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土工合成材料CBR法頂破強(qiáng)力測(cè)試
測(cè)試方法及適用范圍
頂破強(qiáng)力指在規(guī)定條件下，頂壓桿以恒定的位移速率頂壓土工合成材料試樣直至穿透試樣，使試樣發(fā)生破壞下測(cè)得的最大頂壓力，通常以kN表示。
在工程應(yīng)用中，土工合成材料被置于兩種不同粒徑的材料之間，受到粒料的頂壓作用，施工中也會(huì)受到拋填粒料引起的法向荷載。頂破強(qiáng)度即是反映土工合成材料抵抗垂直于材料平面的法向壓力的能力。
頂破試驗(yàn)主要測(cè)定土工合成材料(如土工織物、土工膜及土工復(fù)合品等)的CBR頂破強(qiáng)力，但不適用于孔徑大于10mm的材料。
試驗(yàn)設(shè)備及用具
①試驗(yàn)機(jī)：應(yīng)具有等速加荷功能，加荷速率可以設(shè)定，并能測(cè)讀加荷過程中的應(yīng)力、應(yīng)變量，記錄應(yīng)力一應(yīng)變曲線。
②頂破夾具：頂破夾具應(yīng)保證試樣不滑移或破損。環(huán)形夾具內(nèi)徑為150mm±0.5mm，其中心必須在頂壓桿的軸線上。
③頂壓桿：直徑為50mm±0.5mm的鋼質(zhì)圓柱體,高度大于100mm，頂端邊緣倒成2.5mn±0.2mm半徑的圓弧。
試驗(yàn)步驟
①試樣準(zhǔn)備：裁取F300mm的圓形試樣5塊，試樣上不得有影響試驗(yàn)結(jié)果的可見疵點(diǎn)。
②將試樣放入環(huán)形夾具內(nèi)，使試樣在自然狀態(tài)下擰緊夾具，以避免試樣在頂壓過程中滑動(dòng)或破損。
③將夾持好試樣的環(huán)形夾具對(duì)中放于試驗(yàn)機(jī)上，設(shè)定試驗(yàn)機(jī)滿量程范圍，使試樣最大頂破強(qiáng)力在滿量程拉力的10%-90%范圍內(nèi)，設(shè)定頂壓桿的下降速度為50mm/min。
④啟動(dòng)頂破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)，直到試樣*頂破為止，預(yù)加張力為20N時(shí)，開始記錄位移、觀察和記錄頂破情況，記錄頂破強(qiáng)力(N)和頂破位移值(mm)。如土工織物在夾具中有明顯滑動(dòng)，則應(yīng)剔除此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并補(bǔ)做試驗(yàn)至5塊。
⑤計(jì)算：計(jì)算全部試樣最大頂力的平均值。
試驗(yàn)說明
頂破試驗(yàn)(CBR法)也稱圓柱頂破試驗(yàn)，源于土工試驗(yàn)中的CBR試驗(yàn)，即加州承載比(Californiabearingratio)，是美國(guó)加利福尼亞州提出的一種評(píng)定土基及路面材料承載能力的試驗(yàn)方法。
試驗(yàn)中應(yīng)注意頂壓桿的頂端邊緣做2.5mm半徑的圓弧處理，是為了避免較為尖銳的頂端邊緣對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成較大的影響。
對(duì)于土工復(fù)合材料可能出現(xiàn)頂壓力雙峰值的情況，第一峰值可以認(rèn)為是收到頂壓后某層材料已經(jīng)破壞，從材料使用安全的角度，以第一峰值作為試驗(yàn)的頂破強(qiáng)力值。