Probador automático de procesos de congelación de suelos

Descripción de producto

Probador de procesos de congelación de suelos completamente automático

Modelo:BTU-FHA-1

Descripción

• Nombre del equipo: Probador de procesos de congelación de suelos completamente automático
• Modelo: BTU-FHA-1
• Descripción general: Se utiliza para estudiar los cambios de temperatura en el campo, la cantidad de heladas, la fuerza de las heladas y la migración de agua durante la congelación del suelo. Puede simular heladas bajo diferentes gradientes de temperatura y cabezales hidráulicos. Adecuado para ingeniería de suelos congelados, investigación de prevención de heladas en subrasantes, etc.
• Funciones principales:
  • Control de temperatura independiente en los extremos superior e inferior con formas de onda programables (sinusoidal, cuadrada, triangular, lineal, etc.).
  • Mide la fuerza y ​​el desplazamiento axiales de las heladas (control de tensión o control de deformación).
  • El sistema de suministro de agua simula la recarga de agua subterránea y mide el volumen de migración de agua durante la congelación.
  • 18 sensores de temperatura/humedad incorporados y canales de adquisición para una distribución precisa del campo de temperatura dentro de la muestra.

Estándares de prueba (internacionales)

Según las capacidades del equipo (congelación del suelo, heladas, migración de agua, gradiente de temperatura), se aplican las siguientes normas internacionales:

Nota: Las pruebas de heladas suelen seguirNorma ASTM D5918(empuje por escarcha de sistema abierto suministrado por agua) oNorma ASTM D6035(ciclos de congelación y descongelación).

Especificación (parámetros técnicos)

Detalle

• Control independiente de temperatura superior/inferior: Arribay abajose puede configurar a diferentes temperaturas para simular la temperatura real del aire versus los gradientes de temperatura del suelo (por ejemplo, fondo más frío como fuente fría).
• Formas de onda de temperatura programables: Admite formas de onda sinusoidales, cuadradas, triangulares, lineales y mixtas; simula procesos naturales como variaciones diurnas de temperatura u ondas frías.
• Sistema de suministro de agua de alta precisión: Mide el volumen de migración de agua durante la congelación con una precisión de 0,03 ml; puede distinguir la absorción de agua por el frente de congelación.
• Medición de temperatura multipunto a lo largo de la altura: Sensores cada 10 mm (aproximadamente 20 puntos): mapean con precisión la evolución del campo de temperatura dentro de la muestra.
• Modos de control dual: Tanto controlado por deformación (tasa de desplazamiento constante) como controlado por tensión (carga constante): flexible para diferentes condiciones límite.
• Pruebas completamente automáticas basadas en etapas: El software puede definir etapas de prueba (p. ej., preenfriamiento → congelación a temperatura constante → descongelación → recongelación) y condiciones finales (p. ej., umbral de oleaje o límite de tiempo).

Solicitud

• Subrasante de carreteras y ferrocarriles: Prevención de heladas, evaluación de la susceptibilidad a las heladas del suelo subrasante.
• ingeniería de tuberías: Diseño anticongelante para tuberías enterradas en regiones de permafrost.
• Ingeniería hidráulica y de canales: Mecanismos de daño por heladas en canales revestidos.
• Construcción de cimientos en regiones frías: Estabilidad de cimentaciones y pilotes poco profundos bajo ciclos de hielo-deshielo.
• Construcción de congelación artificial de suelo.: Simulación del campo de temperatura y migración del agua durante el método de congelación.
• Investigación sobre el cambio climático: Efectos de la congelación-descongelación repetida sobre las propiedades mecánicas del suelo.
• Espacio urbano subterráneo: Impacto de las heladas en túneles de metro y túneles de servicios públicos.

Ventajas

• Control de temperatura superior/inferior programable independiente: Simula de manera realista las temperaturas diferenciales entre aire y suelo; puede generar formas de onda de temperatura arbitrarias.
• Medición de desplazamiento y suministro de agua de alta resolución: Desplazamiento 0,001 mm, volumen de agua 0,001 ml: captura los procesos de iniciación de heladas y migración de agua a microescala.
• Reconstrucción del campo de temperatura con múltiples sensores: 18 sensores distribuidos a lo largo de la altura: obtiene la distribución de la temperatura interna, no solo un punto.
• Modos de control dual (estrés/tensión): Permite una compresión de tasa constante o una fuerza de heladas constante, más cercana a las condiciones del campo.
• Secuencia de prueba totalmente automatizada: Se pueden preestablecer condiciones de varias etapas (enfriamiento, temperatura constante, calentamiento, recongelación) y de parada automática: funcionamiento sin supervisión.
• Amplio rango de temperatura: De -20 °C a +90 °C: adecuado para pruebas de heladas, secado/contracción a alta temperatura y transferencia de calor.

Qué elegir (guía de selección)

• Principalmente estudiando la cantidad de heladas y la migración del agua.→ Es suficiente la configuración estándar con sistema de suministro de agua y sensores de temperatura multipunto.
• Necesidad de simular fluctuaciones de temperatura complejas (p. ej., ondas de frío diurnas)→ Debe incluir función de forma de onda programable (ya incluida en este modelo).
• Necesidad de medir la fuerza de las heladas (control de estrés)→ Este modelo admite el control de tensiones (0–1 MPa) y puede medir la fuerza de las heladas.
• ¿Se puede cambiar el tamaño de la muestra?– Este modelo se fija en Φ100×H200 mm; Los tamaños personalizados requieren ponerse en contacto con el fabricante.
• ¿Necesita medir también la distribución de la humedad del suelo?– Este modelo proporciona 18 sensores de humedad para medir el perfil del contenido de agua.
• ¿Necesita ciclos automáticos de congelación y descongelación?– El software puede configurar múltiples ciclos automáticamente.

Flujo de proceso

Ejemplo:Prueba de heladas a temperatura constante(inferior -10°C, superior +2°C, congelación unidireccional)

• Preparación de muestras: Suelo remodelado o no alterado, compacto según la densidad y el contenido de agua objetivo: Φ100×H200 mm.
• Instalar sensores: Insertar sensores de temperatura/humedad cada 10 mm a lo largo de la altura; conectarse a la adquisición de datos.
• Montar la muestra en el aparato.: Colóquelo en una celda de presión o en una funda aislante; conecte las placas de temperatura superior e inferior; conectar el sistema de suministro de agua.
• Establecer parámetros de prueba:
  • Temperatura inferior: -10°C, Temperatura superior: +2°C (u onda sinusoidal).
  • Presión del suministro de agua: por ejemplo, 10 kPa (simula el nivel del agua subterránea).
  • Modo de carga axial: control de tensión (p. ej., 0,1 MPa para simular sobrecarga) o control de tensión.
• Empezar a congelar: El software se enfría automáticamente; registra la temperatura en cada punto, el desplazamiento de las heladas, el volumen de suministro de agua y la fuerza axial a lo largo del tiempo.
• Consultar condiciones finales: por ejemplo, la cantidad de escarcha alcanza los 5 mm, o se completan 72 horas de congelación.
• Finalizar prueba: Detener el control de temperatura; después de descongelar, retire la muestra; fotografiar o pesar si es necesario.
• Análisis de datos: Trazar perfiles de campo de temperatura, curvas de heladas versus tiempo, curvas de migración acumulada de agua; calcular la relación de elevación de las heladas, la fuerza de las heladas, etc.