СТБ 1115-2004
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ ДОРОЖНЫЕ,
АЭРОДРОМНЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН
Методы испытаний
СУМЕСI АСФАЛЬТАБЕТОННЫЯ ДАРОЖНЫЯ,
АЭРАДРОМНЫЯ I АСФАЛЬТАБЕТОН
Метады выпрабаванняў
Издание официальное
Министерство архитектуры и строительства
Республики Беларусь
Минск
СТБ 1115-2004
УДК 691.168.001.4; 625.7.06 (083.74)
МКС 93.080.20; 17.020
(КГС Ж19)
Ключевые слова: смеси асфальтобетонные, асфальтобетон, методы испытаний, показатели
прочности, сдвигоустойчивости, коррозионной устойчивости, плотности, пористости, водонасыщения, набухания, стекания вяжущего, однородности смеси.
ОКС 17.020; 75.140
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Республиканским унитарным предприятием Белорусский дорожный научноисследовательский институт «БелдорНИИ» департамента «Белавтодор» Министерства транспорта и
коммуникаций Республики Беларусь.
ВНЕСЕН Департаментом «Белавтодор» Министерства транспорта и коммуникаций Республики
Беларусь.
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь от 6 мая 2004 г. № 134.
В Национальном комплексе нормативно-технических документов в строительстве стандарт входит в блок 6.09 «Дорожные материалы».
3 ВЗАМЕН СТБ 1115-98.
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь.
Издан на русском языке.
Минстройархитектуры, 2004
ii
СТБ 1115-2004
Содержание
1
Область применения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2
Нормативные ссылки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
3
Общие положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4
Приготовление смесей и отбор проб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
5
Изготовление образцов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
6
Методы испытаний смесей и асфальтобетона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
6.1 Определение средней плотности (объемной массы) асфальтобетона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
6.2 Определение средней плотности (объемной массы) минеральной части
асфальтобетона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
6.3 Определение истинной плотности (удельного веса) минеральной части
смеси и асфальтобетона расчетным методом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
6.4 Определение истинной плотности (удельного веса) смеси и асфальтобетона. . . . . . . . . . . . 10
6.5 Определение пористости минеральной части (остова) асфальтобетона . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
6.6 Определение остаточной пористости асфальтобетона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
6.7 Определение водонасыщения асфальтобетона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
6.8 Определение набухания (приращения объема) асфальтобетона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.9 Определение предела прочности при сжатии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.10 Определение предела прочности при растяжении при температуре 0 °С. . . . . . . . . . . . . . . . 15
6.11 Определение предела прочности при сдвиге при температуре 50 °С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6.12 Определение индекса сопротивления пластическим деформациям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6.13 Определение индекса трещиностойкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
6.14 Определение коэффициента морозостойкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
6.15 Определение коэффициента водостойкости при длительном
водонасыщении в агрессивной среде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
6.16 Определение состава асфальтобетона и смеси. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.17 Определение состава асфальтобетонной смеси ускоренным методом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.18 Определение сцепления битума с поверхностью минеральной части
асфальтобетонной смеси . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.19 Определение слеживаемости холодных смесей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.20 Определение коэффициента уплотнения асфальтобетона в покрытиях и основаниях. . . . . . 34
6.21 Определение стекания вяжущего. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.22 Определение однородности смеси. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
iii
СТБ 1115-2004
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ ДОРОЖНЫЕ,
АЭРОДРОМНЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН
Методы испытаний
СУМЕСI АСФАЛЬТАБЕТОННЫЯ ДАРОЖНЫЯ,
АЭРАДРОМНЫЯ I АСФАЛЬТАБЕТОН
Метады выпрабаванняў
ASPHALTIC CONCRETE MIXTURES FOR ROAD
AND AERODROMES
Methods of testing
Дата введения 2005-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на смеси асфальтобетонные и асфальтобетон, применяемые для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов, городских улиц и
площадей, дорог промышленных предприятий, и устанавливает методы их испытаний с целью определения следующих показателей:
— средней плотности (объемной массы) асфальтобетона и его минеральной части;
— истинной плотности (удельного веса) смеси и асфальтобетона и их минеральной части, пористости минеральной части, остаточной пористости, водонасыщения и набухания асфальтобетона;
— предела прочности при сжатии;
— предела прочности при растяжении при температуре 0 °С;
— предела прочности при сдвиге при температуре 50 °С;
— индекса сопротивления пластическим деформациям;
— индекса трещиностойкости;
— коэффициента морозостойкости;
— коэффициента водостойкости при длительном водонасыщении в агрессивной среде;
— состава асфальтобетона и смеси;
— сцепления битума с поверхностью минеральной части асфальтобетонной смеси;
— слеживаемости холодных смесей;
— коэффициента уплотнения асфальтобетона в покрытиях и основаниях и максимальной относительной плотности;
— стекания вяжущего;
— однородности смеси.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативно-технические документы:
СТБ 1033-96 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические
условия
СТБ 1062-97 Битумы нефтяные для верхнего слоя дорожного покрытия. Технические условия
СТБ 1114-98 Вода для бетонов и растворов. Технические условия
СТБ 1188-99 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества
СТБ 1220-2000 Битумы модифицированные дорожные. Технические условия
СТБ 8003-93 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Поверка средств
измерений. Организация и порядок проведения
Издание официальное
1
СТБ 1115-2004
СТБ 8004-93 Система обеспечения единства измерений. Метрологическая аттестация
средств измерения
ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки.
