承载比（CBR）试验仪操作规程培训课件

承载比（CBR）试验仪操作规程培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01CBR试验仪概述02试验原理与标准依据03试验前准备工作04试件制备流程CONTENTS目录05泡水膨胀量测定06贯入试验操作07试验常见问题与处理08仪器维护保养与安全操作01CBR试验仪概述

CBR试验仪定义与作用CBR试验仪的定义承载比试验仪（Bearingratiotestapparatus），又称CBR试验仪，是用于测定路基、路面基层材料承载能力的土工试验设备。

CBR试验仪的核心组成主要由主机、量力环、贯入杆及加载板等部件组成，具有体积小、出力大、操作方便等特点。

CBR试验仪的适用范围适用于粒径小于40mm的土料及混合料（ASTMD1883标准适用粒径小于19mm材料），通过贯入试验获取承载比值。

CBR试验仪的检测标准检测标准涵盖ASTMD1883和GB/T50123、JTG3430－2020等规范，是土工试验必配仪器之一。主机系统CBR试验仪主要组成部件

主机是CBR试验仪的核心部分，用于提供稳定的加载能力，最大荷载可达30kN或50kN，贯入速度控制为1mm/min，确保试验过程的精准加载。测力与位移测量装置

包含量力环、百分表或位移传感器，用于同步检测贯入阻力和位移量。百分表量程0~10mm共三只，可精确记录试验过程中的力与变形数据。贯入与加载组件

贯入杆直径50±0.05mm，长100mm，端面平整；荷载板共6块，每块质量1.25kg，外径φ150mm，内径φ52mm，用于模拟路面结构附加应力。试筒与辅助部件

试筒采用φ152mm×170mm规格，与重型击实试验试筒一致，配套垫块φ151mm×50mm；另配备多孔板、夯锤（质量4.5kg，落距450mm）及导管等制样工具。CBR试验仪主要技术参数加载与速度参数最大压力可达30kN或50kN，贯入速度为1mm/min，满足ASTMD1883和GB/T50123等规范要求。核心部件规格贯入杆直径50±0.05mm、长100mm；试筒采用φ152mm×170mm规格，与重型击实试验试筒一致。测量与辅助装置配备0~10mm百分表三只，可同步检测贯入阻力、膨胀量；载荷板6块（每块1.25Kg，外径φ150mm）。试样适用范围适用于粒径小于40mm的土料及混合料（ASTMD1883标准适用粒径小于19mm材料）。

CBR试验仪特点与适用范围仪器核心特点承载比试验仪（CBR试验仪）体积小、出力大，操作便捷。其轴向位移测量可通过位移传感器外接显示仪表或百分表直接测量，最大荷载可达30kN或50kN，贯入速度为1mm/min，能同步检测贯入阻力、膨胀量等参数。

主要技术参数试筒采用φ152mm×170mm规格，与重型击实试验试筒一致；贯入杆直径50±0.05mm；配备百分表（0~10mm，三只）、6块载荷板（每块1.25Kg）及多孔板等部件，满足ASTMD1883和GB/T50123等规范要求。

适用材料范围适用于粒径小于40mm的土料及混合料（ASTMD1883标准适用粒径小于19mm材料），包括砂土、水泥稳定土等路基填料，可对其进行承载能力质量控制。

试验标准依据检测标准涵盖ASTMD1883、GB/T50123及JTG3430－2020《公路土工试验规程》，广泛应用于公路、机场跑道等工程中路基土和路面基层材料的承载能力测定。02试验原理与标准依据CBR定义与内涵CBR试验基本原理承载比（CBR）是指试料贯入量达2.5mm或5mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度（7MPa或10.5MPa）的比值，以百分数表示，反映材料抵抗局部荷载压入变形的能力。试验核心模拟场景通过在试筒内按最佳含水率和压实度制备试件，饱水4昼夜模拟材料使用中的最不利状态，施加荷载板模拟路面结构附加应力，以1mm/min速率贯入测定承载能力。关键指标计算方法贯入量2.5mm时CBR=P/7000×100%，5mm时CBR=P/10500×100%（P为单位压力）；若5mmCBR值大于2.5mm时需重做，仍如此则采用5mm结果，符合JTG3430-2020规程要求。

