دستگاه غشایی تحت فشار خاک دانه درشت

توضیحات محصول

توضیحات

این سری از ابزارها برای آزمایش خاک غیر اشباع برای تعیین منحنی مشخصه آب-خاک (SWCC) طراحی شده است - یعنی رابطه بین مکش ماتریکی و محتوای آب خاک (محتوای حجمی آب، محتوای آب وزنی، یا درجه اشباع). این دستگاه از تکنیک ترجمه محوری برای اعمال مکش ماتریک به نمونه با کنترل فشار هوا استفاده می کند و در نتیجه یک SWCC کامل به دست می آید. این به طور گسترده ای در مکانیک خاک غیر اشباع، تجزیه و تحلیل پایداری شیب، پیش بینی نشست پی و زمینه های مرتبط استفاده می شود.

دو مدل موجود است:

• BTU-SWCC-1(دستگاه صفحه فشار استاندارد)
• BTU-SWCC-2(دستگاه غشایی فشار خاک دانه درشت)، که دارای یک محفظه داخلی بزرگتر است که می تواند چندین دیسک سرامیکی روی هم قرار دهد - مناسب برای آزمایش خاک با توان بالا یا دانه درشت.

استانداردهای تست

این تجهیزات برای استانداردهای بین المللی زیر که شامل روش های تست صفحه فشار / غشاء فشار می باشد مناسب است:

• ASTM D6836(روش‌های تست استاندارد برای تعیین منحنی مشخصه آب خاک): روش B (محفظه فشار با اندازه‌گیری حجم) و روش C (محفظه فشار با اندازه‌گیری وزن‌سنجی) محدوده مکش را از 0 تا 1500 کیلو پاسکال می‌کنند که دقیقاً محدوده دستگاه صفحه فشار 15 بار است.
• ISO 11274(کیفیت خاک - تعیین مشخصه نگهداری آب - روش های آزمایشگاهی): بند 4.4 به طور خاص استفاده از دستگاه استخراج کننده صفحه تحت فشار را برای تعیین احتباس آب در خاک در محدوده فشار تقریباً 5 کیلو پاسکال تا 1500 کیلو پاسکال توضیح می دهد.
• ASTM D2325(روش تست استاندارد برای روابط رطوبت مویرگی برای خاک‌های درشت و با بافت متوسط ​​توسط دستگاه غشایی فشار - استاندارد تاریخی، جایگزین D6836)
• GB/T 50123-2019(استاندارد روش آزمایش ژئوتکنیک - بخش آزمایش خاک غیراشباع)

مشخصات

BTU‑SWCC‑1 (دستگاه صفحه فشار استاندارد)

BTU‑SWCC‑2 (دستگاه غشایی تحت فشار خاک با دانه درشت)

جزئیات

• اصل اصلی (تکنیک ترجمه محوری): فشار هوا از طریق کنترل کننده فشار به محفظه فشار اعمال می شود. این فشار هوا برابر با مکش ماتریکی اعمال شده به نمونه است. از آنجایی که دیسک سرامیکی دارای مقدار ورودی هوای بالایی است (15 بار، بالاتر از فشار هوای اعمال شده)، از نفوذ هوا جلوگیری می کند و در عین حال اجازه می دهد آب منفذی از دیسک سرامیکی به خط زهکشی برای اندازه گیری عبور کند. این روش استاندارد برای تعیین SWCC خاک های غیر اشباع است و به طور گسترده تایید شده است.

• دیسک سرامیکی با ورودی هوای بالا (15 بار): دیسک سرامیکی 15 بار جزء حیاتی دستگاه است. اندازه منافذ بسیار کوچک آن از عبور هوا حتی در مکش های ماتریکی تا 1500 کیلو پاسکال جلوگیری می کند و تضمین می کند که فشار آب منفذی در طول آزمایش در فشار اتمسفر باقی می ماند. BTU-SWCC-2 همچنین شامل دیسک های سرامیکی 5 بار برای تست مکش کمتر است.

