Was ist das Kalifornische Tragfähigkeitsverhältnis (CBR)?

Was der Versuch misst

Das Kalifornische Tragfähigkeitsverhältnis (CBR) ist ein Eindringversuch, der die Festigkeit eines Bodens mit der Festigkeit von genormtem Schotter vergleicht. Das Ergebnis ist ein Prozentwert. Der Versuch drückt einen Stempel mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in das Material. Die FAA nennt ein Beispiel: Ein CBR von 15 bedeutet 15 Prozent des Widerstands von genormtem Kalksteinschotter.

Ablauf des Laborversuchs

Die FAA verlangt Labor-CBR-Versuche nach ASTM D1883. Die Probe ist Material von der Baustelle, das auf die Feuchte und Dichte aufbereitet und verdichtet wird, die der Einbau erreichen wird. Die Probe wird vor dem Versuch eingeweicht.

Nach ASTM D1883 drückt der Versuch einen Stempel mit etwa 49,6 mm Durchmesser mit 1,27 mm pro Minute in die Probe. Eine Auflast von mindestens 4,54 kg liegt auf der Probe, und das Einweichen dauert 96 Stunden. Der CBR ist das Verhältnis der gemessenen Last zur Normlast bei 2,54 mm und bei 5,08 mm Eindringtiefe. Ist der Wert bei 5,08 mm höher, wiederholt das Labor den Versuch.

CBR-Versuche lassen sich bei kiesigen Materialien schwer auswerten. Die Form hält den Kies fest, und das Ergebnis fällt zu hoch aus. Für Kies und kiesige Böden begrenzt die FAA den Untergrundmodul E auf 50 000 psi, was einem CBR von 33 entspricht. In der Regel reichen drei CBR-Versuche je wesentlicher Bodenart aus.

Verwendung des CBR bei der Bemessung von Flugplatzbefestigungen

Bei flexiblen Befestigungen ist der CBR die übliche Angabe für die Untergrundfestigkeit. Die FAA rechnet ihn mit E = 1 500 x CBR (E in psi) in einen Elastizitätsmodul um, den FAARFIELD für die Dickenbemessung verwendet.

Einige Grenzwerte verwenden den CBR direkt:

• Liegt der mittlere CBR des Untergrunds unter 5, empfiehlt die FAA, den Untergrund zu verbessern. Unter 3 fordert die FAA eine Verbesserung.
• Eine flexible Befestigung braucht eine Unterbauschicht auf Untergründen mit einem CBR unter 20. Die Standard-Unterbauschicht (Item P-154) muss einen CBR von mindestens 20 haben.
• Die EASA führt im ACN-PCN-Verfahren vier Festigkeitskategorien des Untergrunds für flexible Befestigungen auf. Sie verwenden CBR 15 (A), 10 (B), 6 (C) und 3 (D).
• Die Leitlinien der EASA sagen, dass der Boden 15 cm unter der Oberfläche des Pistenstreifens einen CBR von 15 bis 20 haben soll. Das verhindert Schäden am Bugfahrwerk.

Herkunft

O. J. Porter von der kalifornischen Straßenbaubehörde entwickelte den Versuch. Im Zweiten Weltkrieg übernahm das Corps of Engineers ihn für flexible Flugplatzbefestigungen. Ein Aufsatz des Highway Research Board von 1942 beschreibt diese Übernahme.

Schätzung vor Ort

Das dynamische Kegelpenetrometer (DCP) liefert vor Ort eine Schätzung des CBR. Die FAA gibt für die meisten Böden CBR = 292 / DCP^1,12 an, mit DCP in mm pro Schlag.