Apparecchio automatico per il taglio diretto della roccia

Descrizione di prodotto

Apparato per taglio diretto da roccia completamente automatico

ModelliBTU-RDSS-30 /BTU-RDDA-50

Descrizione

Questa apparecchiatura è aapparato completamente automatico per il taglio diretto della rocciautilizzato per determinare la resistenza al taglio dei campioni di roccia (compresi frammenti rotondi, quadrati, cubici e di roccia). Il sistema utilizzaservocomando elettroidraulico a circuito chiusoper un controllo preciso del taglio e dei carichi normali. Le caratteristiche principali includono:

• Servocontrollo a circuito chiuso, sistema di azionamento della cesoia a doppia corsa (spinta/trazione).
• Telaio rigido di reazione al carico normale montato su cuscinetti lineari per ridurre al minimo l'attrito orizzontale, garantendo che il carico normale rimanga verticale durante l'intero spostamento di taglio
• Anello portacampione con diametro interno 150 mm e altezza fino a 150 mm
• Prova di taglio controllata da software con sollecitazione normale costante o rigidità normale costante, visualizzazione grafica dei risultati in tempo reale
• Disponibili anche apparecchi per taglio diretto su scala più grande (ad esempio, carico di taglio fino a 500 kN, dimensioni del provino fino a 150 mm)

Sono disponibili due modelli:

• BTU-RDSS-30: Modello base, taglio/carico normale 300 kN, corsa 50 mm
• BTU-RDDA-50: Modello avanzato, taglio 500 kN/carico normale, corsa 50 mm, supporta taglio residuo e test incrementali

Standard di prova (internazionali)

• ASTM D5607(Metodo di prova standard per il taglio diretto della roccia)
• Metodi suggeriti dall'ISRM(Prova di taglio diretto per rocce – International Society for Rock Mechanics)
• ASTM D4554(Taglio diretto dei blocchi di roccia)
• ASTM D2664(Resistenza triassiale della roccia – principio simile)
• Norma UNI EN 12407(Metodi di prova delle pietre naturali)

L'apparecchiatura soddisfa i requisiti di questi standard per il controllo del carico, la misurazione dello spostamento e il controllo delle sollecitazioni normali nelle prove di taglio diretto delle rocce.

Specifica

Dettaglio

• Servocomando elettroidraulico a circuito chiuso– Sia il carico di taglio che quello normale utilizzano sistemi servoidraulici per un controllo preciso di forza/spostamento, supportando percorsi di sollecitazione complessi.
• Push/pull a doppia corsa– Consente il taglio in avanti e inverso (taglio alternativo) per le prove di resistenza residua.
• Telaio di reazione a cuscinetto lineare– Il normale telaio di reazione al carico è montato su cuscinetti lineari. Mentre il provino si muove orizzontalmente, il telaio di reazione si muove con esso, assicurando che il carico normale rimanga perpendicolare al piano di taglio (evitando momenti eccentrici).
• Anello campione– Diametro interno 150 mm, altezza 150 mm, in grado di accogliere frammenti di roccia cilindrici, quadrati, cubici o irregolari.
• Misurazione dello spostamento– Possibilità di collegare quattro sensori di spostamento verticale; il software calcola automaticamente lo spostamento verticale medio.
• Modalità di prova–
  • Sollecitazione normale costante (carico normale costante)
  • Rigidità normale costante (simulazione di condizioni al contorno specifiche)
  • Taglio residuo (taglio alternativo)
  • Test incrementale (carico multistadio)
• Funzioni del software– Controllo automatico dei test, visualizzazione in tempo reale delle curve carico-spostamento e sforzo-deformazione, elaborazione automatica dei dati.

Applicazione

• Meccanica delle rocce– Determinare i parametri di resistenza al taglio (c, φ) dei giunti rocciosi, dei blocchi rocciosi e dei piani strutturali.
• Ingegneria geotecnica– Analisi di stabilità delle fondazioni di dighe, rocce circostanti i tunnel e pendii rocciosi.
• Frammenti di roccia– Testare la resistenza al taglio di frammenti di roccia irregolari (ad es. colluvio, roccia frantumata).
• Forza residua– Studio del degrado della resistenza dei giunti rocciosi dopo tagli ripetuti (BTU-RDDA-50).
• Test incrementali– Applicare diverse sollecitazioni normali sullo stesso provino per ottenere più punti di forza.
• Ricerca e insegnamento– Laboratori di meccanica delle rocce presso università e istituti di ricerca.

