土工合成材料直剪儀技術(shù)規(guī)范

生產(chǎn)廠家：滄州泰達(dá)公路建筑儀器廠廠長(zhǎng)：李汝志聯(lián)系電話真話：1330307466一、用途及適用范圍STJY—5型土工合成材料直剪儀,主要用于各種土工合成材料的直剪摩擦的特性試驗(yàn)，包括土工布、土工膜、土工格柵等。本儀器采用了先進(jìn)的變頻無(wú)級(jí)調(diào)速力值和位移，均采用高精度傳感器，顯示清晰直觀;程序上把剪應(yīng)力直接轉(zhuǎn)換為千帕，無(wú)需人工換算，法向力采用氣動(dòng)加荷，比手工掛陀提高了精確度，且氣壓系統(tǒng)為自動(dòng)補(bǔ)償，始終處于恒壓狀態(tài)。本機(jī)配有打印機(jī)接口，可選配L-300K針式打印機(jī)，能打印試驗(yàn)日期、剪應(yīng)力、水平位移等數(shù)據(jù)和曲線圖?？稍敿?xì)的分析試驗(yàn)過(guò)程中各階段的數(shù)據(jù)變化過(guò)程。該儀器是目前國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的土工合成材料檢測(cè)試驗(yàn)儀器。是科研單位，施工單位和教學(xué)單位理想的試驗(yàn)設(shè)備。二、技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)1、電源電壓：220V（50HZ±1%）2、壓力范圍：10KN3、剪力盒尺寸：300×300mm4、位移行程：50mm5、位移精度：0.1mm6、剪應(yīng)力精度：1KPa7、法向力范圍：600KPa8、法向力精度：10KPa9、無(wú)級(jí)調(diào)速：0.1-2mm/min三.儀表的使用方法使用前必須將儀器的地線接地，將儀器與主機(jī)連接好，檢查無(wú)誤后即可打開主機(jī)，若電壓較低或電壓不穩(wěn)，應(yīng)配交流凈化電源或UPS或交流穩(wěn)壓器。1.顯示及輸入鍵盤的使用說(shuō)明：顯示共8位，分為兩組，試驗(yàn)時(shí)上邊四位顯示壓力，下邊四位顯示流值。鍵盤共有九個(gè)，分別為“校時(shí)”、“試驗(yàn)”、“打印”、“+”、“-”、“確認(rèn)”“標(biāo)定”、“清零”、“停止”、?！?”====電機(jī)上升（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可用）?！?”====電機(jī)下降（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可用）?！巴Ｖ埂?===電機(jī)停止（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可用）?！靶r(shí)”====校準(zhǔn)時(shí)鐘用（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可用）。“標(biāo)定”====標(biāo)定儀器用（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可用）?！霸囼?yàn)”====實(shí)驗(yàn)開始用?！按蛴　?===打印結(jié)果用（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可用）。2．校時(shí)方法：本儀器內(nèi)有高精度時(shí)鐘，增加了時(shí)間及日期的打印功能，時(shí)鐘在出廠時(shí)一般都已調(diào)好不需用戶再次調(diào)整。若出現(xiàn)打印時(shí)間不正確可用以下方法調(diào)整，按“校時(shí)”鍵此時(shí)上邊窗口顯示年份，下邊窗口顯示日期，然后按“停止”鍵此時(shí)下邊窗口顯示時(shí)間，按“打印”鍵對(duì)應(yīng)數(shù)碼管閃爍，按“+”，“-”鍵調(diào)整，調(diào)完一位后再按“打印”鍵下一位數(shù)碼管閃爍，閃爍順序?yàn)椤澳辍⒃?、日、時(shí)、分”，最后按“確認(rèn)”鍵退出。3.