承載比試驗儀<室內>CBR試驗方法

CBR又稱加州承載比,是Califomia Bearing Ratio的縮寫,由美國加利福尼亞州公路局首先提出來的,用于評定路基土和路面材料的強度指標.在國外多采用CBR作為路面材料和路基土的設計參數.

目前我國已將CBR值列入《公路路基設計規范》（JTJO13-95）,《公路路基施工技術規范》（JTJ033-95）和《公路瀝青路面設計規范》（JTJ014-97）,作為路基填料選擇的依據.
1.3.1 承載比試驗儀<室內>CBR試驗方法
一,目的和適用范圍
1.本試驗方法只適用于在規定的試筒內制件后,對各種土和路面基層,底基層材料進行承載比試驗.
2.試樣的zui大粒徑宜控制在25mm以內,zui大不得超過38mm.
二,承載比試驗儀儀器設備
1.圓孔篩:孔徑38mm,25mm,20mm及5mm篩各1個.
2.試筒:內徑152mm,高170mm的金屬圓筒;套環,高50mm;筒內墊塊,直徑151mm,高50mm;夯擊底板,同擊實儀.試筒的形式和主要尺寸如圖1-11所示.
3.夯錘和導管:夯錘的底面直徑50mm,總質量4.5kg.夯錘在導管內的總行程為450mm,夯錘的形式和尺寸與重型擊實試驗法所用的相同.
4.貫入桿:端面直徑50mm,長約100mm的金屬柱.
5.路面材料強度儀或其它荷載裝置:能量不小于50kN,能調節貫入速度至每分鐘貫入1mm,可采用測力計式,如圖1-12所示.
6.百分表:3個.
7.試件頂面上的多孔板（測試件吸水時的膨脹量）,如圖1-13所示.
8.多孔底板（試件放上后浸泡水中）.
9.測膨脹量時支承百分表的架子,如圖1-14所示.
10.荷 載板:直徑150mm,中心孔眼直徑52mm,每塊質量1.25kg,共4塊,并沿直徑分為兩個半圓塊,如圖1-15所示.
11.水槽:浸泡試件用,槽內水面應高出試件頂面25mm.
12.其它:臺秤,感量為試件重量的0.1%;拌和盤;直尺;濾紙;脫模器等
與擊實試驗相同.
三,承載比試驗儀試樣
1.將具有代表性的風干試料（必要時可在50℃烘箱內烘干）,用木碾搗碎,但應盡量注意不使土或粒料的單個顆粒破碎.土團均應搗碎到通過5mm的篩孔.

