Máy cắt phẳng mẫu đất (Xác định khả năng kháng cắt dư)
Thử nghiệm cắt trực tiếp là một thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc hiện trường được các kỹ sư địa kỹ thuật sử dụng để đo các đặc tính sức chống cắt của vật liệu đất hoặc đá, hoặc sự không liên tục trong đất hoặc đá.
Máy cắt phẳng mẫu đất (Xác định khả năng kháng cắt dư)
Đáp ứng tiêu chuẩn: ASTM D3080; BS 1377:7; AASHTO T236, TS 1900-2, EN-ISO 17892-10.
Giới thiệu chung
Thử nghiệm cắt trực tiếp là một quy trình thí nghiệm được thực hiện trong nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật địa kỹ thuật nhằm xác định cường độ chống cắt của vật liệu đất. Độ bền cắt được định nghĩa là khả năng kháng tối đa mà vật liệu có thể chịu được khi bị cắt.
Nói chung, thử nghiệm cắt trực tiếp được coi là một trong những thử nghiệm phổ biến và đơn giản nhất để xác định độ bền của đất và có thể được thực hiện trên các mẫu nguyên dạng hoặc đã đúc lại.
Trong cơ học đất, cường độ cắt được đánh giá bằng tiêu chí phá hoại Mohr-Coulomb (M-C). Tiêu chí M-C giả định rằng độ bền cắt phụ thuộc vào ba yếu tố:
• Ứng suất hiệu quả bình thường (σn)
• Góc ma sát của vật liệu (φ)
• Sự gắn kết của vật liệu (c)
Hệ thống thử nghiệm cắt bao gồm:
Mẫu đất được đặt trong một thiết bị gọi là hộp cắt bao gồm hai tấm kim loại, hai viên đá xốp, hai ốc vít, một đĩa kẹp và một nắp chịu tải nơi tác dụng ứng suất lên đó. Hộp cắt, có thể là hình tròn hoặc hình vuông, hạn chế biến dạng ngang của mẫu nhưng cho phép cắt trên mặt phẳng nằm ngang nơi hai tấm kim loại gặp nhau. Sơ đồ cấu hình thử nghiệm được trình bày trong Hình 1.
Hộp cắt sau đó được đặt vào thiết bị cắt. Ban đầu, áp suất bình thường trực tiếp được tác dụng lên đỉnh mẫu bằng cách sử dụng trọng lượng đòn bẩy hoặc thông qua hệ thống khí nén. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn cố kết và tiến hành theo cách tăng dần tương tự như giai đoạn thử nghiệm cố kết thông thường. Ở giai đoạn này, các tấm kim loại được vít lại với nhau.
Trước khi giai đoạn cắt bắt đầu, một tấm kim loại được nâng lên một chút để đảm bảo tách biệt hai nửa của thiết bị và đảm bảo rằng tải trọng bình thường và tải trọng cắt chỉ truyền qua mẫu.
Sau đó, ứng suất cắt được tác dụng dọc theo mặt phẳng ngang xác định trước cho đến khi mẫu bị phá hủy. Thiết bị cắt áp dụng tốc độ dịch chuyển không đổi với dung sai chính xác 5%. Tốc độ này phụ thuộc vào đặc điểm của đất và phải tương đối nhỏ để ngăn ngừa áp lực nước lỗ rỗng tích tụ, từ đó cung cấp đủ nước thoát nước. Nó được điều khiển bởi thiết bị động cơ servo và cụm hộp số.
Biến dạng dọc và ngang được tính toán bằng đồng hồ đo.
Thiết bị cắt không được trang bị cảm biến để đo áp lực lỗ rỗng trong quá trình thử nghiệm. Vì vậy, điều quan trọng là mẫu phải bão hòa và quá trình cố kết được hoàn thành trước khi quá trình cắt bắt đầu. Ngược lại, nếu áp lực nước lỗ rỗng tăng trong quá trình thí nghiệm thì cường độ cắt của mẫu sẽ bị đánh giá thấp.
Các lỗi phổ biến xảy ra trong quá trình thử nghiệm cắt trực tiếp bao gồm làm xáo trộn mẫu trước khi thử nghiệm, không cho phép nó cố kết hoàn toàn hoặc chọn tốc độ cắt quá cao.
Sự xáo trộn thường ảnh hưởng đến cấu trúc của mẫu và làm giảm độ bền của nó. Vì vậy, kết quả thí nghiệm không đại diện cho ứng xử thực tế của đất.
Tương tự như quá trình cố kết không thành công, tốc độ cắt lớn hơn sẽ dẫn đến tăng áp lực nước lỗ rỗng, giảm ứng suất cắt hiệu quả và dẫn đến cường độ thấp hơn.
Quý khách hàng có nhu cầu đầu tư, trang bị hệ thống thử nghiệm cắt mẫu đất xin vui lòng liên hệ với Interlink Việt Nam để được tư vấn chi tiết.
