An assessment of how penetration curve adjustment affects the California bearing ratio (CBR)

• Autorzy: Bednarek Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.2478/sgem-2021-0017

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

With the rapidly developing road transport, there is a demand for new roads to be constructed and for the existing ones to be repaired or extended. The base of any road is its foundation, usually made of crushed or uncrushed aggregate. To be used for road foundation purposes, a material needs to meet many requirements, as imposed by relevant standards. One of the basic tests to assess the suitability of an aggregate is to determine its California bearing ratio (CBR). This paper presents the results of CBR tests for mixed aggregate with the grading of 0–31.5 and 0–63 mm. Detailed assessments were carried out for penetration curves, which in many cases need to be adjusted to meet industry standards. The adjustment of plunger penetration curves in aggregate samples causes CBR to increase compared to the original curves.

Słowa kluczowe

EN

CBR; pavement structure; subbase; road base

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 43, nr 4
• Strony: 323--336
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bednarek Łukasz

• AGH University of Science and Technology, Cracov, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-8239-5864

Bibliografia

• [1] AASHTO T-193. (2007). Standard Method of Test for The California Bearing Ratio.
• [2] Al-Joulani, N. (2012). Effect of Stone Powder and Lime on Strength, Compaction and CBR Properties of Fine Soils. Jordan Journal of Civil Engineering, 6(1), 1–16.
• [3] Bąk, A., & Chmielewski, R. (2019). The influence of fine fractions content in non-cohesive soils on their compactibility and the CBR value. Journal of Civil Engineering and Management, 25(4), 353–361. https://doi.org/10.3846/jcem.2019.9687
• [4] Batog, A., & Hawrysz, M. (2011). Wykorzystanie do budowy nasypów drogowych kruszyw z recyklingu odpadów budowlanych. Geoinżynieria : Drogi, Mosty, Tunele, 3, 32–36.
• [5] Bednarek, Ł., & Mazurek, J. (2011). Ocena wpływu domieszek do kruszywa 0 – 63 mm na poprawę jego wskaźnika nośności na podstawie wyników badań własnych. Górnictwo i Geoinżynieria, 35(2), 89–94.
• [6] Çelik, A., Yaman, H., Turan, S., Kara, A., Kara, F., Zhu, B., Qu, X., Tao, Y., Zhu, Z., Dhokia, V., Nassehi, A., Newman, S. T., Zheng, L., Neville, A., Gledhill, A., Johnston, D., Zhang, H., Xu, J. J., Wang, G., Dutta, D. (2017). Guide to Pavement Technology Part 2. Pavement Structural Design. In Austroads. http://dx.doi.org/10.1016/j.cirp.2016.06.001%0A http://dx.doi.org/10.1016/j.powtec.2016.12.055%0A https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2019.02.006%0A https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.04.024%0A https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.127252%0A http://dx.doi.o
• [7] Chebet, F. C., Kalumba, D., & Nyame, S. (2016). California Bearing Ratio (CBR) Tests on Soil Reinforced with Polyethylene (Plastic) Bag Waste Material. Proceedings of the 23rd WasteCon Conference 17–21 October 2016, Emperors Palace, Johannesburg, South Africa, 387–393.
• [8] Chmielewski, R., & Waliszewski, D. (2016). Wpływ ciężaru warstw konstrukcyjnych nawierzchni na wartość wskaźnika nośności CBR. Acta Sci. Pol. Architectura, 15(2), 45–54.
• [9] Ćwiąkała, M., Gajewska, B., Kraszewski, C., & Rafalski, L. (2016). Laboratory Investigations of Frost Susceptibility of Aggregates Applied to Road Base Courses. Transportation Research Procedia, 14, 3476–3484. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.312
