Стандарты: BS 1377:8, ASTM D2850, ASTM D4767, ASTM D7181, NF P94-070, NF P94-074, CEN-ISO TS 17892-8.9
Знание напряженно-деформированного состояния и параметров прочности на сдвиг грунтов требуется, когда грунт взаимодействует с конструкциями или когда грунт используется в качестве строительного материала во многих инженерных целях, таких как:
1. Раскопки
2. Неглубокие фундаменты
3. Сваи и глубокие фундаменты
4. Земляные подпорные конструкции, траншейные стены, анкеры
5. Устойчивость склона
6. Благоустройство территории
7. Проектирование насыпей, земляных дамб
Наиболее широко используемой испытательной установкой для исследования напряженно-деформированного состояния и прочностных характеристик грунтов является трехосная установка.
Трехосные испытания обычно проводятся в два этапа: изотропное нагружение, за которым следует сдвиговое нагружение до разрушения.
Цилиндрический образец насыщенного грунта, ненарушенный или восстановленный, помещают в резиновую мембрану, чтобы изолировать его от прямого контакта с окружающей водой, которой заполнена испытательная камера и которая находится под давлением. Образец помещается в ячейку между жестким основанием и жесткой верхней крышкой и загружается с помощью ползуна с постоянной скоростью. Слив воды в образец или из него может быть обеспечен путем открытия или закрытия клапана. Два этапа выполняются при различных сочетаниях условий дренирования и приводят к трем различным стандартным трехосным испытаниям. Каждое испытание обычно проводят на трех насыщенных образцах при трех различных давлениях.
Неконсолидированный недренированный тест «UU»
Это испытание используется для оценки параметров прочности на сдвиг в недренированном состоянии (сопротивление сдвигу в недренированном состоянии cu и угол трения в недренированном состоянии φu = 0). Обычно выполняется на мелкозернистых грунтах. В этом тесте обе фазы выполняются с закрытым дренажным клапаном. Во время испытания не допускается изменение объема, а деформации на фазе сдвига возникают вплоть до разрушения. Этот тест дает уникальное значение прочности на сдвиг в недренированном состоянии, поскольку огибающая кругов Мора, построенная для полных напряжений, горизонтальна. Угол φu должен быть равен нулю, иначе это ошибка теста, т.е. плохая насыщенность. Поведение напряжение-деформация и параметры прочности затем используются для моделирования инженерных проблем при наличии недренированных условий, как правило, при краткосрочном проектировании.
Сводный недренированный тест «CU»
Это испытание используется для оценки параметров прочности на сдвиг в дренированном и недренированном состоянии (эффективное сцепление c’, эффективный угол трения φ’ и прочность на сдвиг в недренированном состоянии cu). Обычно выполняется на мелкозернистых грунтах. В этом тесте первая фаза проводится с открытым дренажным клапаном, чтобы обеспечить консолидацию и изменение объема. Во время второй фазы дренажный клапан закрывается и измеряется изменение порового давления воды; нет изменения громкости и возникают искажения вплоть до отказа. Он дает три значения прочности на сдвиг в недренированном состоянии, которые представляют собой радиусы кругов Мора, а также значения эффективного сцепления и эффективного угла трения, которые получаются из огибающих кругов Мора эффективных напряжений. Поведение напряжение-деформация и параметры прочности затем используются для моделирования инженерных проблем, когда присутствуют недренированные условия, после процессов консолидации или в долгосрочных применениях.
Сводный осушенный тест «CD»
Это испытание используется для оценки эффективных параметров прочности на сдвиг (эффективное сцепление c’, эффективный угол трения φ’). Обычно выполняется на крупнозернистых грунтах. В этом испытании обе фазы выполняются с открытым дренажным клапаном. Изменение объема происходит в обеих фазах, а во время второй фазы возникают искажения вплоть до отказа. Тест CD дает значения эффективного сцепления и эффективного угла трения, которые получены из огибающей кругов Мора эффективного напряжения. Поведение напряжение-деформация и параметры прочности затем используются для моделирования инженерных проблем при наличии дренированных условий, как правило, при долгосрочном проектировании.
S301M Трехосное испытательное устройство, грузоподъемность 50 кН, цифровое, сенсорный экран
Эта универсальная, компактная силовая рама для тяжелых условий эксплуатации была разработана для обычных испытаний в центральных лабораториях, а также для исследовательских целей. Каркас представляет собой жесткую двухколонную конструкцию из хромированной стали. Электронный цветной цифровой сенсорный дисплей с микропроцессорной системой управления позволяет проводить испытания в диапазоне скоростей от 0,00001 до 12 мм/мин. Максимальная грузоподъемность составляет 50 кН и подходит для ячеек S305 (макс. размер образца 70x140 мм) и S306 (макс. размер образца 100x200 мм). Система гарантирует высокое разрешение в режиме реального времени. Нагрузочная плита предусмотрена с электрическим концом хода, чтобы уберечь машину от неправильных манипуляций.
Характеристики рамы:
- Максимальная грузоподъемность: 50 кН
- Бесконечно малая скорость контроля: от 0,00001 до 12 мм/мин.
- Минимальный вертикальный зазор: 400 мм (140 мм с кольцом)
- Максимальный вертикальный просвет: 1100 мм (840 мм с кольцом)
- Горизонтальный просвет: 380 мм
- Диаметр плиты: 177 мм
Прошивка:
- Электронный блок управления «Cyber-plus Evolution» с сенсорным цветным графическим дисплеем ¼ VGA, который работает как стандартный ПК на базе операционной системы Windows для управления данными. (Анализ данных, результаты испытаний, графики с помощью программного обеспечения S335-10N; дополнительный аксессуар).
- Интерфейс со значками сенсорного экрана позволяет легко настраивать параметры и немедленно выполнять тест.
- Машина может выполнять тесты без какого-либо внешнего ПК, потому что «Cyber-Plus» обеспечивает производительность, подобную ПК.
- Прямое подключение к Интранету (подключение к локальной сети) и Интернету для установления удаленной связи и получения немедленной диагностики от технических специалистов или для обновления прошивки.
- Неограниченное хранилище памяти: 2 USB-порта, 1 SD-карта.
- Возможность выбора разных языков.
- Машина оснащена 8 разъемами для системы сбора и обработки данных до 8 аналоговых/цифровых каналов (которые активируются с помощью дополнительной прошивки S301-05) для тензодатчиков и датчиков. Доступен дополнительный слот для расширения встроенных каналов до 16 (с S301-06)
Рама поставляется с нагрузочным цилиндром, сферой, нагрузочными кольцами, циферблатными индикаторами, электрическими тензодатчиками или датчиками перемещения.
Электропитание: 230В 1ф 50-60Гц 600Вт
Размеры: 490x510xh1800 мм
Вес: примерно 115 кг