце остаются нетронутыми. Поровое и обратное давления не измеряются во время этого испытания. Поэтому результаты могут быть интерпретированы только в терминах общего напряжения по сравнению с давлением удержания (напряжением).

Эти испытания обычно проводятся на трех экземплярах одного и того же образца, подвергнутых различным ограничивающим напряжениям.

Поскольку все экземпляры предположительно насыщены, прочность на сдвиг одинакова для всех испытаний.

Результаты испытаний строятся в виде кривых разности основных напряжений и деформаций. Для условий максимальной разности главных напряжений круги Мора строятся в условиях общего напряжения. Регистрируется средняя прочность при сдвиг без деформации, и огибающая разрушения (Мор) рисуется по касательной к окружностям Мора, чтобы найти “перехват сцепления без деформации” и “угол сопротивления сдвигу”.

Консолидированное недренированное испытание (CU) и Консолидированное дренированное испытание (CD)

Пиковые эффективные параметры прочности (c’ и φ’) могут быть определены либо по результатам испытаний на консолидированное недренированное (CU) трехосное сжатие с измерением порового давления. Ллибо по результатам испытаний на консолидированное дренированное (CD) трехосное сжатие. Консолидированные испытания на недренированное/дренированное трехосное сжатие обычно проводятся в несколько этапов. Они включают в себя последовательное насыщение, уплотнение и сдвиг каждого из трех образцов.

 

Насыщение осуществляется для того, чтобы поровая жидкость в образце не содержала свободного воздуха. Насыщение обычно осуществляется путем оставления образцов под повышенным обратным давлением, чтобы воздух в порах растворялся в воде. Обратное давление (которое является просто наложенным поровым давлением) прикладывается через датчик изменения объема к верхней части образца, в то время как давление в ячейке также несколько выше. Как давление в ячейке, так и обратное давление обычно увеличиваются с шагом. Степень насыщения может быть выражена в терминах параметра порового давления Скемптона (Skempton, 1954):

          Δ u

B=__________

          Δ σ3

 

Здесь Δu равно изменению порового давления при изменении приложенного давления в ячейке на Δ σ3. Для идеально насыщенной почвы B равно 1. В соответствии с несколькими стандартными методами испытаний рекомендуется, чтобы значение B, превышающее или равное 0,95, было достигнуто до того, как образец можно будет считать полностью насыщенным и начать стадию уплотнения.

 

Стадия уплотнения эффективного трехосного испытания на напряжение проводится по двум причинам. Во-первых, три образца испытываются и уплотняются при трех различных эффективных давлениях, чтобы получить образцы различной прочности, которые будут создавать широко разнесенные круги эффективного напряжения Мора. Во-вторых, результаты уплотнения используются для определения минимального времени до разрушения на стадии сдвига.

 

Эффективное давление уплотнения (т. Е. давление в ячейке минус обратное давление) обычно увеличивается в два раза между каждым образцом, при этом среднее давление приближается к вертикальному эффективному напряжению в почве. Когда давление в ячейке уплотнения и обратное давление прикладываются к образцу, показания изменения объема производятся с помощью устройства изменения объема в линии обратного давления. Поровое давление измеряется у основания образца, при этом дренаж в линию обратного давления осуществляется через пористый камень, покрывающий верхнюю часть образца.

 

Коэффициент уплотнения глины можно определить, построив график изменения объема в зависимости от квадратного корня времени. Теоретические соображения указывают на то, что первые 50% потерь объема во время уплотнения должны отображаться на этом графике в виде прямой линии. Эта прямая линия расширяется вниз, чтобы разрезать горизонтальную линию, представляющую 100% уплотнение, и временной перехват в этой точке (называемый “t ” Бишопом и Хенкелем) 100 может быть использован для получения коэффициента уплотнения.

