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测试土体在冻结过程中的冻胀变形量即冻胀量。从而计算表征土冻胀性的冻胀率。
适用于原状的及扰动的粘质土和砂质土。
技术参数
1、试样筒：外径120mm±1mm 壁厚10mm±1mm 高100mm± 1mm 也可选配其他试样筒尺寸
2、试样筒上下盖子有接嘴 连接高低温循环水浴
3、试样筒外壁每隔10mm有￠5mm温度传感器孔
4、试筒上下盖子有注水孔
5、恒水头注水0～200mm 进水量自动采集
6、采集仪自动采集温度 精度0.1℃
7、试样上下导温盘：控温-20℃—100℃，±0.5℃（可编程30段，时间段、温度段）
8、环境箱尺寸：约750mm×550mm×500mm，有加水及冻胀循环孔。
9、温控范围：0℃—100℃±1℃，有温度导孔，冻胀量导孔。
10、试样温度量程：-50～200℃±0.1℃
11、变形量测量系统：变形量传感器：0-30mm±0.01mm 连计算机记录、存储、显示。
12、加压：.大加载15KN（根据试样面积换算压强）可调设恒定力（反力架高度可调升降）
13、补水装置测试：恒定水位低于试样筒，距离可调，注水筒传感器0-200mm±0.01mm，测试采集注水量。
该机为触屏式微型工控机，采用PLC采集模块，采集的数据准确稳定，信号抗干扰能力强。可采集、存储，实时记录时间与温度的变化并形成曲线图。同时也可用于位移和液位的采集。温度传感器为PT100传感器，显示精度为0.1℃，28个温度通道均可连接温度传感器，采集、存储，实时记录时间—温度变化。面板预留2个位移传感通道，1个液位传感通道（液位行程150mm）。面板上设有USB接口，可连接鼠标、键盘，同时也可实现数据的存储、导出，并且可上传到电脑进一步分析。
随机配置：
1、多通道现场土壤温度采集仪控制主机1台
2、温度传感器28支（每只传感器连接5m数据线，数量选配）
3、位移变形传感器2支（每只传感器连接5m数据线）
4、液位传感器1支（每只传感器连接5m数据线）
5、室内用电：220V
6、可选配无线数据传输记录控制监测系统（后台可持续保存180天）
C096-A 土壤冻胀力试验仪YM-GA
一、概述
冻土冻胀力试验仪主 要用于测定土壤在冻结状态下的冻胀力。本仪器适用于原状土、扰动粘土、砂土等土的试验， 广泛用于工矿、水利水电、铁道、冶金建筑、交通运输等行业。本仪器也可做土的冻融循环试验。
二、仪器组成
1、冻土冻胀力试验仪主要由气压反力架、试样容器、控温环境箱、气压控制柜、气源（气泵）、计算机及专用软件多通道数据采集系统等组成。
2、多通道数据采集系统功能
（1）实时监控采集储存冻胀力。
（2）试验数据可自由导出、打印，以便用户查看分析。
（3）依据试验所需，可任意设置采样频率（时间间隔，）。
（4）预设试验停止条件：可预先设置时间，到达预设条件，自动停机，自动停止采集数据。
三、主要技术参数
1、试样（规格选配）：Φ100×50mm ； Φ150×150mm ；Φ79.8×20mm
2、环境箱控温范围：-30℃～30℃ 精度：0.5℃
3、力值传感器：0～10KN 精度：0.05%F·S
4、位移传感器：0～20mm 精度0.01mm
5、加压方式：气压控制 加载范围：0～700KPa 精度：1KPa （可任意设置）
6、试件上下导温盘：控温-20℃～100℃±0.5℃（可编程30段，时间段、温度段）
7、气泵：0～1MPa
