Tester automatico del processo di congelamento del suolo

Descrizione di prodotto

Tester completamente automatico del processo di congelamento del suolo

Modello:BTU-FHA-1

Descrizione

• Nome dell'attrezzatura: Tester completamente automatico del processo di congelamento del suolo
• Modello: BTU-FHA-1
• Panoramica: Utilizzato per studiare i cambiamenti del campo di temperatura, la quantità di gelo, la forza di gelo e la migrazione dell'acqua durante il congelamento del suolo. Può simulare il sollevamento del gelo in diversi gradienti di temperatura e carichi idraulici. Adatto per l'ingegneria del terreno ghiacciato, la ricerca sulla prevenzione del gelo del sottofondo, ecc.
• Funzioni principali:
  • Controllo indipendente della temperatura alle estremità superiore e inferiore con forme d'onda programmabili (sinusoidale, quadra, triangolare, lineare, ecc.).
  • Misura la forza di sollevamento e lo spostamento assiale del gelo (controllo dello sforzo o controllo della deformazione).
  • Il sistema di approvvigionamento idrico simula la ricarica delle acque sotterranee e misura il volume di migrazione dell'acqua durante il congelamento.
  • 18 sensori di temperatura/umidità integrati e canali di acquisizione per una precisa distribuzione del campo di temperatura all'interno del campione.

Standard di prova (internazionali)

In base alle capacità dell'apparecchiatura (congelamento del suolo, sollevamento del gelo, migrazione dell'acqua, gradiente di temperatura), sono applicabili i seguenti standard internazionali:

Nota: in genere seguono i test di sollevamento da geloASTM D5918(sollevamento da gelo alimentato ad acqua a sistema aperto) oASTM D6035(ciclo di gelo-disgelo).

Specifica (parametri tecnici)

Dettaglio

• Controllo indipendente della temperatura superiore/inferiore: Superioree fondopuò essere impostato su temperature diverse per simulare la temperatura reale dell'aria rispetto ai gradienti della temperatura del suolo (ad esempio, il fondo più freddo come fonte di freddo).
• Forme d'onda della temperatura programmabili: Supporta forme d'onda sinusoidali, quadrate, triangolari, lineari e miste: simula processi naturali come variazioni di temperatura diurne o ondate di freddo.
• Sistema di approvvigionamento idrico ad alta precisione: Misura il volume di migrazione dell'acqua durante il congelamento con una precisione di 0,03 ml – può distinguere l'assorbimento di acqua da parte del fronte di congelamento.
• Misurazione della temperatura multipunto lungo l'altezza: Sensori ogni 10 mm (circa 20 punti) – mappano con precisione l'evoluzione del campo di temperatura all'interno del campione.
• Doppia modalità di controllo: Sia a deformazione controllata (velocità di spostamento costante) che a sollecitazione controllata (carico costante) - flessibile per diverse condizioni al contorno.
• Test completamente automatici basati su fasi: Il software può definire le fasi del test (ad esempio, preraffreddamento → congelamento a temperatura costante → scongelamento → ricongelamento) e le condizioni finali (ad esempio, soglia di sollevamento o limite di tempo).

Applicazione

• Sottofondo autostradale e ferroviario: Prevenzione del sollevamento da gelo, valutazione della suscettibilità al gelo del suolo del sottosuolo.
• Ingegneria delle condutture: Progettazione antigelo per condotte interrate in regioni con permafrost.
• Canali e ingegneria idraulica: Meccanismi di danneggiamento da gelo dei canali rivestiti.
• Costruire fondazioni nelle regioni fredde: Stabilità delle fondazioni superficiali e dei pali ai cicli di gelo-disgelo.
• Costruzione artificiale per il congelamento del terreno: Simulazione del campo di temperatura e della migrazione dell'acqua durante il metodo di congelamento.
• Ricerca sul cambiamento climatico: Effetti di ripetuti gelo-disgelo sulle proprietà meccaniche del suolo.
• Spazio sotterraneo urbano: Impatto del gelo sui tunnel della metropolitana e sui tunnel dei servizi.

