JJF(闽) 1111-2020 十字板剪切试验仪校准规范

福建省地方计量技术规范福建省市场监督管理局JJF(闽)1111-2020CalibrationSpecificationforVaneShearApparatus十字板剪切试验仪校准规范发布2020-12-16发布2021-03-16实施JJF（闽）1111—2020JJF（闽）1111－2020十字板剪切试验仪校准规范CalibrationSpecificationforVaneShearApparatus本规范经福建省市场监督管理局于2020年12月16日批准,并自2021年03月16日起施行。本规范委托福建省计量科学研究院负责解释归口单位:福建省市场监督管理局主要起草单位:福建省计量科学研究院参加起草单位:福建省交通建设工程试验检测有限公司温岭市南光地质仪器有限公司JJF（闽）1111—2020本规程主要起草人:薛金(福建省计量科学研究院)叶礼明(福建省计量科学研究院)参加起草人:钟金德（福建省计量科学研究院）林育春（福建省交通建设工程试验检测有限公司）陈偲（温岭市南光地质仪器有限公司）JJF（闽）1111—2020I引言………………………………………………………………………Ⅱ1范围………………………………………………………………………12引用文件…………………………………………………………………13术语和定义………………………………………………………………13.1原位不排水强度………………………………………………………14概述………………………………………………………………………15计量特性…………………………………………………………………25.1外观及功能……………………………………………………………25.2尺寸……………………………………………………………………35.3扭矩……………………………………………………………………36校准条件…………………………………………………………………36.1环境条件………………………………………………………………36.2测量标准及其他设备…………………………………………………37校准项目和校准方法……………………………………………………47.1校准项目………………………………………………………………47.2校准方法………………………………………………………………48校准结果表达……………………………………………………………69复校时间间隔……………………………………………………………6附录A原位不排水强度与加载扭矩的对应关系…………………………8附录B十字形板头高度与扭矩测量设备示值测量结果不确定度评定（示例）……………………………………………………………………………9附录C十字板剪切试验仪校准证书内页（格式）………………………14附录D十字板剪切试验仪校准记录（格式）……………………………15目录JJF（闽）1111—2020II引言本规范依据JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》和JJF1071《国家计量校准规范编写规则》为基础性系列规范进行制定，本规范主要参考了GB/T4934.2《土工试验仪器剪切仪第2部分：现场十字板剪切仪》、SL756《土工原位测试专用仪器校验方法》和TB10018《铁路工程地质原位测试规程》等技术规范和标准编制而成。本规范为首次发布。十字板剪切试验仪校准规范1范围本规范适用于测定饱和软黏性土的原位不排水强度的十字板剪切试验仪（包含机械式与电测式）的校准。2引用文件本规范引用下列文件：GB/T4934.2土工试验仪器剪切仪第2部分：现场十字板剪切仪TB10018-2018铁路工程地质原位测试规程SL756-2017土工原位测试专用仪器校验方法凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和定义3.1原位不排水强度in-situintensionwithoutdrainage[GB/T4934.2-2008术语和定义3.2]土在原位不排水条件下受剪时可产生的最大剪阻力。