加州承载比(CBR)实验报告
一、 实验目的及适用范围
(2) 混合料的最大粒径,应控制在25mm以内,最大不得超过38mm(圆孔筛); 如为方孔筛,应控制在20mm以内,最大不得超过30mm。
(3) 路基土或强度不随龄期增长的材料不需养生。
二、 实验内容和要求
对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。
三、 实验主要仪器设备和材料
1、仪器设备
(1) 圆孔筛:孔径38mm、25mm、20mm及5mm的筛各一个。
(2) 试筒:内径132mm、高170mm的金属圆筒;套环,高50mm:筒内垫块, 直径131mm、高50mm:夯击底板,同击实仪。
(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。
(5) 路面材料强度试验仪或其他荷载装置: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。
(6) 百分表:3个。
(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。
(10) 荷载板:直径150mm,中心孔眼直径52mm,每块质量1. 25kg ,若干 块,并沿直径分为两个半圆。
(11) 水槽:浸泡试件用,槽内水位应高出试件顶面25mm.=
脱模器等与重型击实试验法相同。
2、试样制备
(1) 将具有代表性的风干试料(必要时,也可以在50°C烘箱内烘干),用木 锤或木碾捣碎,但应注意尽量不使土或粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程度超 过施工中拌和机械的破碎程度。土团均应捣碎到通过3mm的筛孔。
(2) 取有代表性的试料100kg,用40mm筛筛除大于40mm的颗粒,并记录超 尺寸颗粒的百分数。
(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, 对于细粒土,试样应不少于100g:对于粒径小于25mm的中粒土,试样应不少于 1000g;对于粒径小于40mm的粗粒土,试样应不少于2000g。
4.实验方法、步骤及结构测试
1、试件制作
采用夯击法制作试件,步骤如下:
(1) 称试筒本身的质量ml。将试筒固定在底板上,垫块放入筒内,并在垫 块上放一张滤纸,安上套环。
(2) 一般要制3种试件,如每种试件要制作3个,则共制9个试件。3种试件 均分三层夯击,差别是每层夯击次数分别为30次、50次和98次,使试件的干密度 从低于95%到等于100%的最大干密度(9个试件共需试料约50kg)。
(3) 将已过筛的试料,用四分法逐次分小,至最后取出约50kg试料,再用 四分法将取出的试料分成9份,每份约重5. 0kg。
(4) 按最佳含水量制备试件试样。将一份试料平铺于金属盘内,将事先计 算得到的该份试料中应加的水量均匀地喷洒在试料上,如为细料土,所加水量应 较最佳含水量小3%;对于中粒土和粗粒土,可直接按最佳含水量加水。
用小铲将料充分拌和到均匀状态。如为石灰稳定土和水泥、石灰综合稳定土, 可将石灰和试料一起拌匀,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lh,天 然砂砾土、红土砂砾,
级配砾石可缩短到2h左右,含土很少的未筛分碎石、砂砾 及砂可以缩短到lh。制每个试件时,都要取样测定试料的含水量。对于细粒土 (最大粒径5mm),每次取样100g,中粒土每次取样500g,粗粒土侮次取样lOOOgo
(3)如为水泥稳定土和水泥石灰综合稳定土,将所需的水泥加到浸润后的 土中,并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。对于细粒土在拌和过程 中加入适量的水,使水分达到最佳含水量。试样拌和后用湿布覆盖,以防蒸发。 对于加有水泥的试样应在lh内完成下述制作工作,拌和后超过lh的试样应予以 作废。
(6) 将击实筒放在坚实(最好是水泥混凝土)地面上,取制备好的试样1.8kg 左右(其量应使击实后的试样略高于筒高的1/3,即高出1〜2mm),倒入筒内。 整平其表后稍加压紧,然后按所需击数进行第一层试样的击实(先击98次)。击 实时,击锤应自山铅直落下,落高应为45cm。锤迹必须均匀分布于试样表面。第 一层击实完后,检查该层的高度是否合适,以便调整以后两层的试样用量。用刮 土刀或螺丝刀将已击实层的表面“拉毛”。然后,重复上述做法,进行其余两层 试样的击实。最后一层试样击实后,试样超出试筒顶的高度不得大于6mm,超出 高度过大的试件应该作废。
(7) 卸下套环,用直刮刀沿试筒顶修平压实的试件,表面不平整处用细粒 土修补。取出垫块,称试筒和试件的质量m2并进行湿气养主(如不是石灰或水泥 稳定土,则不需要养生)。
(8) 按步骤6和7制作其余两种试件。只是制作第二种试件时,每层的夯 实次数为50次,制作第三种试件时,每层的夯击次数为30次。
2、泡水测膨胀量汽车千斤顶
(1) 试件经过湿气养生3d后,如为素土,则在试件制成后,取下试件顶面 的破残滤纸,放一张好的滤纸,并在上面安放附有调节装置的多孔板,在板上加 足够的荷载板,使试件面上的压力等于该材料层上路面的压力。
(2) 将试筒与多孔底板一起放在水槽内(先不放水),并用拉杆将模具拉 紧,安装白分表,并读取初读数。
(3) 向水槽内放水,使水自由进到试件的顶和底部。在泡水期间,槽内水 面应保持在试件顶面上大约25mmo通常,试件要泡水96h。
土许
(4)在96h终了时,读取试件上口分表的终读数,并用下式计算膨胀量, 其中原试件高为120mm。
(5)从水槽中取出试件,倒岀试件顶面的水,静置15 min让其排水,然 后卸去附加荷载和多孔板、底板及滤纸,并称量其质量以讣算试件的湿度和 密度的变化。
3、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,调整扁 球座,使贯入杆与此试件顶面全部接触,在贯入杆周圉放置预定数量的半圆荷载 板。
(2) 先在贯入杆上施加45N荷载,然后将测力和测变形的白分表指针都调到 零点。
(3)加荷,使贯入杆以1〜1. 25mm/ min的速度压入试件。记录测力环内
白分表某些整读数(如20、40、60)时的贯入量,并注意使贯入量为250X10 一血 时,能有8个以上的读数。因此,测力环内百分表的笫一个读数应是贯入量为20 X10_:mm左右。总贯入量应超过700 X10_=mmo
白分表某些整读数(如20、40、60)时的贯入量,并注意使贯入量为250X10 一血 时,能有8个以上的读数。因此,测力环内百分表的笫一个读数应是贯入量为20 X10_:mm左右。总贯入量应超过700 X10_=mmo
4、实验数据处理与结果分析
(1)以单位压力(P)为横坐标,贯入量(I)为纵坐标,绘制p-l关系曲线
贯入量•荷载关系曲线
(EE)IWYte
5 4 5 3
4.3.
2
2 5 15 0
1.a
00
10
00
200
00
o
3
o
00
4
xss_
o
00
5
6000
(2) 一般采用贯入量为2.54mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载
比(CBR)o
即:
CB/? = —^-xlOO
7000
式中:CBR 承载比(%)
P 单位压力(kPa)
将p=4588.756Kpa代入,可得:
p 4588.765
CB/? = —xl00 = x 100 = 65.56
7000 7000
(3) 试件的湿密度
m2 -m,
2177
式中:P 试件的湿密度(g/cm3);
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