CBR(California Bearing Ratio)시험 (KS F 2320)

 ■ 실내CBR(캘리포니아 지지력비 ; California Bearing ratio) KS F 2320
1. 개요

CBR 시험은 캘리포니아 지지력비라고 하며 시험 조건과 합치하게 만든 공시체에 지름 5cm의 피스톤을 어떤 깊이까지 관입시키는데, 소요되는 시험 단위 하중을 표준 단위 하중으로 나눈 값을 백분율로 표시한 것이다. 현장에서 팽창성, 포화로 인한 강도 손실 을 추정할 수 있으므로 포장 두께의 결정 및 지반의 지지력을 판정하는데 이용되며, 비행장, 도로, 가용성 포장의 설계에 이용된다.


2. 시험방법
CBR 시험은 실내에서 시행하는 경우와 직접 현장에서 시행하는 경우가 있는데, 전자는 노상이 조성되어 있지 않을 때 노상용 재료인 흙으로 현장에서의 최악의 조건과 일치하도록 공시체를 제작하여 시험하며, 후자(현장CBR)는 노상이 조성되었을 때 직접 실시한다.


1) 실내 CBR 시험
  ① 시료의 준비 및 최적 함수비(OMC)결정
   - 시료를 그늘에 말려 자연건조 시킨 후 잘게 빻아서 19mm체에 남는 중량만큼 19mm 체를 통과하고 #4체(4.76mm)에 남는 치수의 재료로 치환한다.
   - 시료를 직경 15㎝의 Mold에 넣고 5층으로 나누어 각층마다 중량 4.5㎏의 Rammer로  낙하고 45㎝높이에서 55회씩 다져 공시체를 만들며, 이 시험 결과로 OMC를 구한다.
   - 함수비가 최적 함수비와 1%내외의 차가 되도록 조절하여 공시체를 만든다.(이때 다짐회수는 각층마다 55회, 25회, 10회 3가지 공시체를 만든다.)
   - 필요하다고 판단될 때는 공시체를 4일간 수침시켜 흡수ㆍ팽창 시험을 한다.
  ② 관입시험 및 노상토의 지지력비 계산
   - 흡수ㆍ팽창이 끝난 공시체에 설계하중 ±2㎏(최소5㎏)에 해당하는 하중판을 올려놓는다.
   - 직경 50mm의 Piston을 분당 1mm의 속도로 공시체에 관입시켜 관입량이 0.5~12.5mm일 때의 하중을 읽어 하중-관입량 곡선을 그린다. 표준단위중량과 시험단위중량은 관입량 2.5mm일 때를 기준으로 한다.
   - 만일 관입량 5mm일 때의 지지력비가 2.5mm일 때의 지지력비보다 클 경우에는 시험을 되풀이하여 시행하고 같은 결과를 얻었을 때는 5mm일 때의 지지력비를 사용한다.
  ③ 수정 CBR의 산정
   - 함수비-건조밀도 곡선과 건조밀도-CBR곡선을 그린다.


     


 2) 현장 CBR 시험
  대표적인 장소를 선정하여 물을 붓고 충분히 침투시킨 후 표면의 느슨해진 흙을 제거하고 시험할 위치에  직경 30㎝의 수평면을 만들어 실내 CBR시험과 동일하게 관입시험과 노상토 지지력비를 계산한다.


3) CBR의 이용
  ① 포장의 설계 : CBR 설계 곡선을 이용한 포장 두께의 설계.
  ② 노상, 철도노선, 성토 등의 다짐도 관리
  ③ 성토 시공중의 중장비의 통과 가능성 판정 등


4) 실내 CBR과 현장 CBR
  ① 실내 CBR ~ 수정CBR이 현장에서 기대할 수 있는 노상의 강도를 근접 추정하는 것이 지만 실제 현장에서 시행된 것보다는 실제와 맞지 않는다.
  ② 현장 CBR ~ 그 장소, 그 시점에서의 CBR은 비교적 정확하게 알 수 있으나 기상변화, 경년변화에 따른 상태의 변화는 측정할 수 없다. 그러나 교란되지 않은 공시체의 채취가 어려운 막자갈 등은 현장시험이 합리적이다.