試驗(yàn)方法：將儀器測(cè)控部分機(jī)械加載部分聯(lián)接好，儀器通電15分鐘后，將做好的試件放于加載頭之間（無(wú)需預(yù)加壓），檢查無(wú)誤后按“試驗(yàn)”鍵即可，儀器自動(dòng)控制加載部分加載，試件受壓變形情況通過(guò)顯示器直接顯示出來(lái)，直到試件受壓破裂，停止加壓，顯示器上直接顯示試件的最大壓力和對(duì)應(yīng)的流值，同時(shí)儀器自動(dòng)控制加載部分下降至規(guī)定高度，方便更換試件。實(shí)驗(yàn)完成后請(qǐng)按“打印”鍵打印出測(cè)試曲線及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。注意：壓力超量程時(shí)，儀器自動(dòng)卸載，將加載部分下降至規(guī)定高度，當(dāng)壓力超過(guò)10KN時(shí)，顯示超量程99.99。四．標(biāo)定方法：1. 輸入密碼及通道選擇：1.1打開電源按“標(biāo)定”鍵儀器進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)。數(shù)碼管上排顯示[bd]，下排顯示0000第一位閃爍，輸入密碼3075后按“確認(rèn)”鍵。1.2輸入密碼正確后數(shù)碼管上排顯示bdh1，下排顯示0000第4位閃爍，輸入1表示選擇壓力通道，輸入2表示選擇位移通道，輸入完后按“確認(rèn)”鍵。2. 壓力標(biāo)定：2.1在第1.2步輸入1選擇壓力標(biāo)定后按“確認(rèn)”鍵，上排顯示bdP-，下排顯示0001第4位閃爍輸入分段標(biāo)定段數(shù)如5段，7段按“確認(rèn)”鍵。2.2數(shù)碼管上排顯示bdp-，下排顯示壓力ad轉(zhuǎn)換值平穩(wěn)加壓到第一段按“確認(rèn)”鍵，數(shù)碼管上排顯示bdp1，下排顯示0000第1位閃爍，等待輸入。輸入此段對(duì)應(yīng)力值（如5kn輸入0500）后按確認(rèn)鍵。下排顯示壓力ad轉(zhuǎn)換值繼續(xù)平穩(wěn)加壓到第二段按確認(rèn)鍵，數(shù)碼管上排顯示bdp2，下排顯示0000第1位閃爍輸入此段對(duì)應(yīng)力值后，按確認(rèn)鍵重復(fù)以上操作直到所有的段都標(biāo)定完。3. 位移標(biāo)定：在第1.2步輸入2選擇位移標(biāo)定后按“確認(rèn)”鍵，數(shù)碼管上排顯示bdL1，將位移傳感器伸縮桿推到第一道黃色刻記，按“清零”鍵，然后再將伸縮桿推到第二道黃色刻記按“確認(rèn)”鍵，此時(shí)下排顯示0000第1位閃爍，輸入位移傳感器伸縮桿的實(shí)際位移量（如1500）0.1MM后按“確認(rèn)”鍵完成標(biāo)定。4．精度檢查：4.1卸載使壓力傳感器在未加壓狀態(tài)，斷開電源然后按住“標(biāo)定”鍵打開電源此時(shí)數(shù)碼管上排顯示0000，下排顯示00004.2壓力精度檢查：按“清零”鍵，然后平穩(wěn)加壓查看壓力值是否符合要求，如不符合要求應(yīng)重新標(biāo)定。4.3位移精度檢查：將位移傳感器伸縮桿推到第一道黃色刻記，按“清零”鍵，然后再將伸縮桿推到第二道黃色刻記查看位移值是否符合要求，如不符合要求應(yīng)重新標(biāo)定。注：“+”鍵數(shù)值增加，“—”鍵數(shù)值減少，“打印”鍵移位五.常見故障及維護(hù)1. 開機(jī)后或測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)死機(jī)，無(wú)顯示或顯示不正常等情況這是由于電源質(zhì)量不好引起的，可用以下方法解決。（1）遠(yuǎn)離干擾源。（2）關(guān)閉干擾器具，如大功率用電器或高頻焊接機(jī)等。（3）配交流凈化電源或UPS、交流穩(wěn)壓器等。2. 啟動(dòng)后，加載部分加載，試件受壓變形，但壓力窗口無(wú)數(shù)據(jù)變化。出現(xiàn)這種情況，應(yīng)立即關(guān)機(jī)，停止加載部分加載，然后檢查傳感器插頭是否有松動(dòng)、斷線或其他問(wèn)題，如有問(wèn)題不能解決，請(qǐng)與本廠聯(lián)系。