آزمون برش سه‌محوری
انواع آزمون‌های سه‌محوری > شرط سرحدی‌ آزاد در آزمون سه‌محوری

آزمون‌‌های سه‌محوری کلاسیک به دلیل میدان تنش، و کرنش غیریکنواختی که در طول دامنه‌های تغییر شکل بزرگ‌تر در نمونه اعمال می‌شود، مورد انتقاد قرار گرفته‌اند.  ناپیوستگی موضعی در یک ناحیه‌ی برش به دلیل ترکیب تخته‌های انتهایی ناهموار، و ارتفاع نمونه ایجاد می‌شود.
برای آزمایش نمونه‌ها در طول دامنه‌ی تغییر شکل بزرگتر، نسخه‌های "جدید" ، و "بهبودیافته"  از دستگاه سه‌محوری ساخته شدند. هر دو سه‌محوری "جدید" و "بهبودیافته" از یک اصل پیروی می‌کنند - ارتفاع نمونه به ارتفاع یک قطر کاهش می‌یابد و از اصطکاک با تخته‌های انتهایی صرف‌نظر می‌شود.
دستگاه‌های کلاسیک از تخته‌های انتهایی زبر استفاده می‌کنند - کل سطح سر‌آزاد پیستون از فیلتر زبر و متخلخل تشکیل شده‌ است. در دستگاه‌های ارتقایافته، تخته‌های انتهایی سخت با شیشه‌های صاف و صیقلی به‌همراه یک فیلتر کوچک در مرکز جایگزین می‌شوند. در این پیکربندی نمونه در حین لغزش در امتداد شیشه‌ی صیقلی، به صورت افقی لغزش می‌کند یا منبسط می‌شود. بنابراین، ناحیه‌ی تماس میان نمونه و تخته‌ها اصطکاک برشی غیرضروری ایجاد نمی‌کند؛ و یک میدان تنش خطی یا همسانگرد در نمونه پایدار می‌ماند.
به دلیل میدان تنش یکنواخت و تقریباً همسانگرد تسلیم‌همسانگرد رخ می‌دهد. در طول تسلیم همسانگرد، کرنش حجمی (اتساع‌کننده) به‌طور همسانگرد در داخل نمونه توزیع می‌شود. این امر باعث بهبود اندازه‌گیری پاسخ حجمی در طول آزمون‌های CD و فشار آب حفره‌ای در طول بارگذاری CU می‌شود. همچنین، تسلیم همسانگرد موجب می‌شود که نمونه درحالی که به صورت محوری فشرده می‌شود، در راستای شعاعی به طور یکنواخت منبسط شود. دیواره‌های یک نمونه‌ی استوانه‌ای حتی در طول دامنه‌های بزرگ کرنش مستقیم و عمودی باقی می‌مانند (۵۰٪ دامنه‌ی کرنش توسط واردولاکیس (۱۹۸۰) با استفاده از سه‌محوری "بهبودیافته" روی ماسه‌ی غیراشباع ثبت شد). این در تضاد با چیدمان کلاسیکی که در آن نمونه یک برآمدگی در مرکز ایجاد می‌کند در حالی که در تماس با صفحات انتهایی با شعاع ثابت است، می‌باشد.
دستگاه "جدید" توسط .L.B.Ibsen به "سه‌محوری دانمارکی" ارتقا یافته است. سه‌محوری دانمارکی را می‌توان برای آزمایش انواع خاک‌ها استفاده کرد. این روش اندازه‌گیری‌های بهبود‌یافته برای پاسخ حجمی را فراهم می‌کند؛ همانطور که در طول تسلیم همسانگرد، کرنش حجمی به صورت همسانگرد در داخل نمونه توزیع می شود. تغییر حجم همسانگرد به ویژه برای آزمایش CU مهم است؛ زیرا کاویتاسیون آب حفره‌ای حد استحکام ماسه‌ی زهکشی‌نشده را تعیین می‌کند. دقت اندازه‌گیری با اندازه‌گیری در نزدیکی نمونه افزایش می‌یابد. لودسل غوطه‌ور و در تماس مستقیم با سر پر فشار نمونه است. مبدل‌های تغییر شکل نیز مستقیماً به سر پیستون متصل می‌باشند. کنترل دستگاه خودکار است، از این رو بارگذاری‌ چرخه‌ای را می‌توان با کارایی و دقت زیادی اعمال کرد.
ترکیبی از اتوماسیون بالا، دوام بهبودیافته‌ی نمونه و سازگاری با تغییر شکل بزرگ، دامنه‌ی آزمون سه‌محوری را گسترش می‌دهد. سه‌محوری دانمارکی می‌تواند نمونه‌های ماسه‌ی CD و CU را بدون ایجاد پارگی‌برشی یا برآمدگی به حالت پلاستیکی تبدیل کند. یک نمونه را برای تسلیم می‌توان چندین بار در یک توالی مداوم بارگذاری آزمایش کرد. نمونه‌ها را می‌توان حتی تا یک دامنه‌ی بزرگ کرنش مایع کرد، سپس آن را تا شکست CU خرد کرد. آزمون‌های CU می‌توانند به حالت CD تبدیل شوند یا به‌صورت چرخه‌ای در حالت CD برای مشاهده‌ی بازیابی سختی و استحکام پس از گدازش آزمایش شوند. این امر سبب می‌شود تا نمونه‌ها را تا حد بسیار بالایی کنترل کرد و الگوهای پاسخ ماسه را که با استفاده از روش‌های آزمون سه‌محوری کلاسیک قابل دسترس نیستند، مشاهده کرد.