Консолидированное недренированное испытание (CU)

После завершения уплотнения образец должен быть изолирован от обратного давления и скорости вертикального перемещения валика компрессионной машины, установленной в соответствии с результатом уплотнения. На стадии сдвига вертикальное напряжение увеличивается за счет нагружающего поршня, и измерения проводятся с регулярными интервалами деформации, нагрузки на поршень и порового давления. Они преобразуются в графики разности главных напряжений (σ1 — σ3) и порового давления в зависимости от деформации, и разрушение обычно принимается за точку максимальной разности главных напряжений. Круги эффективного напряжения Мора построены для условий разрушения трех образцов, которые были подвергнуты различному уровню консолидации, а градиент и пересечение прямой линии, проведенной по касательной к этим кругам, определяют эффективные параметры прочности c’ и φ’.

Консолидированный дренажный тест (CD):

Сводное дренированное трехосное испытание на сжатие с измерением изменения объема при сдвиге проводится в той же последовательности, что и сводное недренированное испытание, но во время сдвига противодавление остается связанным с образцом, который нагружается достаточно медленно, чтобы избежать развития избыточного порового давления. .

Можно ожидать, что стадия сдвига при дренированном трехосном испытании займет от 7 до 15 раз больше времени, чем стадия недренированного испытания с измерением порового давления.

После завершения сдвига результаты представляются в виде графиков разницы главных напряжений и изменения объема в зависимости от деформации, а круги Мора разрушения строятся, чтобы дать оболочку дренируемого разрушения, определяемую параметрами cd’ и φd’.

Триаксиальное оборудование UU-CU-CD LIYA управляется компьютером, тестовые значения могут быть переданы на компьютер, а обработка данных может выполняться с помощью программного обеспечения Triaxis в операционной системе Windows. Все данные можно использовать в программах Excel.

Данные о нагрузке и данные осевого смещения передаются и записываются через 7-дюймовый сенсорный TFT-экран в программное обеспечение.

Три данных о давлении (давление в ячейке, противодавление и поровое давление) из трехосной ячейки, а также данные об изменении объема передаются и записываются через интерфейсный блок с 4 каналами для сбора данных в программное обеспечение.

Многоскоростная испытательная машина используется для проведения одноосных и трехосных испытаний.

Устройство состоит из прочной и компактной двухколонной рамы с регулируемой верхней поперечиной, приводимой в движение электромеханическим цилиндром с максимальной нагрузкой 50 кН.

Эта универсальная цифровая нагрузочная рама оснащена системой привода, управляемой микропроцессором, с усовершенствованным серводвигателем, позволяющим оператору легко устанавливать любую скорость испытания с помощью мембранной клавиатуры. На клавиатуре имеются кнопки регулировки, такие как «пуск», «стоп», «вниз», «вверх». Скорость тестирования можно установить в диапазоне от 0,001 мм/мин до 51 мм/мин. Испытание автоматически прекращается, когда нагрузка и смещение достигают значения 99% от установленного диапазона измерения.

Многоскоростная универсальная электромеханическая испытательная машина с сервоуправлением поставляется в комплекте с датчиком нагрузки 50 кН, датчиком смещения 25 мм и цифровым блоком считывания и управления.

 

Другие аксессуары для тестирования следует заказывать отдельно в зависимости от теста.
 

  

Технические характеристики многоскоростной испытательной машины:

Код продукта	LT-E0450/TX
Наименование продукта	Многоскоростная испытательная машина
Скорость испытания, мм/мин	0,001 – 51
Грузоподъемность, кН	50
Размеры, см	47x61x115
Вес, кг	105
Электропитание	220 В, 50-60 Гц, 1 ph

Система трехосных испытаний UU-CU-CD LIYA обеспечивает автоматизированные испытания на трехосное сжатие цилиндрических ненарушенных и переформованных образцов грунта. Неконсолидированные недренированные (UU), консолидированные недренированные (CU), консолидированные недренированные (CD) Испытания на сжатие можно автоматически запускать, контролировать и сообщать с помощью этого устройства.

 

Датчик нагрузки 5 кН следует заказывать отдельно для трехосных испытаний.

 

Неконсолидированный недренированный (UU) тест

 Для испытания UU образцы (предполагаемые перед испытанием насыщенными) подвергаются давлению удерживающей жидкости в трехосной камере. Как только образец оказывается внутри трехосной ячейки, давление в ячейке увеличивается до заданного значения путем вращения ручки, и образец доводится до разрушения за счет увеличения вертикального напряжения за счет приложения постоянной скорости осевой деформации. Насыщение и консолидация не допускаются, чтобы сохранить первоначальную структуру и содержание воды в образце нетронутыми. Во время этого испытания поровое давление не измеряется, поэтому результаты можно интерпретировать только с точки зрения общего напряжения.