3. 開機(jī)無(wú)顯示，按各鍵無(wú)動(dòng)作，加載部分也不動(dòng)作，應(yīng)關(guān)機(jī)后檢查電源保險(xiǎn)是否燒斷，如燒斷，應(yīng)更換同規(guī)格的保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)位于電源插座的下部。4． 如果試驗(yàn)正常但不能打印，請(qǐng)檢查打印機(jī)是否處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)，即打印機(jī)上的指示燈是否亮，如不亮，再按一下聯(lián)機(jī)鍵“SEL”即可。注意：檢查各部分電源時(shí)，務(wù)必將儀器電源線拔下來(lái)或?qū)x器主電源關(guān)閉，非專業(yè)人員不得打開儀器外殼。六、使用注意事項(xiàng)：1. 做試驗(yàn)時(shí)，加載部分必須由儀器控制，不得人工強(qiáng)制加載或人為啟動(dòng)電機(jī)加載，否則會(huì)發(fā)生過(guò)載而損壞儀器。2. 若電網(wǎng)干擾較大，或電壓不穩(wěn)，應(yīng)配凈化電源、UPS或交流穩(wěn)壓器。3. 電源線和加載部分控制線不能受力。4. 儀器必須良好接地。5. 儀器不要與大功率用電器共用一個(gè)電源插座。6. 儀器應(yīng)置于陰涼干燥處。7. 儀器使用時(shí)應(yīng)注意防止灰塵進(jìn)入打印機(jī)或儀器內(nèi)，不用時(shí)放入包裝箱內(nèi)。8. 請(qǐng)不要私自打開儀器，不要私自維修，以免發(fā)生意外事故或加重儀器的損壞程度。法向力壓力儀表及功能的使用方法：1、在使用前首先根據(jù)試件的試驗(yàn)條件要求把壓力表調(diào)整好，調(diào)節(jié)的方法是：上限壓力的設(shè)定：表的玻璃蒙的中間有一個(gè)旋鈕可以調(diào)整壓力上限，中間有一個(gè)帶螺絲刀口的調(diào)節(jié)旋扭，用螺絲刀旋扭調(diào)節(jié)下限指針。把上限指針撥到試驗(yàn)規(guī)定的壓力數(shù)的位置，下限指針撥到比上限小0.05MPa的位置，這樣在工作時(shí)當(dāng)壓力達(dá)到要求時(shí)（上限值）自動(dòng)停止加壓。當(dāng)滲漏或透水使壓力下降到一定數(shù)值時(shí)（下限值）氣泵又自動(dòng)起動(dòng)補(bǔ)充壓力。例如：試驗(yàn)壓力要求0.3MPa，用螺絲刀將中間上限指針撥到表盤的0.3的位置，再用螺絲刀將中間下限指針擰到0.25的位置。電源開關(guān)：按下電源開關(guān)，儀器接通電源，正時(shí)針稍微旋轉(zhuǎn)即關(guān)掉電源。頻率調(diào)節(jié)旋鈕：正時(shí)針旋轉(zhuǎn)變頻器紅色指使窗內(nèi)數(shù)字增大，即加大頻率，加速系統(tǒng)進(jìn)程加快，反之易然。頻率與速率對(duì)照表中列出了一定頻率與一定速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，請(qǐng)參照使用。放氣閥：該閥為結(jié)束試驗(yàn)時(shí)為放掉法向力給定系統(tǒng)的氣壓，正時(shí)針旋轉(zhuǎn)為放氣，逆時(shí)針為關(guān)閉狀態(tài)。加壓開關(guān)：該開關(guān)為給定法向力加荷載系統(tǒng)?？刂崎_關(guān)：“ON”位置為打開加壓系統(tǒng)，“OFF”為關(guān)閉系統(tǒng)?！豆饭こ掏凉ず铣刹牧显囼?yàn)規(guī)程》、目的和適用范圍本方法規(guī)定了使用直剪儀和標(biāo)準(zhǔn)砂土測(cè)定土工合成材料摩擦特性的試驗(yàn)方法。二、儀器和儀具1應(yīng)變控制式直接剪切儀，由剪切盒、垂直加荷系統(tǒng)、剪切傳動(dòng)裝置、測(cè)力計(jì)和位移量測(cè)系統(tǒng)等組成，如圖所示。2剪切盒：由上盒和下盒組成，上下剪切盒大小相等，尺寸至少為300mm×300mm。3加荷系統(tǒng)：包括施加垂直荷載和水平荷載的系統(tǒng)。