TDMT593-8型人工凍土抗折強度試驗機使用說明書
一、產品概述
TDMT593-8型人工凍土抗折強度試驗機由河北天棋星子檢測設備有限公司依據MT/T593.8—2011《人工凍土物理力學性能試驗第8部分：人工凍土抗折強度試驗方法》開發(fā)研制，同時兼容公路、鐵路、核電、水電等國家標準及行業(yè)標準的試驗要求。本設備為工程單位、高校及科研院所開展凍土抗折強度研究提供高精度測試支持，適用于凍結原狀土及重塑土抗折強度的測試與計算。
二、適用范圍
本試驗機主要用于凍結原狀土及重塑土抗折強度的測試與計算，符合MT/T593.8—2011標準要求，涵蓋試驗儀器配置、試樣制備、試驗步驟及結果計算全流程。
三、規(guī)范性引用文件
MT/T 593.1《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》
四、術語和定義
4.1人工凍土抗折強度
人工凍土抵抗折斷的能力，反映凍土在彎曲荷載作用下的力學特性。
五、設備參數與技術指標
5.1主機系統(tǒng)（低溫凍土抗折試驗機）
型號：TDMT593-8型人工凍土抗折強度試驗機
最大試驗力：100kN
力值精度：±1%（F.S.）
加載方式：伺服控制勻速加載（速度可調，推薦60N/s）
控制方式：計算機全自動控制（含手動應急模式）
試驗空間：適配試樣尺寸（200mm×50mm×50mm），支座間距可調（偏差≤±1mm）
5.2核心部件參數
壓力傳感器：量程0~100kN，精度±1%（F.S.），輸出信號4~20mA/RS485，支持動態(tài)力值采集。
溫度傳感器：量程-40℃~+40℃，精度±0.2℃（恒溫控制時溫度波動≤±0.2℃），支持試樣中心及環(huán)境溫度雙通道監(jiān)測。
冷卻及溫控設備：
制冷方式：壓縮機制冷+液氮輔助（可選）；
控溫范圍：-40℃~+40℃（連續(xù)可調）；
控溫精度：±0.2℃（穩(wěn)態(tài)時）；
降溫速率：≥2℃/min（空載，-40℃目標）；
保溫時長：≥72h（恒溫-10℃，無外部干擾）。
試驗加載裝置：
支座與加壓頭：雙點加載鋼制結構，支座間距（跨度）$l=3h$（$h$為試樣截面高度）；
接觸端：弧形端面（直徑約15mm），采用非金屬材料（如聚四氟乙烯）制作，防止壓融；
活動設計：一個支座頭及兩個加壓頭可滾動并前后傾斜，確保荷載均勻傳遞；
試樣受力示意圖見圖1（1-加壓頭，2-試樣，3-支座頭）。
輔助設備：含水率/密度測試裝置（電子天平精度0.01g、環(huán)刀體積500cm3、烘箱105℃±2℃）、數據自動采集系統(tǒng)（采樣頻率≥10Hz，支持實時存儲力值、應變、溫度數據，兼容Excel/Origin格式導出）。
六、試樣要求
6.1試樣類型
凍結原狀土試樣：按MT/T593.1中6.2.2規(guī)定取樣及制備；
凍結重塑土試樣：按MT/T593.1中6.2.3規(guī)定制備。
6.2試樣規(guī)格
標準尺寸：200mm（長度）×50mm（寬度$b$）×50mm（高度$h$），尺寸偏差≤±0.5mm。
6.3試樣數量
每層土每個試驗溫度下至少4個試樣（確保有效數據≥3個）。
七、試驗基本要求
1.試驗溫度：優(yōu)先選擇-10℃；多溫度試驗時需包含-10℃；特殊需求可按需設定（如-5℃、-20℃等）。
2.溫度穩(wěn)定性：試驗過程中溫度波動≤±0.2℃。
3.設備校準：試驗前需對壓力傳感器、溫度傳感器等進行計量校準，確保精度符合要求。
八、試驗步驟
8.1試樣準備與記錄
1.核對試樣來源、編號、密度、含水率等信息（填入附錄A表）；
2.按MT/T593.1制作試樣，確保無裂縫、缺角等明顯缺陷；
3.測量試樣斷面尺寸（寬度$b$、高度$h$），精確至0.1mm；在試樣側面標出加載點位置（兩三分點）。
8.2試樣安裝與調試
1.將試樣置于試驗機支座上，承壓面為成型時的側面，確保試樣對中；
2.調整支座與加壓頭位置，使支座間距（跨度）$l=3h$，尺寸偏差≤±1mm；
3.開動試驗機，緩慢接近試樣，調整加壓頭及支座，確保接觸均衡。
8.3預彎與加載
1.進行兩次預彎，預彎荷載為破壞荷載的5%~10%（預估破壞荷載可參考同類凍土經驗值）；
2.以60N/s的速度連續(xù)均勻加載（禁止沖擊），每加載100N或200N記錄一次應變值；
3.接近破壞時停止調整油門，直至試樣破壞；若支座錯動導致荷載無法繼續(xù)增加，記錄錯動時的荷載為破壞荷載$P$。
8.4試驗后處理
1.停機卸載，取出試樣，描述破壞形態(tài)（如跨中垂直斷裂、斜向剪切破壞等），填入附錄A表。
九、結果計算
9.1系統(tǒng)中自帶嵌入式試驗計算系統(tǒng)?？芍苯哟蛴≡囼灡砀瘛?/span>
9.2數據處理規(guī)則
1.以3個有效試樣的抗折強度平均值作為試驗結果；
2.若最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%，則該組試驗無效，需重做。
十、注意事項
1.試驗前預熱設備30min，確保溫控系統(tǒng)穩(wěn)定；
2.試樣安裝時避免偏斜，確保荷載作用于三分點；
3.加載過程中禁止調整支座或加壓頭位置，防止人為誤差；
4.長期試驗（>24h）需定期檢查傳感器零點，必要時重新校準；
5.試驗結束后清理支座及加壓頭表面冰渣，涂抹防銹油保護；
6.原始數據需同步存儲至本地及云端（可選），防止丟失。
