Ký hiệu D 1883 – 99 HIỆP HỘI THÍ NGHIỆM VÀ VẬT LIỆU HOA KỲ 100 Barr Harbor Dr , West Conshohocken, PA 19428 Tái bản từ Niên giám các Tiêu chuẩn ASTM Bản quyền ASTM Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn CBR (Hệ số chịu tải California) của đất chặt trong phòng thí nghiệmfootnoteRef 1 1 Phương pháp thử nghiệm này theo thẩm quyền của Ủy ban ASTM D18 về Đất và Đá và Tiểu ban D18 08 chịu trách nhiệm trực tiếp về các thử nghiệm kiểm soát đặc biệt và xây dựng Ấn bản hiện hành được thông qua ngày 10 tháng.
Trang 1Ký hiệu: D 1883 – 99
HIỆP HỘI THÍ NGHIỆM VÀ VẬT LIỆU HOA KỲ
100 Barr Harbor Dr., West Conshohocken, PA 19428 Tái bản từ Niên giám các Tiêu chuẩn ASTM Bản quyền ASTM
Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn CBR (Hệ số chịu tải California) của đất chặt trong phòng thí nghiệm 1
Quy chuẩn này được phát hành theo ký hiệu cố định D 1883; số theo sau ký hiệu này chỉ năm bản gốc được phê chuẩn hoặc năm sửa đổi gần nhất trong trường hợp có sửa đổi Số trong dấu ngoặc chỉ năm tái phê chuẩn gần nhất Chữ epsilon (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên tập kể từ lần sửa đổi hoặc tái phê chuẩn gần nhất.
Tiêu chuẩn này đã được các cơ quan của Bộ Quốc Phòng phê chuẩn sử dụng.
1 Phạm vi*
1.1 Phương pháp thử nghiệm này trình bày cách xác định CBR (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênHệ số chịu tải California) của các vật liệu nền đường, lớp móng dưới và lớp móng trên áo đường từ các mẫu chặt trong phòng thí nghiệm Mục đích chủ yếu của phương pháp thử nghiệm này không giới hạn trong phạm vi đánh giá các vật liệu dính kết có kích thước hạt dưới ¾ in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên19mm)
CHÚ Ý 1 – Cơ quan thực hiện thử nghiệm này có thể đánh giá theo Thực hành D3740 Bất kể các báo cáo về độ chính xác và sai lệch trong Quy chuẩn này: Độ chính xác của phương pháp thử nghiệm này phụ thuộc vào năng lực của nhân viên thực hiện thử nghiệm và
sự phù hợp của thiết bị và trang thiết bị được sử dụng Các cơ quan đáp ứng tiêu chí của Thực hành D 3740 thường được công nhận đủ năng lực thử nghiệm phù hợp và khách quan Người
sử dụng phương pháp này lưu ý rằng việc tuân thủ Thực hành D3740 không đảm bảo thử nghiệm tin cậy Thử nghiệm tin cậy phụ thuộc vào nhiều yếu tố; Thực hành D3740 là một cách đánh giá những yếu tố này
1.2 Khi thử nghiệm các vật liệu có kích thước hạt tối đa lớn hơn ¾ in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên19mm), phương pháp thử nghiệm này tạo điều kiện điều chỉnh cấp phối của vật liệu để các vật liệu được sử dụng cho các thử nghiệm tất cả đều lọt sàng ¾ in trong khi tổng phần sỏi (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênLớn hơn số 4 đến 3 in) vẫn không đổi Trong khi về truyền thống phương pháp chuẩn bị mẫu này đã được sử dụng để tránh sai lầm vốn có trong thử nghiệm vật liệu chứa hạt lớn trong dụng cụ thử nghiệm CBR, vật liệu đã hiệu chỉnh có thể có những tính chất độ bền khác nhau đáng kể so với vật liệu ban đầu Tuy nhiên, cơ sở kinh nghiệm lớn đã phát triển bằng việc sử dụng phương pháp thử nghiệm này đối với các vật liệu đã được điều chỉnh cấp phối và các phương pháp thiết kế phù hợp được sử dụng dựa trên những kết quả thử nghiệm bằng cách sử dụng quy trình này 1.3 Thực hành trong quá khứ đã chỉ ra rằng các kết quả CBR của những vật liệu có tỷ lệ lớn hạt được giữ lại trên sàng số 4 khác nhau nhiều hơn so với các vật liệu có hạt nhỏ hơn Do vậy, cần thêm các thử nghiệm đối với những vật liệu này để xác định CBR tin cậy
