🛣️ Wskaźnik nośności CBR

Q: Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN 13286-47:2021 — „Mieszanki niezwiązane i związane hydraulicznie — Część 47: Metoda badania kalifornijskiego wskaźnika nośności (CBR), wskaźnika nośności bezpośredniej i pęcznienia liniowego”. Tytuł angielski: „Unbound and hydraulically bound mixtures — Part 47: Test method for the determination of California bearing ratio, immediate bearing index and linear swelling”.

Q: Na czym polega ta metoda?

W stalowy cylinder Proctora (ø150 mm) zagęszcza się grunt metodą Proctora (normalną lub zmodyfikowaną) przy optymalnej wilgotności. Próbkę zanurza się w wodzie na 96 h (4 doby) z obciążeniem nawiercającym (surcharge) symulującym ciężar nawierzchni.

Q: Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Średnica trzpienia: ø 50 mm (19,6 cm²); Prędkość wgłębiania: 1,27 mm/min; Wgłębienie pomiarowe: 2,5 mm i 5,0 mm; Siła referencyjna 2,5 mm: 13,2 kN.

Q: Ile trwa wykonanie badania?

Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 4 dni 1 h 45 min. Procedura obejmuje 6 kroków.

Q: Jaki sprzęt jest potrzebny?

Zestaw CBR (cylinder + trzpień + surcharge), Prasa CBR, Zestaw Proctora, Basen do nasączania, Czujnik przemieszczenia (LVDT). Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Zestaw CBR (cylinder + trzpień + surcharge)): 5 000–12 000 PLN.

Q: Jakie środki ostrożności obowiązują?

Prasa hydrauliczna — zagrożenie zgnieceniem, nie wkładać rąk pod trzpień; Ciężkie cylindry — ergonomia podnoszenia; Woda w basenie — mokra podłoga, ryzyko poślizgnięcia.

Q: Które laboratorium wykona to badanie?

Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN 13286-47.

Budownictwo PN-EN 13286-47

Krótko: o co chodzi

Oznaczanie kalifornijskiego wskaźnika nośności (CBR) gruntów i mieszanek mineralnych. Badanie wykonuje się według normy PN-EN 13286-47:2021; Średnica trzpienia: ø 50 mm (19,6 cm²). Procedura obejmuje 6 kroków (łącznie około 4 dni 1 h 45 min); stosuje się je m.in. do: Projektowanie nawierzchni drogowych (katalog nawierzchni GDDKiA), Klasyfikacja podłoża gruntowego (G1–G4), Ocena podbudowy z kruszyw i mieszanek mineralnych.

W skrócie

Norma: PN-EN 13286-47:2021
Kategoria: Budownictwo
Kroków procedury: 6
Łączny czas etapów: 4 dni 1 h 45 min
Średnica trzpienia: ø 50 mm (19,6 cm²)
Prędkość wgłębiania: 1,27 mm/min
Wgłębienie pomiarowe: 2,5 mm i 5,0 mm

Przegląd

CBR (California Bearing Ratio) jest empirycznym wskaźnikiem nośności gruntu, wyrażonym jako stosunek siły potrzebnej do wciśnięcia standardowego trzpienia w badany grunt do siły potrzebnej do takiego samego wciśnięcia w materiał wzorcowy (kruszywo łamane z Kalifornii). Wynik podawany w procentach.

CBR jest głównym parametrem geotechnicznym stosowanym w projektowaniu nawierzchni drogowych — od niego zależy grubość poszczególnych warstw konstrukcji (podłoże, podbudowa, nawierzchnia). Typowe wartości: grunty spoiste 2–10%, piaski 10–30%, żwiry 30–80%, kruszywo stabilizowane 80–200%.

Katalog typowych konstrukcji nawierzchni drogowych (GDDKiA) wymaga CBR podłoża ≥25% (G1), ≥10% (G2), ≥5% (G3), <5% (G4 — wymaga wzmocnienia).

Zasada metody

W stalowy cylinder Proctora (ø150 mm) zagęszcza się grunt metodą Proctora (normalną lub zmodyfikowaną) przy optymalnej wilgotności. Próbkę zanurza się w wodzie na 96 h (4 doby) z obciążeniem nawiercającym (surcharge) symulującym ciężar nawierzchni. Mierzy się pęcznienie.

Po nasączeniu próbkę umieszcza się w prasie i wciska trzpień ø50 mm z prędkością 1,27 mm/min. Rejestruje się siłę przy wgłębieniu 2,5 mm i 5,0 mm.

CBR = (F / Fref) × 100%

Fref dla 2,5 mm = 13,2 kN; dla 5,0 mm = 20,0 kN. Przyjmuje się wyższą z dwóch wartości CBR.

