作為從事凍土試驗(yàn)研究數(shù)十年的技術(shù)人員，我得跟大家說(shuō)清，TDYS-DZ 型巖石凍脹量試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)，核心就是嚴(yán)格對(duì)標(biāo)三大關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，缺了標(biāo)準(zhǔn)支撐，試驗(yàn)數(shù)據(jù)就是 “無(wú)本之木"。

首先得明確，咱們做試驗(yàn)最核心的依據(jù)是啥？首先是 JTG3430-2020《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》里的 T0189-2019 凍脹力試驗(yàn)方法，這是設(shè)備研發(fā)的 “指南針"，直接規(guī)定了試驗(yàn)要測(cè)啥 —— 原狀和擾動(dòng)黏質(zhì)土、砂質(zhì)土在體積不變時(shí)凍結(jié)產(chǎn)生的MAX內(nèi)應(yīng)力，連試樣制備、數(shù)據(jù)采集頻率都寫(xiě)得明明白白。再就是 GB/T50123-1999《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，這是國(guó)標(biāo)通用要求，像試樣尺寸、含水率控制這些基礎(chǔ)參數(shù)，它定了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不然不同實(shí)驗(yàn)室測(cè)的數(shù)據(jù)根本沒(méi)法比。還有 TB10102-2010《鐵路土工試驗(yàn)規(guī)程》，針對(duì)鐵路凍土路基的特殊性，對(duì)低溫持續(xù)時(shí)間、凍融循環(huán)次數(shù)有特別要求，咱們搞鐵路工程試驗(yàn)，必須得照著來(lái)。

接下來(lái)聊聊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)的硬要求，這可是保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)的關(guān)鍵。試樣方面，不是隨便拿塊土就行，得是符合規(guī)格的黏質(zhì)土、砂質(zhì)土，直徑至少 100mm、高度不低于 150mm，含水率還得跟工程實(shí)際一致，有裂隙、不均勻的試樣絕不能用，不然凍結(jié)時(shí)應(yīng)力分布亂了，結(jié)果就不準(zhǔn)了。溫度控制更嚴(yán)，恒溫波動(dòng)度必須在 ±0.5℃以內(nèi)，還得能模擬自然降溫，比如從 20℃慢慢降到 - 20℃以下，溫度忽高忽低，凍脹應(yīng)力就測(cè)不準(zhǔn)了。應(yīng)力測(cè)量上，“體積不變" 是核心原則，設(shè)備得實(shí)時(shí)給反力約束試樣膨脹，壓力傳感器精度得達(dá)到 0.1% FS，每分鐘至少采一次數(shù)據(jù)，這樣才能抓準(zhǔn)MAX 凍脹應(yīng)力。

再看設(shè)備，它的設(shè)計(jì)全是為了貼合標(biāo)準(zhǔn)。3 個(gè)試驗(yàn)通道一體設(shè)計(jì)，剛好滿足標(biāo)準(zhǔn)里 “至少 3 組平行試驗(yàn)" 的要求，同時(shí)做試驗(yàn)?zāi)鼙ＷC條件一致，減少誤差。恒溫箱用大容量不銹鋼內(nèi)膽加風(fēng)道通風(fēng)，既能防腐蝕，又能讓箱內(nèi)溫度均勻，把波動(dòng)度控制在 ±0.5℃，符合標(biāo)準(zhǔn)的溫度要求。還有數(shù)據(jù)采集和通訊功能，實(shí)時(shí)記錄應(yīng)力 - 溫度 - 時(shí)間曲線，數(shù)據(jù)可追溯，這都是標(biāo)準(zhǔn)明確要求的。

最后說(shuō)試驗(yàn)流程，一步都不能錯(cuò)。先按標(biāo)準(zhǔn)做試樣，調(diào)含水率、密封靜置 24 小時(shí)；再調(diào)試設(shè)備，設(shè)定好溫度曲線，等溫度穩(wěn)定了裝試樣；試驗(yàn)時(shí)先加 5kPa 預(yù)壓讓試樣和傳感器貼緊，然后降溫凍結(jié)，實(shí)時(shí)采數(shù)據(jù)；等應(yīng)力 1 小時(shí)內(nèi)變化不超過(guò) 0.5kPa，就說(shuō)明到MAX應(yīng)力了，最后按標(biāo)準(zhǔn)處理數(shù)據(jù)，剔除異常值取平均，這樣出來(lái)的報(bào)告才合規(guī)、可信。