1.4 Phương pháp thử nghiệm này trình bày cách xác định CBR của một vật liệu ở hàm lượng nước tối ưu hoặc một khoảng hàm lượng nước từ một thử nghiệm độ chặt quy định và một tỷ trọng khô quy định Tỷ trọng khô thường được biểu diễn dưới dạng một tỷ lệ phần trăm của tỷ trọng khô tối đa từ các thử nghiệm độ chặt của các Phương pháp thử nghiệm D
698 hoặc D 1557
1.5 Cơ quan yêu cầu thử nghiệm phải ghi rõ hàm lượng nước hoặc khoảng hàm lượng nước và tỷ trọng khô cần xác định CBR
1
Trang 21.6 Nếu cơ quan yêu cầu thử nghiệm không có quy định nào khác hoặc không chứng minh được là không có ảnh hưởng đến các kết quả thử nghiệm của vật liệu đang được thử nghiệm, toàn bộ mẫu phải được ngâm trước khi xuyên
1.7 Để xác định CBR của các vật liệu chặt tại hiện trường, xem Phương pháp thử nghiệm
D 4429
1.8 Các giá trị được ghi theo đơn vị inch-pound được xem là tiêu chuẩn Các đơn vị tương đương SI nằm trong dấu ngoặc là những giá trị gần đúng
1.9 Quy chuẩn này không nhằm trình bày toàn bộ các vấn đề an toàn, nếu có, liên quan
đến việc sử dụng quy chuẩn này Người dùng quy chuẩn này có trách nhiệm xác định các thực hành về sức khỏe và an toàn phù hợp và xác định khả năng áp dụng các giới hạn quản lý trước khi sử dụng
2 Các tài liệu được tham khảo
2.1 Các tiêu chuẩn ASTM:
D 698 Phương pháp thử nghiệm đặc tính độ chặt trong phòng thí nghiệm của đất bằng cách sử dụng lực tiêu chuẩn (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên12.400 ft-lbf/ft3 (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên600 kN-m/m3))2
D 1557 Phương pháp thử nghiệm đặc tính độ chặt trong phòng thí nghiệm của đất bằng cách sử dụng lực đã hiệu chỉnh (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên56.000 ft-lbf/ft3 (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên2.700 kN-m/m3))2
D 2168 Phương pháp thử nghiệm để hiệu chỉnh các máy đầm đất búa cơ học trong phòng
D 2216 Phương pháp thử nghiệm xác định hàm lượng nước (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênđộ ẩm) của đất và đá trong
D 3740 Thực hành các yêu cầu tối thiểu của các cơ quan tham gia vào thử nghiệm và/hoặc
3 Tóm tắt phương pháp thử nghiệm
3.1 Đối với các thử nghiệm được thực hiện trên các vật liệu được nén tới một hàm lượng nước, chuẩn bị ba mẫu Các mẫu được nén bằng ba lực đầm nén khác nhau để đạt được các tỷ trọng trên và dưới tỷ trọng mong muốn Sau khi để các mẫu hấp thụ nước bằng cách ngâm hoặc xử lý quy định khác như là bảo dưỡng, mỗi mẫu sẽ được xuyên bằng một thanh hình trụ Các kết quả biến dạng (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biêntải trọng) theo độ sâu xuyên được vẽ thành đồ thị để xác định CBR cho từng mẫu CBR tại khối lượng riêng quy định được xác định từ một đồ thị CBR theo tỷ trọng khô
3.2 Đối với các thử nghiệm mà kết quả được xác định đối với một khoảng hàm lượng nước, hãy chuẩn bị loạt các mẫu cho mỗi một trong ba lực đầm nén trong khoảng hàm lượng nước nghiên cứu Các lực đầm nén được lựa chọn để tạo ra các tỷ trọng trên và dưới tỷ trọng mong muốn Sauk hi để các mẫu hấp thụ nước bằng cách ngâm hoặc xử lý quy định khác như bảo dưỡng, đem xuyên từng mẫu Các kết quả được vẽ thành đồ thị để tính CBR cho từng mẫu Vẽ đồ thị mối quan hệ giữa CBR và tỷ trọng của từng hàm lượng nước để xác định CBR tối thiểu đối với khoảng hàm lượng nước nghiên cứu
4 Ý nghĩa và sử dụng
4.1 Phương pháp thử nghiệm này được sử dụng để đánh độ bền tiềm năng của các vật liệu nền đường, lớp móng dưới và lớp móng trên bao gồm các vật liệu tái chế được sử dụng trong