Zastosowania

Projektowanie nawierzchni drogowych (katalog nawierzchni GDDKiA)
Klasyfikacja podłoża gruntowego (G1–G4)
Ocena podbudowy z kruszyw i mieszanek mineralnych
Kontrola zagęszczenia na budowie (CBR in-situ)
Stabilizacja gruntów — ocena efektu wzmocnienia (cement, wapno)
Projektowanie nawierzchni lotniskowych i placów manewrowych

Kluczowe parametry

Parametr	Wartość
Średnica trzpienia	ø 50 mm (19,6 cm²)
Prędkość wgłębiania	1,27 mm/min
Wgłębienie pomiarowe	2,5 mm i 5,0 mm
Siła referencyjna 2,5 mm	13,2 kN
Siła referencyjna 5,0 mm	20,0 kN
Czas nasączania	96 h (4 doby) w wodzie

Norma

Numer normy: PN-EN 13286-47:2021
Tytuł (PL): Mieszanki niezwiązane i związane hydraulicznie — Część 47: Metoda badania kalifornijskiego wskaźnika nośności (CBR), wskaźnika nośności bezpośredniej i pęcznienia liniowego
Title (EN): Unbound and hydraulically bound mixtures — Part 47: Test method for the determination of California bearing ratio, immediate bearing index and linear swelling

Procedura krok po kroku

Przygotowanie próbki

Zagęść grunt w cylindrze CBR (ø150 mm) metodą Proctora przy optymalnej wilgotności. Przygotuj min. 3 próbki (25, 55, 25 uderzeń na warstwę).

⏱ Czas: 1 h
Nasączanie

Umieść cylindry w basenie z wodą (poziom ~25 mm nad próbką). Nałóż obciążenie nawiercające (surcharge). Zamontuj wgłębiomierz pęcznienia. Nasączaj 96±2 h.

⏱ Czas: 96 h
Pomiar pęcznienia

Odczytaj pęcznienie po 96 h. Pęcznienie = (Δh / h₀) × 100%. Dopuszczalne pęcznienie: ≤2% dla podbudowy.

⏱ Czas: 5 min
Wciśnięcie trzpienia

Umieść cylinder w prasie. Nałóż surcharge. Wciskaj trzpień ø50 mm z prędkością 1,27 mm/min. Rejestruj siłę co 0,5 mm wgłębienia do 12,5 mm.

⏱ Czas: 10 min
Obliczenia CBR

CBR₂.₅ = (F₂.₅ / 13,2) × 100%. CBR₅.₀ = (F₅.₀ / 20,0) × 100%. Przyjmij wyższą wartość. Jeśli CBR₅.₀ > CBR₂.₅ — powtórz badanie.

⏱ Czas: 15 min
Raportowanie

Podaj CBR z dokładnością do 1%. Sporządź wykres siła-wgłębienie. Klasyfikuj podłoże: G1 (≥25%), G2 (10–25%), G3 (5–10%), G4 (<5%).

⏱ Czas: 15 min

Wymagany sprzęt i aparatura

Sprzęt	Przykład	Orientacyjna cena
Zestaw CBR (cylinder + trzpień + surcharge)	Controls 27-T0110, ELE International	5 000–12 000 PLN
Prasa CBR	Controls Digimax, 50 kN, prędkość 1,27 mm/min	20 000–50 000 PLN
Zestaw Proctora	Do zagęszczania próbek	3 000–8 000 PLN
Basen do nasączania	Z wgłębiomierzem pęcznienia	2 000–5 000 PLN
Czujnik przemieszczenia (LVDT)	Do pomiaru wgłębienia z dokładnością 0,01 mm	3 000–8 000 PLN

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Odczynnik	CAS	Szczegóły
Woda wodociągowa	—	Do nasączania próbek (96 h)

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

Prasa hydrauliczna — zagrożenie zgnieceniem, nie wkładać rąk pod trzpień
Ciężkie cylindry — ergonomia podnoszenia
Woda w basenie — mokra podłoga, ryzyko poślizgnięcia

Najczęstsze pytania

Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN 13286-47:2021 — „Mieszanki niezwiązane i związane hydraulicznie — Część 47: Metoda badania kalifornijskiego wskaźnika nośności (CBR), wskaźnika nośności bezpośredniej i pęcznienia liniowego”. Tytuł angielski: „Unbound and hydraulically bound mixtures — Part 47: Test method for the determination of California bearing ratio, immediate bearing index and linear swelling”.

Na czym polega ta metoda?

Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Średnica trzpienia: ø 50 mm (19,6 cm²); Prędkość wgłębiania: 1,27 mm/min; Wgłębienie pomiarowe: 2,5 mm i 5,0 mm; Siła referencyjna 2,5 mm: 13,2 kN.

Ile trwa wykonanie badania?

Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 4 dni 1 h 45 min. Procedura obejmuje 6 kroków.

Jaki sprzęt jest potrzebny?

Zestaw CBR (cylinder + trzpień + surcharge), Prasa CBR, Zestaw Proctora, Basen do nasączania, Czujnik przemieszczenia (LVDT). Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Zestaw CBR (cylinder + trzpień + surcharge)): 5 000–12 000 PLN.

Gdzie stosuje się to badanie?

Projektowanie nawierzchni drogowych (katalog nawierzchni GDDKiA); Klasyfikacja podłoża gruntowego (G1–G4); Ocena podbudowy z kruszyw i mieszanek mineralnych; Kontrola zagęszczenia na budowie (CBR in-situ); Stabilizacja gruntów — ocena efektu wzmocnienia (cement, wapno); Projektowanie nawierzchni lotniskowych i placów manewrowych.

Jakie środki ostrożności obowiązują?