Appareil de cisaillement direct

Description de produit

Appareil de cisaillement direct

Description

 

LeBTU-Système de cisaillement direct/résiduel entièrement automatisé DDS-5Fest conçu pour déterminer la résistance au cisaillement et la résistance résiduelle au cisaillement des sols, en ciblant les laboratoires universitaires et les instituts de recherche. Par rapport aux systèmes traditionnels, il présente :

• Entraînement par moteur pas à pas réversible.
• Taux de cisaillement contrôlable (minimum 0,00001 mm/min).
• Alimentation : 110-220 V.
• Chargement normal par méthode automatique pneumatique ou mécanique motorisée (élimine les poids morts).
• Mécanisme d’inversion de poussée intégré pour cisaillement alternatif.
• Fonctionnement via le logiciel BTU avec modules de test prédéfinis ; acquisition et traitement automatique des données.
• Haute précision, haute automatisation, opération facile.

Normes de test (internationales)

ASTM D3080 (Méthode d'essai standard pour les essais de cisaillement direct des sols)

ASTM D6467 (résistance résiduelle au cisaillement annulaire – principe de cisaillement alternatif similaire)

ASTM D7608 (Résistance résiduelle des sols cohérents saturés)

ISO 17892‑10 (essai de cisaillement direct)

BS 1377‑7 (essai de cisaillement direct)

 

La capacité de cisaillement alternatif pour la résistance résiduelle répond aux exigences de ces normes concernant le taux de cisaillement, la contrainte normale et la détermination de la résistance résiduelle.

Spécification

 

Paramètre	Spécification
Modèle	BTU-DDS-5F
Boîte de cisaillement (standard)	Carré 100×100 mm, 60×60 mm ; Rond en option : Ø50, 61.4, 61.8, 63.5, 70, 100 mm
Système de chargement vertical	Pneumatique, avec cellule de pesée et capteur de déplacement
Système de chargement horizontal	Mécanique, avec cellule de pesée et capteur de déplacement
Système de servocommande	Contrôle des tensions et du stress
Acquisition de données	Collecte les données des capteurs
Cadre principal	Pour le montage de composants
Logiciel	Acquisition de données et contrôle du système
Max. charge verticale	5 kN
Max. force de cisaillement horizontale	5 kN
Cellule de charge verticale	Portée 5 kN, résolution 1 N, précision ±0,15 % FS
Cellule de pesée horizontale	Portée 5 kN, résolution 1 N, précision ±0,15 % FS
Déplacement vertical	Comparateur numérique, portée 12,7 mm, résolution 1 μm, précision 3 μm
Déplacement horizontal	Codeur moteur, résolution 1 μm, précision 3 μm
Taux de cisaillement	0,00001 – 9,99999 mm/min, en continu
Modules logiciels	Enregistrement de données, consolidation standard, cisaillement standard, cisaillement rapide, cisaillement alternatif
Tension d'alimentation	110-240 V
Température de travail	0 ℃ – 45 ℃
Taille de l'instrument	820×500×770 millimètres

Détail

• Entraînement par moteur pas à pas réversible– Permet automatiquement le cisaillement alternatif pour les tests de résistance résiduelle.
• Chargement normal– Pneumatique (pression d’air régulée) élimine les poids ; Chargement mécanique du moteur en option également disponible.
• Conception de la boîte de cisaillement– Boîtes carrées standard (100 mm, 60 mm) avec plusieurs options de boîtes rondes (diamètre 50-100 mm) pour différents types d'échantillons.
• Mécanisme d'inversion de poussée intégré– L’ensemble de la boîte de cisaillement peut changer de direction automatiquement, permettant ainsi plusieurs cycles avant/arrière.
• Mesure de déplacement de haute précision– Vertical : comparateur numérique (résolution 1 μm) ; Horizontal : codeur moteur (résolution 1 μm).
• Logiciel modulaire– Modules prédéfinis : enregistrement des données, consolidation, cisaillement, cisaillement rapide, cisaillement alternatif. L'utilisateur peut préprogrammer des tests et les exécuter automatiquement.
• Interface de contrôle– Façade avec écran LCD 240×128 et claviers tactiles pour fonctionnement manuel (réglage du débit, déplacement rapide, arrêt). Le contrôle complet par ordinateur est également pris en charge.
• Installation et centrage– Instructions détaillées pour la mise à niveau, le câblage, la connexion du capteur et le centrage de la tige de chargement verticale avec l'encoche de la boîte de cisaillement.

