Cbr試験における実験室用プレス機の機能は何ですか？土壌支持力と路盤安定性の最適化

主な機能は、カリフォルニア支持力比（CBR）試験中に、高精度の実験室用プレス機が、再成形された土壌サンプルに標準化された制御された荷重を印加することです。具体的には、機械は貫入ピストンが厳密に一定の速度で土壌に進入することを保証すると同時に、印加される力と結果としての変位を測定します。

貫入速度を厳密に制御することにより、実験室用プレス機は、土壌の支持力を計算するために必要な正確な応力-貫入データを生成します。このプロセスは、材料の路盤建設への適合性を決定するための技術的基盤となります。

CBR試験のメカニズム

荷重の制御された印加

プレスの主な責任は、貫入ピストンを土壌サンプルに押し込むことです。このサンプルは通常、円筒形のモールド内に収められており、プロジェクトの要件に応じて、浸漬状態または非浸漬状態で試験される場合があります。

一定速度の維持

結果の妥当性を確保するために、プレスは特定の一定の貫入速度（通常は1.27 mm/分）を維持する必要があります。機械の油圧または機械システムは、土壌が提供する抵抗に関係なく、この速度を維持するのに十分な堅牢性が必要です。

同時データ取得

ピストンが土壌に貫入するにつれて、機械は2つの変数、すなわち印加される荷重と貫入の深さを同期して測定することを可能にします。この二重記録は、応力下での材料の挙動をマッピングするために不可欠です。

物理的な力から工学データへ

応力-貫入曲線の生成

プレスによって収集された生データ（荷重対変位）は、応力-貫入曲線をプロットするために使用されます。この数学的表現は、土壌のピーク強度を特定するために使用される主要なツールです。

せん断抵抗の定量化

この試験は、材料の局所せん断変形に対する抵抗能力を測定するように設計されています。高精度のプレスは、この抵抗を正確に定量化するために必要な安定した荷重記録を提供します。

トレードオフの理解

機械剛性への依存性

CBR試験における一般的な落とし穴は、十分な剛性またはパワーを持たないプレスを使用することです。機械フレームがたわんだり、高荷重下でモーターが一定速度を維持するのに苦労したりすると、結果の応力-貫入曲線が歪み、誤った支持力値につながります。

機器対サンプル準備

機械は試験の精度を保証しますが、不適切なサンプル準備を補うことはできません。プレスは、円筒形モールド内の土壌が正しく再成形されていることを前提としています。サンプルの密度が不均一な場合、高精度の機械でさえ、実際の現場条件を反映しないデータを生成します。

目標に合わせた適切な選択

実験室用プレスから得られたデータは、インフラストラクチャの安定性に関する重要な決定を下すために使用されます。

舗装設計が主な焦点である場合：プレスから得られたCBR値を使用して、構造的安定性を確保するために必要な路盤層の厚さを計算します。
材料選択が主な焦点である場合：応力-貫入曲線を使用して、さまざまな土壌源を比較し、せん断変形に対する抵抗が最も高いものを選択します。

高精度のプレスは、生の土壌力学と実行可能な土木工学データの間の架け橋として機能します。

概要表：

特徴	CBR試験における機能	工学的重要性
一定速度	1.27 mm/分の貫入速度を維持	標準化された試験の妥当性を保証
荷重印加	再成形された土壌サンプルにピストンを押し込む	局所せん断変形への抵抗を測定
データ取得	荷重と変位の同期記録	正確な応力-貫入曲線を生成
システム剛性	高圧下でのフレームのたわみを最小限に抑える	信頼性の高い支持力のための歪んだデータを防止

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参考文献

Ricardo Moffat, Felipe A. Villalobos. Experimental Investigation and Analysis of the Influence of Depth and Moisture Content on the Relationship Between Subgrade California Bearing Ratio Tests and Cone Penetration Tests for Pavement Design. DOI: 10.3390/buildings15030345

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .