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CBR承载比试验机使用方法及操作说明

发布日期:2011-03-28

承载比试验仪 承载比(CBR)试验方法技术电话021-35304775是上海雷韵试验仪器制造有限公司自行研发的新一代试验仪器。
CBR
又称加州承载比,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
,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.
试样的最大粒径宜控制在25mm以内,最大不得超过
38mm.

,承载比试验仪仪器设备
1.圆孔筛:孔径38mm,25mm,20mm5mm筛各1.
2.
试筒:内径152mm,170mm的金属圆筒;套环,50mm;筒内垫块,直径151mm,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
.
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,4,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.

,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,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,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
.

,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.
1份试料,3层每层98次进行击实,求试料的最大干密度和最佳含水量
.
3.
将其余3份试料,按最佳含水量制备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
.
:需要时,可制备三种干密度试件.如每种干密度试件制3,则共制9个试件.每层击数分别为30,5098,使试件的干密度从低于95%到等于100%的最大干密度.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35次倒入筒内(视最大粒径而定).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12mm).整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行第一层试样的击实,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11.25mm/min的速度压入试件,记录测力计内百分表某些整读数(20,40,60)时的贯入量,并注意使贯入量为250×10-2mm,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
.

,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′,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),
:
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
1-8.
贯入试验记录 表1-7承载比试验仪

土样编号___________ 试验者___________

CBR承载比试验仪适用于土和混合料(粒径小于40mm的土),以确定所设计的路面,路面基层,底基层,路基材料层的承载能力,在规定的试筒模内压实后进行承载比试验。

CBR承载比试验仪试验目的:
利用C.B.R.(Califorhia Bearing Ratio)试验设备配合夯实试验结果,於试验室进行载重比试验,以求得贯入杆贯入土壤的阻抗和贯入标准碎石阻抗之比值(载重比)与土壤乾密度之关系,以提供现场填土品质控制之参考。上海雷韵试验仪器制造有限公司自行研发的新一代实验仪器技术电话021-35304775

CBR承载比试验仪2.设备:
a.
夯实试验设备:包括标准夯实试验或改良式夯实试验设备。
b.CBR
试验模具:包括内径15.2cm,高度12.7cm之试体夯模6组,及配合夯模使用之延伸环、垫块、多孔底钣、膨胀延伸器、膨胀架等。
c.
贯入杆:断面积3in2之圆柱形贯入杆。
CBR
承载比试验仪d.超载基钣:直径约150mm之圆形铅钣,中央打孔,孔径50.8mm(2 in),钣重4.54kg(10lb)。上海雷韵试验仪器制造有限公司自行研发的新一代实验仪器技术电话021-35304775
e.
抗压主机:采用计测公司制造之机械式抗压主机,负载能力5吨以上。

f.
量测系统:包括冲程5.0cm、精度0.01mm,量测轴向变位之测微表,以及负载容量5吨以上、精度0.1kg量测贯入阻抗之压力衡圈。
g.
其他:药刀、戒尺、水槽、调土设备、大型电子秤、含水量量测设备等。
 
CBR
承载比试验仪试验方法:
a.
依据设计 求进行土壤夯实试验,并求得试验土壤之最佳含水量(OMC)及最大乾密度(rdmax)
b.
依据所得土壤最佳含水量调配土样,并将土样分成三层(五层),各以每层10下、30下、65下之夯击次数,将土样夯入下衬垫块之CBR模具中,重模三组不同夯实能量之试体。
c.
去除模具延伸环,将试体表面刮平後翻转试体,并去除模具底部垫块。
d.
将翻转後之试体固定於底钣上,加上超载基钣後将其安装於抗压主机上,并以手动控制使试体表面与抗压机上之贯入杆微微接触上海雷韵试验仪器制造有限公司自行研发的新一代实验仪器技术电话021-35304775
e.
启动抗压机,以1.27mm/min之速率使贯入杆压入试体中。

f.
利用量测系统读取贯入杆贯入量及其对应之贯入阻抗,至贯入阻抗下降或贯入量达12.7mm以上为止。
CBR
承载比试验仪g.将土样自模具中顶出,分上、中、下三部份分别采取部份土样一并进行含水量测定。
h.
重复b~c步骤,并於试体上下加装滤纸後,将试体固定於多孔底钣上,加上膨胀延伸器、超载基钣、膨胀架及测微表後将全部设备置於水槽中,加水使水淹过试体顶部,同时记录土体膨胀量达96小时或膨胀量不再增加为止。
i.
将试体自水槽中取出,倒掉上部积水後将其静置15分钟令其自由排水。
j.
将试体安装於抗压主机上,并以手动控制使试体表面与抗压机上之贯入杆微微接触,再重复e~g步骤。上海雷韵试验仪器制造有限公司自行研发的新一代实验仪器技术电话021-35304775 
4CBR
承载比试验仪.试验结果:
利用所得之贯入量及贯入阻抗关系绘出其对应关系曲线,并经原点修正後求得2.5mm5.0mm7.5mm10.0mm12.5mm贯入量时贯入杆阻抗和贯入标准碎石阻抗之比值(载重比),再以其最大载重比与该对应土样之乾密度绘出CBR~土壤乾密度关系曲线。经由曲线内插法即可求得设计土壤乾密度所对应之设计载重比。

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