8、低温制冷方式：压缩机
9、电压：220V 频率：50Hz
10、多通道土壤水分记录仪（选配）：
智能数据记录仪
1、符合RS485/CAN协议规范，.多支持32节点的传感器数据采集，系统组成灵活
2、支持256路继电控制模块的扩展
3、能够以单机或组网形式与本地PC互联
4、搭载32位微处理器，整机具有高可靠性，运行稳健，高速，工作温度范围-20~50℃
5、机身自带闪存芯片，能够存储大于200万条记录数据，可使用Micro-SD卡导出数据到计算机上查看
6、支持扩展工控人机界面(触摸屏)，提供全图形界面的数据监测与控制操作
7、具备在系统固件升级功能
8、90×114mm工控盒形式，导轨安装，装配施工与维护方便
9、采集路数：20
10、显示屏：LCD12864
11、数据通信方式：RS485/TTL
12、随机配8支水分传感器（每只传感器带5m数据线）
13、分线器2支（一拖四）
土壤水分温度传感器（一体）试样温度量程：-50～200℃±0.1℃
土壤水分传感器是一款基于频域反射原理，利用高频电子技术制造的高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。通过测量土壤的介电常数，能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。
土壤水分传感器可测量土壤水分的体积百分比，是目前..上.流行的土壤水分测量方法。
特点：
1、体积小巧、测量精度高、响应速度快、互换性好
2、密封性好、可直接埋入土壤中使用、且不受腐蚀
3、土质影响较小、应用地区广泛
4、测量精度高、性能可靠、..工作正常、相应速度快、数据传输效率高
技术参数
1、测量参数：土壤容积含水率
2、测量单位：%( m3/m3)
3、测量量程：0～....
4、测量精度：0～50%（m3/m3）范围内为±2%（m3/m3）
5、工作范围：-30℃～70℃
6、稳定时间：通电后1秒
7、响应时间：＜1秒
8、测量区域：以..探针为中心的直径为7cm、高为7cm的圆柱体
物理参数
1、探针长度：55mm
2、探针直径：￠3mm
3、探针材料：不锈钢
4、密封材料：ABS工程塑料
5、电缆规格： 3线制（模拟信号）； 4线制（RS485）
6、供电电压：5～24V DC
7、输出信号：0～2.5V DC
软件界面
水冻结后体积膨胀9%，实际上由于冻结过程中水分向冻结锋面迁移，土体冻结后的体积增加往往会大于原地水分冻结造成的体胀。
实际上由于冻结过程中水分向冻结锋面迁移，土体冻结后的体积增加往往会大于原地水分冻结造成的体胀。
土中水冻结引起的土体膨胀现象。在天然情况下，土的不均匀冻胀可形成冻胀丘（见冰缘地貌）。土的冻胀产生极大的冻胀力。冻胀具有不均匀性，使建造物产生不均匀变形，这种不均匀变形一旦超过允许值，建造物就被破坏。
类型有3种：①一次冻胀,指分凝成冰面（见冻融时水分迁移）与冻结面一致时产生的冻胀，在自然界不多见。
②二次冻胀，指分凝成冰面与冻结面之间相隔一个冻结缘时产生的冻胀，在自然界.普遍。
③三次冻胀，由冻土中水分重新分布引起的冻胀，在自然界普遍存在。
影响因素：主要取决于土、水、温和力 4个因素。