2.采取有代表性的試料50kg,用38mm篩篩除大于38mm的顆粒,并記錄超尺寸顆粒的百分數.將已過篩的試料按四分法取出約25kg,再用四分法將取出的試料分成4份,每份質量6kg,供擊實試驗和制試件之用.
3.在預定做擊實試驗的前一天,取有代表性的試料測定其風干含水量.
四,承載比試驗儀試驗步驟
1.稱試筒本身質量m1,將試筒固定在底板上,將墊塊放入筒內,并在墊塊上放一張濾紙,安上套環.
2.將1份試料,按3層每層98次進行擊實,求試料的zui大干密度和含水量.
3.將其余3份試料,按含水量制備3個試件,將一份試料鋪于金屬盤內,按事先計算得的該份試料應加的水量均勻地噴灑在試料上.
用小鏟將試料充分拌和到均勻狀態,然后裝入密閉容器或塑料口袋內浸潤備用.
浸潤時間:重粘土不得少于24h,輕粘土可縮短到12h,砂土可縮短到1h,天然砂礫可縮短到2h左右.
制每個試件時,都要取樣測定試料的含水量.
注:需要時,可制備三種干密度試件.如每種干密度試件制3個,則共制9個試件.每層擊數分別為30,50和98次,使試件的干密度從低于95%到等于100%的zui大干密度.這樣,9個試件共需試料約55kg.
4.將試筒放在堅硬的地面上,取備好的試樣分3～5次倒入筒內（視zui大粒徑而定）.按五層法時,每層需試樣約900g（細粒土）～1100g（粗粒土）;按三層法時,每層需試樣1700g左右（其量應使擊實后的試樣高出1/3筒高1～2mm）.整平表面,并稍加壓緊,然后按規定的擊數進行*層試樣的擊實,擊實時錘應自由垂直落下,錘跡必須均勻分布于試樣面上.每一層擊實完后,將試樣層面"拉毛",然后再裝入套筒.重復上述方法進行其余每層試樣的擊實,試筒擊實制件完成后,試樣不宜高出筒高10mm.
5.卸下套環,用刀沿試筒頂修平擊實的試件,表面不平整處用細料修補.取出墊塊,稱量筒和試件的質量m2.
6.泡水測膨脹量的步驟如下:
（1）在試件制成后,取下試件頂面的破殘濾紙,放一張好濾紙,并在上安裝附有調節桿的多孔板,在多孔板上加4塊荷載板,如圖1-15所示.
（2）將試筒與多孔板一起放入槽內（先不放水）,并用拉桿將模具拉緊,安裝百分表,并讀取初讀數.
（3）向水槽內放水,使水自由進到試件的頂部和底部,在泡水期間,槽內水面應保持在試件頂面以上大約25mm.通常試件要泡水4晝夜.
（4）泡水終了時,讀取試件上百分表的終讀數,并用下式計算膨脹量:
（5）從水槽中取出試件,倒出試件頂面的水,靜置15min,讓其排水,然后卸去附加荷載和多孔板,底板和濾紙,并稱其質量m3,以計算試件的濕度和密度的變化.
7.承載比試驗儀貫入試驗
（1）將泡水試驗終了的試件放到路面材料強度試驗儀的升降臺上,調整偏球座,使貫入桿與試件頂面全面接觸,在貫入桿周圍放置4塊荷載板.
（2）先在貫入桿上施加45N荷載,然后將測力和測變形的百分表的指針都調至零點.
（3）加荷 使貫入桿以1～1.25mm/min的速度壓入試件,記錄測力計內百分表某些整讀數（如20,40,60）時的貫入量,并注意使貫入量為250×10-2mm時,能有5個以上的讀數.因此,測力計內的*個讀數應是貫入量30×10-2mm左右.
五,承載比試驗儀結果整理
1.以單位壓力（p）為橫坐標,貫入量（）為縱坐標,繪制p——關系曲線,如圖1-16所示.圖上曲線1是合適的,曲線2開始段是凹曲線,需要進行修正.修正時,在變曲率點引一切線,與縱坐標交于0′點,0′即為修正后的原點.
2.一般采用貫入量為2.5mm時的壓力與標準壓力之比作為材料的承載比（CBR）,即:
式中 CBR——承載比（%）;
p——貫入量為2.5mm時的單位壓力（kPa）.
同時計算貫入量為5mm時的承載比:
如貫入量為5mm時的承載比大于2.5mm時的承戴比,則試驗要重做,如結果仍然如此,則采用5mm時的承載比.
3.試件的濕密度用下式計算:
式中 ρW——試件的濕密謀（g/cm3）;
m2——試筒和試件的合質量（g）;
m1——試筒的質量（g）;
2177——試筒的容積（cm3）.
4.試件的干密度用下式計算:
式中 ρd——試件的干密度（g/cm3）;
ω——試件的含水量.
5.泡水后試件的吸水量按下式計算:
式中 ωa——泡水后試件的吸水量（g）;
m3——泡水后試筒和試件的合質量（g）;
m2——試筒和試件的合質量（g）.
6.本試驗記錄格式如表1-7和1-8.
貫入試驗記錄 表1-7承載比試驗儀
 

土樣編號___________ 試驗者___________

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