Vantaggi

• Controllo della temperatura superiore/inferiore programmabile e indipendente: Simula realisticamente le temperature differenziali dell'aria/del suolo; può generare forme d'onda di temperatura arbitrarie.
• Misurazione dello spostamento e della fornitura idrica ad alta risoluzione: spostamento 0,001 mm, volume d'acqua 0,001 ml: cattura l'inizio del gelo su scala microscopica e i processi di migrazione dell'acqua.
• Ricostruzione del campo di temperatura multisensore: 18 sensori distribuiti lungo l'altezza – ottiene la distribuzione della temperatura interna, non solo un punto.
• Doppia modalità di controllo (stress/deformazione): Consente la compressione a tasso costante o la forza di sollevamento da gelo costante, più vicina alle condizioni del campo.
• Sequenza di test completamente automatizzata: È possibile preimpostare le condizioni multistadio (raffreddamento, temperatura costante, riscaldamento, ricongelamento) e di arresto automatico: funzionamento non presidiato.
• Ampio intervallo di temperature: Da -20°C a +90°C – adatto per gelo, essiccazione/restringimento ad alta temperatura e test di trasferimento di calore.

Cosa scegliere (guida alla selezione)

• Principalmente studiando la quantità di gelo e la migrazione dell'acqua→ È sufficiente la configurazione standard con sistema di alimentazione idrica e sensori di temperatura multipunto.
• Necessità di simulare fluttuazioni di temperatura complesse (ad esempio, ondate di freddo diurne)→ Deve includere la funzione di forma d'onda programmabile (già inclusa in questo modello).
• Necessità di misurare la forza del gelo (controllo dello stress)→ Questo modello supporta il controllo dello stress (0–1 MPa) e può misurare la forza di sollevamento del gelo.
• È possibile modificare la dimensione del campione?– Questo modello è fisso a Φ100×H200 mm; le dimensioni personalizzate richiedono di contattare il produttore.
• Hai bisogno di misurare anche la distribuzione dell'umidità del suolo?– Questo modello fornisce 18 sensori di umidità per misurare il profilo del contenuto d'acqua.
• Hai bisogno di cicli di congelamento-scongelamento automatici?– Il software può impostare automaticamente più cicli.

Flusso del processo

Esempio:Test di sollevamento da gelo a temperatura costante(sotto -10°C, sopra +2°C, congelamento unidirezionale)

• Preparazione del campione: Terreno rimodellato o indisturbato, compatto per densità target e contenuto di acqua – Φ100×H200 mm.
• Installare i sensori: Inserire i sensori di temperatura/umidità ogni 10 mm lungo l'altezza; connettersi all'acquisizione dati.
• Montare il campione nell'apparecchio: Posizionare nella cella di pressione o nel manicotto isolante; collegare le piastre di temperatura superiore e inferiore; collegare il sistema di approvvigionamento idrico.
• Impostare i parametri di prova:
  • Temperatura inferiore: -10°C, Temperatura superiore: +2°C (o onda sinusoidale).
  • Pressione di alimentazione idrica: ad esempio 10 kPa (simula il livello delle acque sotterranee).
  • Modalità di carico assiale: controllo della sollecitazione (ad esempio, 0,1 MPa per simulare il sovraccarico) o controllo della deformazione.
• Inizia a congelare: Il software si raffredda automaticamente; registra la temperatura in ogni punto, lo spostamento del gelo, il volume della fornitura d'acqua, la forza assiale nel tempo.
• Controllare le condizioni finali: ad esempio, la quantità di congelamento raggiunge i 5 mm o 72 ore di congelamento completate.
• Fine della prova: Arresta il controllo della temperatura; dopo lo scongelamento, rimuovere il campione; fotografare o pesare se necessario.
• Analisi dei dati: Tracciare i profili dei campi di temperatura, le curve di gelo rispetto al tempo, le curve di migrazione cumulativa dell'acqua; calcolare il rapporto di sollevamento del gelo, la forza del sollevamento di gelo, ecc.