Aparato automático de corte directo no saturado

Descripción de producto

Aparato de corte directo insaturado completamente automático

Descripción

Este equipo es unaparato de corte directo insaturado completamente automático, modelosBTU-2UyBTU-2UM, utilizado para determinar los parámetros de resistencia al corte de suelos no saturados bajo diferentes condiciones de succión. Utiliza carga automática controlada por microcomputadora, está equipado con sensores de alta precisión y un dispositivo de lavado automático de burbujas, y admite control de temperatura como opción.

PrincipalFCaracterísticas:

• Tamaño de la muestra: Ø61,8×H20 mm (otros tamaños opcionales).
• Carga normal: 2U – 0‑400 kPa control automático; 2UM – Control automático de 0‑3200 kPa.
• Desplazamiento normal: 0‑12,7 mm, precisión 0,003 mm, resolución 0,001 mm.
• Fuerza de corte horizontal: 2U – celda de carga de 5 kN; 2UM – Celda de carga de 10 kN, precisión ±0,1% FS.
• Velocidad de corte: 0,0001‑6 mm/min, ajuste continuo.
• Presión de agua de poro: 0‑0,1 MPa, precisión 0,1 kPa, resolución 0,1 kPa.
• Presión de aire de poro: 0‑0,9 MPa, precisión 1 kPa.
• Medición de cambio de volumen: 0‑100 ml, precisión ±0,01 ml, resolución 0,001 ml.
• Disco cerámico: alta entrada de aire de 500 kPa, importado de EE. UU.
• Método de control: teclado de membrana de 16 teclas + LCD 240×128.
• Software de adquisición y procesamiento: Incluye registrador de datos y software Windows.
• Particularidad: dispositivo de lavado de aire difuso totalmente automático para eliminar burbujas debajo del disco cerámico y medir el volumen de aire difundido.
• Opcional: Sistema de control de temperatura (5‑40 ℃).

Estándares de prueba (internacionales)

Norma ASTM D3080(Prueba de corte directo)

Norma ASTM D5298(Medición de succión)

Norma ASTM D6836(Métodos de prueba de suelos no saturados, incluida la técnica de traslación de ejes)

ISO 17892‑10(Prueba de corte directo)

BS 1377‑7(Prueba de corte directo)

Norma ASTM D7608(Fuerza residual – como referencia)

El equipo controla la succión matricial mediante la técnica de traslación de ejes y cumple con los requisitos básicos de las normas anteriores para pruebas de suelos no saturados.

Especificación

Detalle

• Técnica de traslación de ejes– Aplica presión de aire de poro (uₐ) mientras mantiene la presión de agua de poro (u_w = 0 o controlada), lo que permite un control independiente de la succión matricial s = uₐ – u_w.
• Disco cerámico de alta entrada de aire– Valor de entrada de aire de 500 kPa (importado), capaz de controlar la succión en el rango de 0‑500 kPa, cubriendo la mayoría de las necesidades de pruebas de suelos no saturados.
• Dispositivo de lavado de aire difuso– Lavado periódico completamente automático de las burbujas de aire que se acumulan debajo del disco cerámico, evitando el bloqueo de los conductos de agua y garantizando un control de succión estable; También mide el volumen de aire difundido para corregir el drenaje.
• Diferencia de carga normal–
• 2U: tensión normal máxima 400 kPa, apto para suelos poco profundos no saturados o ensayos de baja tensión.
• 2UM: tensión normal máxima 3200 kPa, puede simular suelos profundos insaturados o condiciones de alta tensión.
• Fuerza de corte horizontal– 2U: 5 kN (esfuerzo cortante máximo ~1,67 MPa); 2UM: 10 kN (~3,3 MPa), adecuado para suelos de alta resistencia o de grano grueso.
• Medición de volumen de alta precisión– Resolución de cambio de volumen de 0,001 ml, ideal para monitorear pequeños cambios de drenaje/absorción en suelos no saturados.
• Opción de control de temperatura– Sistema de 5‑40 ℃ para estudiar los efectos de la temperatura sobre la resistencia del suelo insaturado.
• Funciones de software– Adquisición automática de datos, visualización de curvas en tiempo real, cálculo de parámetros de resistencia al corte.

Solicitud

• Estabilidad de taludes no saturados– Determinar c′, φ′, φᵇ bajo diferentes tensiones y succiones normales netas para el análisis de deslizamientos de tierra inducidos por lluvia.
• Suelos expansivos y colapsables.– Estudiar el efecto de los cambios de succión (contenido de agua) sobre la resistencia al corte.
• Cubiertas de vertederos– Evaluar el comportamiento mecánico del suelo no saturado.
• Subrasantes y fundaciones– Obtener parámetros de resistencia para suelos por encima de la zona capilar.
• Suelos profundos e insaturados– El modelo 2UM puede simular tensiones normales de hasta 3,2 MPa, adecuado para capas de suelo profundas o rellenos elevados.
• Estudios del efecto de la temperatura.– Sistema de control de temperatura opcional para estudiar el acoplamiento temperatura-succión-fuerza (por ejemplo, geotermia, eliminación de desechos nucleares).