2 Niên giám các tiêu chuẩn ASTM, Quyển 04.08.
Trang 3mặt đường và sân bay Giá trị CBR tính được trong thử nghiệm này là một phần không tách rời của một số phương pháp thử nghiệm thiết kế áo đường mềm
4.2 Đối với các ứng dụng mà tác động của hàm lượng nước nén chặt lên CBR là nhỏ như các vật liệu rời, hạt thô hoặc khi tính đến tác động của các hàm lượng nước nén chặt khác nhau trong quy trình thiết kế, CBR có thể xác định được ở hàm lượng nước tối ưu của lực đầm nén quy định Tỷ trọng khô quy định thường là tỷ lệ nén tối thiểu cho phép trong tiêu chuẩn kỹ thuật nén tại hiện trường của cơ quan sử dụng
4.3 Đối với các ứng dụng mà ảnh hưởng của hàm lượng nước nén chặt lên CBR không xác định hoặc khi cần làm rõ ảnh hưởng của nó, CBR được xác định trong một khoảng hàm lượng nước, thường là khoảng hàm lượng nước cho phép đối với đầm nén tại hiện trường quy định trong tiêu chuẩn kỹ thuật đầm nén tại hiện trường của cơ quan sử dụng
4.4 Các tiêu chí chuẩn bị mẫu thử nghiệm của vật liệu tự dính kết (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênvà khác) mà đạt được cường độ theo thời gian phải dựa trên một đánh giá địa kỹ thuật Theo hướng dẫn của kỹ sư, các vật liệu tự kết dính phải được bảo dưỡng thích hợp cho đến khi có thể đo lường được các
hệ số chịu tải đại diện cho các điều kiện sử dụng dài hạn
5 Dụng cụ
5.1 Máy chất tải – Máy chất tải phải được trang bị một đầu hoặc đế di động chuyển động
ở tốc độ đều (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênkhông xung động) ở 0,05 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên1,27mm)/phút để sử dụng trong việc ép píttông xuyên vào mẫu Máy phải được trang bị thiết bị chỉ báo tải trọng mà có thể đọc được chính xác tới 10 lbf (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên44N) hoặc nhỏ hơn Tải trọng tối thiểu của máy chất tải phải căn cứ vào các yêu cầu được nêu trong Bảng 1
5.2 Khuôn – Khuôn phải là hình trụ kim loại cố định với đường kính trong 6±0,026 in
(ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên152,4± 0,66mm) và độ cao 7±0,018 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên177,8±0,46 mm) Khuôn phải có cổ mở rộng bằng kim loại với độ cao tối thiểu 2,0 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên50,8mm) và một tấm đế bằng kim loại với các lỗ có đường kính tối thiểu hai mươi tám và 1/16 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên1,59mm) cách đều nhau trên tấm trong một chu
vi vòng trong của khuôn Khi được lắp với đĩa đệm ở đáy khuôn, khuôn phải có thể tích trong (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênkhông bao gồm cổ mở rộng) 0,075±0,0009 ft (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên2124 ± 25 cm) Hình 1 minh họa thiết kế khuôn thích hợp Phải sử dụng quy trình hiệu chỉnh để xác định thể tích thực tế của khuôn đã đặt đĩa đệm Các hiệu chỉnh thích hợp được trình bày trong các Phương pháp thử nghiệm D
698 và D 1557
5.3 Đĩa đệm – Một đĩa đệm vòng tròn bằng kim loại (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênxem Hình 1) có đường kính ngoài
tối thiểu 5 15/16 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên150,8mm) giúp đĩa dễ dàng trượt được vào khuôn Đĩa đệm phải cao 2,416±0,005 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên61,37±0,127mm)
5.4 Búa – Búa như quy định trong các Phương pháp thử nghiệm D698 hoặc D 1557 ngoại
trừ trường hợp nếu sử dụng búa cơ học, phải trang bị một đế vòng tròn và trong trường hợp như vậy phải bố trí phương tiện để phân phối nhát búa đều trên bề mặt đất khi đầm trong một khuôn có đường kính 6 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên152,4 mm) Búa cơ học phải được hiệu chỉnh và điều chỉnh theo các Phương pháp thử nghiệm D 2168
5.5 Dụng cụ đo giãn nở - Một tay quay bằng kim loại có thể điều chỉnh và tấm kim loại
được đục lỗ có kết cấu tương tự với kết cấu được minh họa trong Hình 1 Tấm được đục lỗ phải có đường kính từ 5 7/8 đến 5 15/16 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên149,23 đến 150,81 mm) và có các lỗ với đường kính tối thiểu bốn mươi hai và 1/16 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên1,59mm) được phân bố đều trên tấm Cũng cần phải
có một giá ba chân bằng kim loại đỡ đồng hồ đo để đo lượng phình lên trong khi ngâm
