🛤️ Wskaźnik nośności CBR gruntu

Budownictwo PN-EN 13286-47

Przegląd

STATUS (stan na 02.11.2026). PN-EN 13286-47:2022-04 — wersja angielska (tytuł polski w katalogu PKN: „Mieszanki niezwiązane i związane spoiwem hydraulicznym — Część 47: Metoda badania kalifornijskiego wskaźnika nośności, natychmiastowego wskaźnika nośności i pęcznienia liniowego”), opublikowana 21.04.2022, wprowadza EN 13286-47:2021 [IDT]; zastąpiła PN-EN 13286-47:2012 (wersję angielską). Karta nie ma adnotacji o wycofaniu — norma aktualna. Wydanie 2021 zmieniło wobec wydania 2012 rozdział 10 (więcej informacji o możliwych kształtach krzywej siła–zagłębienie i ich korekcie) oraz załącznik A, który jest normatywny.

ZAKRES (rozdz. 1). Norma podaje metody laboratoryjnego oznaczania kalifornijskiego wskaźnika nośności (CBR) i natychmiastowego wskaźnika nośności (IBI). Badanie dotyczy tej części mieszanki, która ma ziarna do 22,4 mm. Gdy pielęgnacja próbki obejmuje zanurzenie w wodzie, norma obejmuje też oznaczenie pęcznienia pionowego przed oznaczeniem CBR. Seria PN-EN 13286 dotyczy mieszanek niezwiązanych i związanych spoiwem hydraulicznym; w zakresach akredytacji PCA laboratoria stosują tę część najczęściej do gruntów, a także do kruszyw i mieszanek.

DEFINICJE I ZASADA (rozdz. 3–4). CBR to wskaźnik charakteryzujący nośność mieszanki, oznaczany zaraz po zagęszczeniu albo po okresie pielęgnacji; IBI to natychmiastowe badanie CBR bez obciążenia nadkładem. Wyznacza się zależność siły od zagłębienia, gdy walcowy tłok o znormalizowanym polu przekroju wciska się z określoną prędkością w próbkę w formie; wskaźnik to siła na tłoku przy danym zagłębieniu wyrażona w procentach siły odniesienia.

APARATURA (rozdz. 5). Forma Proktora B z przekładką (jeśli wymagana) i ubijak A albo B według PN-EN 13286-2 (forma B: średnica (150,0 ± 1,0) mm, wysokość (120,0 ± 1,0) mm, nadstawka wysokości co najmniej 50 mm — tablica 1 i p. 5.1 tamtej normy); waga do 30 kg o dokładności ± 0,1 % ważonej masy; aparatura do oznaczania wilgotności według PN-EN 1097-5. Do nasączania: płyta podstawy perforowana na co najmniej 1 % powierzchni, perforowana płyta górna ze stopu aluminium z regulowanym trzpieniem pod czujnik, czujnik pęcznienia o dokładności 0,05 mm, zbiornik, w którym mieści się zanurzona forma, oraz pierścieniowe obciążniki o masie znanej z dokładnością ± 100 g, średnicy wewnętrznej (53 ± 1) mm i zewnętrznej równej średnicy formy minus 5 mm (dopuszczalne półpierścienie). Do penetracji: walcowy tłok o średnicy (50 ± 0,5) mm z dolnym końcem z hartowanej stali i maszyna o nośności co najmniej 50 kN, wciskająca tłok z prędkością (1,27 ± 0,20) mm/min, z odczytem siły co 5 N lub dokładniej.

PRÓBKA I ZAGĘSZCZANIE (rozdz. 6–7). Mieszankę przesiewa się przez sito 22,4 mm; na jedno badanie z oznaczeniem wilgotności zużywa się ok. 7,5 kg, odważone tak, by po zagęszczeniu dało się ustalić ilość użytą na próbkę. IBI mieszanek związanych spoiwem hydraulicznym oznacza się najpóźniej 90 min po wymieszaniu, a przy wapnie nie wcześniej niż po 60 min. Formę z nadstawką mocuje się do płyty podstawy, na przekładkę kładzie bibułę, a zestaw ustawia na sztywnym podłożu; mieszankę zagęszcza się energią Proktora albo zmodyfikowaną energią Proktora według PN-EN 13286-2 (w formie B według tablicy 5 tamtej normy: ubijak A 2,5 kg, 3 warstwy po 56 uderzeń, wysokość spadania 305 mm albo ubijak B 4,5 kg, 5 warstw po 56 uderzeń, 457 mm). Potem zdejmuje się nadstawkę, zrównuje mieszankę z krawędzią formy, uzupełnia ubytki drobniejszym materiałem i waży formę z próbką z dokładnością do 5 g; z nadwyżki mieszanki oznacza się wilgotność według PN-EN 1097-5. Badanie natychmiastowe (CBR albo IBI) wykonuje się od razu, w pozostałych przypadkach próbkę najpierw pielęgnuje się.

