三轴试验操作
试验六三轴试验
试验六三轴试验实验六：三轴试验⼀、基本原理三轴剪切试验是⽤来测定试件在某⼀固定周围压⼒下的抗剪强度，然后根据三个以上试件，在不同周围压⼒下测得的抗剪强度，利⽤莫尔-库仑破坏准则确定⼟的抗剪强度参数。
三轴剪切试验可分为不固结不排⽔试验（UU ）、固结不排⽔试验（CU ）以及固结排⽔剪试验（CD ）。
1、不固结不排⽔试验：试件在周围压⼒和轴向压⼒下直⾄破坏的全过程中均不允许排⽔，⼟样从开始加载⾄试样剪坏，⼟中的含⽔率始终保持不变，可测得总抗剪强度指标U C 和U φ；2、固结不排⽔试验：试样先在周围压⼒下让⼟体排⽔固结，待固结稳定后，再在不排⽔条件下施加轴向压⼒直⾄破坏，可同时测定总抗剪强度指标CU C 和CU φ或有效抗剪强度指标C ′和φ′及孔隙⽔压⼒系数；3、固结排⽔剪试验：试样先在周围压⼒下排⽔固结，然后允许在充分排⽔的条件下增加轴向压⼒直⾄破坏，可测得总抗剪强度指标d C 和d φ。
⼆、试验⽬的1、了解三轴剪切试验的基本原理；2、掌握三轴剪切试验的基本操作⽅法；3、了解三轴剪切试验不同排⽔条件的控制⽅法和孔隙压⼒的测量原理；4、进⼀步巩固抗剪强度的基本理论。
三、试验设备1、三轴剪⼒仪（分为应⼒控制式和应变控制式两种）。
（1）三轴压⼒室：压⼒室是三轴仪的主要组成部分，它是由⼀个⾦属上盖、底座以及透明有机玻璃圆筒组成的密闭容器，压⼒室底座通常有3个⼩孔分别与围压系统以及体积变形和孔隙⽔压⼒量测系统相连。
（2）轴向加荷传动系统：采⽤电动机带动多级变速的齿轮箱，或者采⽤可控硅⽆级调速，根据⼟样性质及试验⽅法确定加荷速率，通过传动系统使⼟样压⼒室⾃下⽽上的移动，使试件承受轴向压⼒。
（3）轴向压⼒测量系统：通常的试验中，轴向压⼒由测⼒计（测⼒环或称应变圈等等）来反映⼟体的轴向荷重，测⼒计为线性和重复性较好的⾦属弹性体组成，测⼒计的受压变形由百分表测读。
轴向压⼒系统也可由荷重传感器来代替。
（4）周围压⼒稳压系统：采⽤调压阀控制，调压阀当控制到某⼀固定压⼒后，它将压⼒室的压⼒进⾏⾃动补偿⽽达到周围压⼒的稳定。
动三轴试验操作步骤(精)
动三轴试验操作步骤1 开机1。
1 开电脑1。
2 开控制器（黑色机箱中红色按钮），打开控制程序，在参数选项中选择“动态试验"；将调整部分改为变形、位移控制,如已经为此种状态，则改为负荷、围压控制，然后再改回（以防开油源时侧向活塞突然升高,水喷出）。
1。
3预热15～30分钟。
1.4 开油源，按“启动”按钮，10秒后按下“高压”按钮，然后缓慢调节调压阀(油源）至5～6Mpa （可根据需要调更高）,开冷却水。
2 安装试样说明：试样必须饱和。
试样饱和按照试验规程可以有多种方法，一般选用真空饱和,具体试验步骤见试验规程。
如试验需要，可再进行反压饱和或者水头饱和。
2。
1 控制区，调整轴向及侧向为变形、缸位置控制；拖动轴向及侧向平均值调整,使其居于最左或最低以便装样；开上下孔压阀排除管路中气体进行负荷、围压、上孔压、下孔压清零，变形不清零。
2.2 将饱和好的试样套好橡皮膜，两端分别放滤纸、透水石,然后将两端的橡皮膜翻转。
微开下孔压阀，使试样安装底座有一层水膜，将试样平推放在底座上，翻下下端橡皮膜,缠2－3条橡皮条,每条3－4圈(橡皮条先缠在底座上）。
2。
3 升底座，确认轴向控制方式为变形控制,缓缓拉动轴向调整,右移，约－30mm左右,看试样是否与上底座接触,快要接触时，鼠标点轴向调整，使缓缓上升，接触时负荷具体值与土样软硬程度相关。
2.4 翻上端橡皮膜,微开下孔压阀，向试样中缓缓注入水，以赶出试样与橡皮膜之间的气泡，可使用刷子轻轻驱赶，当无气泡时，可抽出下孔压体变管中的水，然后关下孔压阀。
2.5 盖压力室，依次拧紧6个螺丝,打开压力室右侧的进出水开关。
向压力室注水，当压力室注满水时（上部排气阀出水）关闭进水阀和压力室右侧的进出水开关。
拧紧排气阀.清理顶盖多余的水。