5.6 Vật gia trọng – Một hoặc hai vật gia trọng bằng kim loại hình vòng có tổng khối lượng
4,54±0,02kg và các gia trọng bằng kim loại xẻ rãnh mỗi vật gia trọng có khối lượng 2,27±0,02kg Vật gia trọng hình vòng phải có đường kính từ 5 7/8 đến 5 15/16 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên149,23 đến 150,81mm) và có lỗ tâm xấp xỉ 2 1/8 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên53,98 mm)
Trang 45.7 Píttông xuyên – Một píttông bằng kim loại có đường kính 1,954±0,005 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên49,63±0,13
mm) và chiều dài không dưới 4 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên101,6mm) (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênxem Hình 1) Nếu xét từ quan điểm vận hành,
sẽ có lợi để sử dụng một píttông có chiều dài lớn hơn vì có thể sử dụng píttông dài hơn
5.8 Máy đo – Hai máy đo có đồng hồ đọc chính xác tới 0,001 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên0,025mm) với khoảng đo
tối thiểu 0,200
BẢNG 1 Khả năng chịu tải tối thiểu
CBR đo được tối đa Khả năng chịu tải tối thiểu
(ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênlbf) (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênkN)
BẢNG 2 Các đơn vị tương đương hệ mét
Đơn vị
Inch-Pound, in đương hệ mét,Giá trị tương
mm
Đơn vị Inch-Pound, in đương hệ mét,Giá trị tương
mm
Đơn vị Inch-Pound, in đương hệ mét,Giá trị tương
mm
Đơn vị Inch-Pound, lb Giá trị tương đương hệ
mét, kg Đơn vị Inch-Pound, lb Giá trị tương đương hệmét, kg
Trang 510,0 4,54
5.9 Dụng cụ khác – Các dụng cụ thông thường khác như là tô trộn, thước kẻ, cân, bể hoặc
chậu ngâm, lò sấy, giấy lọc bền ướt lọc nhanh, đĩa và sàng 2 in, ¾ in và số 4
6 Mẫu
6.1 Mẫu phải được xử lý và các mẫu để nén phải được chuẩn bị theo các quy trình được trình bày trong các Phương pháp thử nghiệm D 698 hoặc D 1557 đối với nén chặt trong khuôn 6 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên152,4 mm) ngoại trừ như sau:
6.1.1 Nếu toàn bộ vật liệu lọt sàng ¾ in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên19mm), toàn bộ cấp phối phải được sử dụng để chuẩn bị mẫu nén chặt mà không cần điều chỉnh Nếu có vật liệu bị giữ lại trên sàng ¾ in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên19mm), vật liệu bị giữ lại trên sàng ¾ in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên19mm) phải được loại bỏ và thay thế bằng một lượng vật liệu tương đương lọt sàng ¾ in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên19mm) và bị giữ lại trên sàng số 4 thu được bằng cách tách từ các phần mẫu mà không được dùng để thử nghiệm
7 Các mẫu thử nghiệm
7.1 Hệ số chịu tải ở hàm lượng nước tối ưu – Bằng cách sử dụng vật liệu đã được chuẩn bị
như mô tả trong 6.1, thực hiện một thử nghiệm nén chặt đối chứng với đủ số lượng mẫu thử nghiệm để xác định hàm lượng nước tối ưu đối với đất bằng cách sử dụng phương pháp nén chặt được quy định trong các Phương pháp thử nghiệm D 698 hoặc D 1557 Thử nghiệm nén chặt đã thực hiện trước đó trên cùng vật liệu có thể được thay thế cho thử nghiệm nén chặt được mô tả với điều kiện là nếu mẫu chứa vật liệu được giữ lại trên sàng ¾ in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên19mm), sử dụng đất được chuẩn bị như mô tả trong 6.1 (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênChú ý 1)
CHÚ Ý 2 – Tỷ trọng khô tối đa thu được từ một thử nghiệm nén chặt được thực hiện trong khuôn có đường kính
4 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên101,6 mm) có thể lớn hơn tỷ trọng khô tối đa đạt được từ nén chặt trong khuôn nén hoặc khuôn CBR.
7.1.1 Đối với các trường hợp cần xác định CBR ở tỷ trọng khô tối đa 100% và hàm lượng nước tối ưu, nén mẫu bằng cách sử dụng quy trình nén được quy định trong các Phương pháp thử nghiệm D 698 hoặc D 1557 từ đất được chuẩn bị trong ± 0,5 điểm phần trăm hàm lượng nước tối ưu theo Phương pháp thử nghiệm D 2216
CHÚ Ý 3 – Khi tỷ trọng khô tối đa được xác định từ việc nén chặt trong khuôn 4 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên101,6mm), cần nén các mẫu như mô tả trong 7.1.2 bằng cách sử dụng 75 nhát búa mỗi lớp hoặc một giá trị khác đủ để tạo ra một mẫu có khối lượng riêng bằng hoặc lớn hơn khối lượng riêng được yêu cầu.
