Automatisch triaxiaal systeem voor rotsgrond

Productomschrijving

ModelBTU-TTS-20 Volautomatisch triaxiaal apparaat

Beschrijving

Deze apparatuur is eenvolautomatisch triaxiaal testsysteem voor steen en grond, modelBTU-TTS-20, ontworpen voor monsters van groot formaat (Ø200 mm × H400 mm).
Belangrijkste componenten en kenmerken:

• Laadframe met twee kolommen– Door servomotor aangedreven schroef, maximale axiale kracht 200 kN, laadsnelheid 0,00001~9,99999 mm/min (traploze aanpassing). Het frame integreert een 4-kanaals data-acquisitie-eenheid, een membraantoetsenbord met 16 toetsen en LED-statusindicatoren.
• Triaxiale cel– Maximale werkdruk 3 MPa, zijwand van transparant organisch glas, preparaatformaat Ø200×400 mm.
• Opsluitdruk-/tegendrukvolumeregelaars– Elk 0~3 MPa, resolutie 1 kPa, nauwkeurigheid ±0,1% FS, volumebereik 0~3000 ml, USB-interface, overdruk- en overvolumebeveiliging.
• Volumeverandering / drainagemeting– Bereik 0~3000 ml, resolutie 0,001 ml, nauwkeurigheid ±0,03 ml.
• Poriëndruksensor– Bereik 7 MPa (het document heeft een kleine inconsistentie; 7 MPa wordt als correct beschouwd), nauwkeurigheid ±0,1% FS.
• Software– Volautomatische triaxiale testsoftware V3.11 (Engelse versie), ondersteunt Windows-10/11; omvat modules voor data-acquisitie, B-waardecontrole, tegendrukverzadiging, isotrope/anisotrope consolidatie, UU, CU (met poriëndruk), CD (met volumeverandering), sensorkalibratie en nabewerking (Mohr-cirkel, c, φ).
• De configuratie omvat ook accessoires voor monstervoorbereiding en een automatisch watertoevoersysteem.

Testnormen (internationaal)

Er worden geen specifieke normen vermeld in het document. Op basis van de functies (triaxiale compressie van gesteente/grond, consolidatie, gedraineerde/ongedraineerde testen, metingen van de poriëndruk) kan worden verwezen naar de volgende internationale normen (bevestig dit bij de fabrikant):

• ASTM D7012(Triaxiale druksterkte van gesteente)
• ASTM D7181(Geconsolideerde ongedraineerde triaxiale test voor grond)
• ASTM D4767(Geconsolideerde gedraineerde triaxiale test voor grond)
• ASTM D2850(Niet-geconsolideerde, ongedraineerde triaxiale test voor grond)
• ASTM D2166(Onbeperkte druksterkte)
• ASTM D5084(Permeabiliteit, indien aanwezig)
• ISRM stelde methoden voor(Triaxiaal testen van rotsen)
• ISO 17892‑8/-9(Geotechnische triaxiale tests)

Voor rotskernen met een grote diameter (Ø200 mm),ASTM D2664(Triaxiale sterkte van gesteente) is ook relevant.

Detail

• Grote monstercapaciteit– Ø200×400 mm maakt het testen van grofkorrelige bodems, zacht gesteente of gesteente mogelijk, waardoor schaaleffecten worden verminderd.
• Zeer nauwkeurige volumemeting– Resolutie van 0,001 ml en nauwkeurigheid van ±0,03 ml, geschikt voor zeer nauwkeurige consolidatie- en permeabiliteitstests.
• Dubbele controllers– Afzonderlijke opsluit- en tegendrukregelaars, elk met een volume van 3000 ml, waardoor langdurige tests of meertrapsbelading mogelijk zijn.
• Geïntegreerd laadframeontwerp– Ingebouwd acquisitie- en besturingstoetsenbord, waardoor externe controllers overbodig worden en de kabelwarboel en ruimte worden verminderd.
• Uitgebreide softwarefuncties–
  • B-waardecontrole, tegendrukverzadiging
  • Isotrope / anisotrope consolidatie
  • UU, CU (poriedruk), CD (volumeverandering)
  • Automatische Mohr-cirkelplots, berekening van cohesie (c) en wrijvingshoek (φ)
  • Grafische weergave met dubbele Y-as, maximaal 3 gelijktijdige vensters
  • Gegevens zoomen, kopiëren, opslaan, afdrukken
• Automatische bescherming– Uitschakeling overdruk en overvolume.

Specificatie

• Rotsmechanica– Triaxiale druksterkte, vervormingsmodulus, Poisson-verhouding, sterkteparameters (c, φ).
• Bodemmechanica– Triaxiale geconsolideerde gedraineerde/ongedraineerde tests op grofkorrelige bodems, opvulmateriaal en verweerd gesteente.
• Grootschalige techniek– Hoge dammen, funderingen, hellingen, tunnels die rotsen omringen – testen van monsters op grote schaal.
• Tailings-dammen– Mechanische eigenschappen en beoordeling van de vloeibaarmaking van residuenzand (als een dynamische module wordt toegevoegd).
• Energie-geotechniek– Gashydraatreservoirs, geothermisch reservoirgesteente – triaxiaal gedrag.
• Onderwijs en onderzoek– Rots-/bodemmechanische laboratoria in universiteiten en onderzoeksinstituten.