• سیستم بارگذاری پنوماتیک عمودی: مجهز به یک سیلندر بارگذاری دو جهته (نیروی 0-5 کیلونیوتن، جابجایی 0-50 میلی متر)، اعمال بار عمودی را در شرایط K₀ (حالت تلفیقی) امکان پذیر می کند. این شرایط تنش درجا را برای آزمایش SWCC وابسته به استرس (SDSWCC) شبیه‌سازی می‌کند.

• گیج فشار دوگانه و رگولاتور: گیج فشار و رگولاتور با دقت بالا کلاس 0.25 با فشار منبع قابل تنظیم 0-1.5 مگاپاسکال، کنترل مکش دقیق را تضمین می کند.

• دستگاه اندازه گیری حجم: محدوده 0-200 میلی لیتر، دقت ± 0.01 میلی لیتر، زهکشی نمونه را به دقت اندازه گیری می کند و امکان محاسبه تغییر محتوای حجمی آب را فراهم می کند. کانال جذب اختصاصی برای جمع آوری خودکار داده ها.

• سیستم نمایش LCD: نمایش زمان واقعی نیروی محوری و جابجایی برای نظارت آسان.

• نرم افزار جمع آوری و پردازش داده ها: نرم افزار اختصاصی به طور خودکار زهکشی را در مقایسه با زمان ثبت می کند، تغییرات محتوای آب را محاسبه می کند، منحنی های SWCC را تولید می کند و پارامترهای کلیدی (مقدار ورودی هوا، محتوای آب باقیمانده و غیره) را خروجی می دهد.

• سیستم کنترل دمای اختیاری: 0 - 90+ اجازه می دهد تا اثرات دما بر حفظ آب غیر اشباع خاک را مطالعه کنید.

• طراحی با ظرفیت بالا (BTU-SWCC-2): محفظه داخلی می تواند تا 48 نمونه حلقه برش را به طور همزمان در خود نگه دارد که به طور چشمگیری راندمان آزمایش دسته ای را بهبود می بخشد.

برنامه

• تعیین منحنی مشخصه خاک-آب (SWCC) خاکهای غیراشباع (مسیرهای خشک شدن و مرطوب شدن)
• بررسی رابطه بین مکش ماتریک و محتوای آب خاک
• تجزیه و تحلیل پایداری شیب (SWCC برای ایجاد نظریه مقاومت برشی خاک غیر اشباع اساسی است)
• ظرفیت باربری و پیش‌بینی نشست پی (پارامتر کلیدی در مکانیک خاک غیراشباع)
• تجزیه و تحلیل مشخصه نشت (تعیین هدایت هیدرولیکی غیر اشباع)
• ارزیابی تاثیر تغییرات سطح آب زیرزمینی بر رفتار مهندسی خاک
• ارزیابی عملکرد سیستم‌های لاینر دفن زباله
• رفتار جفت شدن هیدرومکانیکی خاک های غیر اشباع
• ارزیابی حفظ آب خاکهای اصلاح شده یا تثبیت شده با بنتونیت
• مطالعات سازگاری با تغییرات اقلیمی برای زیرساخت ها

مزایا

• محدوده مکش وسیع: حداکثر مکش کنترل شده 15 بار (1500 کیلو پاسکال) - کاملاً مطابق با ASTM D6836 Methods B/C است که محدوده مکش اکثر خاک های غیراشباع را پوشش می دهد.
• کنترل مکش با دقت بالا: گیج فشار کلاس 0.25 و تنظیم کننده دقیق دقت کنترل مکش پیشرو در صنعت را ارائه می دهد.
• قابلیت تست SWCC وابسته به استرس: سیستم بارگذاری پنوماتیک عمودی منحصر به فرد اعمال بار عمودی (0-5 کیلونیوتن) را در شرایط K₀ امکان پذیر می کند - آزمایش SWCC (SDSWCC) وابسته به تنش را امکان پذیر می کند که واقعاً شرایط تنش درجا را شبیه سازی می کند، ویژگی که در دستگاه صفحه فشار استاندارد موجود نیست.
• محدوده اندازه گیری حجم زیادمحدوده اندازه گیری زهکشی 0 تا 200 میلی لیتر با دقت 0.01 میلی لیتر - مناسب برای انواع مختلف خاک.
• نظارت بر داده ها در زمان واقعی: صفحه نمایش ال سی دی نیروی محوری و جابجایی را برای نظارت آسان تست نمایش می دهد.
• چندین گزینه اندازه نمونه: پشتیبانی از Φ61.8mm، Φ70mm، Φ90mm. مدل درشت دانه از نمونه‌های Φ150 میلی‌متری پشتیبانی می‌کند - الزامات مختلف آزمایش را برآورده می‌کند.
• توان عملیاتی بالا (BTU-SWCC-2): تا 48 نمونه را به طور همزمان آزمایش می کند - کارایی آزمایشگاه را تا حد زیادی بهبود می بخشد.
• کنترل دمای اختیاری: سیستم اختیاری 0 تا +90 ℃ امکان مطالعه اثرات دما بر رفتار خاک غیر اشباع را فراهم می کند.
• جمع آوری خودکار داده ها: نرم افزار اختصاصی به طور خودکار منحنی های SWCC را محاسبه و ترسیم می کند - خطاهای پردازش دستی داده ها را کاهش می دهد.
• روش تست استاندارد: کاملا مطابق با ASTM D6836 و ISO 11274 - نتایج آزمون در سطح بین المللی شناخته شده است.