7.1.2 Khi cần xác định CBR ở hàm lượng nước tối ưu và tỷ lệ phần trăm tỷ trọng khô tối
đa, nén ba mẫu từ đất được chuẩn bị trong ±0,5 điểm phần trăm hàm lượng nước tối ưu và bằng cách sử dụng phương pháp đầm nén như quy định nhưng sử dụng với số lượng nhát búa trên mỗi lớp khác nhau cho mỗi mẫu Số lượng nhát búa mỗi lớp phải được thay đổi khi cần thiết để chuẩn bị các mẫu có tỷ trọng trên và dưới giá trị mong muốn Thông thường, nếu cần xác định CBR của đất ở 95% tỷ trọng khô tối đa, sử dụng các mẫu được nén chặt với số lượng nhát búa mỗi lớp lần lượt 56, 25 và 10 Phải thực hiện xuyên trên từng mẫu này
Trang 6Khuôn có cổ mở rộng & đĩa đệm
Vật liệu: Thép
Đĩa đệm Vật liệu: Thép Vật gia trọng chất thêmVật liệu: Thép
Vật gia trọng chất thêm Vật liệu: Thép
Tay quay điều chỉnh & Tấm Vật liệu: Đồng
42 lỗ khoan Cách đều Đường kính 1/16 in
Píttông xuyên Vật liệu: Thép
Kẹp đồng hồ đo
GIÁ BA CHÂN VÀ ĐỒNG HỒ ĐO
28 lỗ cách đều Đường kính 1/16 in
CHÚ Ý 1 – Xem Bảng 2 các giá trị tương đương hệ mét
HÌNH 1 Dụng cụ thử nghiệm hệ số chịu tải
7.2 Hệ số chịu tải trong một khoảng hàm lượng nước – Chuẩn bị các mẫu theo cách tương
tự như cách đã được mô tả trong 7.1 ngoại trừ mẫu được sử dụng để vẽ đồ thị nén chặt phải được xuyên Ngoài ra, phải minh họa toàn bộ mối quan hệ hàm lượng nước – tỷ trọng đối với các lớp nén 25 nhát búa và 10 nhát búa mỗi lớp và phải xuyên từng mẫu thử nghiệm đã nén Thực hiện toàn bộ công đoạn nén trong khuôn CBR Trong các trường hợp khi tỷ trọng quy định ở mức hoặc gần 100% tỷ trọng khô tối đa, cần tính đến lực đầm nén lớn hơn 56 nhát búa mỗi lớp (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênChú ý 3)
CHÚ Ý 4 – Đồ thị bán lôga giữa tỷ trọng khô và lực đầm nén thường biểu thị một mối quan hệ đường thẳng khi lực đầm nén tính theo ft-lb/ft 3 được vẽ đồ thị trên thang lôga Loại đồ thị này hữu ích trong việc xác định lực đầm nén và số lượng nhát búa mỗi lớp cần thiết để phù hợp với tỷ trọng khô quy định và khoảng hàm lượng nước.