Application

 

• Essais de cisaillement direct conventionnels– Cisaillement rapide, cisaillement consolidé, cisaillement lent pour obtenir les paramètres de résistance au cisaillement maximum (c, φ).
• Essais de résistance résiduelle– Cisaillement alternatif pour déterminer la résistance résiduelle au cisaillement (cᵣ, φᵣ) pour l'analyse de la stabilité des pentes (en particulier les sols des zones de glissement).
• Enquête géotechnique– Fournit des paramètres de conception pour les fondations, les pentes, les remblais.
• Recherche et enseignement– Etudes de mécanique des sols dans les universités et instituts de recherche.
• Etudes de cisaillement cyclique/alternatif– Dégradation de la résistance, modification de la rigidité au cisaillement sous des chargements répétés.

Avantages

 

• Entièrement automatique– Contrôle informatique du chargement au traitement des données, réduisant ainsi les erreurs humaines.
• Pas de poids mort– Le chargement normal pneumatique élimine la manipulation fastidieuse du poids, améliorant ainsi l’efficacité et la sécurité.
• Capacité de cisaillement alternatif– L'inversion de poussée intégrée effectue automatiquement un cisaillement avant/arrière pour obtenir une résistance résiduelle sans intervention manuelle.
• Large plage de taux de cisaillement– 0,00001–9,99999 mm/min couvre le fluage jusqu'au cisaillement rapide.
• Capteurs de haute précision– Précision de la cellule de pesée ±0,15 % FS ; résolution de déplacement 1 μm, répondant à des exigences strictes de recherche.
• Plusieurs options de boîte de cisaillement– Dimensions carrées et rondes pour différents types de sols (non remaniés, remoulés).
• Logiciel modulaire– Les utilisateurs sélectionnent les modules de test, les paramètres prédéfinis et les exécutent en un seul clic.
• Fonctionnement flexible– Contrôle manuel du panneau avant ou contrôle entièrement automatique par ordinateur.
• Conception compacte– 820×500×770 mm, adapté aux paillasses de laboratoire.

Que choisir

 

Sélectionnez le système ou les accessoires en fonction des besoins de test :

 

1. Résistance maximale uniquement (cisaillement direct conventionnel) – Utiliser une boîte de cisaillement standard (100×100 mm ou 60×60 mm) et un module « cisaillement standard » ou « cisaillement rapide ».

 

2. Résistance résiduelle (cisaillement alternatif) – Fonction essentielle de ce système ; sélectionnez le module «cisaillement alternatif», définissez les cycles et l'amplitude de déplacement.

 

3. Différentes tailles d’échantillons –

- Échantillons de sols à grains fins / anneaux standards : boîte ronde Ø61,8 mm.

- Sol grossier ou remué : carré de 100×100 mm ou 60×60 mm.

- Autres tailles (Ø50, Ø70, Ø100, etc.) disponibles sur demande.

 

4. Méthode de chargement normale – Le chargement pneumatique standard nécessite une alimentation en air comprimé. S'il n'y a pas de source d'air, choisissez l'option de chargement mécanique à moteur.

 

5. Budget– Le système entièrement automatique est plus cher. Si le budget est limité et qu'une cisaille alternative ou un chargement normal automatique n'est pas nécessaire, envisagez un appareil de cisaille directe traditionnel de type levier.