Vantaggi

• Elevata capacità di carico– Fino a 500 kN, adatto per rocce dure e campioni di grandi dimensioni.
• Telaio di reazione a cuscinetto lineare– Garantisce che la forza normale rimanga perpendicolare al piano di taglio, evita errori di momento e migliora la precisione del test.
• Push/pull a doppia corsa– Consente il taglio alternativo per studi sulla resistenza residua.
• Compatibile con più forme di campioni– È possibile testare blocchi rotondi, quadrati, cubici e irregolari.
• Servocontrollo a circuito chiuso– Controllo di forza o spostamento ad alta precisione, percorsi di prova complessi programmabili.
• Spostamento verticale medio multisensore– Quattro sensori di spostamento verticale; il software calcola automaticamente la media, eliminando l'effetto dell'inclinazione del campione.
• Ricche funzioni software– Supporta sollecitazione normale costante, rigidità normale costante, taglio residuo, test incrementali, ecc.
• Anello campione di grandi dimensioni– Diametro interno 150 mm x altezza 150 mm per testare campioni di roccia più grandi.

Cosa scegliere

Seleziona il modello in base ai requisiti del test:

Nota: le funzioni “taglio residuo e test incrementale” del BTU-RDDA-50 sono molto importanti per studiare l'evoluzione della resistenza della superficie del giunto. Se in futuro si rendessero necessari tali test è consigliabile scegliere direttamente il modello 50.

Flusso del processo

Esempio:Utilizzo della prova di taglio diretto della roccia (tensione normale costante).BTU-RDSS-30

• Preparazione del campione
  • Preparare un campione di roccia cilindrico di 50 mm o 100 mm di diametro o un frammento quadrato/cubico/irregolare.
  • Misurare le dimensioni del campione e descrivere le caratteristiche della superficie del giunto (se presenti).

• Installazione del campione
  • Posizionare il campione nell'anello del campione con diametro interno di 150 mm, utilizzando spessori o dispositivi di fissaggio per fissarlo.
  • Posizionare l'anello del campione nella scatola di taglio, collegare il pistone di caricamento normale e il pistone di caricamento orizzontale.
  • Installare quattro sensori di spostamento verticale (LVDT) attorno alla parte superiore del campione e installare un sensore di spostamento orizzontale.

• Applicare uno stress normale
  • Impostare lo stress normale target (ad esempio, 2 MPa) tramite il software.
  • Il normale servosistema applica e mantiene automaticamente un carico costante (il telaio di reazione con cuscinetti lineari garantisce che la forza rimanga verticale).
  • Registrare lo spostamento verticale (medio) fino alla stabilità.

• Imposta i parametri di taglio
  • Selezionare il modulo “Prova a taglio diretto della roccia”.
  • Impostare la velocità di taglio (ad esempio, 1 mm/min o controllo dello spostamento).
  • Impostare il limite di spostamento di taglio (ad esempio, 10 mm o fino al residuo).
  • Scegli la modalità di controllo: tipicamente controllo dello spostamento.

• Inizia a tosare
  • Avviare il servosistema orizzontale per spingere la scatola di taglio.
  • Il software registra la forza di taglio orizzontale, lo spostamento orizzontale, lo spostamento verticale (in media di quattro) e il tempo in tempo reale.
  • Tracciare la curva sforzo di taglio-spostamento.

• Condizione di arresto
  • Si arresta automaticamente quando viene raggiunto lo spostamento di taglio preimpostato o dopo un evidente calo di picco dello sforzo di taglio (rottura).

• Smontaggio e pulizia
  • Scaricare la forza normale, ritrarre il pistone orizzontale e rimuovere il provino.
  • Registrare la modalità di cedimento (taglio lungo il giunto, cedimento della matrice rocciosa, ecc.).
  • Pulire l'anello del campione e i sensori.

• Elaborazione dei dati
  • Il software calcola lo stress di taglio di picco.
  • Per test a diverse sollecitazioni normali, tracciare l'inviluppo di Mohr‑Coulomb per ottenere la coesione del giunto roccioso c e l'angolo di attrito φ.
  • Se è stato eseguito il taglio residuo (BTU-RDDA-50), calcolare i parametri di resistenza residua.
  • Genera rapporto di prova.

Per prove di taglio residuo o incrementali:

• Taglio residuo: dopo il primo taglio, invertire la direzione o eseguire più cesoie alternative per ottenere la resistenza residua.
• Test incrementale: applicare diverse sollecitazioni normali passo dopo passo sullo stesso provino, tagliando ogni volta per ottenere più punti dati (salvataggio dei provini).

Riepilogo:I modelli BTU-RDSS-30 e BTU-RDDA-50 sono apparecchi per il taglio diretto della roccia completamente automatici che utilizzano un servocomando elettroidraulico a circuito chiuso. Il telaio di reazione del cuscinetto lineare garantisce che la forza normale rimanga perpendicolare al piano di taglio. Supportano più forme di campioni. L'RDSS-30 è adatto per il taglio diretto convenzionale della roccia (300 kN), mentre l'RDDA-50 offre una maggiore capacità di carico (500 kN) e supporta il taglio residuo e le prove incrementali. La selezione dovrebbe basarsi sui requisiti di carico massimo e sulla necessità di modalità di test avanzate. Sono applicabili alla meccanica delle rocce, all'ingegneria geotecnica e agli studi sui rischi geologici.