ГОСТ 12801-98, страница 4

g₃ — масса колбы со смесью и водой, г;

r^в — плотность дистиллированной воды (принимается равной 1 г/см³).

За результат определения истинной плотности смеси принимают округленное до второго десятичного знака среднеарифметическое значение результатов двух определений. Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно быть более 0,02 г/см³. В случае больших расхождений истинную плотность определяют вторично и принимают для расчета среднеарифметическое значение результатов четырех определений.

11 Определение пористости минеральной части (остова)

Сущность метода заключается в определении объема пор, имеющихся в минеральной части (остове) уплотненной смеси или асфальтобетона.

Пористость минеральной части определяют расчетом на основании предварительно установленных значений средней и истинной плотностей минеральной части смеси.

Пористость минеральной части , %, вычисляют с точностью до первого десятичного знака по формуле

, (10)

где — средняя плотность минеральной части уплотненной смеси или асфальтобетона по разделу 8, г/см³;

r^м — истинная плотность минеральной части смеси по разделу 9, г/см³.

12 Определение остаточной пористости

Сущность метода заключается в определении объема пор, имеющихся в уплотненной смеси или асфальтобетоне.

Остаточную пористость лабораторных образцов или образцов из покрытия , %, определяют расчетом на основании предварительно установленных средней и истинной плотностей с точностью до первого десятичного знака по формуле

, (11)

где r_m — средняя плотность уплотненной смеси по разделу 7, г/см³;

r — истинная плотность смеси по разделу 10, г/см³.

13 Определение водонасыщения

Сущность метода заключается в определении количества воды, поглощенной образцом при заданном режиме насыщения. Водонасыщение определяют на образцах, приготовленных в лаборатории из смеси или на образцах-вырубках (кернах) из покрытия (основания).

13.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы лабораторные по ГОСТ 24104 4-го класса точности с приспособлением для гидростатического взвешивания. Установка вакуумная.

1— сосуд; 2 — образцы; 3 — капиллярно увлажненный песок; 4 — вода; 5 — фильтровальная бумага; 6 — металлическая сетка; 7 — металлическая подставка

Рисунок 5 — Схема устройства для капиллярного водонасыщения образцов

Устройство для капиллярного водонасыщения образцов (рисунок 5).

Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1 °С по ГОСТ 400.

Сосуд вместимостью не менее 3,0 л.

13.2 Порядок проведения испытания

13.2.1 Водонасыщение определяют на образцах цилиндрической формы или на образцах-вырубках (кернах). Для смесей испытание проводят на образцах, использованных для определения средней плотности по разделу 7.

13.2.2 Образцы из смесей, взвешенные на воздухе и в воде по 7.2, помещают в сосуд с водой с температурой (20±2) °С. Уровень воды над образцами должен быть не менее 3 см.

Сосуд с образцами устанавливают в вакуумную установку, где создают и поддерживают давление не более 2000 Па (15 мм рт. ст.) в течение 1 ч при испытании образцов из смесей с вязкими органическими вяжущими; 30 мин — при испытании образцов из смесей с жидкими и эмульгированными вяжущими. Затем давление доводят до атмосферного и образцы выдерживают в том же сосуде с водой с температурой (20±2) °С в течение 30 мин. После этого образцы извлекают из сосуда, взвешивают в воде, обтирают мягкой тканью и взвешивают на воздухе.

13.2.3 Образцы из укрепленных грунтов, предназначенных для применения в районах со среднемесячной температурой самого холодного месяца минус 20 °С и ниже (I — III дорожно-климатические зоны) после взвешивания на воздухе и в воде подвергают полному водонасыщению, а для укрепленных грунтов, предназначенных для применения в районах со среднемесячной температурой самого холодного месяца выше минус 10 °С — капиллярному водонасыщению.

Полное водонасыщение образцов высотой и диаметром 50 мм проводят в течение 2 сут, а образцов больших размеров — в течение 3 сут, при этом во всех случаях в первые сутки образцы погружают в воду на 1/3 высоты, а в последующие — полностью. Для предотвращения высыхания образцов, погруженных в воду на 1/3 высоты, насыщение проводят в ванне с гидравлическим затвором.

Капиллярное водонасыщение проводят через слой воды, постоянно поддерживаемый с помощью уровнемера в устройстве для капиллярного водонасыщения (рисунок 5).

В сосуд на металлическую подставку укладывают металлическую сетку или устанавливают емкость с сетчатым дном, которое закрывают фильтровальной бумагой. На фильтровальную бумагу насыпают слой мелкого песка одной фракции толщиной 15 см и через сутки после его насыщения ставят образцы, которые насыщают в течение 3 сут. Для предотвращения высыхания сосуд с образцами помещают в ванну с гидравлическим затвором.

После этого образцы извлекают из сосуда или устройства для капиллярного водонасыщения, взвешивают в воде, а затем вытирают мягкой тканью или фильтровальной бумагой и взвешивают на воздухе.

13.3 Обработка результатов испытания

Водонасыщение образца W, %, вычисляют по формуле для смесей

; (12)

для укрепленных грунтов

, (13)

где g — масса образца, взвешенного на воздухе, г;

g₁ — масса образца, взвешенного в воде, г;

g₂ — масса образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и взвешенного на воздухе, г;

g₅ — масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г.

