Appareil de cisaillement direct de roche automatique

Description de produit

Appareil de cisaillement direct de roche entièrement automatique

ModèlesBTU-RDSS-30 /BTU-RDDA-50

Description

Cet équipement est unappareil de cisaillement direct de roche entièrement automatiqueutilisé pour déterminer la résistance au cisaillement des spécimens de roche (y compris les fragments ronds, carrés, cubiques et rocheux). Le système utiliseservocommande électrohydraulique en boucle ferméepour un contrôle précis du cisaillement et des charges normales. Les principales fonctionnalités incluent :

• Commande servo en boucle fermée, système d'entraînement de cisaillement à double course (pousser/tirer)
• Cadre de réaction à la charge normale rigide monté sur des roulements linéaires pour minimiser le frottement horizontal, garantissant que la charge normale reste verticale tout au long du déplacement de cisaillement
• Bague spécimen avec diamètre intérieur 150 mm et hauteur jusqu'à 150 mm
• Essai de cisaillement contrôlé par logiciel avec contrainte normale constante ou rigidité normale constante, affichage graphique des résultats en temps réel
• Appareil de cisaillement direct à plus grande échelle également disponible (par exemple, charge de cisaillement jusqu'à 500 kN, taille d'éprouvette jusqu'à 150 mm)

Deux modèles sont disponibles :

• BTU-RDSS-30: Modèle de base, cisaillement 300 kN/charge normale, course 50 mm
• BTU-RDDA-50: Modèle avancé, cisaillement/charge normale de 500 kN, course de 50 mm, prend en charge le cisaillement résiduel et les tests incrémentiels

Normes de test (internationales)

• ASTM D5607(Méthode d'essai standard pour le cisaillement direct de la roche)
• Méthodes suggérées par l'ISRM(Essai de cisaillement direct pour roche – International Society for Rock Mechanics)
• ASTM D4554(Cisaillement direct de blocs rocheux)
• ASTM D2664(Résistance triaxiale de la roche – principe similaire)
• BS EN 12407(Méthodes de test des pierres naturelles)

L'équipement répond aux exigences de ces normes en matière de contrôle du chargement, de mesure du déplacement et de contrôle des contraintes normales lors des essais de cisaillement direct des roches.

Spécification

Détail

• Asservissement électrohydraulique en boucle fermée– Les charges de cisaillement et normales utilisent des systèmes servohydrauliques pour un contrôle précis de la force/déplacement, prenant en charge des chemins de contrainte complexes.
• pousser/tirer à double course– Permet le cisaillement avant et arrière (cisaillement alternatif) pour les tests de résistance résiduelle.
• Bâti de réaction à roulement linéaire– Le cadre de réaction à la charge normale est monté sur des roulements linéaires. Lorsque l'éprouvette se déplace horizontalement, le cadre de réaction se déplace avec lui, garantissant que la charge normale reste perpendiculaire au plan de cisaillement (en évitant les moments excentriques).
• Bague spécimen– 150 mm de diamètre intérieur, 150 mm de hauteur, pouvant accueillir des fragments de roche cylindriques, carrés, cubiques ou irréguliers.
• Mesure de déplacement– Peut connecter quatre capteurs de déplacement vertical ; le logiciel calcule automatiquement le déplacement vertical moyen.
• Modes de tests–
  • Contrainte normale constante (charge normale constante)
  • Rigidité normale constante (simulant des conditions aux limites spécifiques)
  • Cisaillement résiduel (cisaillement alternatif)
  • Test incrémental (chargement en plusieurs étapes)
• Fonctions du logiciel– Contrôle automatique des tests, affichage en temps réel des courbes charge-déplacement et courbes contrainte-déformation, traitement automatique des données.

Application

• Mécanique des roches– Déterminer les paramètres de résistance au cisaillement (c, φ) des joints rocheux, des blocs rocheux et des plans structurels.
• Génie géotechnique– Analyse de stabilité des fondations de barrages, des roches entourant les tunnels et des pentes rocheuses.
• Fragments de roche– Tester la résistance au cisaillement de fragments de roche irréguliers (par exemple, colluvions, roche concassée).
• Force résiduelle– Etude de la dégradation de la résistance des joints rocheux après cisaillement répété (BTU-RDDA-50).
• Tests incrémentiels– Appliquer différentes contraintes normales sur la même éprouvette pour obtenir plusieurs points de résistance.
• Recherche et enseignement– Laboratoires de mécanique des roches dans les universités et instituts de recherche.

Avantages

• Capacité de charge élevée– Jusqu'à 500 kN, adapté aux roches dures et aux échantillons de grande taille.
• Bâti de réaction à roulement linéaire– Garantit que la force normale reste perpendiculaire au plan de cisaillement, évite les erreurs de moment et améliore la précision des tests.
• pousser/tirer à double course– Permet le cisaillement alternatif pour les études de résistance résiduelle.
• Compatible avec plusieurs formes d'échantillons– Les blocs ronds, carrés, cubiques et irréguliers peuvent tous être testés.
• Asservissement en boucle fermée– Contrôle de force ou de déplacement de haute précision, parcours de test complexes programmables.
• Déplacement vertical moyen multicapteur– Quatre capteurs de déplacement vertical ; le logiciel calcule automatiquement la moyenne, éliminant ainsi l'effet d'inclinaison de l'échantillon.
• Fonctions logicielles riches– Supporte une contrainte normale constante, une rigidité normale constante, un cisaillement résiduel, des tests incrémentiels, etc.
• Grande bague spécimen– 150 mm de diamètre intérieur × 150 mm de hauteur pour tester des échantillons de roche plus grands.

