自動岩盤三軸システム

製品の説明

モデルBTU-TTS-20 全自動三軸装置

説明

この装置は、全自動岩盤・土質三軸試験機、 モデルBTU-TTS-20大型試料（Ø200 mm × H400 mm）用に設計されています。
主なコンポーネントと機能:

• 2 列ロード フレーム– サーボモーター駆動スクリュー、最大軸力 200 kN、負荷速度 0.00001 ～ 9.99999 mm/min (無段階調整)。フレームには、4 チャネルのデータ収集ユニット、16 キーのメンブレン キーパッド、および LED ステータス インジケータが統合されています。
• 三軸セル– 最大使用圧力 3 MPa、透明有機ガラス側壁、試験片サイズ Ø200×400 mm。
• 封圧・背圧ボリュームコントローラー– 各 0 ～ 3 MPa、分解能 1 kPa、精度 ±0.1% FS、容量範囲 0 ～ 3000 ml、USB インターフェース、過圧および過容量保護。
• 体積変化・排水測定– 範囲 0 ～ 3000 ml、分解能 0.001 ml、精度 ±0.03 ml。
• 間隙圧センサー– レンジ 7 MPa (文書にはわずかな不一致があります。7 MPa が正しいものとして扱われます)、精度 ±0.1% FS。
• ソフトウェア– 全自動三軸試験ソフトウェア V3.11 (英語版)、Windows-10/11 をサポート。データ収集、B 値チェック、背圧飽和、等方性/異方性圧密、UU、CU (間隙圧力あり)、CD (体積変化あり)、センサー校正、後処理 (モール円、c、φ) のモジュールが含まれています。
• 構成には、標本調製アクセサリと自動給水システムも含まれています。

試験基準（国際）

この文書には具体的な基準は記載されていません。機能 (岩石/土壌の三軸圧縮、圧密、排水/非排水試験、間隙水圧測定) に基づいて、次の国際規格が参照される場合があります (メーカーに確認してください)。

• ASTM D7012（岩石の三軸圧縮強さ）
• ASTM D7181（土壌の統合非排水三軸試験）
• ASTM D4767（土壌の統合水抜き三軸試験）
• ASTM D2850（土壌単体非排水三軸試験）
• ASTM D2166（一軸圧縮強さ）
• ASTM D5084(透過性 (装備されている場合)
• ISRM が推奨する方法（岩石三軸試験）
• ISO 17892‑8/-9（地盤工学的三軸試験）

大径岩石コア（Ø200mm）の場合、ASTM D2664（岩石の三軸強度）も関係します。

詳細

• 大容量の試料容量– Ø200×400 mm により、粗粒土、軟岩、または破砕岩の試験が可能となり、スケールの影響を軽減します。
• 高精度の体積測定– 0.001 ml の分解能と ±0.03 ml の精度。高精度の圧密試験および浸透性試験に適しています。
• デュアルコントローラー– 個別の閉じ込めコントローラーと背圧コントローラー、それぞれ 3000 ml の容量により、長時間のテストや多段階の負荷が可能になります。
• 一体型ロードフレーム設計– 内蔵の取得および制御キーパッドにより、外部コントローラが不要になり、ケーブルの煩雑さとスペースが削減されます。
• 充実したソフトウェア機能–
  • B値チェック、背圧飽和
  • 等方性/異方性圧密
  • UU、CU（間隙水圧）、CD（体積変化）
  • 自動モール円プロット、凝集力 (c) と摩擦角 (φ) の計算
  • デュアル Y 軸グラフィックス、最大 3 つの同時ウィンドウ
  • データズーム、コピー、保存、印刷
• 自動保護– 過圧および過大容量によるシャットダウン。

仕様

• 岩石力学– 三軸圧縮強度、変形係数、ポアソン比、強度パラメータ（c、φ）。
• 土壌力学– 粗粒土、ロックフィル、風化した岩石に対する三軸圧密排水/非排水試験。
• 大規模エンジニアリング– 高いダム、基礎、斜面、岩石を囲むトンネル – 大型試験片の試験。
• 尾鉱ダム– 尾鉱砂の機械的特性と液状化評価 (動的モジュールが追加された場合)。
• エネルギー地盤工学– ガスハイドレート貯留層、地熱貯留岩 – 三軸挙動。
• 教育と研究– 大学および研究機関の岩石/土力学研究室。