①土的条件。包括土的粒度成分、矿物成分、化学成分和密度等，其中.主要的是土的粒度成分。大的冻胀通常发生在细粒土中，其中粉质亚粘土和粉质亚砂土中的水分迁移.为强烈，因而冻胀性.强。粘土由于土粒间孔隙太小，水分迁移有很大阻力，冻胀性较小。砂砾，特别是粗砂和砾石，由于颗粒粗，表面能小，冻结时一般不产生水分迁移，所以不具冻胀性。细砂冻结时，水产生反向（即向未冻土方向）转移，出现排水现象。也不具冻胀性。在天然情况下，冻土粒度常是粗细混杂的，当粉粘粒（粒径小于0.05毫米）含量高于5％时,便具有冻胀性。冻土的矿物成分对冻胀性也有影响：在常见的粘土矿物中，高岭土的冻胀量.大,水云母次之,蒙脱石.小。冻土中的盐分也影响冻胀：通常在冻土中加入可溶盐可削弱，以致消除土的冻胀。土的密度对冻胀的影响较为复杂。
②水的条件。并非所有含水的土冻结时都会产生冻胀。只有当土中的水分超过某一界限值后，土的冻结才会产生冻胀。这个界限即为该土的起始冻胀含水量。当土体含水量小于其起始冻胀含水量时，土中有足够的孔隙容纳未冻水和冰，冰结时没有冻胀。按有无水分的补给，划分为两种冻胀：封闭系统冻胀，在冻结过程中没有外来水分补给，冻胀形成的冰层较薄,冻胀也较小;开敞系统冻胀，在冻结过程中有外来水分补给，冻胀形成的冰层厚，产生强烈的冻胀。在天然情况下，水分补给主要来源于大气降水和地下水。秋末降水多，冬季土的冻胀量就大；地下水位越浅，土的冻胀量也越大。
③温度条件。土的冻胀开始于某一温度，称为起始冻胀温度，其值略低于该土的起始冻结温度。当温度低于起始冻胀温度时,由于冻土中未冻水继续冻结成冰,土体仍有冻胀。当温度继续降低至某一值时，在封闭系统中未冻水结成冰的数量已可忽略不计,土体不再冻胀,该温度值称为停止冻胀温度。粘土的停止冻胀温度为-8～-10℃，亚粘土为-5～-7℃，亚砂土为-3～-5℃,砂土为-2℃左右。冻结速度对冻胀也有影响：冷却强度大时，冻结面迅速向未冻部分推移，未冻部分的水来不及向冻结面迁移就在原地冻结成冰，无明显冻胀；冷却强度小时，冻结面推移慢，未冻水克服沿途阻力后到分凝成冰面结冰，在外部水源补给下，冻结面向未冻部分推移越慢，形成的冰层越厚，冻胀也越大。
④压力条件。增加外部荷载能降低土中水的起始冻结温度，增加冻土中的未冻水含量，同时影响引起冻结时水分迁移的抽吸力，减少向冻结面的水分迁移量，从而减小冻胀。中止粘性土的冻胀需要极大的压力，在实践中目前很难做到。
可选配
一、原位冻土融化压缩试验
1、应在现场试坑进行，位置为除漂石以外的其他各类冻土形成的地层。
2、试坑深度不得不小于季节融化深度，对于非衔接的多年冻土，不得小于多年冻土层的上限深度，试坑底面面积不得小于2m×2m。
3、试验装置由内热式传压板、加荷系统、沉降量测系统、温度量测系统组成。
3.1内热式传压板：传压板可取圆形或方形，中空式平板。应有足够刚度，承受上部荷载时不发生变形，面积不宜小于5000cm2；
3.2加热系统：传压板加热可用电热或水（汽）热，加热应均匀，加热温度不应超过90℃。传压板周围应形成一定的融化圈，其宽度不宜小于传压板直径的30%；
3.3家和系统：加荷方式可用千斤顶或重物。当冻土的总含水率超过液限时，加荷装置的重量不应大于传压板底面高程处的上覆压力；
3.4沉降量测系统：沉降量测可采用大量程百分表或位移传感器，其量测.大允许误差应为0.01mm；
3.5温度量测系统：温度量测系统可由热电偶系统可由热电偶和数字电压表组成。量测准确度应为0.1℃。
二、原位冻胀率试验
1、应选择有代表性的黏土或砂质土的场地；
2、场地的地表应整平，在地表开始冻结前埋设冻胀仪；
3、分层冻胀仪由：基准盘；测杆；套管；固定桩（杆）；
4、冻深器具有套管的水位管；
5、测尺分度值1mm；
6、地下水位管及侧钟；
7、φ500mm土钻及相应工具。