4概述十字板剪切试验仪（以下简称剪切试验仪）主要由十字形板头、轴杆、扭矩测量设备及必要的附件等部分组成（如图1所示）。十字形板头应由两片正交的耐腐蚀、耐磨损、不易变形的高硬度金属材料制成，轴杆宜与十字形板头整体铸造，应均匀、光滑。十字形板头和轴杆的规格应符合表1的规定。剪切试验仪主要应用于十字板剪切试验，将十字形板头由钻孔压入孔底软土中，以均匀的速度转动，通过一定的测量系统，测得其转动时所需之力矩，直至土体破坏，从而计算出土的原位不排水强度，广泛应用于水利、岩土、土木、交通等行业的工程质量检测领域。JJF（闽）1111—20201十字板剪切试验仪校准规范1范围本规范适用于测定饱和软黏性土的原位不排水强度的十字板剪切试验仪（包含机械式与电测式）的校准。2引用文件本规范引用下列文件：GB/T4934.2土工试验仪器剪切仪第2部分：现场十字板剪切仪TB10018-2018铁路工程地质原位测试规程SL756-2017土工原位测试专用仪器校验方法凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和定义3.1原位不排水强度in-situintensionwithoutdrainage[GB/T4934.2-2008术语和定义3.2]土在原位不排水条件下受剪时可产生的最大剪阻力。4概述十字板剪切试验仪（以下简称剪切试验仪）主要由十字形板头、轴杆、扭矩测量设备及必要的附件等部分组成（如图1所示）。十字形板头应由两片正交的耐腐蚀、耐磨损、不易变形的高硬度金属材料制成，轴杆宜与十字形板头整体铸造，应均匀、光滑。十字形板头和轴杆的规格应符合表1的规定。剪切试验仪主要应用于十字板剪切试验，将十字形板头由钻孔压入孔底软土中，以均匀的速度转动，通过一定的测量系统，测得其转动时所需之力矩，直至土体破坏，从而计算出土的原位不排水强度，广泛应用于水利、岩土、土木、交通等行业的工程质量检测领域。JJF（闽）1111—20202图1剪切试验仪结构示意图1—扭矩测量设备；2—轴杆；3—十字形板头；4—显示仪表表1十字形板头和轴杆规格十字形板头轴杆十字板面积比A(%)板高H（mm）板宽D（mm）板厚e（mm）刃角α（°）直径d（mm）长度s（mm）1005026013501415075360145013注：面积比是十字板头截面积与直径为D的圆柱状土体截面积之比。5计量特性5.1外观及功能5.1.1剪切试验仪表面无生锈、凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷，仪表显示正常。5.1.2剪切试验仪应有铭牌，铭牌上需标明仪器名称、型号规格、出厂编号、制造厂名称和出厂日期等。5.2尺寸剪切试验仪的十字形板头和轴杆的尺寸技术指标要求见表2。表2十字形板头和轴杆技术指标十字形板头轴杆板高H（mm）板宽D（mm）板厚e（mm）直径d（mm）长度s（mm）MPE:±1%MPE:±1%MPE:±0.2MPE:±0.2MPE:±1%注：以上指标仅供参考，不作为判断合格与否的依据。5.3扭矩剪切试验仪所用扭矩测量配套显示仪表的单位为kPa，其技术指标见表3。剪切试验仪测定饱和软黏性土的原位不排水强度与其所加载的扭矩对应关系式见附录A。表3扭矩测量设备技术指标直线度L重复性R滞后H≤1.0%FS≤0.8%FS≤1.0%FS注：以上指标仅供参考，不作为判断合格与否的依据。6校准条件6.1环境条件剪切试验仪应置于平稳的工作台上，室内应清洁、干燥，周围无影响校准的振动、电磁场或其他干扰源，室温应控制在（20±10）℃，相对湿度≤85%。6.2测量标准及其他设备校准剪切试验仪所用的测量标准及其他设备见表4。表4测量标准及其他设备序号标准器具技术指标1扭矩测量仪0.3级2数显卡尺MPE：±0.03 mm注：以上标准器可用同等级或更优的其它标准器代替。