3 设置参数3.1 调用固结参数菜单区选择设置，选择固结方案,一般为围压、固结比、加载时间和固结时间，修改口令为213t,修改后另存在原目录下，再次调用。
三轴试验
三轴试验一、基本原理三轴压缩实验是根据摩尔-库伦强度理论，用3～4个试样，分别在不同的恒定周围压力（即小主应力σ3）下施加轴向压力（即主应力差），进行剪切直至破坏，从而确定土的抗剪强度参数。
根据排水条件的不同，三轴试验分为以下三种试验类型：即不固结不排水试验（UU），固结不排水试验（CU），和固结排水试验（CD），试验方法的选择应根据工程情况，土的性质，建筑物施工和运行条件及所采用的分析方法而定。
（1）不固结不排水剪试验（UU）:是在整个实验过程中,从加周围压力和增加轴向压力直到剪坏为止,均不允许试样排水对保和试样可测得总抗剪强度参数CU、ФU或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。
（2）固结不排水剪试验（CU）:试验是先使试样在某一周围压力下固结排水，然后保持在不排水的情况下，增加轴向压力直到剪坏为止，可以测得总抗剪强度指标CCu、ФCu或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。
（3）固结排水剪试验（CD）:是在整个试验过程中允许试样充分排水，即在某一周围压力下排水固结，然后在充分排水的情况下增加轴向压力直到剪坏为止，可以测定有效抗剪强度指标2Cd、Фd。
二、固结不排水试验（一）仪器设备1、应变控制式三轴压缩仪由周围压力系统，反压力系统，孔隙水压力量测系统和主机组成。
2、附属设备包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆筒，：3、百分表量程3cm或1cm，分度值〉0.01mm。
4、天平程量200g，感量0.01g；程量1000g，感量0. 1g。
5、橡皮膜应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1/100，不得有漏气空。
（二）操作步骤1、仪器检查⑴周围压力的测量精度为全量程的1%，测读分值为5kPa。
⑵孔隙水压力系统内的气泡应完全排除。
系统内的气泡可用纯水或施加压力使气泡溶于水，并从试样底座溢出，测量系统的体积因数应小于1.5×10-5cm3/ kPa。
⑶管路应畅通，活塞应能滑动，各连接处应无漏气。
三轴剪切试验
5
的水从试样底座进入，待上部溢出，水头高差一般在 1m 左右，直至流入水量 和溢出水量相等为止。
(3) 反压力饱和法。试件在不固结不排水条件下，在土样顶部施加反压力， 但同时应在试样周围施加侧压力，反压力应低于侧压力 5kPa，当试样底部孔 隙压力其比值∆u/∆σ3＞0.98 时被认为是饱和的，否则再增加反压力和侧压力使 土体内气泡继续缩小，直至满足∆u/∆σ3＞0.98 的条件。 六、不固结不排水剪（UU）试验
许排水，这样从开始加压直至试样剪坏，土中的含水量始终保持不变，孔隙水压 力也不可能消散，可以测得总应力抗剪强度指标cu，φu。 2、固结不排水剪试验（CU）
试样在施加周围压力时，允许试样充分排水，待固结稳定后，再在不排水的 条件下施加轴向压力，直至试样剪切破坏，同时在受剪过程中测定土体的孔隙水 压力，可以测得总应力抗剪强度指标ccu，φcu和有效应力抗剪强度指标c’，φ’。 3、固结排水剪试验（CD）
(3) 调压阀的灵敏度及稳定性；
(4) 精密压力表的精度和误差；
(5) 稳压系统是否存在漏气现象；
(6) 管路系统的周围压力、孔隙水压力、反压力和体积变化装置以及试样上
下端通道接头处是否存在漏气漏水或阻塞现象
(7) 孔压及体变的管道系统内是否存在封闭气泡，若有封闭气泡可用无气泡
水进行循环排气；
(8) 土样两端放置的透水石是否畅通和浸水饱和；
四、试验前的检查和准备
