MT-T 593.2-1996 人工凍土物理力學性能試驗 第2部分土壤凍脹試驗方法

MT / r 5 9 3 . 2 一 1 9 9 6前言 人工地層凍結( 簡稱凍結法) 在我國應用已 有4 0 年。 煤炭行業(yè)經(jīng)過十多年的人工凍土物理力學性能試驗， 已建立了較完善的凍土力學性能試驗體系， 其試驗數(shù)據(jù)直接可靠地指導凍結設計和施工， 并通過試驗研究和與國際同行交流， 形成了一套比較完善的人工凍土力學性能試驗方法。 北京建井研究所根據(jù)我國的基本國情和已有的試驗方法， 并參照國際地層凍結會議試驗方法工作委員會所推薦大綱的內(nèi)容， 制定了本標準。 本標準在MT / T 5 9 3 人工凍土物理力學性能試驗 總標題下分為七個部分: 第1 部分( 即MT / T 5 9 3 . 1 ) : 人工凍土試驗取樣及試樣制備方法 第2 部分( 即MT / T 5 9 3 . 2 ) : 土壤凍脹試驗方法 第3 部分( 即MT / T 5 9 3 . 3 ) : 人工凍土靜水壓力下固 結試驗方法 第4 部分( 即M T / T 5 9 3 . 4 ) : 人工凍土單軸抗壓強度試驗方法 第5 部分( 即M T / T 5 9 3 . 5 ) : 人工凍土三軸剪切強 度試驗方法 第6 部分( 即M T / T 5 9 3 . 6 ) : 人工凍土單軸壓縮蠕變試驗方法 第7 部分( 即M T / T 5 9 3 . 7 ) : 人工凍土三軸剪切蠕變試驗方法本標準由煤炭工業(yè)部科技教育司提出。本標準由 煤礦專用設備標準化技術委員會歸口。本標準負責起草單位: 煤炭科學研究總院北京建井研究所。本標準主要起草人: 徐兵壯、 張云利、 陳湘生、 李昆、 汪崇鮮。本標準由 煤炭科學研究總院北京建井研究所負責解釋。中華 人 民 共 和 國煤 炭 行 業(yè)標 準MT / T 5 9 3 . 2 一 1 9 9 6人工凍土物理力學性能試驗第2 部分: 土 壤 凍 脹 試 驗 方 法范圍本標準規(guī)定了人工凍土凍脹試驗所需的儀器、 設備、 試驗步驟和結果計算。本標準適用于人工凍土凍脹率和凍脹力的測定。引用標準 下列標準包含的條文， 通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時， 所示版本均為有效。所有標準都會被修訂， 使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。 MT / T 5 9 3 . 1 -1 9 9 6 人工凍土物理力學性能試驗第1 部分: 人工凍土試驗取樣及試樣制備方 法定義 本標準采用下列定義。3 . 1凍脹 率 f r o s t h e a v e r a t i o 試樣在無側向變形無縱向荷載條件下， 經(jīng)單向凍結， 其縱向的高度增量與試樣原高度比 值， %。3 . 2 凍脹力 f r o s t h e a v e p r e s s u r e 試樣在無側向變形無縱向荷載， 且上下端面限制( 無變形) 的條件下， 經(jīng)單向凍結后所產(chǎn)生的單位面積軸向 推力的平均值， M P a ,3 . 3開敞 系 統(tǒng) 凍 脹 試 驗 f r o s t h e a v e t e s t o f o p e n s y s t e m 在試樣的一端供給一恒定溫度的水源， 另一端保持在恒定的負溫下所進行的凍脹試驗。3 . 4封閉 系 統(tǒng) 凍 脹 試 驗 f r o s t h e a v e t e s t o f c l o s e s y s t e m 試樣的一端無外部水源供給， 并保持恒定的環(huán)境溫度， 而另一端保持在恒定負溫下所進行的凍脹試驗。儀器. t具 凍脹測定儀， 冷端溫度低于一1 0 C , 量具: 百分表、 秒表、 天平、 定時鐘、 溫度計( 國家二級標準以上) 。 測溫儀( -4 0 -4 0 C ) ， 其精度為0 . 2 級: 測力儀、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。墓本要求441424.355 . 1 試樣:5 . 1， 規(guī)格: 采用常溫圓柱體試樣， 直徑為5 0 1 5 0 m m， 高為2 5 -7 5 m m， 高徑比為，0 .5 . 1 . 2 精度: 外形尺寸誤差小于 1 . 0 0 0 ， 兩端面平行度不得大于0 . 5 m m.中華人民共和國煤炭工業(yè)部1 9 9 6 一 1 2 一 0 3 批準1 9 9 7 一 1 0 一 0 1 實施MT / T 5 9 3 . 2 一 1 9 9 65 . 1 . 3 制備: 按 MT / T 5 9 3 . 1 的規(guī)定進行。5 門. q 數(shù)量: 一次凍脹試驗的試樣不少于3 個。5 . 2 試驗環(huán)境溫度為( 2 0 士2 ) 或同土樣原始地溫。6 試驗步驟6 門調(diào)節(jié)凍脹儀的冷板溫度到所需試驗溫度， 其波動度為士0 . 2 0C 。若為開敞系統(tǒng)凍脹試驗， 恒溫水源溫度調(diào)到( 2 0 +0 . 2 ) 或原始地溫， 波動度為10 . 2 0C,6 . 2 凍脹率測試:6 . 2 . 1 待冷板溫度達到試驗溫度時， 將試樣放人凍脹儀中規(guī)定位置上， 安裝好儀表并對量表或位移計調(diào)零。若為開敞系統(tǒng)， 需接通恒溫水源。6 . 2 . 2 按1 m in , 2 m i n , 5 m i n , 1 0 m i n , 2 0 m in , 3 0 m i n , 1 h , 2 h , 3 h , 6 h , 1 2 h 測 讀試樣高 度變化值， 直至1 h內(nèi)其試件高度的變形增量小于原試件高度的。 . 0 5 %后 1 h 為止?；蛴蓴?shù)據(jù)采集系統(tǒng)自 動記錄。6 . 3 凍脹力測試:6 . 3 . 1 待冷板溫度達到試驗溫度時， 將試樣放人凍脹儀中規(guī)定位置上， 安裝好儀器、 量表， 并對量表或測力計調(diào)零。若為開敞系統(tǒng)， 需接通恒溫水源。6 . 3 . 2 按1 m i n , 2 m in , 5 m in , 1 0 m in 2 0 m i n , 3 0 m i n , l h , 2 h , 3 h , 6 h , 1 2 h 的時間間 隔測讀力值， 直至讀數(shù)不變后1 h 為止?；蛴?數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自 動記錄。7 結果計算7 . 1式中凍脹率計算E ;h 二 h / h , X 1 0 0“ . ” . ” . “ ” ， ” . “ (1 )7 . 2: 6 . -t 時刻試樣的凍脹率， %;O h 0 -t 時間內(nèi)試樣的軸向變形， m m;h p試驗前試樣高度， m m, 凍脹力計