• [10] Ebels, L. J., Lorio, R., & van der Merwe, C. (2004). THE IMPORTANCE OF COMPACTION FROM AN HISTORICAL PERSPECTIVE. Proceedings of the 23rd Southern African Transport Conference, 55–55. https://doi.org/10.1177/106002807400800201
• [11] Esfahani, M. A., & Goli, A. (2018). Effects of Aggregate Gradation on Resilient Modulus and CBR in Unbound Granular Materials. International Journal of Transportation Engineering, 5(4), 367–381.
• [12] Franco, C. A., & Lee, K. W. (1987). Improved California Bearing Ratio Test Procedure. Transportation Research Record, 91–97.
• [13] GUS. (2020). Mały Rocznik Statystyczny Polski 2020.
• [14] Hajiannia, A., Dorobati, M. T., Kasaeian, S., & Baghbadorian, S. B. (2006). Correlation between the results ofthe PLT and CBR tests to determine the elasticity modulus. The 16th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, October, 537–541.
• [15] http://redstone-exploration.com/country-profiles/poland/. (2021).
• [16] Hydzik-Wiśniewska, J. (2020). The relationship between the mechanical properties of aggregates and their geometric parameters on the example of polish carpathian sandstones. Archives of Civil Engineering, 66(3), 209–223. https://doi.org/10.24425/ace.2020.134393
• [17] Hydzik-Wiśniewska, J., & Bednarek, L. (2020). Statistical analysis of mechanical properties on the example of aggregates of Carpathian sandstones. Studia Geotechnica et Mechanica, 42(4), 366–375. https://doi.org/10.2478/sgem-2020-0003
• [18] Hydzik-Wiśniewska, J., Wilk, A., Bednarek, Ł., & Olesiak, S. (2018). Mixture of Crushed-Stone Aggregate as Material for Substructure Layers. Studia Geotechnica et Mechanica, 40(2), 154–162. https://doi.org/10.2478/sgem-2018-0014
• [19] Jiang, Y., Wong, L. N. Y., & Ren, J. (2015). A numerical test method of California bearing ratio on graded crushed rocks using particle flow modeling. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 2(2), 107–115. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jtte.2015.02.004
• [20] Judycki, J., Alenowicz, J., Dołżycki, B., Jaskuła, P., & Pszczoła, M. (2012). Propozycja zmian terminologii drogowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych i jej zastosowanie w nowym katalogu. Drogownictwo, 12, 405–410.
• [21] Katte, V. Y., Mfoyet, S. M., Manefouet, B., Wouatong, A. S. L., & Bezeng, L. A. (2019). Correlation of California Bearing Ratio (CBR) Value with Soil Properties of Road Subgrade Soil. Geotechnical and Geological Engineering, 37(1), 217–234. https://doi.org/10.1007/s10706-018-0604-x
• [22] Kozioł, W., Góralczyk, S., Baic, I., & Borcz, A. (2017). Regionalne zmiany bazy surowcowej kruszyw naturalnych do budowy dróg i autostrad. Magazyn Autostrady, 3, 46–52.
• [23] Kozioł, W., & Kawalec, P. (2008). Kruszywa alternatywne w budownictwie. Kruszywa, 34–37.
• [24] Lorek, A. (2015). Eksploatacja surowców skalnych na terenie województwa śląskiego. Przegląd Górniczy, 7, 62–68.
• [25] Mackiewicz, P., & Szydło, A. (2015). Technologie budowy dróg betonowych w świetle nowego „Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych” Część 1 Nawierzchnie dla dróg gminnych. Builder, 5, 74–80.
• [26] Marsh, A. (1983). Force penetration curve corrections in the CBR test. Highway Engineer, 30.
• [27] Nguyen, B. T., & Mohajerani, A. (2015). Prediction of California Bearing Ratio from Physical Properties of Fine-Grained Soils. International Journal of Civil, Structural, Construction and Architectural Engineering, 9(2), 136–141. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.674.2360&rep=rep1&type=pdf
• [28] Piłat, J. (2004). Nawierzchnie asfaltowe. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności.
• [29] PN-EN 13286-2: 2010. Mieszanki niezwiązane i związane hydraulicznie -- Część 2: Metody badań laboratoryjnych gęstości na sucho i zawartości wody -- Zagęszczanie metodą Proktora. (2010).
• [30] PN-EN 13286-47: 2012. Mieszanki niezwiązane i związane spoiwem hydraulicznym -- Część 47: Metoda badania do określenia kalifornijskiego wskaźnika nośności. natychmiastowego wskaźnika nośności i pęcznienia liniowego. (2012).
• [31] PN-S 06102: 1997. Drogi samochodowe -- Podbudowy z kruszyw stabilizowanych mechanicznie. (1997).
• [32] Pourkhorshidi, S., Sangiorgi, C., Torreggiani, D., & Tassinari, P. (2020). Using Recycled Aggregates from Construction and Demolition Waste in Unbound Layers of Pavements. Sustainability, 12(22), 1–20. https://doi.org/10.3390/su12229386
• [33] Radziszewski, P., Piłat, J., Plewa, A., & Król, J. (2010). Konstrukcje asfaltowych nawierzchni drogowych z zastosowaniem kruszyw polodowcowych. Drogi i Mosty, 4, 354–358.
• [34] Ratna Prasad, R., & Darga Kumar, N. (2015). Effect of Fly Ash on CBR Results of Granular Sub Base Subjected to Modified Compaction. International Journal of Engineering Trends and Technology, 29(1), 35–40. https://doi.org/10.14445/22315381/ijett-v29p207
• [35] Rehman, A., Farooq, K., Mujtaba, H., & Altaf, O. (2015). Estimation of California Bearing Ratio (CBR) From Index Properties and Compaction Characteristics of Coarse. Sci.Imt. (Lahore), 27(6), 6207–6210.
• [36] Sas, W., & Głuchowski, A. (2014). Nośność podłoża drogowego z destruktu betonowego na przykładzie badań CBR. Civil and Enviromental Engineering, 5, 149–154.
• [37] Shoop, S. a, Diemand, D., Wieder, W. L., & Seman, P. M. (2008). Predicting California Bearing Ratio from Trafficability Cone Index Values Cold Regions Research.
• [38] Talukdar, D. K. (2014). A Study of Correlation Between California Bearing Ratio (CBR) Value With Other Properties of Soil. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 4(1), 559–562. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.643.688&rep=rep1&type=pdf
• [39] Tan, Y., Hu, M., & Li, D. (2016). Effects of agglomerate size on California bearing ratio of lime treated lateritic soils. International Journal of Sustainable Built Environment, 5(1), 168–175. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2016.03.002
• [40] Tarasewicz, P., Ćwiąkała, M., Greinert, A., & Korzeniowska, J. (2013). Wykorzystanie gruntów rodzimych do budowy dróg lokalnych na terenach wiejskich. Budownictwo i Architektura, 12(3), 129–136.
• [41] Turnbull, W. J., & Ahlvin, R. G. (1957). Mathematical expression of the CBR (California Bearing Ratio) relations. 4Th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 178–180.
• [42] Wojewódzka-Król, K. (2017). New Concepts of Reducing Problems in the Development of Transport Infrastructure in Poland. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Szczecińskiego Problemy Transportu i Logistyki, 39(39), 59–70. https://doi.org/10.18276/ptl.2017.39-06
• [43] Xiao, Y., Tutumluer, E., Qian, Y., & Siekmeier, J. (2012). Gradation effects influencing mechanical properties of aggregate base-granular subbase materials in Minnesota. Transportation Research Record, 2267, 14–26. https://doi.org/10.3141/2267-02
• [44] Yoder, E. J., & Witczak, M. W. (1975). Principles of pavement design (2d ed.). Wiley New York.
• [45] Zawisza, E., & Gruchot, A. (2017). Wytrzymałość na ścinanie i nośność kruszywa z żużli paleniskowych w zależności od warunków wodnych. Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus, 16(4), 13–22.