Voordelen

• Grote monstercapaciteit– Ø200×400 mm vertegenwoordigt grofkorrelige materialen beter, passend bij de werkelijke technische gradaties.
• Zeer nauwkeurige volumeregeling– Resolutie van 0,001 ml over een bereik van 3000 ml, ideaal voor zeer nauwkeurige meting van volumeveranderingen.
• Geïntegreerd laadframe– Compact ontwerp met ingebouwde acquisitie en controle, minder externe apparaten.
• Groot laadsnelheidsbereik– 0,00001~9,99999 mm/min, geschikt voor zowel kruip (zeer langzaam) als snel knippen.
• Onafhankelijke dubbele controllers– Gescheiden opsluitings- en tegendrukregeling, waardoor complexe spanningspaden mogelijk zijn (bijvoorbeeld anisotrope consolidatie).
• Gebruiksvriendelijke software– Engelse interface, modulaire combinatie, automatische Mohr-cirkel en rapportgeneratie, ondersteunt Windows-10/11.
• Veiligheidsbescherming– Automatische stop bij overdruk/overbelasting.
• Uitbreidbaarheid– Optionele stresscontrole, temperatuurregeling, dynamische laadmodules.

Wat te kiezen

Selecteer configuratie op basis van vereisten:

• Monstergrootte– Kies voor conventionele kernen (Ø50–100 mm) een kleiner celmodel. Voor Ø200 mm grote exemplaren is BTU-TTS-20 noodzakelijk.

• Maximale axiale kracht– Zachte rotsen of grond: 50–100 kN kan voldoende zijn; hard gesteente of gesteente: 200 kN is geschikter.

• Beperkend drukbereik– 3 MPa is voldoende voor de meeste geotechnische tests; diep gesteente vereist een hogere opsluitingsdruk (bijvoorbeeld 30 MPa) – kies een ander model.

• Nood aan stressbeheersing– Basissoftware is spanningsgestuurd. Voeg voor spanningspadtests (bijv. k₀-consolidatie, kruip) de optie voor spanningscontrole toe.

• Temperatuurregeling– Voor bevroren grond of gesteente met een hoge temperatuur, informeer naar een upgrade van de temperatuurregeling.

• Begroting– Grote systemen zijn duurder. Als zulke grote exemplaren niet nodig zijn, kies dan kleinere modellen (bijvoorbeeld Ø100 mm of Ø61,8 mm) om de kosten te verlagen.

Processtroom

Voorbeeld: Triaxiale compressietest van gesteente (gedraineerd / CD-type)

• Voorbereiding van monsters– Boren of snijden van Ø200×400 mm rotskern; slijpuiteinden vlak en glad; afmetingen en gewicht meten.

• Voorbeeldinstallatie– Plaats het monster op een triaxiaal celvoetstuk; breng een krimpkous of een rubberen membraan aan; installeer axiale LVDT en omtrekrekstrookjes (indien nodig). Verzegel de cel; Sluit de opsluit- en tegendrukleidingen aan.

• Verzadiging (indien nodig)– Pas tegendruk toe (bijv. 0,5 MPa) met behulp van de tegendrukregelaar; voer CO₂-spoeling of ontluchting van water uit tot B-waarde ≥0,95.

• Consolidatie– Pas doelbegrenzingsdruk toe (bijv. 2 MPa). Houd voor isotrope consolidatie de opsluitdruk constant; voor anisotrope consolidatie moet ook axiale deviatorspanning worden toegepast. Registreer de volumeverandering (via afvoerleiding of volumeregelaar) totdat deze stabiel is.

• Scheren– Selecteer de spanningsgestuurde modus; ingestelde afschuifsnelheid (bijv. 0,1 mm/min). Software registreert automatisch de axiale belasting, verplaatsing, opsluitdruk, poriëndruk (indien niet gedraineerd) en volumeverandering (indien gedraineerd). Realtime weergave van spannings-rekcurven.

• Einde van de proef– Stop met laden wanneer de axiale spanning een vooraf ingestelde waarde bereikt (bijvoorbeeld 15%) of de belasting daalt tot 70% van de piek. Ontlast de opsluitdruk, demonteer het monster, fotografeer de foutmodus.

• Gegevensverwerking– Software berekent automatisch de pieksterkte, elasticiteitsmodulus (E) en Poisson-verhouding (ν) voor elke opsluitdruk. Met behulp van gegevens van ten minste drie opsluitingsdrukken tekent de software Mohr-cirkels en berekent c en φ. Genereert een testrapport (exporteerbaar naar Excel of Word).

• Opruimen– Reinig de triaxiale cel en leidingen; ontlucht water aanvullen.

Opmerking voor grondproeven: Voor CU-proeven op verzadigde zachte grond moet de waterspanning tijdens het afschuiven worden geregistreerd. Voor CD-tests opent u de afvoerklep om de volumeverandering te meten. De softwaremodules bevatten deze opties.

Samenvatting:De BTU-TTS-20 is een volautomatisch triaxiaal testsysteem voor grote geotechnische monsters, dat een hoge nauwkeurigheid biedt. Het is geschikt voor onderzoek naar rots- en grondmechanica waarbij veldgradatieweergave of het testen van grote partikelen.