66,91 
76,68
|
ГОСТ12801-98 ГруппаЖ19 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ
МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ ДОРОЖНОГОИ АЭРОДРОМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Методыиспытаний
MATERIALS ON THE BASIS OF ORGANICBINDERS FOR ROAD ANDAIRFIELD CONSTRUCTION Test Methods
Датавведения 1999-01-01 Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Корпорацией "Трансстрой",Государственным дорожнымнаучно-исследовательским и проектныминститутом Союздорнии РоссийскойФедерации ВНЕСЕН Госстроем России 2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-техническойкомиссией по стандартизации, техническомунормированию и сертификации в строительстве(МНТКС) 12 ноября 1998 г. За принятие проголосовали
3 ВЗАМЕН ГОСТ 12801-84 4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1999 г. вкачестве государственного стандартаРоссийской Федерации постановлениемГосстроя России от 24 ноября 1998 г. N 16 ВНЕСЕНО Изменение N 1, принятое Межгосударственнойнаучно-технической комиссией постандартизации, техническому нормированиюи сертификации в строительстве (МНТКС)05.12.2001 и опубликованное в БСТ N 9, 2002 год.Постановлением Госстроя России от03.06.2002 N 33 Изменение N 1 введено в действиена территории РФ с 01.07.2002. Изменение N 1 внесено юридическим бюро "Кодекс"по тексту БСТ N 9, 2002 год 1 Областьприменения Настоящий стандарт распространяется на смесиасфальтобетонные, органоминеральные,грунты, укрепленные органическимивяжущими, и асфальтобетон, применяемыедля устройства покрытий и основанийавтомобильных дорог, аэродромов,городских улиц и площадей, дорогпромышленных предприятий, и устанавливаетметоды их испытаний. Методы применяют при подборе состава и контролекачества готовых органоминеральных,асфальтобетонных смесей (далее - смесей),укрепленных органическими вяжущимигрунтов (далее - укрепленных грунтов)путем испытания лабораторных образцов,вырубок и кернов, отобранных непосредственноиз покрытия или основания. 2 Нормативныессылки Стандарты, ссылки на которые использованы внастоящем стандарте, приведены вприложении А. 3 Общиеположения 3.1 Образцы взвешивают на лабораторныхвесах общего назначения 4-го классаточности по ГОСТ 24104 с допускаемойпогрешностью взвешивания 0,1% массы, еслив методе не даны другие указания. Массуобразцов определяют в граммах с точностьюдо второго десятичного знака. 3.2 Результаты испытаний рассчитывают сточностью до второго десятичного знакаметодом округления, если не даны другиеуказания относительно точностивычислений. В случае проведенияпараллельных испытаний допускаемоерасхождение между результатами указанов соответствующем методе испытания. 3.3 Применяемые средства контроля ивспомогательное оборудование должныпройти поверку и аттестацию в установленномпорядке [1]. Допускается использованиеаналогичного импортного оборудования. 3.4 Температура воздуха в помещении, вкотором проводят испытания, должна быть(20±5) °С. 3.5 Вода для проведения испытаний должнасоответствовать ГОСТ 23732 или ГОСТ 2874,дистиллированная вода - ГОСТ 6709. 3.6 При использовании в качестве реактивовопасных (едких, токсичных, воспламеняющихся)веществ следует руководствоватьсятребованиями безопасности, изложеннымив нормативных документах на эти вещества. 3.7 Отобранные пробы смесей и укрепленныхгрунтов, а также изготовленные из нихобразцы следует хранить в комнатныхусловиях, если в методе испытания неданы иные указания. 4 Отбор проби приготовление смесей в лаборатории 4.1 Отбор проб при приготовлении смесей иукрепленных грунтов в производственныхсмесительных установках начинают неранее чем через 30 мин после началавыпуска смеси. Для испытаний необходимоотобрать объединенную пробу, составленнуюиз трех-четырех тщательно перемешанныхмежду собой точечных проб. Отбор точечных проб смесей и укрепленныхгрунтов производят в зависимости отпроизводительности смесителя с интерваломот 15 до 30 мин. Точечные пробы отбираютнепосредственно после выгрузки смесииз смесителя или накопительного бункера. При производстве работ смешением на дорогеточечные пробы отбирают после проходагрунтосмесительной машины или дорожнойфрезы через 100-150 м. При проведении потребителем контрольныхиспытаний отбор проб производят изкузовов автомобилей, при этом из одногоили нескольких автомобилей в зависимостиот объема поставляемой партии отбираюттри-четыре точечные пробы для однойобъединенной пробы. Масса объединенной пробы смесей и укрепленныхгрунтов в зависимости от размера зеренминерального материала должна быть неменее указанной в таблице 1. Таблица 1
4.2 Для отбора проб из конструктивных слоевдорожных одежд выбирают участок покрытияна расстоянии не менее 0,5 м от краяпокрытия или оси дороги и размером неболее 0,5х0,5 м. Отбор проб производят ввиде вырубки прямоугольной формы иливысверленных цилиндрических кернов.