当冻土试样进行加载,它会产生瞬时变形和时间变形;如果荷载足够高,它会出现一个极限强度。冻土三轴试验通常是将试样放在压力室内,再给压力室内的液压油或盐水降温。一般工程用低温在0℃~-35℃范围任意选定。这样使试样稳定在选定的温度下,再给试样施加所需的轴向力(σ₁)和侧向力(即围压σ₁=σ ₃)。
为试验的准确性,要求温度准确度不大于±0.5℃,并要求整个压力室内温度均匀,其温度梯度不大于±0.5℃/cm。由于冻土通常作流变试验,整个试验时间较长,因此还要长时(通常考核8~24小时)温度波动度不大于±0.5℃。
一、主要技术指标与要求:
1、轴向作用静态负荷:0—250kN
1.1 静态负荷精度:优于±1%
1.2 负荷分档:1、 2、5、10三档
2、轴向活塞行程:±75mm
2.1 变形精度:优于±0.5%
2.2 变形量程:0—50mm;
小变形量程25mm(只对偏压(σ1<σ3)情况下),分12.5mm和25mm两档
2.3 位移测量精度:10-5
3、试样尺寸:φ50×100mm;φ61.8×150mm
4、三轴压力室围压压力:0——35MPa,连续可调,试压压力40MPa;
5、三轴压力室围压测量精度:±0.5%
6、围压为35MPa下试验并能进行制冷和保温(试验温度为-30º),还要保证压力室整体不变形,在轴向满负荷下要求轴向压头和压力室底部不变形。
7、试验测量控制系统
7.1 多通道多参数全数字闭环控制,自动调节系统的PIDL值,采用高分辨率的反馈采样和信号调节技术,所有通道(σ1、σ3、ε1)均同步反馈和数据采集;
7.2 可选择力(应力)、变形(应变)、应力路径、分级加载、偏压(σ1<σ3)恒载等多种伺服闭环控制方式;在力(应力)、变形(轴向应变)、位移、围压多种控制方式之间的平稳圆滑切换。
8、伺服液压源压力:21MPa
9、试验机控制系统能自动标定试验机准确度、能够自动调零
10、试验条件、参数设置和试验结果系统会自动存盘
11、试验软件支持Win10及各种版本Windows操作系统,界面友好,操作简单,能完成试验条件、试样参数等的设置以及试验数据处理,试验数据能以多种文件格式保存,试验结束后数据可导入在Word、Excel等多种软件下,进行处理,试验完成后可对数据进行分析处理,并打印出试验。
从材料科学的角度来看,冻土是一种由自然颗粒组成的复合材料,它较重要的特征是不同于其他类似的材料,如大多数的人工复合材料是自然条件下解冻土壤的矩阵,主要是由冰和水随温度的不断变化与施加应力的不同而形成的。