레버형 불포화 직접 전단 장치

제품 설명

레버형 불포화 직접 전단 장치

모델BTU-DDS-1U

설명

이 장치는레버식 불포화 직접 전단 장치, 모델BTU-DDS-1U, 불포화 토양의 전단 강도 시험을 위해 특별히 설계되었습니다. 특수한 불포화 압력 셀과 전단 상자를 사용하고 레버 로딩을 통해 수직 응력을 적용하며 세라믹 디스크와 간극 공기압 제어 시스템을 사용하여 매트릭스 흡입을 제어합니다. 주요 특징:

• 특수 압력 셀: 간극 공기압의 영향을 받지 않는 순 수직 응력을 적용합니다. 내식성과 고강도를 위해 표면 처리되었습니다.
• 특수 전단 상자: Ø61.8mm × H20mm, 세라믹 디스크(5Bar, 미국에서 수입)를 쉽게 교체하고 진공 포화를 통한 편리한 공기 제거를 위한 세라믹 디스크 홀더가 장착되어 있습니다.
• 전단 속도: 0.00001–6 mm/min, 무단계 조정, LCD 디스플레이.
• 최대 수평 전단력: 5kN(옵션 10kN).
• 정상 압력: 단계별 레버 부하(추 선택 사항, 최대 1600kPa).
• 일반 변위: 범위 12.7mm, 분해능 0.01mm.
• 부피 변화 측정: 범위 0~200ml, 분해능 0.01ml.
• 간극 공기압: 0~0.6 MPa, 등급 0.25 압력 게이지 포함.
• 데이터 수집 시스템이 포함되어 있습니다.

테스트 표준(국제)

• ASTM D3080(직접 전단 시험)
• ASTM D5298(흡입 측정)
• ASTM D6836(축 이동 기법을 포함한 불포화 토양 시험 방법)
• ISO 17892-10(직접 전단 시험)
• BS 1377-7(직접 전단 시험)
• 불포화 토양의 잔류 강도는 다음을 참조할 수 있습니다.ASTM D7608그리고 유사합니다.

이 장치는 축 이동 기술의 기본 요구 사항을 충족하면서 공극 공기압과 전체 수직 응력을 조절하여 순 수직 응력을 제어합니다.

사양

세부 사항

• 불포화 압력 셀– 일반 로딩 피스톤이 셀에 대해 밀봉되도록 특별히 설계되었습니다. 적용된 법선 응력은 간극 공기압에 의해 상쇄되지 않으므로 순 법선 응력을 독립적으로 제어할 수 있습니다(σ_net = σ – u_a).
• 전단 상자 및 세라믹 디스크– 전단 상자 베이스에는 세라믹 디스크용 홀더가 있어 대부분의 불포화 토양 테스트에 적합한 다양한 공기 유입 값(500kPa 공기 유입 값에 해당하는 표준 5Bar)을 갖는 디스크를 빠르게 교체할 수 있습니다. 효과적인 축 이동을 보장하기 위해 세라믹 디스크를 제거하고 진공 포화시킬 수 있습니다.
• 레버 로딩 시스템– 추와 레버를 사용하여 수직 힘을 적용합니다(레버 비율은 명시되지 않았지만 일반적으로 12:1 또는 10:1). 간단하고 안정적이며 전원이나 서보 제어가 필요하지 않습니다. 최대 정상 압력은 최대 1600kPa로 상대적으로 깊은 토양층을 시뮬레이션할 수 있습니다.
• 넓은 전단 속도 범위– 0.00001–6 mm/min은 느린 전단(0.02–0.05 mm/min)부터 빠른 전단(0.8–1.2 mm/min)까지를 포괄하며 크리프 테스트에도 사용할 수 있습니다.
• 수평 전단력– 표준 5kN(시편 영역에 따라 약 1.67MPa의 최대 전단 응력에 해당). 고강도 토양의 경우 10kN(옵션).
• 변위 및 부피 측정– 다이얼 게이지(분해능 0.01mm)로 측정된 수직 변위. 배수/흡수된 물의 부피 변화를 기록하기 위해 뷰렛이나 센서(0~200ml, 분해능 0.01ml)로 측정한 부피 변화입니다.
• 간극공기압 제어– 전단 상자 또는 압력 셀 상단의 공극 공기 포트에 연결된 외부 공기 소스 및 압력 게이지(0–0.6 MPa, 등급 0.25 정확도)를 통해 적용됩니다.
• 데이터 수집 시스템– 자동 데이터 로깅을 위해 센서(하중, 변위, 부피, 압력)를 연결할 수 있습니다. 설명서에는 소프트웨어 기능이 명시되어 있지 않습니다. 기본 획득일 가능성이 높습니다.

