ضریب باربری کالیفرنیا C.B.R
نام آزمایش : ضریب باربری کالیفرنیا C.B.R
هدف از آزمایش :
تعيين نسبت مقاومت مكانيكي خاك مورد آزمايش نسبت به مقاومت سنگدانه كاليفرنيادر ازاي نفوذ MM2.5 پيستون دستگاه را گويند
وسايل آزمايش :
دستگاه اعمال نيرو +گريس +قوطي درصد رطوبت +چكش استاندارد+قالب تراكمCBR + وزنه حلقوي سربي معادل سربار+خاك به ميزان لازم عبوري از الك نمرهin4ياin8/3 +آب+گرمخانه + ترازو با دقت 0.1و1 گرم +قطعه فضاساز+جك هيدروليكي جهت بيرون آوردن نمونه +عقربه كرنش ونيرو سنج+سه پايه +صافي +كاغذ صافي
تئوری آزمایش :
آزمایش CBR مقاومت برشی خاک را تحت شرایط کنترل شده درصد رطوبت ووزن مخصوص می دهد.این آزمایش در نهایت یک عدد را به عنوان نسبت باربری می دهد بدیهی است که این عدد برای یک خاک مشخص ثابت نیست وبستگی به شرایط تراکمی ورطوبتی آن خاک دارد.
طبق تعریف CBR یک خاک نسبت نیروی لازم برای فروبردن پیستونی با شکل سرعت وعمق معین در خاک مورد آزمایش به نیروی لازم برای فرو بردن همان پیستون با همان سرعت وبه همان عمق در مصالح استاندارد است . مصالح استاندارد نوعی سنگ شکسته است که بار استانداردی برای نفوذ پیستون استاندارد درآن مورد نیاز است.
آزمایش CBR معمولا روی نمونه هایی انجام میشود که با درصد رطوبت بهینه متراکم شده باشند. تراکم خاک در استاندارد ASTM به دو روش تراکم استاندارد ( D 698 ) وآزمایش تراکم اصلاح شده (D 1557 ) انجام میشود .
تو ضیحات روش تراکم
شماره آزمایش D 698 D 1557
تعداد لایه ها 3 5
تعداد ضربه چکش 56 56
وزن چکش kg 5/2 5/4
از عدد CBR می توان به صورت مقدماتی برای انتخاب خاک لایه های مختلف روسازی راه وفرودگاه استفاده نمود. جدول زیر نمایانگر این مطلب است.
عدد CBR تقسیم بندی موارد استفاده سیستم طبقه بندی
اشتو یونیفاید
3-0 ضعیف خاک بستر A5.A6.A7 OH.CH.MH.OL
3-7 ضعیف تا نسبتا خوب خاک بستر A4.A5.A6.A7 OH.MH.OL.CH
7-20 نسبتا خوب زیر اساس A2.A4.A6.A7 OL.CL.ML.SC.SM.SP
20-50 خوب اساس وزیر اساس A1b.A2-5.A3.A2-6 GM.GC.SW.SM.SP.GP
50< بسیار خوب اساس A1a.A2-4.A3 GW.GM
شرح آزمايش :
این آزمایش به دو صورت خشک واشباع قابل انجام است که در ادامه به شرح روش خشک می پردازیم اما قبل از آن ذکر دو نکته لازم است:
o اگر کلیه ذرات خاک دارای قطری کوچکتر از mm 19 باشد در این حالت مقدار 5/5 کیلوگرم نمونه خشک کافی است.
o چون آزمایش تراکم وcbr محدود به خاکهایی است که اندازه بزرگترین دانه آنها از mm19 کوچکتر است در مورد خاکهای درشت دانه ای که اندازه بزرگترین دانه آنها از mm19 بزرگتر است ابتدا باید با الک کردن قسمت درشتر را از بقیه جدا نمود این عمل باعث میشود که دانه بندی خاک به هم بخورد .اگر به جای وزن آن مقدار از دانه های رد نشده از الک به نمونه خاک بخشی که دانه های آن بین 5 تا mm 19 است اضافه شود دانه بندی به مقدار قابل توجهی اصلاح می شود.
1. 5/5 کیلو گرم خاک را که از الک mm19 گذشته است آماده کنید و در صورت نیاز طبق روش گفته شده خاک را اصلاح نمایید.
2. قبل از انجام تراکم یک نمونه از خاک را برای تعیین درصد رطوبت آن اختیار کنید.
(قاعدتا خاک باید کاملا خشک باشد ).
3. خاک را به رطوبت بهینه به دست آمده ازآزمایشهای تراکم (که قبلا انجام شده است ) برسانید وآن را متراکم کنید.
