Automatische bodembevriezingsprocestester

Productomschrijving

Volautomatische bodembevriezingsprocestester

Model:BTU-FHA-1

Beschrijving

• Naam van apparatuur: Volautomatische bodembevriezingsprocestester
• Model: BTU-FHA-1
• Overzicht: Wordt gebruikt om veranderingen in het temperatuurveld, de hoeveelheid vorst, de kracht van de vorst en de watermigratie tijdens het bevriezen van de bodem te bestuderen. Het kan vorstdeuken simuleren onder verschillende temperatuurgradiënten en hydraulische verval. Geschikt voor bevroren grondtechniek, onderzoek naar vorstpreventie in de ondergrond, enz.
• Kernfuncties:
  • Onafhankelijke temperatuurregeling aan de boven- en onderkant met programmeerbare golfvormen (sinus, vierkant, driehoek, lineair, enz.).
  • Meet de axiale kracht en verplaatsing van vorst (spanningscontrole of rekcontrole).
  • Het watervoorzieningssysteem simuleert het aanvullen van grondwater en meet het watermigratievolume tijdens bevriezing.
  • Ingebouwde 18 temperatuur-/vochtigheidssensoren en acquisitiekanalen voor nauwkeurige temperatuurveldverdeling in het preparaat.

Testnormen (internationaal)

Op basis van de mogelijkheden van de apparatuur (bevriezing van de bodem, vorst, watermigratie, temperatuurgradiënt) zijn de volgende internationale normen van toepassing:

Let op: Frost heave-tests volgen doorgaansASTM D5918(open systeem met watertoevoer bij vorst) ofASTM D6035(vries-dooicyclus).

Specificatie (technische parameters)

Detail

• Onafhankelijke temperatuurregeling boven/onder: Bovenkanten onderkantkan op verschillende temperaturen worden ingesteld om de echte luchttemperatuur versus grondtemperatuurgradiënten te simuleren (bijvoorbeeld een koudere bodem als koudebron).
• Programmeerbare temperatuurgolfvormen: Ondersteunt sinus-, vierkante, driehoekige, lineaire en gemengde golfvormen – simuleert natuurlijke processen zoals dagelijkse temperatuurschommelingen of koude golven.
• Zeer nauwkeurig watertoevoersysteem: Meet het watermigratievolume tijdens bevriezing met een nauwkeurigheid van 0,03 ml – kan de wateropname door het vriesfront onderscheiden.
• Meerpuntstemperatuurmeting over de hoogte: Sensoren om de 10 mm (ca. 20 punten) – brengt de evolutie van het temperatuurveld binnen het monster nauwkeurig in kaart.
• Dubbele bedieningsmodi: Zowel spanningsgestuurd (constante verplaatsingssnelheid) als spanningsgestuurd (constante belasting) – flexibel voor verschillende randvoorwaarden.
• Volautomatisch, op fases gebaseerd testen: Software kan testfasen definiëren (bijvoorbeeld voorkoelen → bevriezen bij constante temperatuur → ontdooien → opnieuw invriezen) en eindvoorwaarden (bijvoorbeeld deiningsdrempel of tijdslimiet).

Sollicitatie

• Snelweg- en spoorondergrond: Preventie van bevriezing, evaluatie van de vorstgevoeligheid van de ondergrond.
• Pijpleiding techniek: Anti-frost-heave-ontwerp voor ondergrondse pijpleidingen in permafrostgebieden.
• Kanaal- en waterbouwkunde: Mechanismen voor schade door vorstschade aan omzoomde kanalen.
• Funderingen bouwen in koude streken: Stabiliteit van ondiepe funderingen en palen tijdens vries-dooicycli.
• Kunstmatige grondbevriezingsconstructie: Simuleren van temperatuurveld en watermigratie tijdens de bevriezingsmethode.
• Onderzoek naar klimaatverandering: Effecten van herhaalde bevriezing en dooi op de mechanische eigenschappen van de bodem.
• Stedelijke ondergrondse ruimte: Impact van vorst op metrotunnels en nutstunnels.