Цилиндрические керны высверливают навсю толщину покрытия (верхний и нижнийслой вместе) с помощью буровой установкии разделяют слои в лаборатории. Размеры вырубки и количество высверливаемыхкернов с одного места устанавливают помаксимальному размеру зерен и исходяиз требуемого для испытаний количестваобразцов. При этом масса вырубки иликернов, отобранных с одного места, должнабыть не менее, кг: 1 -для песчаных смесей; 2 -для мелкозернистых смесей; 6 -для крупнозернистых смесей. Диаметр кернов должен быть не менее, мм: 50 - для проб из песчаного асфальтобетона; 70 - для проб из мелкозернистого асфальтобетона; 100 - для проб из крупнозернистогоасфальтобетона. При требовании заказчика определять пределыпрочности при сжатии переформованныхобразцов массу вырубки или керновследует увеличивать. Из вырубки выпиливают или вырубают триобразца с ненарушенной структурой дляопределения средней плотности,водонасыщения, набухания и коэффициентауплотнения смесей в конструктивныхслоях дорожных одежд. Образцы должны иметь форму, приближающуюся ккубу или прямоугольному параллелепипедусо сторонами от 5 до 10 см. Наличие трещинв образцах не допускается. Образцы-керныиспытывают целиком. Допускается принеобходимости керны распиливать илиразрубать на части. Перед испытанием образцы высушивают допостоянной массы при температуре неболее 50°С. Каждое последующее взвешиваниепроводят после высушивания в течениене менее 1 ч и охлаждения при комнатнойтемпературе не менее 30 мин. Испытанные керны и образцы из вырубок, а такжеоставшиеся части вырубок и оставшиесякерны используют для изготовленияпереформованных образцов по 6.1. 4.3 При приготовлении смесей в лабораториипо горячей технологии минеральныематериалы (щебень, песок, минеральныйпорошок) предварительно высушивают, абитум обезвоживают. Минеральные материалы в количествах, заданных посоставу, отвешивают в емкость, нагревают,периодически помешивая, до температуры,указанной в таблице 2, и добавляюттребуемое количество ненагретогоминерального порошка и нагретого вотдельной емкости вяжущего. При приготовлении смесей и укрепленныхгрунтов по холодной технологиипредварительно высушенные минеральныематериалы в количествах, заданных посоставу, отвешивают в емкость, добавляюттребуемое количество воды, минеральногои органического вяжущих и тщательноперемешивают. Смеси минеральных материалов и грунтов сорганическим вяжущим окончательноперемешивают в лабораторном смесителедо полного и равномерного объединениявсех компонентов. Время, необходимоедля перемешивания, устанавливают опытнымпутем для каждого вида смесей. Перемешиваниесчитают законченным, если все минеральныезерна равномерно покрыты вяжущим и вготовой смеси нет его отдельных сгустков. Допускается смешивание вручную, при этом необходимоподдерживать в процессе приготовлениягорячих смесей температуру в соответствиис требованием таблицы 2. Таблица 2
5 Контрольныеобразцы смесей, укрепленных грунтов иасфальтобетона 5.1 Формы иразмеры образцов 5.1.1 Физико-механические свойства смесей,асфальтобетонов и укрепленных грунтовопределяют на образцах, полученныхуплотнением смесей в стальных формах. Формы для изготовления цилиндрических образцовпредставляют собой стальные полыецилиндры, которые могут изготовлятьсяв виде кассеты с тремя взаимосвязаннымицилиндрическими формами диаметром 71,4или 50,5 мм (приспособление Союздорнии)или одиночных обычных (рисунок 1) иоблегченных (рисунок 2) форм, размерыкоторых в зависимости от наибольшейкрупности минеральных зерен приведеныв таблице 3.
Таблица 3
5.1.2 Для определения слеживаемости холодныхсмесей используют цилиндрические формыдиаметром 71,4 мм, высотой 60 мм. Формаснабжена нижним и верхним вкладышами:в центре нижнего вкладыша укрепленстальной стержень, верхний вкладышимеет в центре сквозное отверстие.Приспособление для уплотнения образцаиз холодных смесей и размеры образцауказаны на рисунке 3.
Рисунок3 - Приспособление для уплотнения образцовиз холодных смесейдля определения слеживаемости 5.1.3 Для определения предела прочности нарастяжение при изгибе укрепленныхгрунтов используют формы для изготовленияобразцов в виде призм квадратногосечения, размеры которых для разныхгрунтов указаны в таблице 4 и на рисунке4. Таблица 4
1 - корпус;2 - ручка; 3 - вкладыш
1 - днище;2 - продольные стенки; 3 - поперечныестенки; 4 - стягивающие болты; 5 - рамкажесткости; 6 - насадка; 7 - плунжер Рисунок4 - Формы для изготовления образцов а - изглинистых и песчаных грунтов; б - изкрупнообломочных грунтов 5.1.4 Требования к формам 5.1.4.1 Формы изготовляют из стали с механическимихарактеристиками не ниже соответствующихконструкционной стали Ст 35 по ГОСТ 1050. 5.1.4.2 На рабочих поверхностях форм,соприкасающихся со смесью, при изготовленииобразцов не допускаются трещины, вмятины,риски и т.п. Шероховатость рабочихповерхностей
5.1.4.3 Допускаемые отклонения от номинальныхразмеров внутренних диаметров цилиндрови наружных диаметров вкладышей,приведенных в таблице 3 и на рисунке 3,должны обеспечивать зазор между цилиндроми вкладышем в пределах 0,1-0,5 мм. 5.1.4.4 Отклонение внутренней рабочей поверхностиформы от цилиндрического профиля
где