相关标准规范介绍国内核心标准GB/T50123-2019《土工试验方法标准》规定土样粒径应小于20mm；JTG3430—2020《公路土工试验规程》适用于粒径≤40mm（20-40mm颗粒含量≤5%）的材料，明确CBR试验方法及结果处理要求。

国际参考标准ASTMD1883标准适用于粒径小于19mm的材料，AASHTOT193规程为CBR试验提供国际通用方法，我国标准部分参考此规范编制。

行业应用规范《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)、《公路路基施工技术规范》(JTG/T3610-2019)将CBR值作为路基填料选择的核心依据，指导工程设计与质量控制。

CBR值计算方法01贯入量2.5mm时CBR值计算CBR值计算公式为：CBR=P/7000×100%，其中P为贯入量2.5mm时的单位压力（kPa），7000kPa为标准碎石在该贯入量下的标准荷载强度。

02贯入量5.0mm时CBR值计算计算公式为：CBR=P/10500×100%，其中P为贯入量5.0mm时的单位压力（kPa），10500kPa为标准碎石在该贯入量下的标准荷载强度。

03试验结果取值规则若贯入量5mm时的CBR值大于2.5mm时的CBR值，应重新试验；若重试验后仍出现该情况，则采用5mm时的CBR值作为最终结果。

04平行试验结果处理计算3个平行试验的承载比变异系数CV，当CV小于12%时，取3个结果的平均值；当CV大于12%时，去掉偏离大的值后取2个结果的平均值，CBR值结果保留小数点后一位。03试验前准备工作

仪器检查与调试开机运行检查打开电源开关，启动仪器运转，检查手柄进出及转动是否正常，确保设备各部件工作状态良好。

测力系统校准选用合适量程的测力环（如7.5kN、15kN等），确保贯入试验时测力环读数占其量程的1/3以上，保证数据准确性。

贯入杆与试件对中调整将试件放置于升降盘，调整偏球座使贯入杆与试件顶面全面接触，避免偏心加载导致数据偏差。

百分表调零操作在贯入杆上预加45N荷载，然后将测力环及测形变的百分表指针调整至零点，确保初始读数准确。试样制备要求土样预处理将具有代表性的风干试料用木碾捣碎，土团需通过5mm筛孔；用40mm筛筛除超尺寸颗粒，记录其百分数；按四分法取25kg试料分为4份，每份6kg备用。最佳含水率与最大干密度确定按重型击实试验方法测定试料的最佳含水率和最大干密度；浸润时间依土类调整：黏性土≥24h，粉性土12h，砂土6h，天然砂砾2h。试件成型方法采用击实法分层制备：分3层倒入试筒，每层击数30/50/98次（对应95%-100%最大干密度），每层需试样1500-1750g，击实后高出筒高1-2mm；或采用静压法一次成型，按压实度计算试样量。试件修整与质量控制击实后卸除套环，用直刮刀修平试件表面，修补不平整处；取出垫块，称量试筒与试件总质量（m2）；每3个试件取代表性试样测定含水率，确保误差≤1%。试验环境条件控制试验室温湿度要求试验室的温度和湿度应满足试验规程要求，试验前一天应测定并记录试验室的温度和湿度，以保证实验的准确性。试件浸水条件控制向水槽内放水，使水面高出试件顶面25mm，确保试件充分吸水，通常试件需浸泡96小时，模拟材料在使用过程中的不利状态。加载速率控制贯入试验时，加荷速度应控制在1~1.25mm/min，以保证试验数据的可靠性和一致性，符合相关试验规范要求。试验台面要求试验机台面必须洁净平整，确保试件放置平稳，避免因台面不平整导致试件偏心受力，影响试验结果的准确性。所需工具与材料准备主要仪器设备承载比试验仪主机（含量力环、贯入杆、加载板）、试筒（φ152mm×170mm）、多孔板（2块）、百分表（3只，0~10mm）、载荷板（6块，每块1.25kg）、夯锤（4.5kg，行程450mm）、路面材料强度仪或其他载荷装置。试样制备工具圆孔筛（40mm、20mm、5mm）、拌和盘、直尺、滤纸、脱模器、台秤（感量0.1%）、烘箱（50℃）、密闭容器或塑料口袋。辅助材料与环境要求符合要求的土样（最大粒径≤40mm，20~40mm颗粒含量≤5%）、水、水槽（确保水面高出试件顶面25mm）、温度计、湿度计，试验室温度和湿度需满足试验规程要求。04试件制备流程

