全自动叁轴仪是岩土工程领域用于测定土壤或岩石力学特性的核心设备,能够模拟复杂应力条件下的材料行为。以下是其使用的详细步骤与关键要点:
1.环境检查与安全确认
确保实验室温湿度符合要求,避免环境影响传感器精度。检查电源线路是否接地良好,紧急停止按钮功能正常。操作台面清理干净,无杂物干扰设备运行。
根据试验需求选择合适的反力架规格和压力室尺寸,确保试样直径不超过设备最大允许范围。
2.试样制备规范
原状土样需保持天然结构完整性,采用薄壁取土器现场取样后密封保存;扰动样则按设计干密度分层压实成型。试样两端应削平并涂抹凡士林防止水分蒸发,必要时加装透水石帽以改善排水条件。
测量试样的实际尺寸(高度、直径),记录初始质量用于后续计算。若进行饱和试验,需提前浸泡至恒重状态。
3.系统参数预设置
打开控制软件,新建试验项目并输入基本参数:试样编号、类型(砂土/黏土)、初始围压值、加载速率等。选择对应的试验模式(如鲍鲍/颁鲍/颁顿叁轴压缩试验)。
校准荷载传感器与位移计零点,通过气动装置轻微托起压力室顶部,确认位移传感器接触良好且无初始偏移。
二、全自动叁轴仪安装与密封操作
1.压力室组装流程
将橡胶膜套在承膜筒上,均匀舒展避免褶皱;把装好试样的底座放入压力室内,对准中心位置后旋紧锁母固定。缓慢提升压力室罩壳至橡胶膜包裹试样,调整高度使试样居于腔体正中央。
注入脱气水作为围压介质时,先打开底部排水阀排除空气,待水流稳定后关闭阀门逐步加压至目标值。注意观察管路连接处有无渗漏现象。
2.应力应变初始化设定
根据试验方案施加初始侧向压力,采用分级加载方式每级增量不超过0.5倍预估破坏压力,每级持荷5分钟直至稳定。实时监控体积变化曲线,判断固结完成情况。
启动轴向加载系统前,再次检查轴向力与侧向力的对中性,偏差超过允许范围时需重新调整试样位置。
三、全自动叁轴仪试验过程控制
1.加载路径规划执行
按照设定的剪切速率开始施加轴向偏应力,软件自动采集应力-应变数据并绘制实时曲线。对于不排水剪试验(鲍顿),关闭排水阀维持孔隙水压力;而固结不排水试验(颁鲍)则在特定阶段开放排水阀观测孔压消散规律。
当应变达到峰值强度后继续加载至残余强度段,或按规范要求终止于某特定应变水平(如15%)。全程记录应力路径变化及体变数据。
2.异常情况应对策略
若出现数据突变或设备报警提示,立即暂停试验并排查原因:可能是橡胶膜破损导致液体泄漏、传感器松动造成信号丢失,或是供压系统气路堵塞等问题。常见问题可通过备用通道快速切换解决。
遇到断电等突发状况时,迅速启用鲍笔厂电源保护正在采集的数据,待恢复供电后重启系统续接未完成的试验步骤。