5.1.4.5 Отклонение от плоскостности торцевыхповерхностей вкладышей должно быть неболее, мм: 0,025 - для вкладышей диаметром 50,5 мм; 0,04 - " " " 71,4 мм; 0,05 - " " " 101,0 мм. 5.1.4.6 Отклонение от перпендикулярностиобразующей цилиндрической поверхностивкладышей относительно поверхности ихоснований должно быть не более, мм: 0,04 - для вкладышей диаметром 50,5 мм; 0,05 - " " " 71,4 мм; 0,06 - " " " 101,0 мм. 5.1.4.7 Допускаемые отклонения от номинальныхразмеров внутренних рабочих поверхностейформ-призм и вкладышей, приведенных нарисунке 4, должны обеспечивать зазормежду формой и вкладышем в пределах0,1-0,3 мм. 5.1.4.8 Отклонения от плоскостности рабочихповерхностей форм (рисунок 4), образующихопорные грани образцов-призм, не должныбыть более 0,06 мм на 100 мм длины. 5.1.4.9 Отклонения от перпендикулярностирабочих поверхностей форм-призм, а такжевкладышей (рисунок 4) не должны бытьболее, мм: 0,04 - при высоте образца 40 мм; 0,05 - " " " 100мм. 6 Изготовлениеобразцов 6.1 Изготовлениеобразцов из смесей 6.1.1 Образцы цилиндрической формы дляопределения физико-механических свойствсмесей изготовляют путем уплотнениясмесей, приготовленных в лабораторныхусловиях, а также из проб смесей,отобранных на смесительных установкахили на участке производства работ.Повторная переформовка образцов недопускается. Вырубки или керны нагреваютна песчаной бане или в термостате дотемпературы, указанной в таблице 2, изатем измельчают ложкой или шпателем. (Измененная редакция, Изм. N 1). 6.1.2 Температура горячих смесей приизготовлении образцов должнасоответствовать указанной в таблице2. Холодные смеси перед уплотнением ненагревают. 6.1.3 Уплотнение образцов из смесей, содержащихдо 50% щебня по массе, производятпрессованием под давлением (40,0±0,5) МПана гидравлических прессах в формах(рисунки 1 и 2). При уплотнении должнобыть обеспечено двустороннее приложениенагрузки, что достигается передачейдавления на уплотняемую смесь черездва вкладыша, свободно передвигающихсяв форме навстречу друг другу. При изготовлении образцов из горячих смесейформы и вкладыши нагревают до температуры90-100 °С. При изготовлении образцов изхолодных смесей формы не нагревают. Изготовляют пробный образец. Форму со вставленнымнижним вкладышем наполняют ориентировочнымколичеством смеси в соответствии стаблицей 5. Таблица 5
Смесь равномерно распределяют в формештыкованием ножом или шпателем, вставляютверхний вкладыш и, прижимая им смесь,устанавливают форму со смесью на нижнююплиту пресса для уплотнения, при этомнижний вкладыш должен выступать изформы на 1,5-2,0 см. Верхнюю плиту пресса доводят до соприкосновенияс верхним вкладышем и включаютэлектродвигатель пресса. Давление на уплотняемую смесь доводят до 40 МПав течение 5-10 с, через (3,0±0,1) мин нагрузкуснимают, а образец извлекают из формывыжимным приспособлением и измеряютего высоту штангенциркулем по ГОСТ 166с погрешностью 0,1 мм. Если высота образца не соответствуетприведенной в таблице 5, то требуемуюмассу смеси для формования образца
где
Образцы с дефектами кромок и непараллельностьюверхнего и нижнего оснований бракуют.
6.1.4 Уплотнение образцов из горячих смесей,содержащих более 50% щебня по массе,следует производить вибрированием споследующим доуплотнением прессованием. При изготовлении образцов формы, нагретыедо 90-100°С, наполняют смесью, устанавливаютна виброплощадку, плотно укрепляют наней специальным приспособлением(конструкция приспособления дляукрепления зависит от типа виброплощадки).Вкладыши должны выступать из формы на2-2,5 см. Смесь в форме вибрируют в течение(3,0±0,1) мин при частоте (2900±100) мин По окончании вибрации форму с образцомснимают с виброплощадки, устанавливаютна плиту пресса для доуплотнения поддавлением (20,0±0,5) МПа и выдерживают приэтом давлении 3 мин. Затем нагрузкуснимают и извлекают образец из формывыжимным приспособлением.
6.1.5 Уплотнение образцов из смесей, испытываемыхна слеживаемость, производят вцилиндрических формах (рисунок 3) притемпературе приготовления смеси. Форму,нагретую до температуры (80±2) °С,устанавливают на две подставки, а нижнийвкладыш со стержнем опускают в форму,как показано на рисунке 3. Смесь вколичестве 440-460 г засыпают через воронкув форму. Верхний вкладыш вводят в формутаким образом, чтобы стержень, укрепленныйв нижнем вкладыше, свободно вошел вотверстие в верхнем вкладыше. Поддерживаяформу, подставки убирают, а на верхнийвкладыш устанавливают груз, массакоторого вместе с массой верхнеговкладыша должна быть (20,0±0,5) кг, чтообеспечивает нагрузку 0,05 МПа. Поднагрузкой смесь выдерживают (3,0±0,1) мин,после чего груз снимают, форму поднимаюти снимают с образца. Затем снимают собразца верхний вкладыш, а образецосторожно, двумя руками, снимают состержня и переносят к месту хранения,где выдерживают при температуре воздуха(20±5) °С не менее 4 ч. Если образец после уплотнения сразурассыпается, то следующий образец послеснятия нагрузки выдерживают в форме неменее 4 ч при температуре (20±5) °С. Образец должен иметь высоту (60±1) мм. Корректировкуколичества смеси, пошедшей на изготовлениеобразца, выполняют по формуле (2). 6.2 Изготовлениеобразцов из укрепленных грунтов 6.2.1 Уплотнение образцов из укрепленныхгрунтов производят в цилиндрическихформах, размеры которых выбирают потаблице 3 в зависимости от наибольшейкрупности зерен применяемых грунтов. Смесь грунта с вяжущим насыпают в ненагретуюформу. Для равномерного распределениясмеси ее штыкуют ножом или шпателем,затем вставляют в форму верхний вкладыш.Форму со смесью ставят на нижнюю плитупресса, подводят верхнюю плиту досоприкосновения с верхним вкладышем ивключают пресс. Уплотнение образцовпроводят по 6.1.3 под следующими нагрузками,МПа: (30,0±0,5) - для грунтов, укрепленных органическимивяжущими с активными добавками и бездобавок; (15,0±0,2) - для грунтов, укрепленных органическимивяжущими совместно с минеральнымивяжущими. Время выдерживания смеси под нагрузкой(3,0±0,1) мин, после чего образец извлекаютиз формы и измеряют штангенциркулем спогрешностью 0,1 мм. Если высота образцане соответствует указанной в таблице5, то величину навески корректируют поформуле (2). 