试样击实方法与步骤

试样制备要求将具有代表性的风干试料用木碾捣碎，土团捣碎至通过5mm筛孔，40mm筛筛除超尺寸颗粒并记录百分数。按四分法取约25kg试料，分成4份，每份6kg，用于击实试验和制件。

最佳含水率与最大干密度确定按重型击实试验方法，测定试料的最佳含水率和最大干密度。根据需要制备三种干密度试件，干密度控制在最大干密度的90%～100%之间，每层击数分别为30次、50次和98次。

试筒装样与击实操作称试筒质量（m1），固定试筒于底板，放入垫块和滤纸，安上套环。分3次倒入试样，每层约1500～1750g，整平后按规定击数击实，击实后试样高出筒高1～2mm。击实完层面“拉毛”，重复操作至所有层完成。

试件修整与质量测定卸下套环，用直刮刀修平试件表面，不平整处用细料修补。取出垫块，称试筒和试件总质量（m2）。每击实3筒试件，取代表性试样测定含水率。试筒装样与夯实操作

试筒准备与称量称试筒本身质量（m1），将试筒固定在底板上，放入垫块并在垫块上放置一张滤纸，安上套环。

试样分层装填根据最大粒径分3-5次倒入试样，三层法每层约1700g，五层法每层约900-1100g，确保击实后试样高出1/3筒高1-2mm。

分层击实操作击实时锤自由垂直落下，锤迹均匀分布。第一层击实后层面“拉毛”，再装下一层。采用重型击实，每层击数根据干密度要求确定（如30、50、98次）。

试筒修平与称量卸下套环，用刮刀沿试筒顶修平试件，表面不平整处用细料修补。取出垫块，称量试筒和试件的质量（m2）。

试件修平与质量称量试件顶面修平处理卸下套环后，用直刮刀沿试筒顶修平击实试件，表面不平整处用细料修补，确保试件顶面平整。

垫块取出操作完成修平后，取出试筒内的垫块，为后续称量做准备。

试筒与试件质量称量称取试筒和试件的总质量（m2），精确至5g，用于后续计算试件密度。05泡水膨胀量测定泡水试验装置安装

试件与多孔板组装在制成的试件顶面放置新滤纸，安装附有调节杆的多孔板，在多孔板上叠加4块荷载板（每块1.25kg），模拟路面结构附加应力。

试筒固定与百分表安装将试筒与多孔板一同放入水槽，用拉杆拉紧模具；安装百分表并读取初始读数，确保测量装置稳固。

浸水条件控制向水槽注水至水面高出试件顶面25mm，保持此水位浸泡96小时，以模拟材料在使用中的最不利水稳状态。

泡水过程控制要点01试件初始状态调整将经过湿气养生的试件放置于装有调节杆的多孔板上，在板上添加足够的荷载板，使试件表面压力等于该材料层上路面的压力。

02水槽安装与初始读数将试筒与多孔板一同放入水槽（先不放水），用拉杆拉紧模具，安装百分表并读取初始读数，确保测量装置稳定。

03水位控制标准向水槽内放水，使水面高出试件顶面25mm，以保证试件充分吸水；泡水期间需持续维持此水位高度。

04浸泡时间要求通常试件需泡水96小时（4昼夜），模拟材料在使用过程中的最不利含水状态，确保试验结果反映实际工况。

05排水与后续处理泡水结束后，取出试件倒去表面水，静置15分钟让其排水，随后卸去附加荷载、多孔板、底板及滤纸，称重以计算湿度和密度变化。01膨胀量读数与计算初始读数记录将试筒与多孔板固定于水槽后安装百分表，在未放水前读取并记录百分表初始读数，作为膨胀量计算基准。02泡水后终读数测量试件浸泡96小时后，读取百分表终读数，期间需保持水面高出试件顶面25mm，确保充分吸水。03膨胀量计算公式膨胀量ΔV=（泡水后试件高度变化/原试件高度）×100%，其中原试件高度为120mm，结果保留一位小数。04数据有效性判定若泡水过程中水面未按要求保持高度或百分表读数异常，需重新进行试验，确保数据准确反映材料膨胀特性。06贯入试验操作贯入试验仪器安装与对中