7.2.1 Nếu cần ngâm mẫu, lấy một mẫu vật liệu đại diện để tính độ ẩm khi bắt đầu nén và một mẫu khác của vật liệu còn lại sau khi nén Sử dụng Phương pháp thử nghiệm D2216 để xác định hàm lượng độ ẩm Nếu mẫu không được ngâm, lấy mẫu hàm lượng độ ẩm theo các Phương pháp thử nghiệm D 698 hoặc D 1557 nếu cần xác định hàm lượng độ ẩm trung bình 7.2.2 Kẹp khuôn (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biêncó gắn cổ mở rộng) vào tấm đế có lỗ gắn tay kéo hướng xuống Chèn đĩa đệm lên tấm đế và đặt đĩa giấy lọc lên trên đĩa đệm Nén chặt hỗn hợp đất – nước vào khuôn theo 7.1, 7.1.1 hoặc 7.1.2
7.2.3 Tháo cổ mở rộng và cẩn thận đẽo gọt đất đã nén bằng với đỉnh của khuôn bằng thước kẻ Vá bằng vật liệu kích hạt mịn cho bất kỳ lỗ mà có thể tạo thành trong bề mặt bằng cách loại bỏ vật liệu thô Tháo tấm đế được đục lỗ và đĩa đệm, cân và ghi khối lượng của khuôn cộng với đất đã nén Đặt đĩa giấy lọc thô lên tấm đế đục lỗ, lộn ngược khuôn và đất đã nén và kẹp tấm đế đục lỗ vào khuôn với đất đã nén tiếp xúc với giấy lọc
7.2.4 Đặt các vật gia trọng chất thêm lên tấm đục lỗ và cụm tay quay điều chỉnh và từ từ
hạ lên mẫu đất đã nén trong khuôn Đặt tải chất thêm bằng với khối lượng vật liệu móng và áo đường trong khoảng 2,27 kg (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên5 lb) nhưng tổng khối lượng được sử dụng trong mọi trường hợp không được dưới 4,54 kg (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên10 lb) Nếu không có quy định khối lượng áo đường, sử dụng khối lượng 4,54 kg Ngâm khuôn và các vật gia trọng vào nước đồng thời đảm bảo nước tiếp
Trang 7Độ xuyên 0,2” hiệu chỉnh
Độ xuyên 0,1” hiệu chỉnh
Đã hiệu chỉnh đối với hình dạng lõm hướng lên
Đã hiệu chỉnh đối với độ nhô bề mặt
Không yêu cầu hiệu chỉnh
xúc với đỉnh và đáy mẫu Đo độ phình lần đầu và ngâm mẫu khoảng 96 h Duy trì mực nước không đổi trong giai đoạn này Cho phép ngâm trong thời gian ngắn hơn đối với đất hạn mịn hoặc đất rời dễ hấp thụ hơi ẩm nếu các thử nghiệm cho thấy thời gian ngâm ngắn hơn không ảnh hưởng đến các kết quả Khi hết 96 h, tiến hành đo độ phình lần cuối và ghi độ phình dưới dạng tỷ lệ phần trăm độ cao ban đầu của mẫu
7.2.5 Đổ bỏ nước tự do và để mẫu ráo khoảng 15 phút Cẩn thận không làm ảnh hưởng đến bề mặt của mẫu trong khi đổ bỏ nước Có thể cần nghiêng mẫu để loại bỏ nước mặt Lấy các vật gia trọng, tấm đục lỗ và giấy lọc ra, xác định và ghi khối lượng
8 Quy trình thử tải trọng
8.1 Đặt một vật gia trọng chất thêm lên mẫu đủ để tạo ra một cường độ tải trọng bằng với khối lượng của vật liệu móng Nếu không quy định khối lượng áo đường, sử dụng khối lượng 4,54 kg Nếu mẫu đã được ngâm trước đó, tải chất thêm phải bằng với tải đã được sử dụng trong giai đoạn ngâm Để tránh sự trồi lên của đất vào lỗ của các vật gia trọng chất thêm, đặt vật gia trọng hình vòng 2,27kg lên mặt đất trước khi đặt píttông xuyên, sau đó đặt phần còn lại của các vật gia trọng chất thêm
ĐỘ XUYÊN TÍNH THEO INCH
CHÚ Ý 1 – Xem Bảng 2 các đơn vị tương đương hệ mét
HÌNH 2 Điều chỉnh đồ thị tải trọng – độ xuyên
8.2 Lắp píttông xuyên với tải trọng nhỏ nhất có thể nhưng không quá 10 lbf (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên44N) trong bất cứ trường hợp nào Thiết lập cả máy đo biến dạng và máy đo độ xuyên về không Tải trọng ban đầu được yêu cầu để đảm bảo lắp thỏa mãn píttông và phải được coi là tải trọng không khi xác định mối quan hệ tải trọng – độ xuyên Gắn máy đo biến dạng vào thiết bị đo tải trọng nếu có thể; trong mọi trường hợp không được gắn nó vào các thanh đỡ máy thử nghiệm (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênchân)
CHÚ Ý 5 - Ở các tải trọng cao, các thanh đỡ có thể xoắn và ảnh hưởng đến chỉ số của máy đo độ xuyên Đảm bảo độ sâu của píttông xuyên là một trong những cách kiểm tra chỉ số biến dạng lỗi.