چه چیزی را انتخاب کنید

جریان فرآیند

• آماده سازی نمونه: یک نمونه خاک با اندازه مشخص شده طبق روش های استاندارد تهیه کنید. اندازه گیری مقدار آب اولیه؛ در یک حلقه برش قرار دهید
• دیسک سرامیکی اشباع: دیسک سرامیکی با ورودی هوای بالا 15 بار را کاملاً اشباع کنید و تمام حباب های هوا را بردارید.
• نصب نمونه: دیسک سرامیکی اشباع شده را در پایین محفظه فشار قرار دهید. نمونه را روی دیسک سرامیکی قرار دهید و از تماس خوب اطمینان حاصل کنید.
• اتصال سیستم زهکشی: خط زهکشی را به دستگاه اندازه گیری حجم وصل کنید (محدوده 0-200 میلی لیتر، دقت 0.01 ± میلی لیتر).
• فشار هوا را اعمال کنید: به تدریج فشار هوای مورد نظر (0-1.5 مگاپاسکال، قابل تنظیم آزاد) را با استفاده از تنظیم کننده با دقت بالا اعمال کنید - این نشان دهنده مکش ماتریکی مورد نظر است.
• زهکشی را اندازه بگیرید و تعادل را تعیین کنید: هنگامی که زهکشی نمونه خاک در این مکش به حد تعادل رسید، حجم تجمعی زهکشی را با استفاده از دستگاه اندازه گیری حجم ثبت کنید. تعادل معمولاً زمانی حاصل می شود که قرائت های متوالی (مثلاً در طی 24 ساعت) کمتر از 0.01 میلی لیتر تغییر کند.
• مکش را به تدریج افزایش دهید: با توجه به طرح آزمایشی، فشار هوا را به تدریج افزایش دهید (در نتیجه مکش ماتریک را افزایش دهید) و مراحل 5-6 را تکرار کنید تا داده های زهکشی را در چندین نقطه مکش بدست آورید.
• نمونه را تخلیه و وزن کنید: پس از تکمیل تمام نقاط مکش، فشار هوا را آزاد کرده، نمونه را خارج کرده و محتوای آب نهایی را اندازه گیری کنید.
• محاسبه داده ها: با استفاده از حجم های زهکشی در هر مرحله مکش همراه با محتویات اولیه و نهایی آب، مقدار آب حجمی (یا درجه اشباع) را در هر نقطه مکش مجدداً محاسبه کنید.
• اتصالات منحنی SWCC: مقادیر مکش را در برابر محتویات حجمی آب متناظر بر روی یک نمودار نیمه لگاریتمی ترسیم کنید. از نرم افزار حرفه ای برای انجام برازش منحنی استفاده کنید و SWCC کامل را بدست آورید.
• استخراج پارامترها: از منحنی SWCC، پارامترهای کلیدی - مقدار ورودی هوا (AEV)، میزان آب باقیمانده، شیب منحنی و غیره را استخراج کنید.
• تولید گزارش: یک گزارش آزمایشی تهیه کنید که شامل منحنی SWCC و پارامترهای کلیدی باشد.