Automatyczne urządzenie do konsolidacji gleby nienasyconej

opis produktu

W pełni automatyczne urządzenie do konsolidacji gleby nienasyconej
Modele BTU-1U/1UM
Opis

Urządzenie to jest w pełni automatycznym aparatem do konsolidacji gruntów nienasyconych, modele BTU-1U i BTU-1UM, służącym do jednowymiarowych badań konsolidacji gruntów nienasyconych w warunkach kontrolowanego ssania matrycy. Może określić charakterystykę ściskania, współczynnik konsolidacji, ciśnienie przed konsolidacją i inne parametry. Stosowana jest technika przesunięcia osi, polegająca na przyłożeniu ciśnienia powietrza w porach przy jednoczesnym utrzymaniu ciśnienia wody w porach (zwykle zera) w celu kontrolowania ssania. Główne cechy:

Rozmiar próbki: Ø61,8×H20 mm (inne rozmiary opcjonalne)
Naprężenie osiowe: 1U – 0‑800 kPa ładowanie automatyczne; 1UM – ładowanie automatyczne 0‑3200 kPa
Przemieszczenie normalne: 12,7 mm, rozdzielczość 0,01 mm
Czujniki tensometryczne: 1U – 0‑2,4 kN (co odpowiada 0‑800 kPa); 1UM – 0‑10 kN (0‑3200 kPa), dokładność ±0,1% FS
Ciśnienie wody porowej: 0‑0,1 MPa, dokładność 0,1 kPa, rozdzielczość 0,1 kPa
Pomiar zmiany objętości: 0‑100 mL, dokładność ±0,01 mL, rozdzielczość 0,001 mL
Ciśnienie powietrza w porach: 0‑0,9 MPa, dokładność ±0,1% FS, rozdzielczość 1 kPa
Tarcza ceramiczna: 1,5 MPa przy wysokim wejściu powietrza (importowana z USA)
Sposób sterowania: 20-klawiszowa klawiatura membranowa + wyświetlacz LCD 240×128
Pozyskiwanie danych: Zawiera rejestrator danych i oprogramowanie Windows
Moduł płuczący: Wyposażony w automatyczne urządzenie płuczące rozproszonym powietrzem; opcjonalny system kontroli temperatury (5‑40 ℃)

Standardy testowe (międzynarodowe)

ASTM D2435 (jednowymiarowa konsolidacja gruntów)
ASTM D4186 (stała szybkość konsolidacji odkształceń – CRS)
ASTM D4546 (konsolidacja załadunku, rozładunku i ponownego załadunku)
ASTM D6836 (Metody badania gruntów nienasyconych, w tym translacja osi)
ISO 17892-5 (test konsolidacji)
BS 1377-6 (test konsolidacji)

Sprzęt może spełniać wymagania tych norm w zakresie załadunku, pomiaru przemieszczenia, kontroli ssania itp. i jest szczególnie odpowiedni do gleb nienasyconych.

Specyfikacja

Parametr

BTU-1U

BTU-1UM

Nazwa instrumentu

W pełni automatyczny aparat do zagęszczania gleby nienasyconej

W pełni automatyczny aparat do zagęszczania gleby nienasyconej (duże naprężenia)

Rozmiar próbki

Ø61,8 × H20 mm (inne rozmiary opcjonalne)

Naprężenie osiowe

Automatyczne ładowanie sterowane mikrokomputerem, 0‑800 kPa, bezstopniowe

Automatyczne ładowanie sterowane mikrokomputerem, 0‑3200 kPa, bezstopniowe

Normalne przemieszczenie

12,7 mm, rozdzielczość 0,01 mm

Komórka obciążeniowa

0‑2,4 kN, dokładność ±0,1% FS

0‑10 kN, dokładność ±0,1% FS

Ciśnienie wody w porach

0‑0,1 MPa, dokładność 0,1 kPa, rozdzielczość 0,1 kPa

Pomiar zmiany objętości

0‑100 mL, dokładność ±0,01 mL, rozdzielczość 0,001 mL

Ciśnienie powietrza w porach

0‑0,9 MPa, dokładność ±0,1% FS, rozdzielczość 1 kPa

Dysk ceramiczny

1,5 MPa wlot powietrza (import z USA)

Metoda kontroli

Klawiatura membranowa na 20 klawiszy + wyświetlacz LCD 240×128

Pozyskiwanie danych

Rejestrator danych + oprogramowanie do gromadzenia/przetwarzania systemu Windows

Moduł płuczący

Automatyczne urządzenie przepłukujące rozproszonym powietrzem

Fakultatywny

System kontroli temperatury (5-40 ℃)

 

Szczegół

Przesunięcie osi dla gruntów nienasyconych – stosuje ciśnienie powietrza w porach (uₐ), utrzymując ciśnienie wody w porach na poziomie zerowym (lub kontrolowane), dając ssanie matrycy s = uₐ – u_w. Tarcza ceramiczna ma wartość na wlocie powietrza 1,5 MPa, co umożliwia kontrolę ssania w zakresie 0–1500 kPa.
Dwa zakresy naprężeń –

1U: maks. 800 kPa, odpowiednie do płytkich gruntów nienasyconych lub do testów przy niskim naprężeniu.
1UM: maks. 3200 kPa, odpowiednie do gleb głęboko nienasyconych lub warunków o dużym naprężeniu.