（1）施加垂直荷載可采用杠桿系統(tǒng)或采用其他能保證垂直荷載恒定的裝置。（2）施加水平荷載可采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置或其他加荷裝置。4測(cè)力計(jì)和位移量測(cè)系統(tǒng)：（1）測(cè)力可采用拉力傳感器量力環(huán)或其他測(cè)力裝置。（2）測(cè)垂直位移和水平位移可采用百分表或位移計(jì)。三、試樣1試樣制備（1）取樣方法：按本規(guī)程T1101-2006的規(guī)定取樣。（2）試樣數(shù)量和尺寸：每種樣品，每個(gè)被測(cè)試方向取4塊試樣。試樣的大小應(yīng)適合于試驗(yàn)儀器的尺寸，寬度略大于剪切面寬度。如果樣品兩面不同，兩面都應(yīng)試驗(yàn)，每面試驗(yàn)4塊試驗(yàn)2若下盒內(nèi)填土，則將含水量符合要求的土料填入下盒，分層壓密至規(guī)定的密實(shí)度，并且土面固結(jié)后不低于下盒頂面。3將試樣平放于土面，使其一端固定于受推力一端下盒側(cè)壁。若下盒內(nèi)放置剛性墊板，則將試樣用粘結(jié)劑平貼在墊板頂面上，然后放入下盒。4放置上盒，調(diào)整上、下盒縫隙，縫寬為1～1．5mm加上試樣的厚度，使上盒邊框不與試樣相接觸；插入固定銷釘，使上、下盒連為一體。5將含水量符合要求的土料填入上盒，分層壓密。在土面上放透水石及加壓板。四、試驗(yàn)步驟1將試樣平鋪在位于剪切盒下邊部分內(nèi)的剛性水平基座上，前端夾持在剪切區(qū)的前面。試樣與基座之間用膠粘合（如使用P80氧化鋁標(biāo)準(zhǔn)摩擦基座可不粘合）。粘合后試樣應(yīng)平整、沒(méi)有折疊和褶皺。試驗(yàn)中試樣和基座之間不允許產(chǎn)生相對(duì)滑移。2安裝上剪切盒：用預(yù)先稱準(zhǔn)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砂土填充上剪切盒，裝填厚度50mm。砂土厚度應(yīng)均勻，壓實(shí)后的干密度為1750Kg/m3。3安裝水平力加載儀、位移測(cè)量?jī)x，并對(duì)試樣施加50KPa的法向壓力。4施加水平荷載，使上下剪切盒之間作速率為1mm/min±0.2mm/min的相對(duì)位移。連續(xù)或間隔測(cè)量剪切力T，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的相對(duì)位移，間隔時(shí)間為12s，開始時(shí)也可視情況加密，直至達(dá)到剪切面長(zhǎng)度的16.5%時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。5試驗(yàn)進(jìn)行至出現(xiàn)下列情況時(shí)方可結(jié)束：（1）如果水平荷載（剪應(yīng)力）出現(xiàn)峰值，試驗(yàn)進(jìn)行至獲得穩(wěn)定值（殘余強(qiáng)度）。（2）如果水平荷載（剪應(yīng)力）始終隨水平位移增大而增大，試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行至水平位移達(dá)20mm時(shí)方可停止。6改變垂直荷載，重復(fù)1～5各步驟，完成各級(jí)荷載下的試驗(yàn)。一般可根據(jù)工程實(shí)際施加各級(jí)垂直荷載，要求在4級(jí)不同垂直荷載下進(jìn)行試驗(yàn)，其中最大的一級(jí)荷載（壓力）應(yīng)不小于設(shè)計(jì)荷載。一般情況下，垂直壓力可采用100kPa、200kPa、300kPa、400kPa。結(jié)果整理1按下式計(jì)算界面上的垂直應(yīng)力σ和剪應(yīng)力τσ=P/Aτ=T/Aσ=P/Aτ=T/A中：P、T———分別為法向力及剪切力，kN；A———接觸面積，m2σ———法向應(yīng)力，kPa；τ———剪應(yīng)力，kPa。2按下式計(jì)算界面上的摩擦系數(shù)f：f＝tanφGs＝τσ以剪應(yīng)力τ為縱坐標(biāo)，剪切位移⑽L為橫坐標(biāo)，繪制τ－⑽