承载比试验仪<室内>CBR试验方法

CBR又称加州承载比,是Califomia Bearing Ratio的缩写,由美国加利福尼亚州公路局首先提出来的,用于评定路基土和路面材料的强度指标.在国外多采用CBR作为路面材料和路基土的设计参数.

目前我国已将CBR值列入《公路路基设计规范》（JTJO13-95）,《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）和《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）,作为路基填料选择的依据.
1.3.1 承载比试验仪<室内>CBR试验方法
一,目的和适用范围
1.本试验方法只适用于在规定的试筒内制件后,对各种土和路面基层,底基层材料进行承载比试验.
2.试样的zui大粒径宜控制在25mm以内,zui大不得超过38mm.
二,承载比试验仪仪器设备
1.圆孔筛:孔径38mm,25mm,20mm及5mm筛各1个.
2.试筒:内径152mm,高170mm的金属圆筒;套环,高50mm;筒内垫块,直径151mm,高50mm;夯击底板,同击实仪.试筒的形式和主要尺寸如图1-11所示.
3.夯锤和导管:夯锤的底面直径50mm,总质量4.5kg.夯锤在导管内的总行程为450mm,夯锤的形式和尺寸与重型击实试验法所用的相同.
4.贯入杆:端面直径50mm,长约100mm的金属柱.
5.路面材料强度仪或其它荷载装置:能量不小于50kN,能调节贯入速度至每分钟贯入1mm,可采用测力计式,如图1-12所示.
6.百分表:3个.
7.试件顶面上的多孔板（测试件吸水时的膨胀量）,如图1-13所示.
8.多孔底板（试件放上后浸泡水中）.
9.测膨胀量时支承百分表的架子,如图1-14所示.
10.荷 载板:直径150mm,中心孔眼直径52mm,每块质量1.25kg,共4块,并沿直径分为两个半圆块,如图1-15所示.
11.水槽:浸泡试件用,槽内水面应高出试件顶面25mm.
12.其它:台秤,感量为试件重量的0.1%;拌和盘;直尺;滤纸;脱模器等
与击实试验相同.
三,承载比试验仪试样
1.将具有代表性的风干试料（必要时可在50℃烘箱内烘干）,用木碾捣碎,但应尽量注意不使土或粒料的单个颗粒破碎.土团均应捣碎到通过5mm的筛孔.

2.采取有代表性的试料50kg,用38mm筛筛除大于38mm的颗粒,并记录超尺寸颗粒的百分数.将已过筛的试料按四分法取出约25kg,再用四分法将取出的试料分成4份,每份质量6kg,供击实试验和制试件之用.
3.在预定做击实试验的前一天,取有代表性的试料测定其风干含水量.
四,承载比试验仪试验步骤
1.称试筒本身质量m1,将试筒固定在底板上,将垫块放入筒内,并在垫块上放一张滤纸,安上套环.
2.将1份试料,按3层每层98次进行击实,求试料的zui大干密度和含水量.
3.将其余3份试料,按含水量制备3个试件,将一份试料铺于金属盘内,按事先计算得的该份试料应加的水量均匀地喷洒在试料上.
用小铲将试料充分拌和到均匀状态,然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用.
浸润时间:重粘土不得少于24h,轻粘土可缩短到12h,砂土可缩短到1h,天然砂砾可缩短到2h左右.
制每个试件时,都要取样测定试料的含水量.
注:需要时,可制备三种干密度试件.如每种干密度试件制3个,则共制9个试件.每层击数分别为30,50和98次,使试件的干密度从低于95%到等于100%的zui大干密度.这样,9个试件共需试料约55kg.
4.将试筒放在坚硬的地面上,取备好的试样分3～5次倒入筒内（视zui大粒径而定）.按五层法时,每层需试样约900g（细粒土）～1100g（粗粒土）;按三层法时,每层需试样1700g左右（其量应使击实后的试样高出1/3筒高1～2mm）.整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行*层试样的击实,击实时锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布于试样面上.每一层击实完后,将试样层面"拉毛",然后再装入套筒.重复上述方法进行其余每层试样的击实,试筒击实制件完成后,试样不宜高出筒高10mm.
5.卸下套环,用刀沿试筒顶修平击实的试件,表面不平整处用细料修补.取出垫块,称量筒和试件的质量m2.
6.泡水测膨胀量的步骤如下:
（1）在试件制成后,取下试件顶面的破残滤纸,放一张好滤纸,并在上安装附有调节杆的多孔板,在多孔板上加4块荷载板,如图1-15所示.
（2）将试筒与多孔板一起放入槽内（先不放水）,并用拉杆将模具拉紧,安装百分表,并读取初读数.
（3）向水槽内放水,使水自由进到试件的顶部和底部,在泡水期间,槽内水面应保持在试件顶面以上大约25mm.通常试件要泡水4昼夜.
（4）泡水终了时,读取试件上百分表的终读数,并用下式计算膨胀量:
（5）从水槽中取出试件,倒出试件顶面的水,静置15min,让其排水,然后卸去附加荷载和多孔板,底板和滤纸,并称其质量m3,以计算试件的湿度和密度的变化.
7.承载比试验仪贯入试验
（1）将泡水试验终了的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上,调整偏球座,使贯入杆与试件顶面全面接触,在贯入杆周围放置4块荷载板.
（2）先在贯入杆上施加45N荷载,然后将测力和测变形的百分表的指针都调至零点.
（3）加荷 使贯入杆以1～1.25mm/min的速度压入试件,记录测力计内百分表某些整读数（如20,40,60）时的贯入量,并注意使贯入量为250×10-2mm时,能有5个以上的读数.因此,测力计内的*个读数应是贯入量30×10-2mm左右.
五,承载比试验仪结果整理
1.以单位压力（p）为横坐标,贯入量（）为纵坐标,绘制p——关系曲线,如图1-16所示.图上曲线1是合适的,曲线2开始段是凹曲线,需要进行修正.修正时,在变曲率点引一切线,与纵坐标交于0′点,0′即为修正后的原点.
2.一般采用贯入量为2.5mm时的压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR）,即:
式中 CBR——承载比（%）;
p——贯入量为2.5mm时的单位压力（kPa）.
同时计算贯入量为5mm时的承载比:
如贯入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承戴比,则试验要重做,如结果仍然如此,则采用5mm时的承载比.
3.试件的湿密度用下式计算:
式中 ρW——试件的湿密谋（g/cm3）;
m2——试筒和试件的合质量（g）;
m1——试筒的质量（g）;
2177——试筒的容积（cm3）.
4.试件的干密度用下式计算:
式中 ρd——试件的干密度（g/cm3）;
ω——试件的含水量.
5.泡水后试件的吸水量按下式计算:
式中 ωa——泡水后试件的吸水量（g）;
m3——泡水后试筒和试件的合质量（g）;
m2——试筒和试件的合质量（g）.
6.本试验记录格式如表1-7和1-8.
贯入试验记录 表1-7承载比试验仪
 

土样编号___________ 试验者___________

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