6.2.2 Уплотнение образцов-призм производятпрессованием, при этом величинууплотняющей нагрузки подбирают с такимрасчетом, чтобы плотность образца быламаксимальной, достигаемой при оптимальнойвлажности на приборе стандартногоуплотнения. Ориентировочная нагрузкасоставляет (12,5±2,5) МПа, а время выдерживанияпод нагрузкой - (3,0±0,1) мин. 6.3 Хранениеобразцов 6.3.1 Образцы из смесей с вязкими и жидкимиорганическими вяжущими, а также образцыиз смесей и укрепленных грунтов сактивными добавками и без них хранятна воздухе в комнатных условиях. Образцыиз смесей и укрепленных грунтов,содержащие в своем составе более 4%минеральных вяжущих, хранят притемпературе (20±5) °С в ванне с гидравлическимзатвором или эксикаторе. 6.3.2 Образцы смесей и укрепленных грунтовиспытывают через, сут: 0,5-2 - смесей с вязкими и жидкими органическимивяжущими, не содержащими в своем составеводу и минеральные вяжущие; 7 -грунтов, укрепленных органическимивяжущими совместно с активными добавками; 14 - смесей с жидкими и эмульгированнымивяжущими, содержащими в своем составеводу и приготовленными совместно сминеральными вяжущими или без них; 28 - грунтов, укрепленных органическимивяжущими совместно с цементом; 90 - грунтов, укрепленных органическимивяжущими совместно с медленнотвердеющимиминеральными вяжущими (золы-уноса,шлакощелочное вяжущее, белитовые шламыи т.п.). 6.3.3 Образцы из холодной асфальтобетоннойсмеси испытывают в прогретом и непрогретомсостоянии. По истечении 1-2 сут послеизготовления часть образцов испытываютв непрогретом состоянии, а другую частьпрогревают в сушильном шкафу притемпературе (90±2) °С. Продолжительностьпрогрева - 2 ч при применении жидкихбитумов класса СГ и 6 ч - жидких битумовклассов МГ и МГО. Прогретые образцыиспытывают на следующий день послепрогрева. 7 Определениесредней плотности уплотненного материала Сущность метода заключается в определениигидростатическим взвешиванием среднейплотности образцов, изготовленных влаборатории или отобранных изконструктивных слоев дорожных одежд сучетом имеющихся в них пор. 7.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Весы лабораторные по ГОСТ 24104 4-го классаточности с приспособлением длягидростатического взвешивания. 7.2 Порядокпроведения испытания Образцы взвешивают на воздухе. Затем образцыиз смесей погружают на 30 мин в сосуд сводой, имеющей температуру (20±2) °С, такимобразом, чтобы уровень воды в сосудебыл выше поверхности образцов не менеечем на 20 мм, после чего образцы взвешиваютв воде, следя за тем, чтобы на образцахне было пузырьков воздуха. Образцы изукрепленных грунтов перед взвешиваниемв воде погружают в парафин при температуре(60±5) °С. После взвешивания в воде образцыобтирают мягкой тканью и вторичновзвешивают на воздухе. 7.3 Обработкарезультатов испытания Среднюю плотность образца из смеси
где
Среднюю плотность образца из укрепленногогрунта
где За результат определения средней плотностипринимают округленное до второгодесятичного знака среднеарифметическоезначение результатов определениясредней плотности трех образцов. Еслирасхождение между наибольшим и наименьшимрезультатами параллельных определенийпревышает 0,03 г/см 8 Определениесредней плотности минеральной части(остова) Сущность метода заключается в определенииплотности минеральной части (остова)уплотненной смеси или укрепленногогрунта с учетом имеющихся пор. Среднюю плотность минеральной части определяютрасчетом на основании предварительноустановленной средней плотности образцови соотношения минеральных материалов,вяжущего и воды при наличии ее в смесяхили укрепленных грунтах. Среднюю плотность минеральной части смеси
где Среднюю плотность минеральной части укрепленногогрунта или смеси, содержащих воду,
где
9 Определениеистинной плотности минеральной части(остова) Сущность метода заключается в определениирасчетным путем плотности минеральнойчасти (остова) смеси без учета имеющихсяв ней пор. Истинную плотность минеральной части (остова)определяют на основании предварительноустановленных истинных плотностейотдельных минеральных материалов(щебня, песка, минерального порошка идр.). Истинную плотность минеральной части
где 10 Определениеистинной плотности смеси Сущность метода заключается в определенииплотности смеси без учета имеющихся вней пор. Истинную плотность при подборе составов определяютрасчетным или пикнометрическим методом. Истинную плотность смесей из покрытия и смесей,отобранных из смесителя, определяюттолько пикнометрическим методом. 10.1 Определениеистинной плотности расчетным методом На основании предварительно установленныхистинных плотностей минеральной частисмеси по разделу 9, вяжущего и их массовыхсоотношений вычисляют истинную плотностьсмеси
где 10.2 Определениеистинной плотности пикнометрическимметодом 10.2.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование Колба коническая, колба мерная или пикнометр,который представляет собой колбу спришлифованной пробкой, имеющейкапиллярное отверстие. Вместимостьколб должна быть не менее 500 см Весы лабораторные по ГОСТ 24104 4-го классаточности. Установка вакуумная. Термометр химический ртутный стеклянный с ценойделения шкалы 1 °С по ГОСТ 400. Раствор смачивателя. В качестве смачивателяприменяют порошкообразные, пастообразныеи жидкие моющие средства. Смачивательвводят в дистиллированную воду вследующем количестве на 1 л воды: жидкий- 15 г, пастообразный (в виде раствора вдистиллированной воде 1:1) - 10 г,порошкообразный - 3 г.
