Système triaxial automatique de sol rocheux

Description de produit

ModèleBTU-TTS-20 Appareil triaxial entièrement automatique

Description

Cet équipement est unsystème d'essai triaxial roche/sol entièrement automatique, modèleBTU-TTS-20, conçu pour les échantillons de grande taille (Ø200 mm × H400 mm).
Principaux composants et fonctionnalités :

• Bâti de charge à deux colonnes– Vis entraînée par servomoteur, force axiale maximale 200 kN, taux de charge 0,00001~9,99999 mm/min (réglage en continu). Le cadre intègre une unité d'acquisition de données à 4 canaux, un clavier à membrane à 16 touches et des indicateurs d'état LED.
• Cellule triaxiale– Pression de service maximale 3 MPa, paroi latérale en verre organique transparent, taille de l'éprouvette Ø200×400 mm.
• Contrôleurs de volume de pression de confinement/contre-pression– Chaque 0~3 MPa, résolution 1 kPa, précision ±0,1% FS, plage de volume 0~3000 ml, interface USB, protection contre la surpression et le survolume.
• Mesure de changement de volume / drainage– Plage 0~3000 ml, résolution 0,001 ml, précision ±0,03 ml.
• Capteur de pression interstitielle– Plage 7 MPa (le document présente une incohérence mineure ; 7 MPa est considéré comme correct), précision ±0,1 % FS.
• Logiciel– Logiciel de test triaxial entièrement automatique V3.11 (version anglaise), prend en charge Windows-10/11 ; comprend des modules pour l'acquisition de données, la vérification de la valeur B, la saturation de la contre-pression, la consolidation isotrope/anisotrope, l'UU, le CU (avec pression interstitielle), le CD (avec changement de volume), l'étalonnage du capteur et le post-traitement (cercle de Mohr, c, φ).
• La configuration comprend également des accessoires de préparation d’échantillons et un système d’alimentation en eau automatique.

Normes de test (internationales)

Aucune norme spécifique n’est répertoriée dans le document. En fonction des fonctions (compression triaxiale roche/sol, consolidation, essais drainés/non drainés, mesure de pression interstitielle), les normes internationales suivantes peuvent être référencées (à confirmer auprès du fabricant) :

• ASTM D7012(Résistance à la compression triaxiale de la roche)
• ASTM D7181(Essai triaxial consolidé non drainé pour sol)
• ASTM D4767(Essai triaxial drainé consolidé pour sol)
• ASTM D2850(Essai triaxial non consolidé non drainé pour sol)
• ASTM D2166(Résistance à la compression non confinée)
• ASTM D5084(Perméabilité, si équipé)
• Méthodes suggérées par l'ISRM(Essai triaxial sur roche)
• ISO 17892‑8/-9(Essais triaxiaux géotechniques)

Pour les carottes de roche de grand diamètre (Ø200 mm),ASTM D2664(Résistance triaxiale de la roche) est également pertinente.

Détail

• Grande capacité d'échantillon– Ø200×400 mm permet de tester des sols à gros grains, des roches tendres ou des roches dures, réduisant ainsi les effets de tartre.
• Mesure de volume de haute précision– Résolution de 0,001 ml et précision de ±0,03 ml, adaptée aux tests de consolidation et de perméabilité de haute précision.
• Deux contrôleurs– Contrôleurs de confinement et de contre-pression séparés, chacun d'un volume de 3 000 ml, permettant des tests de longue durée ou un chargement en plusieurs étapes.
• Conception du bâti de charge intégré– Clavier d'acquisition et de contrôle intégré, éliminant les contrôleurs externes et réduisant l'encombrement et l'espace des câbles.
• Fonctions logicielles complètes–
  • Contrôle de la valeur B, saturation de la contre-pression
  • Consolidation isotrope / anisotrope
  • UU, CU (pression interstitielle), CD (changement de volume)
  • Traçage automatique du cercle de Mohr, calcul de la cohésion (c) et de l'angle de frottement (φ)
  • Graphiques à double axe Y, jusqu'à 3 fenêtres simultanées
  • Zoomer, copier, enregistrer, imprimer des données
• Protection automatique– Arrêt en cas de surpression et de survolume.

Spécification

• Mécanique des roches– Résistance à la compression triaxiale, module de déformation, coefficient de Poisson, paramètres de résistance (c, φ).
• Mécanique des sols– Essais triaxiaux de consolidation drainée/non drainée sur sols à grosses grains, enrochements, roches altérées.
• Ingénierie à grande échelle– Hauts barrages, fondations, talus, tunnels entourant la roche – essais sur éprouvettes de grande taille.
• Barrages à résidus– Propriétés mécaniques et évaluation de la liquéfaction du sable de résidus (si module dynamique est ajouté).
• Géotechnique énergétique– Réservoirs d’hydrates de gaz, roche réservoir géothermique – comportement triaxial.
• Enseignement et recherche– Laboratoires de mécanique des roches/sols dans les universités et instituts de recherche.