Que choisir

Sélectionnez le modèle en fonction des exigences de test :

Remarque : Les fonctions « cisaillement résiduel et test incrémental » du BTU-RDDA-50 sont très importantes pour étudier l'évolution de la résistance de la surface des joints. Si de tels tests s’avèrent nécessaires à l’avenir, il est conseillé de choisir directement le modèle 50.

Flux de processus

Exemple:Essai de cisaillement direct de la roche (contrainte normale constante) utilisantBTU-RDSS-30

• Préparation des échantillons
  • Préparez un spécimen de roche cylindrique de 50 mm ou 100 mm de diamètre, ou un fragment carré/cubique/irrégulier.
  • Mesurer les dimensions de l'échantillon et décrire les caractéristiques de la surface du joint (le cas échéant).

• Installation d'échantillon
  • Placez l'échantillon dans l'anneau d'échantillon de 150 mm de diamètre intérieur, en utilisant des cales ou des fixations pour le fixer.
  • Positionnez l'anneau d'échantillon dans la boîte de cisaillement, connectez le piston de chargement normal et le piston de chargement horizontal.
  • Installez quatre capteurs de déplacement vertical (LVDT) autour du haut de l'échantillon et installez un capteur de déplacement horizontal.

• Appliquer un stress normal
  • Définissez la contrainte normale cible (par exemple, 2 MPa) via le logiciel.
  • Le système d'asservissement normal applique et maintient automatiquement une charge constante (le cadre de réaction à roulement linéaire garantit que la force reste verticale).
  • Enregistrez le déplacement vertical (moyen) jusqu’à ce qu’il soit stable.

• Définir les paramètres de cisaillement
  • Sélectionnez le module « essai de cisaillement direct roche ».
  • Réglez le taux de cisaillement (par exemple, 1 mm/min ou contrôle du déplacement).
  • Réglez la limite de déplacement de cisaillement (par exemple, 10 mm ou jusqu'à ce qu'elle soit résiduelle).
  • Choisissez le mode de contrôle : généralement contrôle de déplacement.

• Commencer à tondre
  • Démarrez le système d'asservissement horizontal pour pousser la boîte de cisaillement.
  • Le logiciel enregistre la force de cisaillement horizontale, le déplacement horizontal, le déplacement vertical (moyenne de quatre) et le temps en temps réel.
  • Tracer la courbe contrainte-déplacement de cisaillement.

• Condition d'arrêt
  • S'arrête automatiquement lorsque le déplacement de cisaillement prédéfini est atteint ou après une chute nette de la contrainte de cisaillement maximale (défaillance).

• Démontage et nettoyage
  • Déchargez la force normale, rétractez le piston horizontal et retirez l'échantillon.
  • Enregistrer le mode de rupture (cisaillement le long du joint, rupture de la matrice rocheuse, etc.).
  • Nettoyer l'anneau d'échantillon et les capteurs.

• Informatique
  • Le logiciel calcule la contrainte de cisaillement maximale.
  • Pour les essais à différentes contraintes normales, tracez l'enveloppe de Mohr‑Coulomb pour obtenir la cohésion des joints rocheux c et l'angle de frottement φ.
  • Si un cisaillement résiduel a été effectué (BTU-RDDA-50), calculez les paramètres de résistance résiduelle.
  • Générer un rapport de test.

Pour les essais de cisaillement résiduel ou incrémentiels:

• Cisaillement résiduel : après le premier cisaillement, inversez le sens ou effectuez plusieurs cisaillements alternatifs pour obtenir une résistance résiduelle.
• Test incrémental : appliquez différentes contraintes normales par étapes sur le même spécimen, en effectuant un cisaillement à chaque fois pour obtenir plusieurs points de données (sauvegarde des spécimens).

Résumé:Les BTU-RDSS-30 et BTU-RDDA-50 sont des appareils de cisaillement direct de roche entièrement automatiques utilisant une servocommande électrohydraulique en boucle fermée. Le cadre de réaction du roulement linéaire garantit que la force normale reste perpendiculaire au plan de cisaillement. Ils prennent en charge plusieurs formes d’échantillons. Le RDSS-30 convient au cisaillement direct conventionnel des roches (300 kN), tandis que le RDDA-50 offre une capacité de charge plus élevée (500 kN) et prend en charge le cisaillement résiduel et les tests incrémentiels. La sélection doit être basée sur les exigences de charge maximale et la nécessité de modes de test avancés. Ils sont applicables à la mécanique des roches, à l’ingénierie géotechnique et aux études de risques géologiques.