애플리케이션

• 불포화 경사 안정성 분석– 다양한 순 수직 응력과 흡입력 하에서 전단 강도 매개변수(c′, Φ′, Φᵇ)를 결정합니다.
• 팽창성 및 붕괴성 토양– 수분 함량 변화(흡입 변화)가 강도에 미치는 영향을 연구합니다.
• 매립지 덮개– 불포화 토양의 기계적 거동 평가.
• 하위 등급 및 기초– 모세관 구역 위의 토양에 대한 강도 매개변수를 얻습니다.
• 교육 및 연구– 대학 실험실의 불포화 토양 역학.

장점

• 특수 불포화 설계– 축 이동에 최적화된 압력 셀 및 전단 상자로 순 법선 응력을 독립적으로 제어할 수 있습니다.
• 편리한 세라믹 디스크 교체– 홀더 설계를 통해 공기 유입 값이 서로 다른 디스크를 쉽게 교체할 수 있습니다. 안정적인 흡입 제어를 위해 진공 포화 상태가 될 수 있습니다.
• 레버 로딩– 복잡한 서보 시스템이 없습니다. 저렴한 비용, 간단한 유지 관리, 높은 수직 응력(1600kPa)을 적용할 수 있습니다.
• 넓은 전단 속도 범위– 다양한 테스트 표준(느린 전단, 빠른 전단)을 충족합니다.
• 선택적 고전단력– 고강도 또는 조립질 토양의 경우 최대 10kN.
• 고해상도 볼륨 측정– 0.01ml 분해능으로 불포화 토양의 배수/흡수량 변화를 모니터링하는 데 적합합니다.
• 데이터 수집 시스템– 수동으로 기록하는 노력을 줄이고 데이터 신뢰성을 향상시킵니다.

무엇을 선택해야 할까요?

테스트 요구 사항에 따라 장치 또는 액세서리를 선택하십시오.

• 불포화 테스트의 필요성– 포화 토양의 경우에만 기존 직접 전단 장치가 더 저렴합니다. 흡입 제어가 필요한 경우 이 모델이 필요합니다.
• 정상적인 스트레스 요구 사항– 최대 1600kPa. 더 높은 수직 응력(예: 깊은 토양)이 필요한 경우 다른 모델(예: 3.2 MPa의 DDS‑4UF)을 고려하십시오.
• 전단력 요구 사항– 표준 5kN은 대부분의 점토에 적합합니다. 모래, 거친 토양 또는 고강도 토양의 경우 10kN 옵션이 권장됩니다.
• 세라믹 디스크 공기 유입 값– 표준 5 Bar(500kPa)는 대부분의 불포화 토양(흡입 ≤500kPa)에 적합합니다. 더 높은 흡입력(예: >1000kPa)의 경우 제조업체에서 입구가 더 높은 세라믹 디스크(예: 15Bar)를 주문할 수 있습니다.
• 자동화 수준– 이 장치는 레버 로딩과 수동 중량 변경을 사용합니다. 완전 자동은 아닙니다. 완전 자동 제어(서보 로딩, 프로그래밍된 다단계 로딩)를 위해서는 DDS‑4UF와 같은 모델을 선택하십시오.
• 데이터 수집– 포함된 시스템은 기본 로깅 요구 사항을 충족합니다. 고급 후처리(예: 자동 강도 범위 플로팅, c/ψ 계산)의 경우 소프트웨어 기능을 확인하거나 업그레이드하십시오.
• 예산– 레버형 불포화 직접 전단 장치는 완전 자동 서보 제어 장치보다 비용이 저렴하여 보급형 불포화 시험 장치로서 좋은 가치를 제공합니다.

