Aparelho automático de cisalhamento direto insaturado

Descrição de produto

Aparelho de cisalhamento direto insaturado totalmente automático

Descrição

Este equipamento é umaparelho de cisalhamento direto insaturado totalmente automático, modelosBTU-2UeBTU-2UM, utilizado para determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento de solos não saturados sob diferentes condições de sucção. Ele usa carregamento automático controlado por microcomputador, é equipado com sensores de alta precisão e um dispositivo automático de descarga de bolhas e suporta controle de temperatura como opção.

PrincipalFcaracterísticas:

• Tamanho da amostra: Ø61,8×H20 mm (outros tamanhos opcionais).
• Carga normal: 2U – controle automático de 0‑400 kPa; 2UM – controle automático de 0‑3200 kPa.
• Deslocamento normal: 0‑12,7 mm, precisão 0,003 mm, resolução 0,001 mm.
• Força de cisalhamento horizontal: célula de carga 2U – 5 kN; 2UM – célula de carga de 10 kN, precisão ±0,1% FS.
• Taxa de cisalhamento: 0,0001‑6 mm/min, ajuste contínuo.
• Pressão da água nos poros: 0‑0,1 MPa, precisão 0,1 kPa, resolução 0,1 kPa.
• Pressão do ar nos poros: 0‑0,9 MPa, precisão de 1 kPa.
• Medição de alteração de volume: 0‑100 mL, precisão ±0,01 mL, resolução 0,001 mL.
• Disco cerâmico: alta entrada de ar de 500 kPa, importado dos EUA.
• Método de controle: teclado de membrana de 16 teclas + LCD 240×128.
• Software de aquisição e processamento: Inclui registrador de dados e software Windows.
• Recurso especial: Dispositivo de lavagem de ar difuso totalmente automático para liberar bolhas sob o disco de cerâmica e medir o volume de ar difundido.
• Opcional: Sistema de controle de temperatura (5‑40 ℃).

Padrões de teste (internacionais)

ASTM D3080(Teste de cisalhamento direto)

ASTM D5298(Medição de sucção)

ASTM D6836(Métodos de teste de solo não saturado, incluindo técnica de translação de eixo)

ISO 17892-10(Teste de cisalhamento direto)

BS 1377-7(Teste de cisalhamento direto)

ASTM D7608(Resistência residual – para referência)

O equipamento controla a sucção matricial utilizando a técnica de translação de eixos e atende aos requisitos básicos das normas acima para testes de solos não saturados.

Especificação

Detalhe

• Técnica de tradução de eixo– Aplica a pressão do ar nos poros (uₐ) enquanto mantém a pressão da água nos poros (u_w = 0 ou controlada), permitindo o controle independente da sucção matricial s = uₐ – u_w.
• Disco cerâmico de alta entrada de ar– Valor de entrada de ar de 500 kPa (importado), capaz de controlar a sucção na faixa de 0‑500 kPa, cobrindo a maioria das necessidades de testes de solos não saturados.
• Dispositivo de lavagem de ar difuso– Lavagem periódica totalmente automática das bolhas de ar que se acumulam sob o disco cerâmico, evitando o bloqueio dos caminhos da água e garantindo um controle estável da sucção; também mede o volume de ar difundido para correção de drenagem.
• Diferença de carregamento normal–
• 2U: tensão normal máxima 400 kPa, adequado para solos rasos não saturados ou testes de baixa tensão.
• 2UM: tensão normal máxima 3200 kPa, pode simular solos profundos não saturados ou condições de alta tensão.
• Força de cisalhamento horizontal– 2U: 5 kN (tensão de cisalhamento máxima ~1,67 MPa); 2UM: 10 kN (~3,3 MPa), adequado para solos de alta resistência ou granulação grossa.
• Medição de volume de alta precisão– Resolução de alteração de volume de 0,001 mL, ideal para monitorar pequenas alterações de drenagem/absorção em solos não saturados.
• Opção de controle de temperatura– Sistema de 5-40 ℃ para estudar os efeitos da temperatura na resistência do solo não saturado.
• Funções de software– Aquisição automática de dados, exibição de curva em tempo real, cálculo de parâmetros de resistência ao cisalhamento.

Aplicativo

• Estabilidade de taludes insaturados– Determinar c′, φ′, φᵇ sob diferentes tensões normais líquidas e sucções para análise de deslizamentos induzidos por chuvas.
• Solos expansivos e colapsáveis– Estudar o efeito das mudanças de sucção (conteúdo de água) na resistência ao cisalhamento.
• Coberturas de aterro– Avaliar o comportamento mecânico de solos não saturados.
• Subleitos e fundações– Obter parâmetros de resistência para solos acima da zona capilar.
• Solos profundos e insaturados– O modelo 2UM pode simular tensões normais de até 3,2 MPa, adequado para camadas profundas de solo ou aterros elevados.
• Estudos de efeito de temperatura– Sistema opcional de controle de temperatura para estudar o acoplamento temperatura-sucção-resistência (por exemplo, geotérmico, eliminação de resíduos nucleares).