4. قالب محتوی خاک را وزن کرده سرباری به وزن بیش از 5/4 کیلو گرم را روی آن قرار دهید.
5. مجموعه را روی دستگاه گذاشته آنقدر با چرخاندن دسته آن را بالا بیاورید تا باپیستون متصل به رینگ در تماس قرار گیرد ونیرو سنج تکان بخورد.
6. گیج های نفوذ سنج ونیرو سنج را روی صفر قرار دهید آنگاه با سرعت 27/1 میلی متر در دقیقه دستگاه را بالا بیاورید ودر هر دقیقه نیروسنج را قرائت کنید.
7. این عمل را تا 15 دقیقه ونفوذ تقریبی 5/12 میلی متر ادامه دهید.
8. از زیر قسمت فشرده شده وسط نمونه وزیر آن نمونه هایی جداگانه برای تعیین درصد رطوبت بردارید .
محاسبات :
اطلاعات زیر از آزمایش و اندازه گیری های ذکر شده قابل استنتاج است:
1. وزن مخصوص خشک ( )
که در آن :
: وزن نمونه کوبیده شده در داخل قالب
W : درصد رطوبت خاک که در حقیقت همان درصد رطوبت بهینه است
: حجم خاک داخل قالب می باشد.
2. عدد CBR
بر روی کاغذ میلی متری تغییرات فشار را در برابر فرورفتگی پیستون رسم نمایید. پس از رسم منحنی وتعیین مبدأ آن میتوان به راحتی عدد CBR را که از یکی از دو نسبت زیر حاصل می شود تعیین نمود:
CBR= CBR=
که و عبارتند از فشارهای لازم برای فروبردن 5/2 یا 5 میلی متر از پیستون در خاک و 70 و105 ، فشار های لازم برای فرو بردن پیستون به همان اندازه در مصالح استاندارد است. معمولاً عدد CBR مقدار می باشد ، در صورتی که مقدار بیشتری را نشان دهد آزمایش باید دوباره انجام شود .اگر نتیجه با حالت قبل یکسان به دست آمد ،در آن صورت عدد CBR مقدار خواهد بود.
div div LRC A پيستون تنش
10 4 2.32 0.19244 48.22282
20 5 2.32 0.19244 60.27853
30 7 2.32 0.19244 84.38994
40 9 2.32 0.19244 108.5014
50 10 2.32 0.19244 120.5571
60 11 2.32 0.19244 132.6128
70 12 2.32 0.19244 144.6685
80 13 2.32 0.19244 156.7242
90 14 2.32 0.19244 168.7799
100 15 2.32 0.19244 180.8356
110 16 2.32 0.19244 192.8913
120 17 2.32 0.19244 204.947
130 19 2.32 0.19244 229.0584
140 20 2.32 0.19244 241.1141
150 21 2.32 0.19244 253.1698
160 22 2.32 0.19244 265.2255
170 23 2.32 0.19244 277.2812
180 24 2.32 0.19244 289.3369
190 25 2.32 0.19244 301.3926
200 27 2.32 0.19244 325.5041
210 29 2.32 0.19244 349.6155
220 31 2.32 0.19244 373.7269
230 32 2.32 0.19244 385.7826
240 33 2.32 0.19244 397.8383
250 34 2.32 0.19244 409.894
260 35 2.32 0.19244 421.9497
270 36 2.32 0.19244 434.0054
280 37 2.32 0.19244 446.0611
290 39 2.32 0.19244 470.1725
300 40 2.32 0.19244 482.2282
310 41 2.32 0.19244 494.2839
320 42 2.32 0.19244 506.3396
330 43 2.32 0.19244 518.3953
باتوجه به نمودار خاك خوبي است CBR= ? % CBR=
نتیجه گیری و خطا :
گاهی ممکن است که به علت وجود نقطه عطف ویا به علت خطای ناشی از نا هموار بودن سطح نمونه خاک در محل تماس با پیستون ،لازم باشد که منحنی فشار– فرورفتگی تصحیح شود .در این صورت تعیین CBR خاک باید بعد از تصحیح منحنی انجام شود .
منبع : ایران سازه
راهنمایی برای انجام محاسبات آزمایش هیدرومتری
راهنمایی برای انجام محاسبات آزمایش هیدرومتری، همچنین جداول مربوطه را میتوانید از لینکهای زیر دانلود نمایید.
+ نوشته شده در دوشنبه چهاردهم اسفند ۱۳۹۱ ساعت 0:8 توسط دانلود رایگان مقالات-کتاب: عمران، معماری
|