JJF（闽）1111—20203图1剪切试验仪结构示意图1—扭矩测量设备；2—轴杆；3—十字形板头；4—显示仪表表1十字形板头和轴杆规格十字形板头轴杆十字板面积比A(%)板高H（mm）板宽D（mm）板厚e（mm）刃角α（°）直径d（mm）长度s（mm）1005026013501415075360145013注：面积比是十字板头截面积与直径为D的圆柱状土体截面积之比。5计量特性5.1外观及功能5.1.1剪切试验仪表面无生锈、凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷，仪表显示正常。5.1.2剪切试验仪应有铭牌，铭牌上需标明仪器名称、型号规格、出厂编号、制造厂名称和出厂日期等。5.2尺寸剪切试验仪的十字形板头和轴杆的尺寸技术指标要求见表2。表2十字形板头和轴杆技术指标十字形板头轴杆板高H（mm）板宽D（mm）板厚e（mm）直径d（mm）长度s（mm）MPE:±1%MPE:±1%MPE:±0.2MPE:±0.2MPE:±1%注：以上指标仅供参考，不作为判断合格与否的依据。5.3扭矩剪切试验仪所用扭矩测量配套显示仪表的单位为kPa，其技术指标见表3。剪切试验仪测定饱和软黏性土的原位不排水强度与其所加载的扭矩对应关系式见附录A。表3扭矩测量设备技术指标直线度L重复性R滞后H≤1.0%FS≤0.8%FS≤1.0%FS注：以上指标仅供参考，不作为判断合格与否的依据。6校准条件6.1环境条件剪切试验仪应置于平稳的工作台上，室内应清洁、干燥，周围无影响校准的振动、电磁场或其他干扰源，室温应控制在（20±10）℃，相对湿度≤85%。6.2测量标准及其他设备校准剪切试验仪所用的测量标准及其他设备见表4。表4测量标准及其他设备序号标准器具技术指标1扭矩测量仪0.3级2数显卡尺MPE：±0.03 mm注：以上标准器可用同等级或更优的其它标准器代替。JJF（闽）1111—202047校准项目和校准方法7.1校准项目剪切试验仪的校准项目见表5。表5剪切试验仪的校准项目剪切试验仪部件校准项目十字形板头宽度高度厚度轴杆直径长度扭矩测量设备直线度重复性*滞后注：*表示扭矩测量设备的滞后参数可根据用户需求进行校准。7.2校准方法首先检查剪切试验仪的外观及各部分配件，满足条件下开展校准。7.2.1十字形板头宽度的校准用数显卡尺测量十字形板头的宽度，每块板在上、中、下各测量1次，取数显卡尺6次测量值的平均值作为十字形板头宽度的测量结果。7.2.2十字形板头高度与厚度的校准用数显卡尺分别测量十字形板头的高度与厚度，每半片板测量一次，分别取数显卡尺4次测量值的平均值作为十字形板头高度与厚度的测量结果。7.2.3轴杆直径和长度的校准用数显卡尺测量轴杆的直径和长度，测量轴杆直径时取中间合适位置每隔120°测量一次，一共测量三次，取三次测量值的平均值作为轴杆直径的测量结果；测量轴杆长度时，每间隔120°测量一次，一共测量三次，取三次测量值的平均值作为轴杆长度的测量结果。7.2.4扭矩测量设备的校准7.2.4.1将十字形板头卸下，通过转接头将剪切试验仪与扭矩测量仪准确安装连接。7.2.4.2施加预负荷3次，每次加荷到满量程后退回到零负荷。预负荷至少应保持30 s，卸至零负荷后也应至少保持30 s。第三次预负荷后若有零点输出值，应调零。7.2.4.3扭矩测量设备在额定范围内选取校准点，一般从10%开始，校准点应不少于5个。在校准过程中应逐级平稳加荷，两相邻校准点间加载时间宜相等，直至额定值。然后逐级平稳卸荷，直至零负荷。重复三次上述过程，记录加荷和卸荷过程中各校准点的显示值。输出0直线度零点输出额定输出重复性校准曲线滞后额定负荷负荷图2剪切试验仪扭矩测量设备校准曲线图根据图2和公式（1）～（3）分别计算直线度、重复性和滞后，具体计算公式如下。LtL%100（1）RtR%100（2）HtH%100（3）输出信号JJF（闽）1111—202057校准项目和校准方法7.1校准项目剪切试验仪的校准项目见表5。表5剪切试验仪的校准项目剪切试验仪部件校准项目十字形板头宽度