Wysoce precyzyjny pomiar objętości – rozdzielczość zmiany objętości 0,001 ml, precyzyjnie monitorująca zmiany objętości drenażu/absorpcji.
Automatyczne urządzenie do przepłukiwania rozproszonym powietrzem – okresowo przepłukuje pęcherzyki powietrza gromadzące się pod dyskiem ceramicznym, zapobiegając blokowaniu się i zapewniając stabilną kontrolę ssania; mierzy również objętość rozproszonego powietrza w celu korekty drenażu.
Czujnik ciśnienia wody porowej – zakres 0,1 MPa, dokładność 0,1 kPa, odpowiedni dla niskich ciśnień wody w gruntach nienasyconych.
Opcjonalna kontrola temperatury – system 5‑40 ℃ do badania wpływu temperatury na konsolidację gleby nienasyconej.
Funkcje oprogramowania – W pełni automatyczne testy konsolidacyjne (ładowanie krokowe, CRS, CRL, pełzanie itp.); wyświetlanie w czasie rzeczywistym naprężeń, przemieszczeń, zmian objętości i krzywych ciśnienia porowego; automatyczne obliczanie parametrów konsolidacji (Cv, av, Cc, Pc, itp.).

Aplikacja

Charakterystyka konsolidacji gleby nienasyconej – określić współczynnik zagęszczenia, współczynnik konsolidacji i ciśnienie przed konsolidacją przy różnych ssaniach.
Gleby ekspansywne i zapadające się - Zbadaj wpływ zmian zawartości wody (ssania) na ściśliwość.
Przykrywki składowisk – ocena kompresji i długotrwałego osiadania gruntów nienasyconych.
Składowiska odpadów nuklearnych – Zachowanie konsolidujące materiałów buforowych (np. bentonitu) pod wpływem zasysania.
Głęboko nienasycone gleby – model 1UM może symulować naprężenia normalne do 3,2 MPa, odpowiednie dla głębokich warstw gleby.
Sprzęgło temperatura-ssanie-konsolidacja — z opcjonalną kontrolą temperatury umożliwia badanie wpływu temperatury na konsolidację nienasyconej gleby.

Zalety

Specjalna konstrukcja nienasycona – Przesunięcie osi z ceramicznym dyskiem o dużym wlocie powietrza (1,5 MPa) zapewnia stabilną kontrolę ssania.
Dwa zakresy naprężeń – opcje 800 kPa i 3200 kPa, obejmujące płytkie i głęboko nienasycone gleby.
Wysoka precyzja pomiaru – Zmiana objętości 0,001 mL, ciśnienie wody w porach 0,1 kPa, przemieszczenie 0,01 mm – spełnia wymagania badawcze.
Automatyczne przepłukiwanie rozproszonym powietrzem – zapewnia długoterminową dokładność kontroli ssania, ogranicza konieczność ręcznej interwencji.
W pełni automatyczne oprogramowanie – obsługuje ładowanie krokowe, CRS, CRL, pełzanie itp.; automatyczne obliczanie parametrów.
Opcjonalna kontrola temperatury – 5‑40 ℃ do badań wpływu temperatury.
Wysoka dokładność czujnika — obciążenie, ciśnienie wody w porach i ciśnienie powietrza w porach ± ​​0,1% pełnej skali.
Łatwa obsługa – LCD + klawiatura, w połączeniu z oprogramowaniem Windows.

Co wybrać

Wybierz model w oparciu o wymagania testowe:

Wymóg

Polecany model

Powód

Rutynowa konsolidacja gruntu nienasyconego (naprężenie normalne ≤800 kPa)

BTU-1U

Niższy koszt, odpowiedni do większości płytkich testów gleby nienasyconej

Grunty głęboko nienasycone lub warunki dużych naprężeń (naprężenie normalne >800 kPa, do 3200 kPa)

BTU-1UM

Wysoki zakres naprężeń, ogniwo obciążnikowe 10 kN

Wymagana jest wysoka kontrola ssania (>500 kPa, do 1,5 MPa)

Obydwa modele (dysk ceramiczny 1,5 MPa)

Wystarczająco wysoka

Wymagana długoterminowa kontrola ssania (np. pełzanie, równowaga drenażu)

Obydwa (automatyczne urządzenie spłukujące)

Zapewnia długoterminową stabilność

Badanie wpływu temperatury

Dowolny model z opcjonalną regulacją temperatury (5–40 ℃)

Wymaga dodatkowego zamówienia

Tylko nasycona konsolidacja gleby (nie ma potrzeby nienasyconej)

Wybierz konwencjonalny konsolidometr (niższy koszt)

Nienasycone funkcje zwiększają koszty

Ograniczony budżet i niskie wymagania dotyczące ssania (<500 kPa)

Rozważ model z dyskiem ceramicznym 500 kPa (np. seria BTU‑2U)

Niższy koszt

 

Przepływ procesu

Przykład: Test konsolidacji CRS w glebie nienasyconej (kontrolowane ssanie, stała prędkość odkształcenia) przy użyciu BTU-1U lub 1UM

Przygotowanie dysku ceramicznego

Namoczyć krążek ceramiczny o ciśnieniu 1,5 MPa w odpowietrzonej wodzie i odsysać próżniowo (usunąć pęcherzyki powietrza).
Zamontuj dysk ceramiczny w podstawie komory konsolidacyjnej, zapewniając dobre uszczelnienie. Podłączyć przewody płuczące.