Trang 856 nhát búa mỗi lớp
25 nhát búa mỗi lớp CBR đối với
tỷ trọng khô mong muốn
10nhát búa mỗi lớp
Tỷ trọng khô khi đúc – PCF HÌNH 3 Tỷ trọng khô theo CBR
8.3 Đặt tải trọng lên píttông xuyên để tốc độ xuyên xấp xỉ 0,05 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên1,27mm)/phút Ghi các chỉ số tải trọng ở các độ xuyên 0,025 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên0,64mm), 0,050 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên1,27 mm), 0,075 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên1,91 mm), 0,100 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên2,54mm), 0,125 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên3,18 mm), 0,150 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên3,81 mm), 0,175 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên4,45mm), 0,200 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên5,08 mm), 0,300 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên7,62 mm), 0,400 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên10,16 mm) và 0,500 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên12,70 mm) Ghi tải trọng và
độ xuyên tối đa nếu xảy ra đối với một độ xuyên không dưới 0,500 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên12,70 mm) Với các thiết bị chất tải thủ công, có thể cần ghi các chỉ số tải trọng trong các khoảng thời gian ngắn hơn để kiểm soát tốc độ xuyên Đo độ sâu xuyên píttông vào đất bằng cách cắm một thước vào vết lõm và đo khoảng cách từ đỉnh đất tới đáy lõm Nếu độ sâu không sát với độ sâu của máy đo độ xuyên, phải xác định nguyên nhân và thử nghiệm một mẫu mới
8.4 Lấy đất ra khỏi khuôn và xác định hàm lượng độ ẩm của lớp 1 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên25,4 mm) trên cùng Lấy mẫu hàm lượng độ ẩm theo các Phương pháp thửu nghiệm D 698 hoặc D 1557 nếu cần xác định hàm lượng độ ẩm trung bình Mỗi mẫu hàm lượng độ ẩm phải có khối lượng không dưới 100g đối với đất hạt mịn hoặc không dưới 500g đối với đất rời
CHÚ Ý 6 – Các chỉ số tải trọng ở các độ xuyên trên 0,300 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên7,6 mm) có thể được bỏ qua nếu đã đạt đến tải trọng của máy thử nghiệm.
9 Tính toán
9.1 Đồ thị Tải trọng – Độ xuyên – Tính toán áp lực xuyên theo đơn vị pound trên mỗi inch
vuông hoặc megapascal và vẽ đồ thị áp lực – độ xuyên Trong một số trường hợp, đồ thị áp lực – độ xuyên có thể band dầu lõm theo hướng lên bởi vì độ không đều bề mặt hoặc các nguyên nhân khác và trong những trường hợp như vậy, điểm không sẽ được điều chỉnh như minh họa trong Hình 2
CHÚ Ý 7 – Hình 2 sẽ được sử dụng như một ví dụ điều chỉnh các đồ thị tải trọng – độ xuyên Nó không ám chỉ rằng độ xuyên 0,2 in luôn lớn hơn độ xuyên 0,1 in
9.2 Hệ số chịu tải – Bằng cách sử dụng các giá trị áp lực đã hiệu chỉnh được lấy từ đồ thị
áp lực – độ xuyên đối với các độ xuyên 0,100 (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên2,54 mm) và 0,200 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên5,08 mm), tính các hệ
số chịu tải của từng độ xuyên bằng cách chia các giá trị áp lực đã hiệu chỉnh cho các giá trị áp lực tiêu chuẩn lần lượt là 1000 psi (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên6,9 MPa) và 1500 psi (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên10,3 MPa) và nhân với 100 Ngoài
ra, tính các hệ số chịu tải đối với áp lực tối đa nếu độ xuyên nhỏ hơn 0,200 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên5,08 mm) bằng cách nội suy áp lực tiêu chuẩn Hệ số chịu tải tính toán được đối với đất thường là hệ số ở độ xuyên 0,100 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên2,54 mm) Khi hệ số ở độ xuyên 0,200 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên5,08 mm) lớn hơn, tiến hành lại
Trang 9Hàm lượng độ ẩm đúc khuôn % khối lượng khô
Khối lượng riêng khô đã đúc khuôn lb/ft3
95% khối lượng riêng khô đã đúc khuôn
Sét bùn (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênCL)
LI = 37
PI = 14
95% khối lượng riêng khô đã đúc khuôn
thử nghiệm Nếu thử nghiệm kiểm tra cho kết quả tương tự, hãy sử dụng hệ số chịu tải ở độ xuyên 0,200 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên5,08 mm)
CHÚ Ý 8 – Nếu cần tính toán giá trị hệ số chịu tải ở các độ xuyên 0,300 (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên7,62mm), 0,400 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên10,16mm) và 0,500 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên12,7mm), chia các giá trị áp lực hiệu chỉnh của những độ xuyên này cho lần lượt các áp lực tiêu chuẩn
1900 psi (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên13,1 MPa), 2300 psi (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên15,9 MPa), 2600 psi (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên17,9 MPa) và nhân với 100.
