Čo je kalifornský pomer únosnosti (CBR)?
Čo skúška meria
Kalifornský pomer únosnosti (CBR) je penetračná skúška, ktorá porovnáva pevnosť zeminy so pevnosťou štandardného drveného kameňa. Výsledkom je percento. Skúška zatláča piest do materiálu rovnomernou rýchlosťou. FAA uvádza príklad: CBR 15 znamená 15 % odporu štandardného drveného vápenca.
Ako prebieha laboratórna skúška
FAA vyžaduje laboratórne skúšky CBR podľa ASTM D1883. Vzorka je materiál z miesta stavby, znovu zhutnený na vlhkosť a hustotu, aké dosiahne stavba. Pred skúškou sa vzorka nechá nasiaknuť.
Podľa ASTM D1883 skúška zatláča do vzorky piest s priemerom približne 49,6 mm rýchlosťou 1,27 mm za minútu. Na vzorku pôsobí prítaž najmenej 4,54 kg a nasiaknutie trvá 96 hodín. CBR je pomer nameraného zaťaženia k štandardnému zaťaženiu pri prieniku 2,54 mm a 5,08 mm. Ak je hodnota pri 5,08 mm vyššia, laboratórium skúšku zopakuje.
Skúšky CBR sa na štrkoch ťažko interpretujú. Forma obmedzuje štrk a výsledok vychádza príliš vysoký. Pre štrk a štrkovité zeminy FAA obmedzuje modul pružnosti podložia E na 50 000 psi, čo zodpovedá CBR 33. Vo všeobecnosti stačia tri skúšky CBR na každý hlavný typ zeminy.
Ako sa CBR používa pri navrhovaní letiskových vozoviek
Pri ohybových vozovkách je CBR obvyklý spôsob opisu pevnosti podložia. FAA ho prepočítava na modul pružnosti podľa vzťahu E = 1 500 x CBR (E v psi), ktorý FAARFIELD používa pri navrhovaní hrúbky.
Niektoré limity používajú CBR priamo:
- Ak je priemerné CBR podložia pod 5, FAA odporúča podložie zlepšiť. Pod 3 FAA uvádza, že ho treba zlepšiť.
- Ohybová vozovka potrebuje podkladovú vrstvu na podloží s CBR pod 20. Štandardná podkladová vrstva (položka P-154) musí mať CBR najmenej 20.
- EASA uvádza štyri kategórie pevnosti podložia pre ohybové vozovky v metóde ACN-PCN. Používajú CBR 15 (A), 10 (B), 6 (C) a 3 (D).
- Usmernenie EASA uvádza, že zemina 15 cm pod povrchom pásu dráhy má mať CBR 15 až 20. Tým sa predchádza poškodeniu predného podvozku.
Pôvod
O. J. Porter z kalifornského ministerstva diaľnic túto skúšku vyvinul. Počas druhej svetovej vojny ju zbor inžinierov (Corps of Engineers) prijal pre ohybové letiskové vozovky. Štúdia Highway Research Board z roku 1942 toto prijatie opisuje.
Odhad na mieste
Dynamický kužeľový penetrometer (DCP) dáva odhad CBR na mieste. FAA uvádza CBR = 292 / DCP^1,12 pre väčšinu zemín, kde DCP je v mm na úder.
Často kladené otázky
- Čo znamená CBR 15?
- CBR 15 znamená, že materiál kladie 15 % odporu voči prieniku, aký kladie štandardný drvený vápenec. FAA uvádza tento príklad v AC 150/5320-6G. Vyššie CBR znamená pevnejší materiál.
- Prečo sa pred skúškou CBR vzorka nechá nasiaknuť?
- Nasiaknutá vzorka simuluje vozovku v prevádzke. FAA uvádza, že základy vozoviek dosiahnu takmer úplné nasýtenie približne za 3 roky. Nasiaknutý CBR tiež zodpovedá najhoršiemu obdobiu roka, napríklad jarnému odmrznutiu alebo obdobiu po búrke. ASTM D1883 nechá vzorku nasiaknuť 96 hodín (4 dni).
- Ako súvisí CBR s modulom pružnosti?
- Pre jemnozrnné zeminy, ktoré nenabobtnávajú, FAA odhaduje modul pružnosti E ako 1 500-násobok CBR v psi alebo 10-násobok CBR v MPa. Vzťah je približný. FAARFIELD používa E a hodnotu CBR na E prepočítava touto rovnicou.
- Dá sa CBR odhadnúť na mieste?
- Áno. Dynamický kužeľový penetrometer (DCP) dáva prienik v milimetroch na úder a FAA ho koreluje s CBR. Pre väčšinu zemín platí CBR = 292 / DCP^1,12, kde DCP je v mm na úder. Iná rovnica platí pre ílovité zeminy s nízkou plasticitou (CL) s CBR pod 10 a pre ílovité zeminy s vysokou plasticitou (CH).
Referencie
- faa-ac-150-5320-6g
- AC 150/5320-6G, Airport Pavement Design and Evaluation FAA
- faa-ac-150-5370-10h
- AC 150/5370-10H, Standard Specifications for Construction of Airports FAA
- faa-ac-150-5335-5d
- AC 150/5335-5D, Standardized Method of Reporting Airport Pavement Strength: ACR-PCR FAA
- easa-ear-aerodromes
- Easy Access Rules for Aerodromes (Regulation (EU) No 139/2014), consolidated edition of March 2026 EASA
- nicet-astm-d1883-checklist
- Performance Examination Checklist, Soils: ASTM D1883-16 (California Bearing Ratio of Laboratory-Compacted Soils) NICET
- hrb-1942-middlebrooks-bertram
- Soil Tests for Design of Runway Pavements (Middlebrooks and Bertram), Proceedings of the Highway Research Board, Vol. 22 Highway Research Board, 1942
Toto je referenčný záznam. TarmacView poskytuje služby dronovej inšpekcie a nepredáva vybavenie ani materiály opísané v tomto slovníku.