PIELĘGNACJA I NASĄCZANIE (rozdz. 8). Pielęgnacja to przechowywanie przez określony czas: bez parowania (ubytek masy nie większy niż 2 % — np. w komorze o wilgotności co najmniej 98 %, przez woskowanie końców próbki albo uszczelnienie pokryw formy wazeliną, silikonem lub taśmą) w (20 ± 2) °C albo innej określonej temperaturze, w pełnym zanurzeniu w wodzie albo najpierw bez parowania, a potem w zanurzeniu; zapisuje się rodzaj pielęgnacji, średnią temperaturę i czas. Przy nasączaniu formę z próbką odwraca się na perforowaną płytę z bibułą, na górze kładzie bibułę, perforowaną płytę i — jeśli tak określono — pierścienie obciążające (według normy obciążnik 2 kg odpowiada 70 mm warstw leżących wyżej). Zestaw zanurza się w wodzie o temperaturze (20 ± 2) °C tak, by woda miała dostęp od góry i od dołu, i po odczycie początkowym nasącza co najmniej 96 h przy stałym poziomie wody; pęcznienie odczytuje się w razie potrzeby z dokładnością 0,05 mm, a końcowe podaje w procentach początkowej wysokości próbki. Po nasączaniu próbka ocieka (15 ± 1) min, po czym waży się formę z próbką.

WYNIK. Wskaźnik to siła na tłoku przy danym zagłębieniu w procentach siły odniesienia (rozdz. 4). Według opisu metody w pomocy programu do badań geotechnicznych, powołującej ČSN EN 13286-47, siły odniesienia wynoszą 13,2 kN przy zagłębieniu 2,5 mm i 20 kN przy zagłębieniu 5 mm. Rozdział 10 normy opisuje możliwe kształty krzywej siła–zagłębienie i ich korektę, a normatywny załącznik A — krzywą wypukłą, krzywą z punktem przegięcia przy zagłębieniu poniżej 7,5 mm i krzywą wklęsłą z punktem przegięcia powyżej 7,5 mm.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Przebiegu samej penetracji (rozdz. 9: osadzenie tłoka, obciążenie wstępne, odstępy odczytów), reguły wyboru wyniku i zaokrąglania, sposobu korekty krzywej (rozdz. 10, zał. A) ani treści sprawozdania (rozdz. 11) — dostępny tekst normy kończy się na p. 8.3.9; siły odniesienia podaliśmy według źródła wtórnego. Nie podajemy też „typowych” wartości CBR dla rodzajów gruntów ani wymagań dla podłoża dróg — opis nie ma dla nich źródła.

Zasada metody

Tłok o średnicy (50 ± 0,5) mm wciska się z prędkością (1,27 ± 0,20) mm/min w próbkę mieszanki zagęszczoną metodą Proktora w formie B — zaraz po zagęszczeniu (badanie natychmiastowe; IBI — bez obciążenia nadkładem) albo po pielęgnacji, także po co najmniej 96 h nasączania w wodzie z pomiarem pęcznienia. Rejestruje się zależność siły od zagłębienia; wskaźnik CBR albo IBI to siła przy danym zagłębieniu wyrażona w procentach siły odniesienia (według źródła wtórnego: 13,2 kN przy 2,5 mm i 20 kN przy 5 mm).