10.2.2 Порядок проведения испытания Взвешивают чистую и сухую колбу. Из смеси,подготовленной по 6.1.1, отбирают среднююпробу методом квартования. Для этогосмесь распределяют на металлическомпротивне и делят шпателем на четыреравные части. Из двух противоположныхчастей отбирают в колбу не менее 200 гсмеси. Колбу со смесью охлаждают докомнатной температуры и взвешивают.Затем в колбу со смесью наливаютдистиллированную воду с температурой(20±2) °С в таком количестве, чтобы уровеньводы был выше уровня смеси не менее чемна 3 см. Колбу помещают на 1 ч в вакуумнуюустановку, где поддерживают давлениене более 2000 Па (15 мм рт. ст.). По истечении указанного времени давлениедоводят до атмосферного и в колбудобавляют 10 мл раствора смачивателядля удаления пузырьков воздуха споверхности смеси. Воду в колбе осторожновзбалтывают круговыми движениями доудаления пузырьков воздуха. Когда всепузырьки воздуха всплывут, добавляютдистиллированную воду и доводят водув колбе до температуры (20±2) °С. Уровеньводы фиксируют в зависимости от видаколбы. В мерную колбу воду доливают до метки. Вконическую колбу воду доливают до самогокрая горлышка, на которое кладут покровноечасовое стекло так, чтобы излишки водывытекли, а под стеклом не оставалосьпузырьков воздуха. Колбу пикнометра,заполненную водой, закрывают пробкой,при этом излишек воды вытесняется черезкапиллярное отверстие. После заполненияводой колбу тщательно обтираютфильтровальной бумагой и взвешивают. Затем колбу освобождают от воды и смеси,тщательно промывают, заполняютдистиллированной водой с температурой(20±2) °С так, как указано выше, и взвешивают. 10.2.3 Обработка результатов испытания Истинную плотность смеси
где За результат определения истинной плотностисмеси принимают округленное до второгодесятичного знака среднеарифметическоезначение результатов двух определений.Расхождение между результатами двухпараллельных определений не должнобыть более 0,02 г/см 11 Определениепористости минеральной части (остова) Сущность метода заключается в определении объемапор, имеющихся в минеральной части(остове) уплотненной смеси илиасфальтобетона. Пористость минеральной части определяют расчетомна основании предварительно установленныхзначений средней и истинной плотностейминеральной части смеси. Пористость минеральной части
где 12 Определениеостаточной пористости Сущность метода заключается в определении объемапор, имеющихся в уплотненной смеси илиасфальтобетоне. Остаточную пористость лабораторных образцов илиобразцов из покрытия
где 13 Определениеводонасыщения Сущность метода заключается в определенииколичества воды, поглощенной образцомпри заданном режиме насыщения.Водонасыщение определяют на образцах,приготовленных в лаборатории из смесиили на образцах-вырубках (кернах) изпокрытия (основания). 13.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Весы лабораторные по ГОСТ 24104 4-го классаточности с приспособлением длягидростатического взвешивания. Установка вакуумная. Устройство для капиллярного водонасыщения образцов(рисунок 5).
1 - сосуд;2 - образцы; 3 - капиллярно увлажненныйпесок; 4 - вода; 5 - фильтровальная бумага; 6 - металлическаясетка; 7- металлическая подставка Рисунок5 - Схема устройства для капиллярноговодонасыщения образцов Термометр химический ртутный стеклянный с ценойделения шкалы 1 °С по ГОСТ 400. Сосуд вместимостью не менее 3,0 л.
13.2 Порядокпроведения испытания 13.2.1 Водонасыщение определяют на образцахцилиндрической формы или на образцах-вырубках(кернах). Для смесей испытание проводятна образцах, использованных дляопределения средней плотности по разделу7. 13.2.2 Образцы из смесей, взвешенные на воздухеи в воде по 7.2, помещают в сосуд с водойс температурой (20±2) °С. Уровень воды надобразцами должен быть не менее 3 см. Сосуд с образцами устанавливают в вакуумнуюустановку, где создают и поддерживаютдавление не более 2000 Па (15 мм рт. ст.) втечение 1 ч при испытании образцов изсмесей с вязкими органическими вяжущими;30 мин - при испытании образцов из смесейс жидкими и эмульгированными вяжущими.Затем давление доводят до атмосферногои образцы выдерживают в том же сосудес водой с температурой (20±2) °С в течение30 мин. После этого образцы извлекают изсосуда, взвешивают в воде, обтираютмягкой тканью и взвешивают на воздухе. 13.2.3 Образцы из укрепленных грунтов,предназначенных для применения в районахсо среднемесячной температурой самогохолодного месяца минус 20 °С и ниже (I -III дорожно-климатические зоны) послевзвешивания на воздухе и в воде подвергаютполному водонасыщению, а для укрепленныхгрунтов, предназначенных для примененияв районах со среднемесячной температуройсамого холодного месяца выше минус 10°С - капиллярному водонасыщению. Полное водонасыщение образцов высотой идиаметром 50 мм проводят в течение 2 сут,а образцов больших размеров - в течение3 сут, при этом во всех случаях в первыесутки образцы погружают в воду на 1/3высоты, а в последующие - полностью. Дляпредотвращения высыхания образцов,погруженных в воду на 1/3 высоты, насыщениепроводят в ванне с гидравлическимзатвором. Капиллярное водонасыщение проводят через слой воды,постоянно поддерживаемый с помощьюуровнемера в устройстве для капиллярноговодонасыщения (рисунок 5). В сосуд на металлическую подставкуукладывают металлическую сетку илиустанавливают емкость с сетчатым дном,которое закрывают фильтровальнойбумагой. На фильтровальную бумагунасыпают слой мелкого песка однойфракции толщиной 15 см и через суткипосле его насыщения ставят образцы,которые насыщают в течение 3 сут. Дляпредотвращения высыхания сосуд собразцами помещают в ванну с гидравлическимзатвором. После этого образцы извлекают из сосуда илиустройства для капиллярного водонасыщения,взвешивают в воде, а затем вытираютмягкой тканью или фильтровальной бумагойи взвешивают на воздухе. 13.3 Обработкарезультатов испытания Водонасыщение образца
для укрепленных грунтов
где За результат определения водонасыщенияпринимают округленное до первогодесятичного знака среднеарифметическоезначение трех определений. 14 Определениенабухания Набухание определяют как приращение объема образцапосле насыщения его водой. Для определения набухания используютданные, полученные при определениисредней плотности по разделу 7 иводонасыщения по разделу 13. 14.1 Обработкарезультатов испытания Набухание образца
для укрепленных грунтов