试件放置与调整将泡水试验终了的试件放到试验仪升降盘上，确保试件稳定放置，避免晃动影响试验结果。贯入杆与测力环对中调整贯入杆与测力环，使其与试件几何中心对中，保证贯入力均匀作用于试件顶面，避免偏心加载。荷载板放置要求在贯入杆周围放置预定数量的载荷板，通常为4块，每块1.25kg，模拟路面结构对路基的附加应力。仪器水平与稳定检查检查试验仪升降盘是否水平，各部件连接是否紧固，确保试验过程中仪器无位移或晃动。荷载施加与数据记录贯入杆对中与荷载板放置将泡水试验终了的试件放到试验仪升降盘上，调整贯入杆与测力环对中，在贯入杆周围放置预定数量的载荷板，通常为4块，每块1.25kg。预加荷载与仪表调零先在贯入杆上用手轮施加45N荷载，使贯入杆与试件顶面紧密接触，然后将测力环及测形变的百分表调整到零点。加载速度控制加荷使贯入杆以1~1.25mm/min的速度压入试件，确保加载速率稳定，避免冲击加载影响试验结果。数据记录要求记录测力百分表某些整读数（如20、40、60等）时的贯入量，特别注意贯入量为2.5mm时应有5个以上读数，总贯入量应超过7mm。

贯入速度控制要求标准贯入速度规定根据规范要求，贯入试验时贯入杆的压入速度应控制在1mm/min至1.25mm/min之间，以确保试验结果的准确性和可重复性。

速度偏差影响贯入速度过快会导致荷载读数偏高，过慢则可能使读数偏低。试验过程中需保持速度稳定，偏差不应超过±0.1mm/min。

速度控制实现方式传统设备通过手动调节手轮控制速度，数显型承载比试验仪采用伺服电机驱动，可实现加载速度无级调节并实时反馈，满足不同试验标准需求。

试验曲线绘制与结果分析P-L关系曲线绘制方法以单位压力（p）为横坐标，贯入量（L）为纵坐标绘制曲线。若曲线起始段为凹曲线，需在变曲率点引切线与纵坐标交于O′点，以O′为修正后原点。

CBR值计算标准贯入量2.5mm时，CBR=（单位压力P/7000）×100%；贯入量5mm时，CBR=（单位压力P/10500）×100%。若5mmCBR值大于2.5mm且重做后仍如此，采用5mm时结果。

平行试验结果处理计算3个平行试验的变异系数CV，若CV＜12%取平均值；若CV≥12%，剔除偏离大值后取剩余2个结果的平均值。CBR值与膨胀量结果保留一位小数。07试验常见问题与处理

测力百分表偏差问题处理偏差产生原因分析制件过程中加入土样时未将表面整平，击锤下落后产生偏心应力，致使试件击实功变化；贯入试验中，未调整偏球座使贯入杆与试件几何对中并顶面全面接触。

对中调整操作要点将试件放入路面材料强度仪升降座时，需调整偏球座，确保贯入杆与试件几何对中并顶面全面接触，避免因接触不良导致测力偏差。

试验过程监测要求试验中需实时观察测力百分表读数，若出现较大数值偏差或一侧百分表停止甚至倒转，应立即停止试验，重新检查对中情况并调整后再继续。

泡水水面高度控制要点规范要求水面高度试验过程中，水槽内水面应高出试件顶面25mm，以确保试件充分吸水，模拟材料在使用过程中的最不利状态。

常见误解与正确操作不应将水面高度误解为高出土面25mm，而应是高出试筒内试件顶面25mm，否则会影响膨胀量和承载比的准确取值。

泡水期间水位保持在96小时泡水期间，需持续监控并维持水面高度，确保试件与水充分接触并保水，避免因水位下降导致试验误差。

数据异常情况分析与解决测力百分表读数偏差现象：两个测力百分表读数数值偏差较大或一侧停止甚至倒转。主要原因：制件时土样表面未整平，击锤产生偏心应力；贯入试验时未调整偏球座，导致贯入杆与试件未几何对中及顶面全面接触。