1、仪器性能检查
图 9~7 承膜筒 模筒
１－三轴仪底座；２－透水石；３－试样； 座；２－透水石；３－制样圆膜；（两片合成）
3
图 9~8 砂样制备 １－仪器底
三轴蠕变试验
三轴蠕变试验
（原创版）
目录
1.三轴蠕变试验的定义和目的
2.三轴蠕变试验的设备和试验过程
3.三轴蠕变试验的数据处理和结果分析
4.三轴蠕变试验的应用领域
正文
三轴蠕变试验是一种材料力学性能测试方法，主要用来测定材料在长时间的加载作用下的变形特性。
这种试验对于分析材料的蠕变行为，了解材料的长期性能和结构稳定性具有重要意义。
试验设备主要包括试验机、加载设备、测量设备等。
试验过程中，首先将待测材料制成规定尺寸的试样，然后将试样放置在试验机上，施加恒定的载荷，使试样在三轴向受力，且受力大小按一定的时间变化规律进行变化。
试验过程中，通过测量设备实时记录试样的变形情况，从而得到材料在长时间加载下的变形数据。
试验数据处理和结果分析主要包括两个方面：一是对试验数据进行处理，得到材料蠕变曲线；二是根据蠕变曲线进行结果分析，得到材料的蠕变性能参数，如蠕变速率、蠕变应力等。
三轴蠕变试验广泛应用于土木工程、航空航天、核工业等领域。
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三轴剪切试验操作规程
三轴剪切试验操作规程1、将仪器放在固定位置上，调平仪器。
2、试验前应在各齿轮处加少量机油润滑，打开电源预热20分。
3、三轴试验根据排水情况分为三种类型：即不固结不排水(UU)试验、固结不排水剪（CD）测孔隙水压力(CU)试验和固结排水剪(CD)试验已适用不同工程条件而进行强度指标测定。
4、三轴试验必须制备3个以上性质相同的式样，在不同周围压力下进行试验。
周围压力宜根据工程实际试验要求确定。
5、应变控制式三轴仪由压力式、轴向加压设备、周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力系统、轴向变形和体积变化测量系统组成。
6、附属设备：包括击样器、饱和器、切土器、原状土分样器、切土盘、承膜筒和对开圆膜7、在压力室的底座上，依次放上不透水板、试样及不透水试样帽，将橡皮膜筒套在试样外，并用橡皮圈将橡皮腊两端与此同时底座及试样帽分别扎紧。
8、将压力室罩顶部活塞提高，放下压力室罩，将活塞对准试样中心，并均匀地拧紧底座连接螺母。
向压力室注满纯水待压力室顶部排气孔有水溢出时，拧紧排气孔，并将活塞对准测力计和试样顶部。
9、按电控柜面板的围压设定，设置试验需要的围压值，将离合器调到空位，转动空挡手轮，当试样帽与活塞及测力计接触，装上变形指示计，将测力计和变形指示计调至零位。
10、输入工程编号、土样编号、试验方法，剪切速率。
11、关排水阀，开周围压力阀，施加周围压力，开始剪切。
12、试验结束后，关电动机，关周围压力阀，脱开离合器将离合器调至于粗位，转动粗调手轮，将压力室降下，打开排气孔，排除压力室内的水，拆卸压力室罩，拆除试样。
关掉电源，擦洗仪器。
山西春晖工程质量检测有限责任公司。
三轴压缩实验
三轴压缩实验一、实验原理：三轴试验采用圆柱形试样，可以对试样的空间三个坐标方向上施加压力。
试验时先通过压力室内的有压液体，使试样在三个轴向受到相同的周围压力（其大小由压力计测3定），并维持整个试验过程不变。
然后通过活塞向试样施加垂直轴向压力，直到试样剪坏。
二、实验过程1、仪器准备（1）应变控制式三轴仪：包括压力室、轴向位移计等装备（2）天平、其他：击实筒、饱和器、承膜筒、橡皮膜等2、操作步骤试样安装：（1）检查排水管路是否通畅；活塞在套内滑动是否正常；连接处有无漏水、漏气现象。
检查完成后关闭周围压力阀、孔隙压力阀和排水阀，以备使用。
（2）组件击样筒：将三瓣膜拼装好，夹板拧紧，并放置好透水石，在击样筒内部涂抹油（3）制作土样：（本实验才去的土样为沿海淤泥土），将淤泥土分层放入击样土中并击实，每层击实至相同高度，击实用力均匀，直至击完最后一层。
