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土工合成材料CBR法顶破强力测试

2021-09-24 13:51 新闻资讯 已读

  测试方法及适用范围

  顶破强力指在规定条件下,顶压杆以恒定的位移速率顶压土工合成材料试样直至穿透试样,使试样发生破坏下测得的最大顶压力,通常以kN表示。
 

  在工程应用中,土工合成材料被置于两种不同粒径的材料之间,受到粒料的顶压作用,施工中也会受到抛填粒料引起的法向荷载。顶破强度即是反映土工合成材料抵抗垂直于材料平面的法向压力的能力。
 

  顶破试验主要测定土工合成材料(如土工织物、土工膜及土工复合品等)的CBR顶破强力,但不适用于孔径大于10mm的材料。
 

  试验设备及用具

  ①试验机:应具有等速加荷功能,加荷速率可以设定,并能测读加荷过程中的应力、应变量,记录应力一应变曲线。

  ②顶破夹具:顶破夹具应保证试样不滑移或破损。环形夹具内径为150mm±0.5mm,其中心必须在顶压杆的轴线上。

  ③顶压杆:直径为50mm±0.5mm的钢质圆柱体,高度大于100mm,顶端边缘倒成2.5mn±0.2mm半径的圆弧。
 

  试验步骤

  ①试样准备:裁取F300mm的圆形试样5块,试样上不得有影响试验结果的可见疵点。
 

  ②将试样放入环形夹具内,使试样在自然状态下拧紧夹具,以避免试样在顶压过程中滑动或破损。
 

  ③将夹持好试样的环形夹具对中放于试验机上,设定试验机满量程范围,使试样最大顶破强力在满量程拉力的10%-90%范围内,设定顶压杆的下降速度为50mm/min。
 

  ④启动顶破强力试验机,直到试样完全顶破为止,预加张力为20N时,开始记录位移、观察和记录顶破情况,记录顶破强力(N)和顶破位移值(mm)。如土工织物在夹具中有明显滑动,则应剔除此次试验数据,并补做试验至5块。
 

  ⑤计算:计算全部试样最大顶力的平均值。
 

  试验说明

  顶破试验(CBR法)也称圆柱顶破试验,源于土工试验中的CBR试验,即加州承载比(California bearing ratio),是美国加利福尼亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力的试验方法。
 

  试验中应注意顶压杆的顶端边缘做2.5mm半径的圆弧处理,是为了避免较为尖锐的顶端边缘对试验结果造成较大的影响。
 

  对于土工复合材料可能出现顶压力双峰值的情况,第一峰值可以认为是收到顶压后某层材料已经破坏,从材料使用安全的角度,以第一峰值作为试验的顶破强力值。
 

  相关标准

  ①《GB/T 14800—2010土工合成材料静态顶破试验(CBR法)》;

  ②《SL. 235—2012土工合成材料测试规程》;

  ③《JTG E50—2006公路工程土工合成材料试验规程》;

  ④ASTM D6241—14 Standard Test Method for Static Puncture Strength of Geotextiles and Geotextile-Related Products Using a 50mm Probe;

  ⑤ISO 12236:2006 Geosynthetics—static puncture test(CBR test)。

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