где За результат определения набуханияпринимают округленное до первогодесятичного знака среднеарифметическоезначение трех определений. 15 Определениепредела прочности при сжатии Сущность метода заключается в определениинагрузки, необходимой для разрушенияобразца при заданных условиях. 15.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Прессы механические или гидравлические поГОСТ 28840 с нагрузками от 50 до 100 кН (5-10тс) и до 500 кН (50 тс) с силоизмерителями,обеспечивающими погрешность не более2% измеряемой нагрузки. Термометр химический ртутный стеклянный с ценойделения шкалы 1 °С по ГОСТ 400. Сосуды для термостатирования образцоввместимостью от 3 до 8 л (в зависимостиот размера и количества образцов). 15.2 Порядокподготовки к проведению испытания Для испытания готовят образцы по 6.1 и 6.2.Перед испытанием образцы термостатируютпри заданной температуре: (50±2) °С, (20±2)°С или (0±2) °С. Температуру (0±2) °С создаютсмешением воды со льдом. Образцы изгорячих смесей выдерживают при заданнойтемпературе в течение 1 ч в воде. Образцы из смесей с жидкими и эмульгированнымибитумами термостатируют в воздушнойсреде в течение 2 ч, при этом образцы изукрепленных грунтов упаковывают вполиэтиленовые пакеты. Для определения предела прочности присжатии образцов в водонасыщенномсостоянии используют образцы, испытанныев соответствии с разделом 13. Насыщенныеводой образцы после взвешивания навоздухе и в воде снова помещают в водус температурой (20±2) °С, а перед испытаниемвытирают мягкой тканью или фильтровальнойбумагой. 15.3 Порядокпроведения испытания Предел прочности при сжатии образцов определяютна прессах при скорости движения плитыпресса (3,0±0,3) мм/мин. При использовании гидравлических прессовэту скорость перед проведением испытанияследует установить при холостом ходепоршня. Образец, извлеченный из сосуда для термостатирования,устанавливают в центре нижней плитыпресса, затем опускают верхнюю плиту иостанавливают ее выше уровня поверхностиобразца на 1,5-2 мм. Это же может бытьдостигнуто соответствующим подъемомнижней плиты пресса. После этого включаютэлектродвигатель пресса и начинаютнагружать образец. Для повышения точностиопределения предела прочности присжатии рекомендуется использоватьшарнирное устройство (рисунок 6), состоящееиз шарика 1 и двух металлических пластин2, которое устанавливают на верхнийторец образца 4, накрытый прокладкой избумаги 3.
Рисунок6 - Шарнирное устройство Шарнирное устройство обеспечивает равномерноераспределение нагрузки по всей площадиторца образца в случае непараллельностиоснований образца. Максимальное показание силоизмерителя принимают заразрушающую нагрузку. 15.4 Обработкарезультатов испытания Предел прочности при сжатии
где За результат определения принимаютокругленное до первого десятичногознака среднеарифметическое значениеиспытаний трех образцов. 16 Определениепредела прочности на растяжение прирасколе Сущность метода заключается в определениинагрузки, необходимой для раскалыванияобразца по образующей. (Измененная редакция, Изм. N 1). 16.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Средства контроля и вспомогательное оборудование- по 15.1. 16.2 Порядокподготовки к проведению испытания Для испытания готовят образцы по 6.1 и 6.2.Перед испытанием образцы термостатируютпри заданной температуре (0±2) °С в течениене менее 1 ч в воде. Температуру (0±2) °Ссоздают смешением воды со льдом. 16.3 Порядокпроведения испытания Предел прочности на растяжение при расколеобразцов определяют на прессах призаданной постоянной скорости движенияплиты пресса (50±1) мм/мин. При использовании гидравлических прессовтребуемую скорость перед проведениемиспытания следует установить прихолостом ходе поршня. Образец, извлеченный из сосуда для термостатирования,устанавливают в центре нижней плитыпресса на боковую поверхность (рисунок7), затем опускают верхнюю плиту иостанавливают ее выше уровня поверхностиобразца на 1,5-2 мм. Это может быть достигнутосоответствующим подъемом нижней плитыпресса. После этого включают электродвигательпресса и начинают нагружать образец.
Рисунок7 - Схема испытания образцов на растяжениепри расколе Максимальное показание силоизмерителя принимают заразрушающую нагрузку. (Измененная редакция, Изм. N 1). 16.4 Обработкарезультатов испытания Предел прочности на растяжение при расколе
где
За результат определения принимаютокругленное до первого десятичногознака среднеарифметическое значениеиспытаний трех образцов. 17 Определениепредела прочности на растяжение приизгибе и показателейдеформативности Сущность метода заключается в определениинагрузки, необходимой для разрушенияобразца при изгибе (рисунок 8), исоответствующих деформаций растяжения.
Рисунок8 - Схема испытания образцов-призм наизгиб 17.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Средства контроля и вспомогательное оборудование- по 15.1, включая опорное приспособлениеи индикатор перемещений с ценой деления0,01 мм. 17.2 Порядокподготовки и проведения испытания Для испытания готовят образцы по 6.2.2. Передиспытанием образцы термостатируют притемпературе (20±2) °С в воздушной средев течение 2 ч. Предел прочности на растяжение при изгибеопределяют при скорости нагружения по15.3 или при другом заданном режимедеформирования образцов. На нижней плите пресса укрепляют опорноеприспособление (рисунок 8), на котороепомещают образец-призму. Образецустанавливают на опоры той гранью,которая при уплотнении была вертикальной.Поверхность образца должна плотноприлегать к опорам по всей ширине.Посередине образца помещают металлическийстержень через который происходитнагружение, диаметром 10 мм и длиной неменее ширины образца. Опускают верхнюю плиту и останавливают вышеметаллического стержня на 4-6 мм. Послеэтого начинают нагружать образец.Максимальное показание силоизмерителяпринимают за разрушающую нагрузку, авеличину прогиба фиксируют по индикатору. 17.3 Обработкарезультатов испытания Предел прочности на растяжение при изгибе
где
За результат определения принимаютокругленное до второго десятичногознака среднеарифметическое значениеиспытания трех образцов. Предельную относительную деформацию растяженияпри изгибе
где За результат определения принимаютокругленное до четвертого десятичногознака среднеарифметическое значениеиспытания трех образцов. Модуль деформации
где За результат определения принимаютокругленное до целого среднеарифметическоезначение испытания трех образцов. 18 Определениехарактеристик сдвигоустойчивости Сущность метода заключается в определениимаксимальных нагрузок и соответствующихпредельных деформаций стандартныхцилиндрических образцов при двухнапряженно-деформированных состояниях(рисунок 9): при одноосном сжатии (1) и присжатии специальным обжимным устройствомпо схеме Маршалла (2).