Эти испытания обычно проводятся на трех образцах одного и того же вида, подвергнутых различным удерживающим напряжениям.

Поскольку все образцы предположительно насыщены, прочность на сдвиг одинакова для всех испытаний. Результаты испытания представлены в виде кривых разницы главных напряжений в зависимости от деформации. Для условий максимальной разности главных напряжений (принимаемой за разрушение) строятся круги Мора через полное напряжение. Следует отметить среднюю недренированную прочность на сдвиг и огибающую разрушения, проведенную по касательной к кругам Мора, чтобы найти «пересечение недренированного сцепления» и недренированный «угол сопротивления сдвигу».

Система UU-CU-CD LIYA поставляется с многоскоростной испытательной машиной, тензодатчиком, грузоподъемностью 5 кН, трехосной ячейкой для образцов диаметром 38 и 50 мм, аналоговым манометром, системой постоянного давления масла и воды, программным обеспечением для проведения трехосных испытаний UU и удаления воздуха из резервуара для воды и Шланг.

 

Трехосные клетки

Ячейка была спроектирована и обработана для минимизации коррозии. Особое внимание было уделено качеству отделки между поршнем и головкой. Окончательная сборка включает установку уплотнительного кольца и использование специальной смазки для сведения к минимуму трения и устранения утечки воды. Грузоподъемность поршня рассчитана на высокие осевые нагрузки, которые могут возникнуть на заключительных этапах испытания.

Каждая ячейка имеет 3 отверстия для отбора проб в основании для верхнего дренажа/противодавления, порового давления воды и нижнего дренажа. К каждой ячейке можно подключить ряд базовых адаптеров (38/50 или 70/100 мм) и различные аксессуары для тестирования широкого спектра образцов.

Емкость ячейки составляет 1700 кПа, чего достаточно для моделирования большинства натурных условий.

Комплектация UU-CU-CD LIYA

Код продукта	Название продукта
LT-E0450	Многоскоростная испытательная машина
LT-G8030	Тензодатчик, нагрузка 5 кН
LT-S0320	Трехосная ячейка для образцов диаметром 38 и 50 мм.
LT-S0325	Трехосная ячейка для образцов диаметром 70 и 100 мм.
LT-G9005	Аналоговый манометр
LT-G9010	Цифровой манометр (дополнительно)
LT-S0500/2	Система постоянного давления масла и воды
LT-S0500/3	ПО для проведения трехосных испытаний UU
LT-S0500/4	Резервуар для воды для удаления воздуха, 7 л
LT-S0500/5	Пластиковый шланг, Ø 8 мм x 6 м

Габариты трехосных ячеек

Код продукта	Название продукта	Размеры (см)	Вес (кг)
LT-S0320	Трехосная ячейка для образцов ∅ 38 и ∅ 50 мм	16х16х40	4,5
LT-S0320	Трехосная ячейка для образцов ∅ 70 и ∅ 100 мм	21х21х55	12

 

 

Система постоянного давления масла и воды

Установка постоянного давления масла и воды чрезвычайно универсальна и может использоваться в сочетании с широким спектром испытательного оборудования. Установка обеспечивает постоянное переменное давление до 1700 кПа. Давление увеличивается или уменьшается простым поворотом колеса управления.

Устройство используется для обеспечения давления в ячейке/противодавления при трехосных испытаниях. Аппарат поставляется без манометра для тех клиентов, у которых есть подходящее оборудование для контроля давления.

 

Цифровой манометр или Аналоговый манометр можно использовать, а предпочтительное дополнительное оборудование следует заказывать отдельно.

 

Машина оснащена прозрачным резервуаром для раздела гидравлики и воды, вмещающим до 1 литра воды под давлением.

Стандарты: ASTM D2166, AASHTO T208.

Сжимающие плиты, используемые для проведения испытаний на одноосное и неограниченное сжатие.

Поставляется в комплекте с шаровым седлом.