Zastosowania

• Laboratoryjne oznaczanie nośności mieszanek niezwiązanych i związanych spoiwem hydraulicznym — CBR i IBI (zakres normy)
• Grunty, kruszywa i mieszanki — przedmioty badań, do których laboratoria stosują tę normę w zakresach akredytacji PCA
• CBR po pielęgnacji w zanurzeniu z pomiarem pęcznienia pionowego próbki
• IBI mieszanek związanych spoiwem hydraulicznym — najpóźniej 90 min po wymieszaniu (z wapnem nie wcześniej niż po 60 min)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 13286-47:2022-04

Tytuł (PL)

Mieszanki niezwiązane i związane spoiwem hydraulicznym — Część 47: Metoda badania kalifornijskiego wskaźnika nośności, natychmiastowego wskaźnika nośności 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

1. Próbka laboratoryjna

   Przesiać mieszankę przez sito 22,4 mm; odważyć dokładnie ok. 7,5 kg na jedno badanie z oznaczeniem wilgotności, tak aby po zagęszczeniu dało się ustalić ilość użytą na próbkę (rozdz. 6).

2. Zagęszczanie

   Formę B z nadstawką przymocować do płyty podstawy, włożyć przekładkę (jeśli wymagana) i bibułę; zestaw ustawić na sztywnym podłożu, np. na betonie. Zagęścić mieszankę energią Proktora (ubijak 2,5 kg, 3 warstwy po 56 uderzeń) albo zmodyfikowaną energią Proktora (ubijak 4,5 kg, 5 warstw po 56 uderzeń) według PN-EN 13286-2 (p. 7.1).

3. Wyrównanie i ważenie

   Zdjąć nadstawkę, zrównać mieszankę z krawędzią formy (sprawdzić liniałem), ubytki uzupełnić drobniejszym materiałem; zdjąć płytę i przekładkę, zważyć formę z próbką z dokładnością do 5 g. Z nadwyżki mieszanki oznaczyć wilgotność według PN-EN 1097-5 (p. 7.2, 7.3, 7.5).

4. Badanie natychmiastowe albo pielęgnacja

   Badanie natychmiastowe (CBR albo IBI) — od razu przejść do penetracji; IBI mieszanek związanych spoiwem hydraulicznym najpóźniej 90 min po wymieszaniu, z wapnem nie wcześniej niż po 60 min. W pozostałych przypadkach próbkę pielęgnować (rozdz. 6, p. 7.4).

5. Pielęgnacja

   Bez parowania (ubytek masy nie większy niż 2 %; np. komora o wilgotności co najmniej 98 %, wosk albo uszczelnione pokrywy) w (20 ± 2) °C albo innej określonej temperaturze, w pełnym zanurzeniu albo najpierw bez parowania, potem w zanurzeniu. Zapisać rodzaj pielęgnacji, średnią temperaturę i czas (p. 8.1–8.2).

6. Nasączanie z pomiarem pęcznienia

   Formę odwrócić na perforowaną płytę z bibułą, na próbkę położyć bibułę, perforowaną płytę i — jeśli określono — pierścienie obciążające. Zanurzyć w wodzie (20 ± 2) °C z dostępem wody od góry i od dołu, zamocować czujnik i odczytać stan początkowy; nasączać co najmniej 96 h przy stałym poziomie wody, w razie potrzeby odczytując pęcznienie z dokładnością 0,05 mm (p. 8.3.1–8.3.6).

   🌡 Temperatura: 20 ± 2 °C

7. Koniec nasączania

   Odczytać pęcznienie końcowe i podać je w procentach początkowej wysokości próbki; zdjąć czujnik, wyjąć zestaw, odczekać (15 ± 1) min na ocieknięcie, zdjąć obciążniki i płyty, zważyć formę z próbką (p. 8.3.7–8.3.9).

8. Penetracja i wynik

   Tłok o średnicy 50 mm wciskać z prędkością (1,27 ± 0,20) mm/min, rejestrując zależność siły od zagłębienia; wskaźnik to siła przy danym zagłębieniu w procentach siły odniesienia, z korektą krzywej według rozdz. 10 i załącznika A. Przebieg rozdz. 9–10 jest poza dostępnym tekstem (rozdz. 4, p. 5.3).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• W dostępnym tekście normy nie ma wymagań bezpieczeństwa — zasady pracy z maszyną obciążającą, ubijakiem i formą z próbką ustala laboratorium na podstawie oceny ryzyka

Najczęstsze pytania