实验室压力机通过对预压实的再生骨料试样执行精确的恒定速度穿透测试来确定加州承载比 (CBR)。该机器在连续记录达到规定穿透深度所需的特定压力负荷的同时，将活塞压入材料中。
通过量化材料在受控载荷下对局部变形的抵抗力，实验室压力机提供了关键数据，这些数据对于验证复杂再生骨料是否具有高性能基层或底基层应用所需的结构完整性至关重要。
CBR 测试的力学原理
受控穿透
在这种情况下，实验室压力机的基本功能是恒定速度施加。
该机器不是施加突然的冲击，而是在稳定的固定速率下将活塞压入预压实的骨料试样中。
载荷-深度相关性
当活塞进入材料时，压力机测量骨料提供的阻力。
它记录达到特定穿透深度所需的精确压力负荷。
这些数据是计算 CBR 的基础，CBR 将再生材料的强度与标准参考材料（通常是碎石）进行比较。
解决再生材料的复杂性
克服材料变异性
与标准化的原生材料不同，再生骨料和固体废物具有高度的成分变异性。
实验室压力机，特别是等静压或加热型，对这些多组分混合物施加均匀压力。
试样标准化
为确保准确性，压力机用于创建标准化、高密度试样。
此过程最大限度地减少了废弃材料固有的不一致性，确保测试结果反映材料的实际力学性能，而不是制备错误。
连接物理测试与预测建模
生成基本数据点
由于可持续材料的成分高度复杂，传统的经验公式通常无法准确预测其行为。
实验室压力机在测试过程中提供实时压力-位移曲线和失效模式反馈。
驱动机器学习
这些物理数据作为机器学习模型的基本力学边界条件。
研究人员利用这种反馈循环来验证模型，提高新型材料强度的预测准确性，并加速低碳混凝土从实验室向工业应用的过渡。
理解权衡
经验计算的局限性
在处理再生骨料时，您不能仅依赖数学模型。
由于废弃物成分的复杂性，未经实验室压力机物理验证的理论计算通常会产生不准确的强度预测。
试样制备敏感性
CBR 值的准确性在很大程度上取决于压力机提供的初始压实度。
如果压力机在试样制备过程中未能施加均匀的压力和温度，则所得数据将产生偏差，可能将合格的材料判定为不合格，反之亦然。
为您的目标做出正确选择
要有效地利用实验室压力机进行 CBR 测试，请根据您的具体目标调整方法：
- 如果您的主要重点是建筑认证：确保压力机经过校准，能够记录验证材料作为高性能基层或底基层的特定压力负荷。
- 如果您的主要重点是材料研究：利用压力机生成实时压力-位移曲线来训练机器学习模型，而不仅仅是记录最终的 CBR 值。
实验室压力机是连接原始、可变废弃材料与经过验证的结构级建筑资源的决定性桥梁。
总结表：
| 特征 | 在 CBR 测试中的作用 | 对再生骨料的好处 |
|---|---|---|
| 恒定速度驱动 | 以稳定、固定的速率进行活塞穿透 | 消除冲击偏差，获得准确的阻力数据 |
| 压力记录 | 测量特定深度所需的载荷 | 提供用于结构验证的经验数据 |
| 均匀压实 | 测试前标准化试样密度 | 减少复杂废弃物基材料的变异性 |
| 数据反馈 | 生成压力-位移曲线 | 作为预测机器学习模型的边界条件 |
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参考文献
- Filip Abramović, Radmila Šerović. Characterization and Environmental Evaluation of Recycled Aggregates from Construction and Demolition Waste in Belgrade City Area (Serbia). DOI: 10.3390/ma17040820
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