将击样筒中的式样两端整平，去除称其质量。
（4）将橡皮膜套在承膜筒内，两端翻出膜外，从吸嘴稀奇，使膜紧贴承膜筒内壁，然后要在式样外，放弃，翻起橡皮膜取出承膜筒。
将包裹着土样的橡皮膜分别扎紧放在一起底座和试样帽上。
（5）装上压力室外罩。
装是应将活塞提高，以防碰撞试样，然后将活塞你试样帽中心，病均匀地旋紧螺丝，再将轴向测力计对准活塞（6）开排气孔，向压力室冲水，当压力室快注满水时，降低进水速度，水从排气孔溢出时，关闭排气孔（7）开周围压力阀，施加所需的周围压力。
周围压力应与工程的实际荷重相适应，并尽可能使最大周围压力与土体的最大实际荷重大致相等。
（8）旋转手轮，当量力环的量表微动时表示活塞已与试样帽接触，然后将量力环的量表和变形量表的指针调整到零位。
试样剪切：（1）打开周围压力阀，关闭体变管阀、排水管阀、孔隙压力阀、量管阀。
（2）开动马达，接上离合器，进行剪切。
开始阶段，试样每产生垂直应变~%测记量力环量表读数和垂直变形量表读数各一次。
当垂直应变达3%以后，读数间隔可延长为~%各测记一次。
动三轴试验操作步骤
动三轴试验操作步骤1 开机1.1 开电脑1.2 开控制器（黑色机箱中红色按钮），打开控制程序，在参数选项中选择“动态试验”；将调整部分改为变形、位移控制，如已经为此种状态，则改为负荷、围压控制，然后再改回（以防开油源时侧向活塞突然升高，水喷出）。
1.3 预热15～30分钟。
1.4 开油源，按“启动”按钮，10秒后按下“高压”按钮，然后缓慢调节调压阀（油源）至5～6Mpa（可根据需要调更高），开冷却水。
2 安装试样说明：试样必须饱和。
试样饱和按照试验规程可以有多种方法，一般选用真空饱和，具体试验步骤见试验规程。
如试验需要，可再进行反压饱和或者水头饱和。
2.1 控制区，调整轴向及侧向为变形、缸位置控制；拖动轴向及侧向平均值调整，使其居于最左或最低以便装样；开上下孔压阀排除管路中气体进行负荷、围压、上孔压、下孔压清零，变形不清零。
2.2 将饱和好的试样套好橡皮膜，两端分别放滤纸、透水石，然后将两端的橡皮膜翻转。
微开下孔压阀，使试样安装底座有一层水膜，将试样平推放在底座上，翻下下端橡皮膜，缠2－3 条橡皮条，每条3－4 圈（橡皮条先缠在底座上）。
2.3 升底座，确认轴向控制方式为变形控制，缓缓拉动轴向调整，右移，约－30mm左右，看试样是否与上底座接触，快要接触时，鼠标点轴向调整，使缓缓上升，接触时负荷具体值与土样软硬程度相关。
2.4 翻上端橡皮膜，微开下孔压阀，向试样中缓缓注入水，以赶出试样与橡皮膜之间的气泡，可使用刷子轻轻驱赶，当无气泡时，可抽出下孔压体变管中的水，然后关下孔压阀。
2.5 盖压力室，依次拧紧6个螺丝，打开压力室右侧的进出水开关。
向压力室注水，当压力室注满水时（上部排气阀出水）关闭进水阀和压力室右侧的进出水开关。
拧紧排气阀。
清理顶盖多余的水。
3 设置参数3.1 调用固结参数菜单区选择设置，选择固结方案，一般为围压、固结比、加载时间和固结时间，修改口令为213t，修改后另存在原目录下，再次调用。
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三轴试验操作步骤
1、准备试件，用游标卡尺测量试件长度和直径，用电子天平测量试件质量，并做记录。
2、准备与试件直径相同的上下钢垫块（如有做水压试验则用专用的
水压垫块），测量垫块和试件的总长度，准备相应直径的热缩管，热缩管长度比测量总长度少5～10mm，将热缩管套置在垫块和试件上。
3、打开热吹风至最大档，先从下到上将热缩管两侧棱热缩至平滑，
然后整个热缩，热缩路径为螺旋式上升。
（图中为缩好的试样和垫块）
4、用O型圈分别套在上下垫块的热缩管上。