Przygotowanie próbki

Wytnij nienaruszoną, nienasyconą glebę lub przygotuj ponownie uformowaną próbkę za pomocą pierścienia tnącego Ø61,8×20 mm.
Zmierz początkową zawartość wody i gęstość.

Przykładowa instalacja

Umieść próbkę na krążku ceramicznym, następnie zainstaluj porowaty kamień i płytkę obciążającą.
Umieścić komorę konsolidacyjną w ramie załadowczej i zamontować czujnik przemieszczenia.
Podłączyć przewód ciśnienia powietrza w porach (do górnej części próbki) i czujnik ciśnienia wody w porach (poniżej dysku ceramicznego).
Podłączyć system pomiaru zmiany objętości (do przewodu drenażowego).

Zastosuj ssanie

Zastosuj docelowe ciśnienie powietrza w porach (np. 200 kPa) za pomocą regulatora ciśnienia powietrza w porach.
Przewód drenażowy otwarty do atmosfery, więc ssanie matrycowe s = uₐ = 200 kPa.
Uruchomić automatyczne urządzenie przepłukujące rozproszonym powietrzem; rejestrować zmianę objętości do czasu ustabilizowania się drenażu (równowaga ssania).

Test konsolidacji CRS

W programie wybierz „Moduł konsolidacji CRS”.
Ustaw stałą szybkość odkształcania (np. 0,01 mm/min).
Ustaw maksymalne odkształcenie osiowe (np. 20%) lub maksymalną siłę osiową (w zależności od nośności modelu).
Rozpocznij test: tłok ładujący porusza się w dół ze stałą prędkością, powodując ciągłe obciążenie.
Oprogramowanie rejestruje siłę osiową, przemieszczenie osiowe, zmianę objętości, ciśnienie w porach i czas w czasie rzeczywistym.
Rysuje krzywą naprężenia i odkształcenia oraz krzywą ciśnienia i odkształcenia porów.

Warunek zatrzymania

Zatrzymuje się automatycznie po osiągnięciu zadanego obciążenia lub maksymalnego obciążenia.

Demontaż i czyszczenie

Rozładować, zwolnić ciśnienie powietrza w porach, wyjąć próbkę, zważyć i wysuszyć, aby zmierzyć końcową zawartość wody.
Wyczyść komorę konsolidacyjną, dysk ceramiczny i czujniki; uruchomić urządzenie płuczące, aby oczyścić przewody.

Przetwarzanie danych

W oparciu o teorię CRS program oblicza: współczynnik zagęszczenia (Cv), wskaźnik zagęszczenia (Cc), ciśnienie przed zagęszczeniem (Pc) oraz współczynnik przepuszczalności (k) (pośrednio).
Rysuje krzywą e-log p, krzywą Cv-σ′ itp.
Generuje raport z testu.

W przypadku konsolidacji stopniowego ładowania: Ustaw sekwencję obciążeń (np. 25, 50, 100, 200, 400, 800 kPa); na każdym etapie obciążenia rejestrować przemieszczenie i zmianę objętości w czasie; oprogramowanie oblicza Cv, av itp.
W przypadku konsolidacji pełzania: Zastosuj stałe obciążenie i zarejestruj przemieszczenie i zmianę objętości w długim okresie, aby przeanalizować współczynnik konsolidacji wtórnej Cα.

Podsumowanie: BTU-1U/1UM to w pełni automatyczne urządzenia do zagęszczania gruntu nienasyconego, wykorzystujące przesunięcie osiowe do kontroli ssania, wyposażone w ceramiczny dysk napowietrzający o ciśnieniu 1,5 MPa oraz automatyczne urządzenie przepłukujące rozproszonym powietrzem. Model 1U charakteryzuje się maksymalnym naprężeniem osiowym wynoszącym 800 kPa, natomiast model 1UM osiąga 3200 kPa. Rozdzielczość zmiany objętości wynosi 0,001 ml, a dokładność ciśnienia wody w porach wynosi 0,1 kPa. Obsługują ładowanie krokowe, CRS, CRL, pełzanie i opcjonalną kontrolę temperatury (5-40 ℃). Nadają się do badania charakterystyki ściskania, parametrów konsolidacji i wpływu temperatury na grunty nienasycone. Wybór powinien opierać się na wymaganym maksymalnym naprężeniu normalnym: płytkie gleby nienasycone wybierają 1U, głębokie lub warunki o wysokim naprężeniu wybierają 1UM.