تُعد غرفة اختبار تجمد التربة جهازًا تجريبيًا أساسيًا لا غنى عنه لدراسة خصائص تجمد التربة وتقييم مخاطر تجمد التربة في المشاريع الهندسية

جهاز اختبار انتفاخ التربة المتجمدة في درجات الحرارة المنخفضة

الموديل: TGSYA-1

أولاً: مقدمة عن المنتج

تم تطوير وتصنيع جهاز TGSYA-1 لسلسلة اختبار معدل الانتفاخ الصقيعي للتربة المتجمدة منخفضة الحرارة في مصنعنا وفقًا للمتطلبات الفنية T0193-2019 "طريقة اختبار معامل المرونة تحت دورات التجمد والذوبان" ضمن المواصفة JTG 3430-2020 "مواصفات الاختبارات الجيوتقنية للطرق السريعة". يُستخدم هذا الجهاز بشكل أساسي لتحديد معامل المرونة لعينات التربة بعد دورات التجمد والذوبان، وذلك لتقييم قدرة تحمل تربة طبقة التأسيس (Subgrade) تحت تأثير التجمد والذوبان طويل الأمد.

يتألف الجهاز من غرفة اختبار، وغرفة ذات درجة حرارة ثابتة، ونظام للتحكم في درجة الحرارة، ونظام لتزويد الرطوبة. يتيح هذا الجهاز تحكمًا دقيقًا في بيئة التجميد والذوبان، وتغيرات درجة الحرارة، ومستويات الرطوبة، مما يضمن دقة بيانات الاختبار وقابليتها للتكرار. علاوة على ذلك، يتوافق هذا الجهاز مع المعايير الدولية BS 812-124:2009 وJGS 0172. ويتمتع بالأداء التقني المطلوب في السوق الدولية، ويمكن استخدامه في مجالات الاختبارات الجيوتقنية، ويُصدّر إلى العديد من الدول.

ثانياً: المعايير الفنية:

1. نطاق التحكم في درجة الحرارة: من -30 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية

2. دقة التحكم في درجة الحرارة: ±1 درجة مئوية

3. نطاق التذبذب: ±0.1 درجة مئوية

4. درجة حرارة التجميد: -15 درجة مئوية

5. مدة التجميد: من 0 إلى 9999 ساعة (قابلة للتعديل)

6. درجة حرارة الانصهار: 15 درجة مئوية

7. مدة الانصهار: من 0 إلى 9999 ساعة (قابلة للتعديل)

8. دورات التجميد والذوبان: من 0 إلى 9999 مرة (قابلة للتعديل)

9. تربة أساسية بحجم حبيبات لا يتجاوز 5 مم

10. مصدر الطاقة: 220 فولت، 50 هرتز

11. الوزن: 300 كجم

ثالثًا: إجراء الاختبار

1. تركيب العينة

ضع عينة التجميد والذوبان وأسطوانة العينة معًا على اللوحة السفلية لغرفة اختبار التجميد والذوبان. ضع قطعة من ورق الترشيح أعلى وأسفل العينة، ثم ضع اللوحة العلوية فوقها. اضغط برفق على اللوحة العلوية لضمان التلامس المحكم بين العينة واللوحتين.

2. توصيل الأنابيب

وصل مبادلات الحرارة في اللوحتين العلوية والسفلية بأنابيب التبريد باستخدام أنابيب السيليكون.

3. ضبط وضع إمداد الرطوبة

أولًا، شغّل مفتاح إمداد الرطوبة، ثم فرّغ الهواء من اللوحة السفلية. عند وجود إمداد رطوبة خارجي للتربة، يكون نظام الاختبار مفتوحًا، ويكون مفتاح إمداد الرطوبة مفتوحًا. أما عند عدم وجود إمداد رطوبة خارجي للتربة، فيكون نظام الاختبار مغلقًا، ويكون مفتاح إمداد الرطوبة مغلقًا.

٤. أغلق باب الحجرة

٥. عملية التجميد

اضبط درجة حرارة الحجرة على +٢ درجة مئوية، ودرجة حرارة اللوح العلوي على درجة التجميد (المختارة وفقًا لمؤشر التجميد لموقع المشروع)، ودرجة حرارة اللوح السفلي على +٢ درجة مئوية. شغّل مفاتيح التحكم في درجة حرارة الحجرة والمبادلين الحراريين العلوي والسفلي في آنٍ واحد. يتم تبريد المبادل الحراري للوح العلوي إلى درجة التجميد المستهدفة بمعدل تغيير في درجة الحرارة قدره ٢٠ درجة مئوية/ساعة، مع مدة تجميد لا تقل عن ٤٨ ساعة؛ بينما يتم التحكم في درجة حرارة اللوح السفلي والحجرة ذات درجة الحرارة الثابتة.

٦. عملية الصهر

اضبط درجة حرارة الحجرة ذات درجة الحرارة الثابتة على +٢ درجة مئوية، ودرجة حرارة اللوح العلوي على +١٥ درجة مئوية، ودرجة حرارة اللوح السفلي على +٢ درجة مئوية، مع ضبط مفاتيح التحكم في درجة حرارة الحجرة والمبادلين الحراريين العلوي والسفلي في آنٍ واحد. يتم تسخين المبادل الحراري ذو اللوحة العلوية إلى درجة حرارة الذوبان المستهدفة بمعدل تغيير درجة الحرارة 20 درجة مئوية / ساعة، مع وقت ذوبان لا يقل عن 12 ساعة؛ يتم التحكم في اللوحة السفلية وغرفة درجة الحرارة الثابتة عند درجة حرارة ثابتة.

٧. دورة التجميد والذوبان

تشكل الخطوات من ٤.٥ إلى ٤.٦ المذكورة أعلاه دورة تجميد وذوبان كاملة. كرر الخطوات من ٤.٥ إلى ٤.٦ من هذا الاختبار حتى إتمام ٥ دورات تجميد وذوبان. ملاحظة: يمكن تحديد عدد دورات التجميد والذوبان للعينة بناءً على عينة التربة والظروف الهندسية الفعلية، ولكن يجب ذكر عدد الدورات في التقرير.

٨. بعد اختبار دورة التجميد والذوبان، أطفئ جميع مفاتيح التحكم في درجة الحرارة، وافتح باب الحجرة، وافصل أنابيب الدوران. أخرج العينة بعناية من جهاز اختبار دورة التجميد والذوبان بعد انتهاء الدورة. أزل أي ماء سطحي واتركها لمدة ١٠ دقائق لإجراء الاختبارات اللاحقة.

٩. اختبر معامل المرونة ET للعينة بعد دورات التجميد والذوبان. بناءً على ظروف الاختبار، يجب تنفيذ إجراء الاختبار وفقًا لمتطلبات الاختبار T 0135 أو T 0136 من هذه المواصفة. ينبغي أن تكون طريقة اختبار معامل المرونة قبل وبعد دورات التجميد والذوبان متسقة.

رابعاً: معالجة النتائج

يجب أن يتم تنفيذ طريقة حساب معامل المرونة للعينة بعد دورات التجميد والذوبان وفقًا لمتطلبات الاختبار T 0135 أو T 0136 من هذه المواصفات، ويجب أن تكون متسقة مع طريقة حساب العينة قبل دورات التجميد والذوبان.