Ventajas

• Control de succión completamente automático– La traducción del eje combinada con un dispositivo automático de purga de aire difuso garantiza un control de succión estable a largo plazo.
• Medición de alta precisión– Desplazamiento 0,001 mm, cambio de volumen 0,001 ml, presión del agua de poro 0,1 kPa: cumple con los requisitos de grado de investigación.
• Dos modelos cubren un amplio rango de tensiones– 400 kPa para suelos convencionales no saturados, 3200 kPa para suelos profundos de alta tensión.
• Opción de alta fuerza de corte– 2UM proporciona una fuerza horizontal de 10 kN para probar suelos gruesos o de alta resistencia.
• Descarga automática de aire difuso– Elimina la intervención manual, garantiza la continuidad de las pruebas y mejora la confiabilidad de los datos.
• Medición de volumen de alta resolución– 0,001 ml captura con precisión pequeños cambios de volumen durante el drenaje/absorción.
• Opción de control de temperatura– Módulo opcional de 5‑40 ℃ para estudiar el acoplamiento temperatura-resistencia-succión.
• Fácil operación– Teclado de membrana + pantalla LCD, con software Windows para procedimientos de prueba totalmente automatizados.

Qué elegir

Seleccione el modelo según los requisitos de prueba:

Nota: Si se requiere un tamaño de muestra diferente (que no sea Ø61,8 mm), se pueden solicitar cajas de corte personalizadas al fabricante.

Flujo de proceso

Ejemplo:Ensayo de corte directo insaturado (drenaje consolidado, controlando tensión normal neta y succión)usando BTU-2U o 2UM.

• Preparación del disco cerámico

Remoje el disco cerámico de 500 kPa en agua desaireada y aplique vacío para saturarlo (eliminar las burbujas de aire).

Instale el disco cerámico en la base de la caja de corte, asegurando un buen sellado. Conecte las líneas de lavado.

• Preparación de muestras

Corte el suelo no saturado no perturbado o prepare una muestra remodelada utilizando un anillo de corte de Ø61,8×20 mm.

Mida el contenido inicial de agua y la densidad.

• Instalación de muestras

Coloque la muestra en el disco cerámico, luego instale la piedra porosa y la placa de carga.

Ensamble la caja de corte superior y coloque el conjunto en el aparato de corte directo.

Conecte la línea de presión de aire de poros (a la parte superior de la caja de corte) y el sensor de presión de agua de poros (debajo del disco cerámico).

Conecte el sistema de medición de cambio de volumen (a la línea de drenaje).

• Aplicar succión

Aplique la presión de aire objetivo (por ejemplo, 100 kPa) a través del controlador de presión de aire de poro.

La línea de drenaje está abierta a la atmósfera., entonces succión matricial s = uₐ = 100 kPa.

Inicie el dispositivo de lavado automático de aire difuso (lavado periódico), registre el cambio de volumen hasta que el drenaje se estabilice.

• Aplicar tensión normal neta

Aplique la tensión normal neta objetivo σ_net (por ejemplo, 200 kPa) a través del sistema de carga normal automático.

Esfuerzo normal total σ = σ_net + uₐ = 300 kPa.

Registre el desplazamiento normal hasta que la consolidación sea estable.

• Establecer parámetros de corte

En el software, establezca la velocidad de corte (por ejemplo, 0,02 mm/min para corte lento o 0,8 mm/min para corte rápido).

Establezca el límite de desplazamiento de corte (por ejemplo, 6 mm).

Seleccione "módulo de corte estándar" o "módulo de corte rápido".

• empezar a esquilar

Encienda el motor paso a paso horizontal para mover la caja de corte.

El software registra la fuerza de corte horizontal, el desplazamiento horizontal, el desplazamiento normal, el cambio de volumen, la presión del agua intersticial y el tiempo en tiempo real.

Trazar la curva tensión cortante-desplazamiento.

• Condición de parada

Se detiene automáticamente cuando se alcanza el desplazamiento de corte preestablecido o después de una clara caída máxima de la tensión de corte.

• Desmontaje y limpieza

Descargue la fuerza normal, libere la presión del aire de los poros.

Retire la muestra, limpie la caja de corte y el disco cerámico.

Ejecute el dispositivo de lavado para limpiar las líneas debajo del disco cerámico.

• Proceso de datos

El software calcula el esfuerzo cortante máximo (o esfuerzo cortante residual).

Para una succión constante y una tensión normal neta variable, trace la envolvente de Mohr-Coulomb para obtener los parámetros de resistencia a la tensión efectiva c′ y φ′.

Para tensión normal neta constante y succión variable, calcule φᵇ.

Generar informe de prueba.

Resumen:Los BTU-2U/2UM son aparatos de corte directo insaturado totalmente automáticos que utilizan traslación de ejes para el control de succión, equipados con un dispositivo automático de descarga de aire difuso y sensores de alta precisión. El 2U es adecuado para suelos insaturados convencionales (esfuerzo normal máximo 400 kPa), mientras que el 2UM está diseñado para suelos insaturados profundos de alto estrés (máx. 3200 kPa). Ambos admiten un sistema de control de temperatura opcional. Son aplicables a la estabilidad de taludes, suelos expansivos, cubiertas de vertederos, rellenos profundos y otros campos de investigación. La selección debe basarse principalmente en el rango de tensión normal requerido y la capacidad de fuerza cortante.