Рисунок9 - Схемы испытания образцов насдвигоустойчивость: 1 - при одноосномсжатии; 2 - при сжатии по схеме Маршалла (Измененная редакция, Изм. N 1). 18.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Средства контроля и вспомогательное оборудование- по 15.1 со следующим дополнением: Обжимное устройство в виде двух одинаковых частейтолстостенной цилиндрической обоймыс внутренним радиусом, равным половинедиаметра образца (рисунок 10). Индикатор перемещений с разрушающим устройствомМаршалла или секундомер.
1 -шарнир; 2 - цилиндрические обоймы; 3 -образец; 4 - нижняя плита пресса Рисунок10 - Обжимное устройство
18.2 Порядокподготовки к проведению испытания Для испытания асфальтобетона насдвигоустойчивость готовят по 6.1 четноечисло образцов в количестве не менее 6шт. Перед испытанием образцы и обжимное устройствовыдерживают в течение 1 ч при заданнойтемпературе (50±2) °С в воде. Половинаобразцов предназначается для испытанияпо первой схеме нагружения, другаяполовина - по второй (рисунок 9). (Измененная редакция, Изм. N 1). 18.3 Порядокпроведения испытания Максимальные разрушающие нагрузки и соответствующиепредельные деформации образцов определяютпри двух схемах нагружения: при одноосномсжатии и при сжатии по схеме Маршалла.Скорость нагружения образцов для обеихсхем сжатия следует принимать одинаковойи равной (50,0±1,0) мм/мин. Образец, извлеченный из термостатирующегоустройства, устанавливают в центренижней плиты пресса при первой схемесжатия или в нижнюю часть обжимногоустройства при второй схеме сжатия(рисунки 9 и 10). Верхняя плита пресса должна находиться нарасстоянии 5-10 мм от верха образца илиот верхней части обжимного устройства.После этого включают электродвигательпресса и начинают нагружать образец. В процессе испытания образца фиксируютмаксимальное показание силоизмерителя,которое принимают за разрушающуюнагрузку. Одновременно с помощьюиндикатора перемещений замеряютпредельную деформацию, соответствующуюразрушающей нагрузке или началу стадиитекучести, и время нагружения образцапо секундомеру. Допускается определятьпредельную деформацию по произведениюпостоянной скорости деформирования навремя нагружения образца. (Измененная редакция, Изм. N 1). 18.4 Обработкарезультатов испытания Для каждого образца, испытанного на одноосноесжатие и на сжатие по схеме Маршалла,вычисляют работу
где
Среднюю работу деформирования образцов приодноосном сжатии и при сжатии по схемеМаршалла вычисляют с точностью довторого десятичного знака каксреднеарифметическое значение результатовиспытания не менее трех образцов. Коэффициент внутреннего трения асфальтобетона
где Сцепления при сдвиге
где (Измененная редакция, Изм. N 1). 19 Определениеводостойкости Сущность метода заключается в оценке степенипадения прочности при сжатии образцовпосле воздействия на них воды в условияхвакуума по разделу 13. Прочность присжатии образцов определяют по разделу15. 19.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Средства контроля и вспомогательное оборудование- по 13.1 и 15.1. 19.2 Порядокподготовки к проведению испытания Образцы насыщают в вакуумной установке по13.2.2. 19.3 Обработкарезультатов испытания Водостойкость
где 20 Определениеводостойкости при длительном водонасыщении Сущность метода заключается в определенииотношения прочности при сжатии образцовпосле воздействия на них воды в течение15 сут к первоначальной прочностипараллельных образцов. 20.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Средства контроля и вспомогательное оборудование- по 13.1 и 15.1. 20.2 Порядокподготовки к проведению испытания Образцы насыщают в вакуумной установке по13.2.2. 20.3 Порядокпроведения испытания Образцы, насыщенные в вакуумной установке,переносят в другой сосуд с водой, вкотором выдерживают в течение 15 сут,температуру воды поддерживают в пределах(20±5) °С. По истечении 15 сут образцыизвлекают из воды, обтирают мягкойтканью и определяют предел прочностипри сжатии по разделу 15. 20.4 Обработкарезультатов испытания По результатам испытаний с точностью довторого десятичного знака вычисляютводостойкость
где 21 Определениеводостойкости ускоренным методом Сущность метода заключается в оценке степенипадения прочности при сжатии образцовпосле воздействия на них воды в условияхвакуума и температуры 50°С. Метод предназначен для апробации и накопленияданных по нормированию ускоренноопределяемых показателей водостойкостиматериалов. 21.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Средства контроля и вспомогательное оборудование- по 13.1 и 15.1. 21.2 Порядокподготовки и проведения испытания Образцы погружают в сосуд с водой с температурой(50±2) °С и термостатируют в течение 1 ч.Затем сосуд с образцами помещают ввакуумно-сушильный шкаф с температурой50°С и вакуумируют в течение 1 ч придавлении не более 2000 Па (15 мм рт. ст.).Затем давление в шкафу доводят доатмосферного и образцы выдерживают втом же сосуде при температуре (50±2) °Сеще 1 ч. После этого температуру водыснижают до (20±2) °С и выдерживают образцыпри этой температуре в течение 1 ч. Водонасыщенные образцы извлекают из воды, обтираютмягкой тканью и определяют пределпрочности при сжатии по разделу 15. 21.3 Обработкарезультатов испытания По результатам испытаний вычисляют сточностью до второго десятичного знакаводостойкость при ускоренном водонасыщении
