非饱和土试验系统
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名称：非饱和土试验系统
型号：WF17420, WF17062
厂家：英国WF
详细介绍：
进行非饱和土试验时，测量吸力对于理解其特性是非常关键的。例如，在坍塌性土壤中，含水量的变化可以导致突然的体积变化，同时对材料强度也有显著的影响。

需要认真考虑非饱和土条件的现场条件有：
●降水导致的滑坡
由于吸力的存在，为土体提供了额外的强度，边坡有时可以维持比较陡的角度。而一旦降水渗透进入边坡，吸力值降低，边坡可能因为失去强度而破坏。
●膨胀土
膨胀土的体积变化是由于水的进出而引起的吸力变化导致的。膨胀引起了内部的不均匀变化，可能会导致大量的开裂。
●Collapsing soils
由于吸力的存在，粘性土可能维持在松散而稳定的状态。当水穿过土体时，吸力降低，松散的结构就变得不再稳定。此时就可能发生大体积的坍塌，从而引起构筑物的破坏。
在三轴试验条件下，相对于非饱和土试样而言，饱和状态下土样的性状完全由总应力和孔隙水压力控制（通过有效应力），正的孔隙水压力推离土颗粒而降低其强度。在非饱和土样内，孔隙由空气和水填充，表面张力的存在会产生负的孔隙水压力（或称吸力），吸力将土颗粒聚拢在一起，提高了土的强度。

主要特点：
●安装于底座上的高透气值陶土板
●高量程吸力传感器，直接测量(可测量至–1000 kPa)
●双室压力室，直接测量体变，试样尺寸70–100 mm
●试验人员有两种试验方法可以选择：
●Axis translation method
●直接测量吸力

WF 17420
双室(Double cell)非饱和土三轴室，用于直径100mm试样
在传统的饱和土三轴试验中，体变测量比较简单，只需通过体积变化传感器监测进出试样的水的体积即可。
与此相反，在非饱和土试验中，由于存在可压缩的空气，体变的测量要相对复杂的多。当作用于非饱和土试样的围压增加时，会有一部分水从试样内挤出，但同时，由于空气的压缩，试样的总体积也发生了变化。因此，非饱和土试验就必须能够准确测量这两个体积变化。
WF发展了双室三轴室：在内室和外室之间维持等值的压力，这样内室不会发生任何变形，而无需考虑外壁发生的任何膨胀，从而可以直接在反压回路中接入体变传感器测量试样的体变。内壁由玻璃制成，以消除对水的吸收。

WF17062
高量程吸力传感器，量程+/-1MPa
Wykeham Farrance已经研发了吸力传感器，可以测量吸力最低至-1000kPa。该传感器可以安装在压力室底座上，直接与试样接触而测量吸力，避免轴向转换方法的不足之处。利用WF吸力传感器，试验人员仍然可以使用传统的试验方法，并对两种方法进行比较。

直接测量的主要优势在于：
●可以在试样内孔隙气压为大气压力、孔隙水压为负值的条件下进行试验；
●可以尽量保持土的原状条件而进行试验。
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●测试非饱和土试样，必须有正确的测试条件：
●控制土样内的孔隙气压(独立于孔隙水压)；
●正确处理试验过程中的负孔隙水压力（或称吸力）；
●精确测量试样体变；


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