18 承載比(CBR)試驗(T0134-93)
18.0.1 目的和適用范圍
18.0.1.1 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。
18.0.1.2 試樣的zui大粒徑宜控制在25 毫米以內,zui大不得超過38 毫米。
18.0.2 儀器設備
18.0.2.1 圓孔篩:孔徑38 毫米、25 毫米、20 毫米及5 毫米篩各1 個。
18.0.2.2 試筒:內徑152 毫米、高170 毫米的金屬圓筒;套環,高50 毫米;筒內墊塊,直徑151 毫米、高50 毫米,夯擊
底板,同擊實儀。試筒的型式和主要尺寸如圖18.0.2-1 所示,也可用(T0131-93)擊實試驗的大擊實筒。
18.0.2.3 夯錘和導管:夯錘的底面直徑50 毫米,總質量4.5 千克。夯錘在導管內的部行程為450 毫米,夯錘的形式和尺
寸與重型擊實試驗法所用的相同。
18.0.2.4 貫入桿:端面直徑50 毫米、長約100 毫米的金屬柱。
18.0.2.5 路面材料強度儀或其它載荷裝置:能量不小于50kN,能調節貫入速度至每分鐘貫入1 毫米,可采用測力計式,
如圖18.0.2-2 所示。
18.0.2.6 百分表:3 個。
18.0.2.7 試件頂面上的多孔板(測試件吸水時的膨脹量),如圖18.0.2-3 所示。
18.0.2.8 多孔底板(試件放上后浸泡水中)。
欠圖三幅
18.0.2.9 測膨脹量時支承百分表的架子,如圖18.0.2-4 所示。
18.0.2.10 荷載板:直徑150 毫米,中心孔眼直徑52 毫米,每塊質量1.25 千克,共4 塊,并沿直徑分為兩個半圓塊,如
圖18.0.2-5 所示。
18.0.2.11 水槽:浸泡試件用,槽內水面應高出試件頂面25 毫米。
18.0.2.12 其它:臺稱,感量為試件用量的0.1%;拌和盤;直尺;濾紙;脫模器等與擊實試驗相同。
欠圖兩幅。
18.0.3 試樣
將具有代表性的風干試料(必要時可在50 攝氏度烘箱內烘干),用木碾搗碎,但應盡量注意不使土或粒料的單個顆粒破碎。
土團均應搗碎至通過5 毫米的篩孔。
采取有代表性的試料 50 千克,用38 毫米篩篩除大于38 毫米的顆料,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25 千克。再用四分法將取出的試料分成4 份。每份質量6 千克,供擊實試驗和制試件之用。
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,測定含水量用的試樣數量可參照(T0131-93)擊實試
驗中表16.0.4 采取。
18.0.4 承載比試驗儀試驗步驟
18.0.4.1 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。
18.0.4.2 將1 份試料,按(T0131-93)表16.0.1-1 中II-2 規定的層數和每層擊數,求試料的zui大干密度和*含水量。
欠圖
18.0.4.3 將其余3 分試料,按*含水量制備3 個試件,將一份試料平鋪于金屬盤內,按事先計算得的該份試料應加的
水量(參照(T0131-93)中公式(16.0.4))均勻地噴灑在試料上。
用小鏟將試料充分拌到均勻狀態,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55 千克。
18.0.4.4 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大料徑而定)。按五層法時,每層需試樣約90
0 克(細粒土)--1100 克(粗粒土);按三層法時,每層需試樣1700 克左右,(其量應使擊實后的試樣高出1/3 筒高1--2 毫米)。
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,*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,大試筒擊
實后,試樣不宜高出筒高10 毫米。
18.0.4.5 卸下套環,用直刮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,稱試筒和試件的質量(m
2)。
18.0.4.6 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。
(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25 毫米,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:
膨脹量=泡水后試件高度變化/原試件高(=120 毫米)*100 (18.0.4)
(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,并稱量
(m3),以計算試件的溫度和密度的變化。
18.0.4.7 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整至零點。
(3)中荷使貫入桿以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*10-2 毫米時,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*10-2 毫米左右。
18.0.5 結果整理
18.0.5.1 以單位壓力(p)為橫坐標,貫入量(L)為縱坐標,繪制P--L 關系曲線,如圖18.0.5 所示。圖上曲線L 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O′點,O′即為修正后的原點。
欠圖
18.0.5.2 一般采用貫入量為2.5 厘米時的單位壓力與標準壓力之比作為材料的承載比(CBR),即
CBR=p/7000*100 (18.0.5-1)
式中:CBR--承載比,%;
p--單位壓力,kPa。
同時計算貫入量為 5 毫米時的承載比:
CBR=p/10500*100 (18.0.5-2)
如貫入量為5 毫米時的承載比大于2.5 毫米時的承載比,則試驗要重作。如結果仍然如此,則采用5 毫米時的承載比。
18.0.5.3 試件的濕密度用下式計算:
ρ=(m2-m1)/2177
式中:ρ--試件的濕密度,克/立方厘米;
m2--試筒的試件的合質量,克;
m1--試筒的質量,克;
2177--試筒的容積,立方厘米。
18.0.5.4 試件的干密度用下式計算:
ρd=ρ/1+0.01ω
式中:ρd--試件的干密度,克/立方厘米;
ω--試件的含水量。
18.0.5.5 泡水后試件的吸水量按下式計算:
ωa=m3-m2
式中:ωa--泡水后試件的吸水量,克;
m3--泡水后試筒和試件的合質量,克;
m2--試筒和試件的合質量,克。
18.0.5.6 本試驗記錄格式如表18.0.5-1 和18.0.5-2。
18.0.6 承載比試驗儀精度要求
如根據 3 個平行試驗結果計算得的承載比變異系數CV 大于12%,則掉一個偏離大的值,取其余2 個結果的平均值,如
CV 小于12%,則3 個平行試驗結果計算的干密度偏差小于0.03 克/立方厘米,則取3 個結果的平均值,如3 個試驗結果
計算的干密度偏差超過0.03 克/立方厘米,則去掉一個偏離大的值,取其2 個結果的平均值。
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