Voordelen

• Onafhankelijke programmeerbare temperatuurregeling boven/onder: Simuleert realistisch verschillende lucht-/grondtemperaturen; kan willekeurige temperatuurgolfvormen genereren.
• Hoge resolutie verplaatsings- en watertoevoermeting: Verplaatsing 0,001 mm, watervolume 0,001 ml – registreert op microschaal de initiatie van vorst en watermigratieprocessen.
• Reconstructie van het temperatuurveld met meerdere sensoren: 18 sensoren verdeeld over de hoogte – verkrijgt interne temperatuurverdeling, niet slechts een enkel punt.
• Dubbele controlemodi (spanning/rek): Maakt compressie met constante snelheid of constante vorstkracht mogelijk – dichter bij de veldomstandigheden.
• Volledig geautomatiseerde testsequentie: Meertraps (koelen, constante temperatuur, verwarmen, opnieuw invriezen) en automatische stopomstandigheden kunnen vooraf worden ingesteld – werking zonder toezicht.
• Groot temperatuurbereik: Van -20°C tot +90°C – geschikt voor testen op vorst, drogen/krimpen bij hoge temperaturen en warmteoverdrachtstests.

Wat te kiezen (selectiegids)

• Voornamelijk het bestuderen van de hoeveelheid vorst en watermigratie→ Standaardconfiguratie met watertoevoersysteem en meerpuntstemperatuursensoren is voldoende.
• Noodzaak om complexe temperatuurschommelingen te simuleren (bijvoorbeeld dagelijkse, koude golven)→ Moet een programmeerbare golfvormfunctie bevatten (reeds inbegrepen in dit model).
• Noodzaak om de vorstkracht te meten (stresscontrole)→ Dit model ondersteunt stressbeheersing (0–1 MPa) en kan de kracht van vorstdeining meten.
• Kan de monstergrootte worden gewijzigd?– Dit model is vastgezet op Φ100×H200 mm; Voor aangepaste formaten moet u contact opnemen met de fabrikant.
• Wilt u ook de bodemvochtverdeling meten?– Dit model biedt 18 vochtigheidssensoren om het watergehalteprofiel te meten.
• Automatische vries-dooicycli nodig?– Software kan automatisch meerdere cycli instellen.

Processtroom

Voorbeeld:Vorst-deiningstest bij constante temperatuur(onder -10°C, boven +2°C, unidirectioneel bevriezen)

• Voorbereiding van monsters: Opnieuw gevormde of ongestoorde grond, compact om de dichtheid en het watergehalte na te streven – Φ100×H200 mm.
• Sensoren installeren: Plaats temperatuur-/vochtigheidssensoren om de 10 mm in de hoogte; verbinden met data-acquisitie.
• Monteer het monster in het apparaat: Plaats in drukcel of isolatiehuls; sluit de bovenste en onderste temperatuurplaten aan; watertoevoersysteem aansluiten.
• Testparameters instellen:
  • Bodemtemperatuur: -10°C, Boventemperatuur: +2°C (of sinusgolf).
  • Watertoevoerdruk: bijv. 10 kPa (simuleert het grondwaterpeil).
  • Axiale belastingsmodus: spanningscontrole (bijv. 0,1 MPa om overbelasting te simuleren) of rekcontrole.
• Begin met bevriezen: Software koelt automatisch af; registreert de temperatuur op elk punt, de verplaatsing van de vorst, het watertoevoervolume en de axiale kracht in de loop van de tijd.
• Eindvoorwaarden controleren: bijv. de hoeveelheid vorst bereikt 5 mm, of 72 uur bevriezing is voltooid.
• Einde proef: Temperatuurregeling stoppen; verwijder het monster na het ontdooien; fotografeer of weeg indien nodig.
• Gegevensanalyse: Temperatuurveldprofielen uitzetten, curven voor vorststijging versus tijd, cumulatieve watermigratiecurven; bereken de vorst-heave-ratio, de vorst-heave-kracht, etc.