Avantages

• Grande capacité d'échantillon– Ø200×400 mm représente mieux les matériaux à gros grains, correspondant aux gradations techniques réelles.
• Contrôle du volume de haute précision– Résolution de 0,001 ml sur une plage de 3 000 ml, idéale pour la mesure de changement de volume de haute précision.
• Bâti de charge intégré– Conception compacte avec acquisition et contrôle intégrés, moins de périphériques externes.
• Large plage de taux de chargement– 0,00001~9,99999 mm/min, adapté au fluage (très lent) et au cisaillement rapide.
• Deux contrôleurs indépendants– Contrôle séparé du confinement et de la contre-pression, permettant des chemins de contraintes complexes (par exemple, consolidation anisotrope).
• Logiciel convivial– Interface anglaise, combinaison modulaire, cercle de Mohr automatique et génération de rapports, prend en charge Windows- 10/11.
• Protection de sécurité– Arrêt automatique en cas de surpression/surcharge.
• Extensibilité– Contrôle des contraintes, contrôle de la température, modules de chargement dynamique en option.

Que choisir

Sélectionnez la configuration en fonction des exigences :

• Taille du spécimen– Pour les noyaux classiques (Ø50–100 mm), choisir un modèle d'alvéole plus petit. Pour les grands échantillons de Ø200 mm, le BTU-TTS-20 est nécessaire.

• Force axiale maximale– Roche tendre ou sol : 50 à 100 kN peuvent suffire ; roche dure ou enrochement : 200 kN est plus approprié.

• Plage de pression de confinement– 3 MPa suffisent pour la plupart des essais géotechniques ; les roches profondes nécessitent une pression de confinement plus élevée (par exemple, 30 MPa) – choisissez un autre modèle.

• Besoin de contrôler le stress– Le logiciel de base est contrôlé par contrainte. Pour les tests de chemin de contrainte (par exemple, consolidation k₀, fluage), ajoutez l'option de contrôle des contraintes.

• Contrôle de la température– Pour les sols gelés ou les roches à haute température, renseignez-vous sur la mise à niveau du contrôle de la température.

• Budget– Les systèmes de grande taille sont plus chers. Si des échantillons aussi grands ne sont pas nécessaires, choisissez des modèles plus petits (par exemple, Ø100 mm ou Ø61,8 mm) pour réduire les coûts.

Flux de processus

Exemple : essai de compression triaxiale de roche (drainée / type CD)

• Préparation des échantillons– Forer ou tailler une carotte de roche Ø200×400 mm ; les extrémités sont plates et lisses ; mesurer les dimensions et le poids.

• Installation d'échantillon– Placer l'échantillon sur le socle de cellule triaxiale ; appliquer une gaine thermorétractable ou une membrane en caoutchouc ; installer un LVDT axial et des jauges de contrainte circonférentielles (si nécessaire). Scellez la cellule ; connecter les conduites de confinement et de contre-pression.

• Saturation (si nécessaire)– Appliquer une contre-pression (par exemple 0,5 MPa) à l'aide du contrôleur de contre-pression ; effectuer un rinçage au CO₂ ou une saturation en eau désaérée jusqu'à ce que la valeur B soit ≥0,95.

• Consolidation– Appliquer une pression de confinement cible (par exemple 2 MPa). Pour une consolidation isotrope, maintenir la pression de confinement constante ; pour une consolidation anisotrope, appliquez également une contrainte de déviateur axial. Enregistrez le changement de volume (via la ligne de drainage ou le contrôleur de volume) jusqu’à ce qu’il soit stable.

• Tonte– Sélectionnez le mode à contrainte contrôlée ; régler le taux de cisaillement (par exemple, 0,1 mm/min). Le logiciel enregistre automatiquement la charge axiale, le déplacement, la pression de confinement, la pression interstitielle (si non drainé) et le changement de volume (si drainé). Affichage de la courbe contrainte-déformation en temps réel.

• Fin de l'essai– Arrêtez le chargement lorsque la contrainte axiale atteint une valeur prédéfinie (par exemple 15 %) ou que la charge chute à 70 % du pic. Décharger la pression de confinement, démonter l'échantillon, photographier le mode de défaillance.

• Informatique– Le logiciel calcule automatiquement la résistance maximale, le module élastique (E), le coefficient de Poisson (ν) pour chaque pression de confinement. En utilisant les données d'au moins trois pressions de confinement, le logiciel trace des cercles de Mohr et calcule c et φ. Génère un rapport de test (exportable vers Excel ou Word).

• Nettoyage– Nettoyer la cellule triaxiale et les lignes ; reconstituer l'eau désaérée.

Note pour les essais de sol : Pour les essais CU sur sol mou saturé, la pression interstitielle doit être enregistrée lors du cisaillement. Pour les tests CD, ouvrez la vanne de drainage pour mesurer le changement de volume. Les modules logiciels incluent ces options.

Résumé:Le BTU-TTS-20 est un système d'essai triaxial entièrement automatique pour les échantillons géotechniques de grande taille, offrant une haute précision. Il convient aux études de mécanique des roches et des sols nécessitant une représentation de la gradation sur le terrain ou des tests de grands particles.