프로세스 흐름

예:불포화 직접 전단 시험(통합 배수, 순 수직 응력 및 흡입 제어)

• 세라믹 디스크 준비
  • 5 Bar 세라믹 디스크를 공기가 제거된 물에 담그고 진공을 적용하여 포화시킵니다(기포 제거).
  • 잘 밀봉되도록 전단 상자 베이스의 홀더에 세라믹 디스크를 설치합니다.

• 표본 준비
  • 교란되지 않은 불포화 토양을 절단하거나 Ø61.8mm × 20mm 절단 링을 사용하여 재성형된 시편을 준비합니다.
  • 초기 수분 함량과 밀도를 측정합니다. 특정 흡입이 필요한 경우 증기 평형을 사용하여 사전 평형을 이루십시오.

• 시편 설치
  • 시편을 세라믹 디스크 위에 놓은 후 다공성 돌과 로딩 플레이트를 설치합니다.
  • 상부 전단 상자를 조립하고 전체 전단 상자를 압력 셀에 넣습니다.
  • 간극 공기 압력 라인(전단 상자 또는 압력 셀 상단에 연결)과 배수/체적 변화 라인(세라믹 디스크 아래 공동에 연결)을 연결합니다.

• 순 법선 응력 적용
  • 레버와 웨이트를 사용하여 원하는 총 수직 응력 σ를 적용합니다.
  • 동시에 간극공기압 uₐ(예: 50 kPa)을 적용합니다. 순 수직 응력 σ_net = σ – uₐ.

• 흡입을 적용하고 평형을 유지합니다.
  • 매트릭스 흡입 s = uₐ – u_w. 일반적으로 u_w = 0(배수관이 대기로 개방됨)이므로 s = uₐ입니다.
  • 배수 밸브를 열고 안정(흡입 평형)될 때까지 부피 변화(배수/흡수)를 기록합니다.

• 강화
  • 일정한 순 수직 응력과 흡입을 유지합니다. 압밀이 안정될 때까지 수직 변형을 기록합니다.

• 전단 매개변수 설정
  • 제어판에서 전단 속도를 설정합니다(예: 느린 전단의 경우 0.02mm/min).
  • 전단 변위 한계를 설정합니다(예: 6mm).
  • 데이터 수집 시스템을 연결하고 모든 센서를 제로화합니다.

• 전단 시작
  • 스테퍼 모터를 시작하여 전단 상자를 수평으로 이동합니다.
  • 데이터 수집 시스템은 수평 전단력, 수평 변위, 수직 변위, 부피 변화 및 시간을 실시간으로 기록합니다.
  • 전단 응력 변위 곡선을 플롯합니다.

• 정지 조건
  • 미리 설정된 전단 변위에 도달하거나 최고점 이후 전단 응력이 크게 떨어지면 수동 또는 자동으로 중지합니다(시스템이 자동 중지를 지원하는 경우).

• 분해 및 청소
  • 분동을 내리고 간극공기압을 해제합니다.
  • 표본을 제거하고 전단 상자와 세라믹 디스크를 청소합니다.
  • 다양한 순 수직 응력 또는 흡입에 대한 테스트를 수행하려면 1~9단계를 반복합니다.

• 데이터 처리
  • 각 시편의 최대 전단 응력을 계산합니다.
  • 일정한 흡입력과 다양한 순 법선 응력의 경우 Mohr-Coulomb 강도 포락선을 플롯하여 유효 응력 강도 매개변수 c' 및 Φ'를 얻습니다.
  • 일정한 순 수직 응력과 다양한 흡입력에 대해 Φᵇ(흡입으로 인한 강도 증가 각도)를 계산합니다.
  • 테스트 보고서를 생성합니다.

요약:BTU-DDS-1U는 축 이동 기술을 사용하여 흡입을 제어하는 ​​레버형 불포화 직접 전단 장치입니다. 편리한 세라믹 디스크 교체, 넓은 전단 속도 범위 및 높은 수직 응력 용량(최대 1600kPa)이 특징입니다. 불포화 토양 역학 연구 및 엔지니어링 매개변수 결정에 적합하며 보급형 불포화 직접 전단 장치로서 우수한 비용 성능을 제공합니다. 필요한 흡입 범위(세라믹 디스크 공기 유입 값), 높은 전단력에 대한 필요성, 예산을 고려하여 선택해야 합니다. 필요에 따라 선택적으로 10kN 전단력 또는 고급 자동화를 추가할 수 있습니다.