CBR-1承载比试验仪承载板试验仪

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zhi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,zhongxin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二十四小时,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zui佳含水量.
3.将其余3份试料,按zui佳含水量制备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shouwei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,用直刮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quanmian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到零点.
（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,测力计内的第一个读数应是贯入量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___________
zui大干密度1.69g/cm3 计算者___________
zui佳含水量 18% 校核者___________
每层击数 27 试验日期_________
试件编号_________
量力环校正系数C=2398.25N/0.01mm,贯入杆面积A=19.635cm2
l=2.5mm时 p=611kPa
l=5mm时 p=690kPa
荷载测力计百分表
读数R
单位压力p
（MPa）
百分表读数
（0.01mm）
贯入量承载比试验仪
（mm）
0.9
110
60.5
0.61
1.8
220
106.5
1.07
2.9
354
151
1.51
4.0
489
194
1.94
4.8
586
240.5
2.41
5.1
623
286
2.86
5.4
660
335
3.34
5.6
684
383
3.83
5.6
684
488
4.88
膨胀量试验记录 表1-8承载比试验仪
膨
胀
量
试验次数
项目
计 算 式
1
2
3
筒号
（1）
泡水前试件（原试件）高度（mm）
（2）
120
120
120
泡水后试件高度（mm）
（3）
128.6
136.5
133
膨胀量（%）
（4）
7.167
13.75
10.83
膨胀量平均值（%）
10.58
密
度
筒质量m1（g）
（5）
6660
4640
5390
筒+试件质量m2（g）
（6）
10900
8937
9790
筒体积（cm3）
（7）
2177
2177
2177
湿密度ρW（g/cm3）
（8）
1.948
1.974
2.021
含水量ω（%）
（9）
16.93
18.06
26.01
干密度ρd（g/cm3）
（10）
1.666
1.672
1.604
干密度平均值（g/cm3）
1.674
吸
水
量
泡水后筒+试件合质量m3（g）
（11）
11530
9537
10390
吸水量ωa（g）
（12）
（11）—（6）
600
600
吸水量平均值（g）
610
六,承载比试验仪精度要求
如根据3个平行试验结果计算得的承载比变异系数CV大于12%,则去掉一个偏离大的值,取其余2个结果的平均值.如CV小于12%,且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03g/cm3,由取3个结果的平均值.如3个试验结果计算的干密度偏差超过0.03g/cm3,则去掉一个偏离大的值,取其2个结果的平均值.
七,承载比试验仪报告
1.材料的颗 粒组成,zui佳含水量（%）和zui大干密度（g/cm3）.
2.材料的承载比（%）,承载比小于100%,准确到5%;承载比大于100%,准确到10%.
3.材料的膨胀量（%）.