Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12792:2020 về Vật liệu nền, móng mặt đường - Phương pháp xác định tỷ số CBR trong phòng thí nghiệm quy định phương pháp thử nghiệm nhằm xác định chỉ số sức chịu tải California (CBR) của vật liệu đất, đất gia cố, cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên trong phòng thí nghiệm, phục vụ cho công tác thiết kế và thi công nền, móng mặt đường bộ.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại vật liệu dùng làm nền đường, móng cấp phối của mặt đường ô tô, sân bay và các công trình giao thông khác. Đối tượng áp dụng bao gồm các tổ chức thiết kế, phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng công trình giao thông, đơn vị thi công và giám sát chất lượng công trình đường bộ tại Việt Nam.

Nội dung quy định cốt lõi của tiêu chuẩn

• Nguyên lý của phương pháp: Xác định tỷ số CBR bằng cách ép một mũi xuyên tiêu chuẩn vào mẫu vật liệu đã được chuẩn bị sẵn trong khuôn với tốc độ quy định. Tỷ số CBR được tính bằng tỷ số giữa áp lực cần thiết để mũi xuyên đạt được chiều sâu xuyên nhất định so với áp lực tiêu chuẩn trên mẫu đá dăm tiêu chuẩn tại cùng chiều sâu xuyên đó.
• Yêu cầu về thiết bị, dụng cụ thí nghiệm: Tiêu chuẩn quy định chi tiết các thiết bị cần thiết bao gồm máy nén tạo lực xuyên có tốc độ gia tải ổn định, khuôn đầm mẫu CBR tiêu chuẩn, đĩa đệm, kích xuyên, vòng đo lực hoặc cảm biến lực, đồng hồ đo biến dạng (độ nhạy cao để đo chiều sâu xuyên và độ nở), mũi xuyên tiêu chuẩn có diện tích mặt cắt ngang quy định, và hệ thống quả tạo tải trọng gia tải phù hợp.
• Chuẩn bị mẫu thử nghiệm: Vật liệu được sấy khô, sàng loại bỏ hạt quá cỡ (nếu có) và trộn với nước để đạt độ ẩm thiết kế hoặc độ ẩm tối ưu. Mẫu được chế bị bằng phương pháp đầm nén tiêu chuẩn hoặc đầm nén cải tiến trong khuôn CBR theo số chày quy định cho mỗi lớp để đạt được dung trọng khô yêu cầu.
• Quy trình ngâm mẫu xác định độ nở: Đối với các yêu cầu thí nghiệm ở trạng thái bão hòa, mẫu sau khi đầm được đặt tấm đo nở và các quả tạo tải trọng mô phỏng áp lực của các lớp vật liệu phía trên, sau đó ngâm trong bể nước trong thời gian quy định (thường là 96 giờ). Tiến hành ghi lại số đọc trên đồng hồ đo nở để xác định độ nở tương đối của vật liệu.
• Tiến hành thí nghiệm xuyên: Đặt khuôn chứa mẫu lên bàn máy nén, đặt các quả tạo tải trọng lên bề mặt mẫu để mô phỏng áp lực đè nén. Định vị mũi xuyên tiếp xúc với bề mặt mẫu, điều chỉnh các đồng hồ đo lực và đo biến dạng về trị số không. Tiến hành gia tải với tốc độ xuyên ổn định là 1,27 mm/phút và ghi lại trị số lực xuyên tương ứng với các mốc chiều sâu xuyên quy định.
• Xử lý số liệu và tính toán kết quả: Vẽ biểu đồ quan hệ giữa áp lực xuyên và chiều sâu xuyên. Tiến hành hiệu chỉnh điểm gốc của đường cong nếu có hiện tượng uốn cong ban đầu do bề mặt mẫu không phẳng. Xác định áp lực xuyên tại các chiều sâu 2,54 mm và 5,08 mm để tính toán tỷ số CBR tương ứng. Trị số CBR của mẫu thử được xác định là giá trị lớn nhất trong hai trị số tính được (thông thường là trị số tại chiều sâu xuyên 2,54 mm).
• Báo cáo thử nghiệm: Báo cáo kết quả thí nghiệm phải thể hiện đầy đủ các thông tin bắt buộc bao gồm nguồn gốc mẫu vật liệu, phương pháp đầm nén áp dụng, độ ẩm và dung trọng khô trước và sau khi ngâm nước, trị số độ nở bão hòa, biểu đồ quan hệ áp lực - chiều sâu xuyên và trị số CBR cuối cùng của mẫu thử.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12792:2020 có hiệu lực áp dụng kể từ ngày công bố, thay thế cho các hướng dẫn thí nghiệm CBR trong phòng trước đây, tạo ra một quy trình kỹ thuật chuẩn hóa, đồng bộ và chính xác cho công tác kiểm soát chất lượng vật liệu xây dựng đường bộ tại Việt Nam.