5、将引申仪套在缩好的样和垫块上，并固定引伸仪底座（以径向引伸仪为试样高度一半为宜），将轴向变形锥固定在上垫块上，注意轴向变形锥尽量保持水平，引伸仪轴向变形杆均应在变形锥外，接触即可，不要使引伸仪轴向变形杆有太大的变形；拧紧引伸仪径向变形杆的变形螺丝，保持与试样接触，同样不要使引伸仪径向变形杆有太大
的变形；
将装好的试验件放在三轴压力室底座的定位销上，将引伸仪的引
线插头插入三轴缸内接口上 (如有水压则需连接进出水管)；在试件上垫块上放置钢垫块，将三轴球形垫（凹面向上）放在钢垫块上，居中；
注意从三轴缸内的底座到钢垫块的高度不得超过298mm
)。
6、调节三轴压力室底座小车，使压力室筒正好位于底座上方，底座居中；
打开主油泵缓缓放下三轴缸，注意三轴缸内壁不得与样品接触，三轴缸上的回油阀朝向后方，直至三轴缸底座卡垫上方，注意调整卡垫位置，使三轴缸能够顺利落下；
当三轴缸顺利落下，与三轴缸底座接触没有缝隙时，一人水平端起三轴缸外套环，一人将卡垫卡住三轴缸，然后将三轴缸外套环水平向下套置在卡垫外；
此过程须两人操作，操作过程中注意不要踩踏地面上的电线。
7、卸下三轴缸上的吊环；
将径向变形和轴向变形引线插入三轴缸外的插槽中，拧紧；
将三轴缸推入主机中（推的过程中注意引线，防止把引线拽断）；
检查围压控制柜阀门，使其A、C处于开放状态；并打开压力室底座上透明管和加压管的开关
检查三轴缸上的最外侧的回油阀，使其保持开启状态；
8、打开控制箱中“EDC”电源开关；(如果不做水压试验则不用打开孔压系统电源)
打开电脑中“Test”软件，选择连接“EDC”，会出现如下：
点“刷新”会出现计算机所查找到的所有控制器选项(如有不同的机器设置则需要选择不同的设置号,默认设置号为
1),点“全选”然后“连
接”，连接上后将“EDC1”、“EDC2”和“EDC3”按钮按
下，控制的相应通道颜色会有变化,如没反应，表明电脑不能控制硬件，停止试验；
9、然后开始压力室充液，打开主控制柜上送油开关，
当压力室围压油从回油阀流出时，关闭压力室充液泵电源；关闭回油阀、A阀、压力室底座透明管阀；
将压力室推至主油缸上,接触轨道上的垫块对正
10、调整油源压力,红圈中旋柄顺时针为加压,逆时针为减压,(压力数在压力表上显示,12Mpa时轴压大约可加载到
出水口
进水口
800kN)，同时把冷却水管接到水源上，(注意进出水方
向).打开水源进行冷却。
11、将Test软件中所有的数据清零；点击控制指令,出
现控制窗口,选择移动转换,以上图为例:位移开始控制,用负荷最终监控(达到50mm或5kN机器都会自动保持), 设置好速度及目标后点击“发送”,按设置加载.目的是让轴向接触试样.
然后开始加围压,同样点击“控制指令”
选择EDC2，此时负荷单位相当于Mpa.在预加载围压达到一定的值是，也可以选择移动方
s,kN相当于Mpa.
围压加载完成后开始开始加轴压并点击记录有效数据，ＥＤＣ１
的控制指令，选择移动按试验要求加载:
12、试验完毕后，停止记录曲线并保存试验数据,有水压先
卸载水压,轴压,围压.分别将轴向和围压油缸降至最低，可选
择,会出现（EDC1\2\3分别为
轴压、围压、孔压）。
将三轴缸推出（注意不要辗着引线）；
打开围压A阀、压力室上回油阀和压力室底座透明管阀打开,按
回油开关开始回油,
在回油过程中，拧上三轴缸吊环，用吊车将三轴缸顶部活塞拔出
至最上限，注意不要使三轴缸底座脱离导轨；
回油结束后关闭回油开关
13、用手水平端起三轴缸外套环，将三轴缸卡垫推出合适位置，
将三轴缸缓慢吊起,取出样品。
附:
1低温试验:
把低温循环筒固定在压力室底座上并连接好循环
管
,装好试样,加围压后,打开冷域和控温系统电源,
长按冷域上开
关,启动制冷,并在控温系统面板上选择"低温""制
冷",在低温控制表上设置好制冷的温度. 2高温试验:
把高温加热圈套在压力室外, 把加热圈温度传感器放在加热圈上,在控温系统面板上选择"高温""加热
",并在高温控制表上设置好加热的温度.。