где 22 Определениеморозостойкости Сущность метода заключается в оценке потерипрочности при сжатии предварительноводонасыщенных образцов после воздействияна них установленного числа цикловзамораживания - оттаивания. 22.1 Средстваконтроля и вспомогательное оборудование Пресс механический или гидравлический по15.1. Камера морозильная, обеспечивающая температурузамораживания минус (18±2) °С. Установка вакуумная и устройство для капиллярноговодонасыщения по 13.1. Ванна для оттаивания образцов, оборудованнаяустройством для поддержания температурыводы (18±2) °С. 22.2 Порядокподготовки к проведению испытания Перед испытанием на морозостойкость образцынасыщают водой по 13.2. Образцы из смесей и укрепленных грунтов испытываютпо истечении сроков, указанных в 6.3.2. 22.3 Порядокпроведения испытания Водонасыщенные образцы загружают в морозильную камерутак, чтобы расстояние между образцамибыло не менее 50 мм. Если после загрузкикамеры температура в ней повысится, тоначалом замораживания считают момент,когда в морозильной камере установитсятемпература минус 18 °С. Продолжительностьодного замораживания при установившейсятемпературе в камере должна быть неменее 4 ч. Оттаивание образцов после ихвыгрузки из морозильной камеры проводятв течение 4 ч в ванне с водой при температуре(18±2) °С, если до испытания на морозостойкостьони подвергались полному водонасыщению,и во влажном песке, если до испытанияна морозостойкость они подвергалиськапиллярному водонасыщению. Число циклов замораживания - оттаивания втечение суток должно быть не менееодного. При вынужденных или техническиобоснованных перерывах при испытаниина морозостойкость образцы должнынаходиться в замороженном состоянии. После установленного числа циклов замораживания- оттаивания (5, 10, 15, 25, 50) образцы,подвергавшиеся вакуумированию,выдерживают в течение 2 ч в воде притемпературе (20±2) °С, а образцы,подвергавшиеся капиллярному водонасыщению,- во влажном песке, после чего их испытываютпо разделу 15 и определяют предел прочностипри сжатии. 22.4 Обработкарезультатов испытания Потерю прочности при сжатии
где Среднеарифметическое значение потери прочности при сжатиивычисляют по трем образцам, при этомрасхождение между результатами испытанияотдельных образцов не должно превышать±10%. 23 Определениесостава смеси Сущность методов заключается в определениисодержания вяжущего и зернового составаминеральной части смеси. 23.1 Методэкстрагирования вяжущего Метод предусматривает определение содержаниявяжущего путем экстрагирования его изсмеси в специальных приборах-экстракторахс помощью растворителей. 23.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование Весы лабораторные по ГОСТ 24104 4-го классаточности. Прибор - аппарат типа Сокслет, состоящий изколбы, обратного холодильника и насадкистеклянной лабораторной для экстрагированияпо ГОСТ 23932. Баня песчаная. Шкаф сушильный. Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
должнабыть не более 3,2 мкм.
недолжно превышать 0,3 мм и рассчитываетсяпо формуле
(1)
-соответственно максимальный и минимальныйдиаметры цилиндрической формы, мм.
,г, рассчитывают по формуле
(2)
-масса пробного образца, г;
- требуемая высотаобразца, мм;
- высота пробного образца, мм.
,амплитуде (0,40±0,05) мм и вертикальнойнагрузке на смесь (30±5) кПа, котораяпередается на смесь грузом, свободнонавешенным на верхний вкладыш формы.
,г/см
,вычисляют по формуле
(3)
- плотность воды,равная 1 г/см
- масса образца, взвешенного в воде, г;
- масса образца, выдержанного в течение30 мин в воде и вторично взвешенного навоздухе, г.
,г/см
(4)
-масса образца, покрытого парафином ивторично взвешенного на воздухе, г;
- масса образца,покрытого парафином и взвешенного вводе, г;
- плотностьпарафина, равная 0,93 г/см
,г/см
(5)
- массовая долявяжущего в смеси, % (сверх 100 % минеральнойчасти).
,г/см
(6)
- массовая доля воды в смеси или укрепленныхгрунтах, % (сверх 100% минеральной части).
,г/см
(7)
-массовая доля отдельных минеральныхматериалов, %;
- истиннаяплотность отдельных минеральныхматериалов, г/см
,г/см
(8)
-массовая доля минеральных материаловв смеси, % (принимают за 100%);
- истиннаяплотность вяжущего, г/см
(9)
,%, вычисляют с точностью до первогодесятичного знака по формуле
(10)
,%, определяют расчетом на основаниипредварительно установленных среднейи истинной плотностей с точностью допервого десятичного знака по формуле
(11)
,%, вычисляют по формуле для смесей
(12)
(13)
- масса насыщенноговодой образца, взвешенного на воздухе,г.
(14)
(15)
-масса насыщенного водой образца,взвешенного в воде, г.
,МПа, вычисляют по формуле
(16)
-разрушающая нагрузка, Н;
- первоначальнаяплощадь поперечного сечения образца,см
- коэффициентпересчета в МПа.
,МПа, вычисляют по формуле
(17)
,МПа, вычисляют по формуле
(18)
- расстояниемежду опорами, см;
- ширина образца, см;
вычисляютпо формуле
(19)
-максимальная величина прогиба образцав момент разрушения, см.
,МПа, вычисляют по формуле
(20)
,Дж, затраченную на разрушение, по формуле
(21)
вычисляютпо формуле
(22)
-средняя работа деформирования образцовасфальтобетона при испытании соответственнопо схеме Маршалла и при одноосном сжатии,Дж.
,МПа, вычисляют по формуле
(23)
-предел прочности при одноосном сжатии,определенный по 15.4, МПа.
вычисляют с точностью до второгодесятичного знака по формуле
(24)
-предел прочности при сжатии притемпературе (20±2)°С водонасыщенных ввакууме образцов, МПа;
- предел прочностипри сжатии при температуре (20±2) °Собразцов до водонасыщения, МПа.
последлительного водонасыщения по формуле
(25)
-предел прочности при сжатии притемпературе (20±2)°С образцов посленасыщения водой в течение 15 сут, МПа;
поформуле
(26)
-предел прочности при сжатии притемпературе (20±2)°С образцов посленасыщения водой по ускоренной методике(при 50°С), МПа;
,%, вычисляют по формуле
(27)
- среднеарифметическоезначение предела прочности при сжатиипри температуре (20±2) °С образцов послеустановленного числа циклов замораживания- оттаивания, МПа.