TDMT593-8型人工冻土抗折强度试验机使用说明书
一、产品概述
TDMT593-8型人工冻土抗折强度试验机由鬼谷子论坛资料库手机版依据MT/T593.8—2011《人工冻土物理力学性能试验第8部分：人工冻土抗折强度试验方法》开发研制，同时兼容公路、铁路、核电、水电等国家标准及行业标准的试验要求。本设备为工程单位、高校及科研院所开展冻土抗折强度研究提供高精度测试支持，适用于冻结原状土及重塑土抗折强度的测试与计算。
二、适用范围
本试验机主要用于冻结原状土及重塑土抗折强度的测试与计算，符合MT/T593.8—2011标准要求，涵盖试验仪器配置、试样制备、试验步骤及结果计算全流程。
三、规范性引用文件
MT/T 593.1《人工冻土物理力学性能试验第1部分：人工冻土试验取样及试样制备方法》
四、术语和定义
4.1人工冻土抗折强度
人工冻土抵抗折断的能力，反映冻土在弯曲荷载作用下的力学特性。
五、设备参数与技术指标
5.1主机系统（低温冻土抗折试验机）
型号：TDMT593-8型人工冻土抗折强度试验机
最大试验力：100kN
力值精度：±1%（F.S.）
加载方式：伺服控制匀速加载（速度可调，推荐60N/s）
控制方式：计算机全自动控制（含手动应急模式）
试验空间：适配试样尺寸（200mm×50mm×50mm），支座间距可调（偏差≤±1mm）
5.2核心部件参数
压力传感器：量程0~100kN，精度±1%（F.S.），输出信号4~20mA/RS485，支持动态力值采集。
温度传感器：量程-40℃~+40℃，精度±0.2℃（恒温控制时温度波动≤±0.2℃），支持试样中心及环境温度双通道监测。
冷却及温控设备：
制冷方式：压缩机制冷+液氮辅助（可选）；
控温范围：-40℃~+40℃（连续可调）；
控温精度：±0.2℃（稳态时）；
降温速率：≥2℃/min（空载，-40℃目标）；
保温时长：≥72h（恒温-10℃，无外部干扰）。
试验加载装置：
支座与加压头：双点加载钢制结构，支座间距（跨度）$l=3h$（$h$为试样截面高度）；
接触端：弧形端面（直径约15mm），采用非金属材料（如聚四氟乙烯）制作，防止压融；
活动设计：一个支座头及两个加压头可滚动并前后倾斜，确保荷载均匀传递；
试样受力示意图见图1（1-加压头，2-试样，3-支座头）。
辅助设备：含水率/密度测试装置（电子天平精度0.01g、环刀体积500cm³、烘箱105℃±2℃）、数据自动采集系统（采样频率≥10Hz，支持实时存储力值、应变、温度数据，兼容Excel/Origin格式导出）。
六、试样要求
6.1试样类型
冻结原状土试样：按MT/T593.1中6.2.2规定取样及制备；
冻结重塑土试样：按MT/T593.1中6.2.3规定制备。
6.2试样规格
标准尺寸：200mm（长度）×50mm（宽度$b$）×50mm（高度$h$），尺寸偏差≤±0.5mm。
6.3试样数量
每层土每个试验温度下至少4个试样（确保有效数据≥3个）。
七、试验基本要求
1.试验温度：优先选择-10℃；多温度试验时需包含-10℃；特殊需求可按需设定（如-5℃、-20℃等）。
2.温度稳定性：试验过程中温度波动≤±0.2℃。
3.设备校准：试验前需对压力传感器、温度传感器等进行计量校准，确保精度符合要求。
八、试验步骤
8.1试样准备与记录
1.核对试样来源、编号、密度、含水率等信息（填入附录A表）；
2.按MT/T593.1制作试样，确保无裂缝、缺角等明显缺陷；
3.测量试样断面尺寸（宽度$b$、高度$h$），精确至0.1mm；在试样侧面标出加载点位置（两三分点）。
8.2试样安装与调试
1.将试样置于试验机支座上，承压面为成型时的侧面，确保试样对中；
2.调整支座与加压头位置，使支座间距（跨度）$l=3h$，尺寸偏差≤±1mm；
3.开动试验机，缓慢接近试样，调整加压头及支座，确保接触均衡。
8.3预弯与加载
1.进行两次预弯，预弯荷载为破坏荷载的5%~10%（预估破坏荷载可参考同类冻土经验值）；
2.以60N/s的速度连续均匀加载（禁止冲击），每加载100N或200N记录一次应变值；
3.接近破坏时停止调整油门，直至试样破坏；若支座错动导致荷载无法继续增加，记录错动时的荷载为破坏荷载$P$。
8.4试验后处理
1.停机卸载，取出试样，描述破坏形态（如跨中垂直断裂、斜向剪切破坏等），填入附录A表。
九、结果计算
9.1系统中自带嵌入式试验计算系统。可直接打印试验表格。
9.2数据处理规则
1.以3个有效试样的抗折强度平均值作为试验结果；
2.若最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%，则该组试验无效，需重做。
十、注意事项
1.试验前预热设备30min，确保温控系统稳定；
2.试样安装时避免偏斜，确保荷载作用于三分点；
3.加载过程中禁止调整支座或加压头位置，防止人为误差；
4.长期试验（>24h）需定期检查传感器零点，必要时重新校准；
5.试验结束后清理支座及加压头表面冰渣，涂抹防锈油保护；
6.原始数据需同步存储至本地及云端（可选），防止丢失。