За результат определения водонасыщения принимают округленное до первого десятичного знака среднеарифметическое значение трех определений.

14 Определение набухания

Набухание определяют как приращение объема образца после насыщения его водой.

Для определения набухания используют данные, полученные при определении средней плотности по разделу 7 и водонасыщения по разделу 13.

14.1 Обработка результатов испытания

Набухание образца Н, % по объему, вычисляют по формуле для смесей

(14)

(15)

где g₆ — масса насыщенного водой образца, взвешенного в воде, г.

За результат определения набухания принимают округленное до первого десятичного знака среднеарифметическое значение трех определении.

15 Определение предела прочности при сжатии

Сущность метода заключается в определении нагрузки, необходимой для разрушения образца при заданных условиях.

15.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Прессы механические или гидравлические по ГОСТ 28840 с нагрузками от 50 до 100 кН (5—10 тc) и до 500 кН (50 тc) с силоизмерителями, обеспечивающими погрешность не более 2 % измеряемой нагрузки.

Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1 °С по ГОСТ 400.

Сосуды для термостатирования образцов вместимостью от 3 до 8 л (в зависимости от размера и количества образцов).

15.2 Порядок подготовки к проведению испытания

Для испытания готовят образцы по 6.1 и 6.2. Перед испытанием образцы термостатируют при заданной температуре: (50±2) °С, (20±2) °С или (0±2) °С. Температуру (0±2) °С создают смешением воды со льдом. Образцы из горячих смесей выдерживают при заданной температуре в течение 1 ч в воде.

Образцы из смесей с жидкими и эмульгированными битумами термостатируют в воздушной среде в течение 2 ч, при этом образцы из укрепленных фунтов упаковывают в полиэтиленовые пакеты.

Для определения предела прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состоянии используют образцы, испытанные в соответствии с разделом 13. Насыщенные водой образцы после взвешивания на воздухе и в воде снова помещают в воду с температурой (20±2) °С, а перед испытанием вытирают мягкой тканью или фильтровальной бумагой.

15.3 Порядок проведения испытания

Предел прочности при сжатии образцов определяют на прессах при скорости движения плиты пресса (3,0±0,3) мм/мин.

При использовании гидравлических прессов эту скорость перед проведением испытания следует установить при холостом ходе поршня.

Образец, извлеченный из сосуда для термостатирования, устанавливают в центре нижней плиты пресса, затем опускают верхнюю плиту и останавливают ее выше уровня поверхности образца на 1,5—2 мм. Это же может быть достигнуто соответствующим подъемом нижней плиты пресса. После этого включают электродвигатель пресса и начинают нагружать образец. Для повышения точности определения предела прочности при сжатии рекомендуется использовать шарнирное устройство (рисунок 6), состоящее из шарика 1 и двух металлических пластин 2, которое устанавливают на верхний торец образца 4, накрытый прокладкой из бумаги 3.

Шарнирное устройство обеспечивает равномерное распределение нагрузки по всей площади торца образца в случае непараллельности оснований образца.

Максимальное показание силоизмерителя принимают за разрушающую нагрузку.

15.4 Обработка результатов испытания

Предел прочности при сжатии R_сж, МПа, вычисляют по формуле

, (16)

где Р — разрушающая нагрузка, Н;

F — первоначальная площадь поперечного сечения образца, см²;

10^-2— коэффициент пересчета в МПа.

За результат определения принимают округленное до первого десятичного знака среднеарифметическое значение испытаний трех образцов.

Рисунок 6 — Шарнирное устройство для укрепленных грунтов

16 Определение предела прочности на растяжение при расколе

Сущность метода заключается в определении нагрузки, необходимой для раскалывания образца по образующей. Метод предназначен для апробации и накопления данных по нормированию показателей трещиностойкости материалов в зависимости от категории дороги и дорожно-климатической зоны.

16.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Средства контроля и вспомогательное оборудование — по 15.1.

16.2 Порядок подготовки к проведению испытания

Для испытания готовят образцы по 6.1 и 6.2. Перед испытанием образцы термостатируют при заданной температуре (0±2) °С в течение не менее 1 ч в воде. Температуру (0±2) °С создают смешением воды со льдом.

16.3 Порядок проведения испытания

Предел прочности на растяжение при расколе образцов определяют на прессах при заданной постоянной скорости движения плиты пресса (3,0±0,3) или (50±1) мм/мин.

При использовании гидравлических прессов требуемую скорость перед проведением испытания следует установить при холостом ходе поршня.

Образец, извлеченный из сосуда для термостатирования, устанавливают в центре нижней плиты пресса на боковую поверхность (рисунок 7), затем опускают верхнюю плиту и останавливают ее выше уровня поверхности образца на 1,5—2 мм. Это может быть достигнуто соответствующим подъемом нижней плиты пресса. После этого включают электродвигатель пресса и начинают нагружать образец.

Максимальное показание силоизмерителя принимают за разрушающую нагрузку.

16.4 Обработка результатов испытания

Предел прочности на растяжение при расколе R_р МПа, вычисляют по формуле