GHI CHÚ
56 NHÁT BÚA MỖI LỚP
25 NHÁT BÚA MỖI LỚP
10 NHÁT BÚA MỖI LỚP
CHÚ Ý 1 – Tải chất thêm = 50 lb ngâm và xuyên Toàn bộ các mẫu được ngâm đỉnh và đáy trong bốn ngày Toàn bộ các mẫu được đầm nén thành 5 lớp, búa 10 lb, độ cao thả búa 18 in vào khuôn CBR.
HÌNH 4 Xác định CBR đối với khoảng hàm lượng nước và Tỷ trọng khô tối thiểu
9.3 Thiết kế CBR cho một hàm lượng nước – Bằng cách sử dụng dữ liệu thu được từ ba
mẫu, vẽ đồ thị mối quan hệ giữa CBR và tỷ trọng khô đúc như minh họa trong Hình 3 Xác định CBR thiết kế ở tỷ lệ phần trăm tỷ trọng khô tối đa được yêu cầu
9.4 Thiết kế CBR cho một khoảng hàm lượng nước – Vẽ đồ thị dữ liệu từ các thử nghiệm
tại ba lực đầm nén như minh họa trong Hình 4 Dữ liệu được vẽ đồ thị như đã nêu biểu diễn
sự đáp ứng của đất trên khoảng hàm lượng nước chỉ định Chọn CBR cần ghi là CBR thấp nhất trong khoảng hàm lượng nước chỉ định có tỷ trọng khô giữa tỷ trọng khô tối thiểu quy định và tỷ trọng khô được tạo ra bởi nén trong khoảng hàm lượng nước
10 Báo cáo
10.1 Báo cáo bao gồm những thông tin sau đây:
Trang 1010.1.1 Phương pháp được sử dụng để chuẩn bị và nén mẫu: các Phương pháp thử nghiệm
D 698 hoặc D 1557 hoặc khác cùng với mô tả phương pháp
10.1.2 Điều kiện của mẫu (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênchưa ngâm hoặc đã ngâm)
10.1.3 Tỷ trọng khô (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biêntỷ trọng) của mẫu trước khi ngâm, kg/m3 (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênlb/ft3)
10.1.4 Tỷ trọng khô (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biêntỷ trọng) của mẫu sau khi ngâm, kg/m3 (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênlb/ft3)
10.1.5 Hàm lượng ẩm của mẫu tính theo phần trăm:
10.1.5.1 Trước khi nén
10.1.5.2 Sau khi nén
10.1.5.3 Lớp 1 in (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên25,4mm) trên cùng sau khi ngâm
10.1.5.4 Trung bình sau khi ngâm
10.1.6 Độ phình (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biêntỷ lệ phần trăm độ cao ban đầu)
10.1.7 Hệ số chịu tải của mẫu (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênchưa ngâm hoặc đã ngâm), phần trăm
10.1.8 Lượng chất tải thêm
10.1.9 Bất kỳ chuẩn bị mẫu đặc biệt và quy trình thử nghiệm (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênchẳng hạn: đối với các vật liệu tự dính kết)
10.1.10 Nhận biết mẫu (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênvị trí, mã số khoan,…)
10.1.11 Bất kỳ thử nghiệm cần thiết đã thực hiện để xác định mẫu như là: phân loại đất theo Phương pháp thử nghiệm D 2487, phân loại bằng trực quan theo Thực hành D 2488, các giới hạn Atterberg theo Phương pháp thử nghiệm D 4318, cấp phối theo Phương pháp D 422,
…
10.1.12 Tỷ lệ phần trăm vật liệu bị giữ lại trên sàng 19mm đối với những trường hợp sử dụng sàng thô và thay thế
11 Độ chính xác và sai lệch
11.1 Hiện chưa có phương pháp nào cung cấp giá trị tuyệt đối về sức chịu tải của đất tính được từ phương pháp thử nghiệm này; do đó, chưa thể có đánh giá về độ sai lệch
11.2 Hiện tại chưa có đủ dữ liệu để xác định độ chính xác của phương pháp thử nghiệm này Người sử dụng được khuyến khích nộp dữ liệu lên tiểu ban để bổ sung vào báo cáo Một người dùng sau bảy lần thực hiện thử nghiệm đã xác định được IS% là 8,2% (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênnén theo Phương pháp thử nghiệm D 698) và 5,9% (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biênnén theo Phương pháp thử nghiệm D 1557) Xem Phụ lục X1 đối với dữ liệu được sử dụng
12 Từ khóa
12.1 Quy chuẩn này được lập chỉ mục theo các thuật ngữ sau:
PHỤ LỤC (Thông tin không bắt buộc)