Vantagens

• Controle de sucção totalmente automático– A translação do eixo combinada com um dispositivo automático de lavagem de ar difuso garante um controle de sucção estável a longo prazo.
• Medição de alta precisão– Deslocamento de 0,001 mm, alteração de volume de 0,001 mL, pressão da água nos poros de 0,1 kPa – atendendo aos requisitos de nível de pesquisa.
• Dois modelos cobrem ampla faixa de tensão– 400 kPa para solos não saturados convencionais, 3200 kPa para solos profundos de alta tensão.
• Opção de alta força de cisalhamento– 2UM fornece força horizontal de 10 kN para testar solos de alta resistência ou grossos.
• Lavagem automática de ar difuso– Elimina a intervenção manual, garante a continuidade dos testes e melhora a confiabilidade dos dados.
• Medição de volume de alta resolução– 0,001 mL captura com precisão pequenas alterações de volume durante a drenagem/absorção.
• Opção de controle de temperatura– Módulo opcional de 5-40 ℃ para estudo do acoplamento de temperatura-resistência à sucção.
• Operação fácil– Teclado de membrana + tela LCD, com software Windows para procedimentos de teste totalmente automatizados.

O que escolher

Selecione o modelo com base nos requisitos de teste:

Nota: Se for necessário um tamanho de amostra diferente (diferente de Ø61,8 mm), caixas de cisalhamento personalizadas podem ser encomendadas ao fabricante.

Fluxo do Processo

Exemplo:Teste de cisalhamento direto não saturado (consolidado drenado, controlando tensão normal líquida e sucção)usando BTU-2U ou 2UM.

• Preparação de disco cerâmico

Mergulhe o disco cerâmico de 500 kPa em água sem ar e aplique vácuo para saturar (remover bolhas de ar).

Instale o disco cerâmico na base da caixa de corte, garantindo uma boa vedação. Conecte as linhas de lavagem.

• Preparação de amostras

Corte solo insaturado não perturbado ou prepare amostra remoldada usando um anel de corte de Ø61,8×20 mm.

Meça o conteúdo inicial de água e a densidade.

• Instalação de amostra

Coloque a amostra no disco cerâmico e instale a pedra porosa e a placa de carga.

Monte a caixa de cisalhamento superior e coloque o conjunto no aparelho de cisalhamento direto.

Conecte a linha de pressão do ar dos poros (na parte superior da caixa de cisalhamento) e o sensor de pressão da água dos poros (abaixo do disco de cerâmica).

Conecte o sistema de medição de alteração de volume (à linha de drenagem).

• Aplicar sucção

Aplique a pressão de ar alvo (por exemplo, 100 kPa) através do controlador de pressão de ar dos poros.

A linha de drenagem está aberta à atmosfera, então sucção matricial s = uₐ = 100 kPa.

Inicie o dispositivo automático de lavagem com ar difuso (lavagem periódica), registre a alteração do volume até que a drenagem se estabilize.

• Aplicar tensão normal líquida

Aplique a tensão normal líquida alvo σ_net (por exemplo, 200 kPa) através do sistema automático de carregamento normal.

Tensão normal total σ = σ_net + uₐ = 300 kPa.

Registre o deslocamento normal até que a consolidação esteja estável.

• Definir parâmetros de cisalhamento

No software, defina a taxa de cisalhamento (por exemplo, 0,02 mm/min para cisalhamento lento ou 0,8 mm/min para cisalhamento rápido).

Defina o limite de deslocamento de cisalhamento (por exemplo, 6 mm).

Selecione “módulo de cisalhamento padrão” ou “módulo de cisalhamento rápido”.

• Comece a tosquiar

Ligue o motor de passo horizontal para mover a caixa de cisalhamento.

O software registra força de cisalhamento horizontal, deslocamento horizontal, deslocamento normal, mudança de volume, pressão da água nos poros e tempo em tempo real.

Trace a curva de deslocamento de tensão de cisalhamento.

• Condição de parada

Para automaticamente quando o deslocamento de cisalhamento predefinido é alcançado ou após uma clara queda de tensão de cisalhamento de pico.

• Desmontagem e limpeza

Descarregue a força normal, libere a pressão do ar nos poros.

Remova a amostra, limpe a caixa de cisalhamento e o disco cerâmico.

Execute o dispositivo de lavagem para limpar as linhas sob o disco cerâmico.

• Processamento de dados

O software calcula a tensão de cisalhamento de pico (ou tensão de cisalhamento residual).

Para sucção constante e tensão normal líquida variável, plote o envelope de Mohr-Coulomb para obter os parâmetros efetivos de resistência à tensão c′ e φ′.

Para tensão normal líquida constante e sucção variável, calcule φᵇ.

Gerar relatório de teste.

Resumo:Os BTU-2U/2UM são aparelhos de cisalhamento direto insaturados totalmente automáticos que utilizam translação de eixo para controle de sucção, equipados com um dispositivo automático de lavagem de ar difuso e sensores de alta precisão. O 2U é adequado para solos não saturados convencionais (tensão normal máx. 400 kPa), enquanto o 2UM é projetado para solos insaturados profundos e de alta tensão (máx. 3200 kPa). Ambos suportam um sistema opcional de controle de temperatura. Eles são aplicáveis ​​à estabilidade de encostas, solos expansivos, coberturas de aterros, aterros profundos e outros campos de pesquisa. A seleção deve basear-se principalmente na faixa de tensão normal exigida e na capacidade de força de cisalhamento.