 

6. Modules logiciels – La configuration standard comprend l'enregistrement des données, la consolidation, le cisaillement, le cisaillement rapide et le cisaillement alternatif. Confirmez si des fonctions de post-traitement ou de reporting supplémentaires sont requises.

Flux de processus

Exemple : Cisaillement alternatif consolidé non drainé (résistance résiduelle) sur argile saturée

 

1. Préparation de l'échantillon – Couper ou remodeler l'échantillon (par exemple, rond de Ø61,8 mm ou carré de 60 × 60 mm). Saturer (sous vide ou immersion dans l'eau), mesurer la teneur en eau initiale et la densité.

 

2. Installation de l'échantillon – Placez l'échantillon dans la boîte de cisaillement inférieure, alignez la boîte supérieure, installez les pierres poreuses et la plaque de chargement. Montez le piston de chargement vertical, connectez la cellule de charge verticale et le transducteur de déplacement vertical (indicateur à cadran numérique). Centrez la tige de chargement avec l’encoche supérieure de la boîte de cisaillement.

 

3. Appliquer une contrainte normale – Définir une contrainte normale cible (par exemple, 100 kPa) via le système pneumatique. Dans le logiciel, sélectionner « module de consolidation standard » ; enregistrer la déformation verticale jusqu’à ce que la consolidation soit stable.

 

4. Définir les paramètres de cisaillement –

- Sélectionnez « module de cisaillement alternatif ».

- Régler le taux de cisaillement (par exemple 0,5 mm/min).

- Régler la direction du cisaillement : vers l'avant jusqu'à un déplacement (par exemple 5 mm), puis vers l'arrière ; définir le nombre de cycles.

- Définir les conditions d'arrêt (par exemple, déplacement total de 10 mm ou stabilisation des contraintes de cisaillement).

 

5. Commencez le cisaillement – ​​Fermez la vanne de drainage (non drainée) ou laissez-la ouverte (vidangée). Commencez le test. Le moteur pas à pas horizontal entraîne la boîte de cisaillement. Le logiciel enregistre la contrainte de cisaillement, le déplacement de cisaillement, le déplacement vertical (changement de volume), le temps, etc. Courbe de déplacement de contrainte de cisaillement en temps réel.

 

6. Cisaille alternative – À la limite de déplacement vers l’avant, le moteur s’inverse automatiquement. Après plusieurs cycles, la contrainte de cisaillement se stabilise : c'est la résistance résiduelle.

 

7. Fin et démontage – Arrêter le cisaillement, décharger les contraintes normales. Retirez l'échantillon, observez la surface de cisaillement, nettoyez la boîte de cisaillement et les capteurs.

 

8. Traitement des données – Le logiciel identifie automatiquement les contraintes de cisaillement maximales et résiduelles pour chaque direction de cisaillement. Pour les essais à différentes contraintes normales, tracez l'enveloppe de résistance résiduelle, calculez l'angle de frottement résiduel φᵣ et la cohésion résiduelle cᵣ. Générer un rapport de test (courbes, paramètres).

 

Pour cisaillement rapide ou standard (pas de réciprocité): Sélectionnez « module de cisaillement rapide » ou « module de cisaillement standard », réglez le taux de cisaillement et arrêtez le déplacement, cisaillez dans une direction jusqu'à la rupture.

 

 

Résumé : Le BTU-DDS-5F est un système de cisaillement direct/résiduel entièrement automatisé doté d'un chargement normal pneumatique, d'un cisaillement alternatif, d'une large plage de taux de cisaillement et de capteurs de haute précision. Il convient aux essais conventionnels de cisaillement direct et de résistance résiduelle. La sélection doit tenir compte de la taille de l'échantillon, de la nécessité d'un cisaillement alternatif et de la disponibilité de l'air comprimé. Il est particulièrement utile pour la recherche sur les glissements de terrain nécessitant une résistance résiduelle des sols des zones de glissement.