利点

• 大容量の試料容量– Ø200×400 mm は粗粒材料をより適切に表現し、実際の工学的グラデーションに一致します。
• 高精度のボリュームコントロール– 3000 ml の範囲にわたる 0.001 ml の分解能は、高精度の体積変化測定に最適です。
• 一体型ロードフレーム– 内蔵の取得と制御を備えたコンパクトな設計で、外部デバイスが少なくなります。
• 広い負荷率範囲– 0.00001 ～ 9.99999 mm/min、クリープ (非常に遅い) と高速せん断の両方に適しています。
• 独立したデュアルコントローラー– 閉じ込めと背圧の個別制御により、複雑な応力経路（異方性圧密など）が可能になります。
• ユーザーフレンドリーなソフトウェア– 英語インターフェイス、モジュラーの組み合わせ、自動モール円とレポート生成、Windows 10/11 をサポート。
• 安全保護– 過圧/過負荷時に自動停止します。
• 拡張性– オプションの応力制御、温度制御、動的荷重モジュール。

何を選択するか

要件に基づいて構成を選択します。

• 試験片サイズ– 従来のコア (Ø50 ～ 100 mm) の場合は、より小さいセル モデルを選択してください。 Ø200 mmの大型試験片の場合はBTU-TTS-20が必要です。

• 最大軸力– 柔らかい岩石または土壌: 50 ～ 100 kN で十分です。ハードロックまたはロックフィル: 200 kN がより適切です。

• 拘束圧力範囲– ほとんどの地質工学試験には 3 MPa で十分です。深い岩石にはより高い拘束圧力 (例: 30 MPa) が必要です。別のモデルを選択してください。

• ストレスコントロールの必要性– 基本ソフトウェアはひずみ制御されます。応力経路テスト (k₀ 圧密、クリープなど) の場合は、応力制御オプションを追加します。

• 温度制御– 凍った土や高温の岩石の場合は、温度管理のバージョンアップについてお問い合わせください。

• 予算– 大規模なシステムはより高価になります。このような大きな試験片が必要ない場合は、コストを削減するために小型のモデル (例: Ø100 mm または Ø61.8 mm) を選択してください。

処理の流れ

例：岩石三軸圧縮試験（水抜き・CD型）

• 標本の準備– Ø200×400 mmの岩石コアを穴あけまたは切断します。端を平らで滑らかに研磨します。寸法と重量を測定します。

• 試験片の設置– 標本を三軸セル台座に置きます。熱収縮チューブまたはゴム膜を適用します。軸方向 LVDT および円周方向ひずみゲージを取り付けます (必要な場合)。セルを密閉します。閉じ込めラインと背圧ラインを接続します。

• 彩度（必要な場合）– 背圧コントローラーを使用して背圧 (例: 0.5 MPa) を加えます。 B 値 ≥0.95 になるまで CO₂ フラッシングまたは脱気水飽和を実行します。

• 統合– 目標の制限圧力 (例: 2 MPa) を適用します。等方性圧密の場合、拘束圧力を一定に保ちます。異方性圧密の場合は、軸方向の偏差応力も適用します。安定するまで（排水ラインまたは容量コントローラーを介して）容量の変化を記録します。

• 剪断– ひずみ制御モードを選択します。せん断速度を設定します (例: 0.1 mm/min)。ソフトウェアは、軸方向荷重、変位、拘束圧力、間隙圧力 (排水されていない場合)、および体積変化 (排水された場合) を自動的に記録します。リアルタイムの応力・ひずみ曲線表示。

• テストの終了– 軸方向のひずみが事前設定値 (15% など) に達するか、荷重がピークの 70% に低下したら、荷重を停止します。封圧を解除し、試験片を分解し、故障モードを写真に撮ります。

• データ処理– ソフトウェアは各拘束圧力のピーク強度、弾性率 (E)、ポアソン比 (ν) を自動的に計算します。少なくとも 3 つの拘束圧力からのデータを使用して、ソフトウェアはモール円を描画し、c と φ を計算します。テスト レポートを生成します (Excel または Word にエクスポート可能)。

• 掃除– 三軸セルとラインを洗浄します。脱気水を補給してください。

土壌試験に関する注意: 飽和した軟弱な土壌の CU 試験では、せん断中に間隙圧力を記録する必要があります。 CD テストの場合は、排水バルブを開いて体積変化を測定します。ソフトウェア モジュールには次のオプションが含まれています。

まとめ：BTU-TTS-20 は、高精度を提供する大型地盤試験片用の全自動三軸試験システムです。場の階調表現や大きなp値の試験が必要な岩石や土力学の研究に適しています。記事。