Общие технические условия
ГОСТ 5556-81 Вата медицинская гигроскопическая. Технические условия
ГОСТ 5955-75 Реактивы. Бензол. Технические условия
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические
условия
ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Е Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 9976-94 Трихлорэтилен технический. Технические условия
ГОСТ 11501-78 Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы
ГОСТ 11955-82 Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия
ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 12784-78 Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Методы испытаний
ГОСТ 13830-97 Соль поваренная пищевая. Общие технические условия
ГОСТ 16557-78 Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Технические условия
ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический. Технические условия
ГОСТ 20015-88 Реактивы. Хлороформ. Технические условия
ГОСТ 20288-74 Реактивы. Углерод четыреххлористый. Технические условия
ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия
ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования
ГОСТ 24555-81 Система государственных испытаний продукции. Порядок аттестации испытательного оборудования. Основные положения
ГОСТ 25336-82 Е Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры
и размеры
ГОСТ 27065-86 Качество вод. Термины и определения
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы
испытаний
ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
ГОСТ 29329-92 Весы для статического взвешивания. Общие технические требования.
3 Общие положения
3.1 Образцы взвешивают на лабораторных весах общего назначения по ГОСТ 24104 с погрешностью взвешивания не более 0,3 г (или других весах, обеспечивающих заданную погрешность взвешивания), если в методе не даны другие указания. Массу образцов определяют с точностью до одного
знака после запятой.
3.2 Результаты испытаний рассчитывают с точностью до одного знака после запятой методом
округления, если не даны другие указания относительно точности вычислений. В случае проведения
параллельных испытаний допускаемое расхождение между результатами оговорено в соответствующей методике испытания.
3.3 Применяемые средства испытаний должны быть поверены и аттестованы в установленном
порядке согласно требованиям СТБ 8003 и СТБ 8004, испытательное оборудование должно быть аттестовано согласно требованиям ГОСТ 24555.
3.4 Температура воздуха в помещении, в котором проводят испытания, должна быть (20±5) °С.
3.5 Вода для проведения испытаний должна соответствовать требованиям СТБ 1188 или СТБ
1114, дистиллированная вода — требованиям ГОСТ 6709.
3.6 Отобранные пробы смесей, а также изготовленные из них образцы, следует хранить при температуре (20±5) °С, если в методе испытания не даны иные указания.
2
СТБ 1115-2004
3.7 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных, воспламеняющихся)
веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных документах на эти вещества.
4 Приготовление смесей и отбор проб
4.1 До начала приготовления смеси все предлагаемые исходные материалы — щебень (гравий), песок,
минеральный порошок и битум — должны быть испытаны по основным показателям на соответствие требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 8736, ГОСТ 16557, ГОСТ 11955 и ГОСТ 22245 (СТБ 1062 или СТБ 1220).
Щебень (гравий), песок и минеральный порошок должны быть предварительно высушены при
температуре (105±5) °С до постоянной массы в соответствии с ГОСТ 8269.0, ГОСТ 8735 и ГОСТ
12784, битум обезвожен в соответствии с ГОСТ 11501. Щебень (гравий), песок в количествах, заданных по составу, отвешивают в емкость, нагревают, периодически перемешивая, до температуры, указанной в таблице 1, и добавляют требуемое количество ненагретого минерального порошка.
При приготовлении щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси стабилизирующие добавки в заданном количестве добавляют к нагретым до указанной в таблице 1 температуры минеральным материалам. Количество целлюлозного волокна рассчитывается от массы минерального материала смеси.
К минеральным материалам добавляют требуемое количество предварительно нагретого в отдельной емкости вяжущего. Битум при температуре смешивания должен храниться не более 1 ч.
Смесь минеральных материалов предварительно перемешивают с вяжущим вручную, затем помещают в лабораторную мешалку, оборудованную обогревающим устройством. Смесь перемешивают
до полного и равномерного объединения всех ее компонентов.
Допускается приготавливать смесь вручную, соблюдая при этом температурный режим в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Температура, °С
Вид асфальтобетонных смесей
Горячие
щебеночные,
гравийные
и песчаные
Горячие
щебеночномастичные
Теплые
Холодные
Марка битума
БНД 60/90
БНД 90/130
БН 60/90
БН 90/130
БД 60/90
БД 90/130
БМА 70/100
БМА 100/130
БНД 60/90
БНД 90/130
БД 60/90
БД 90/130
БНД 130/200
БН 130/200
БД 130/200
СГ 130/200
МГ 130/200
МГО 130/200
СГ 70/130
МГ 70/130
МГО 70/130
минерального
материала
при приготовлении смеси
вяжущего
при приготовлении смеси
смеси
при приготовлении образцов
160—175
130—150
140—160
160—185
150—160
170—180
160—175
130—150
160—170
140—160
100—120
120—140
115—135
120—140
80—100
90—110
90—110
100—120
110—125
80—90
18—22 (на
слеживаемость
– (80±5))
Примечание — При применении активированных минеральных порошков для приготовления смесей с битумами
марок БНД 60/90, БНД 90/130, БД 60/90, БД 90/130, БН 60/90 и БН 90/130 температуру нагрева минеральных материалов, вяжущего и смесей снижают на 20 °С, с битумами марок БНД 130/200, БН 130/200 — на 10 °С.
3
СТБ 1115-2004
Время, необходимое для перемешивания в лабораторной мешалке, устанавливается предварительно опытным путем, при этом оно должно быть постоянным для каждого вида смесей (в среднем
3—6 мин). Скорость вращения лопастей мешалки — (30—90) об/мин. Перемешивание считают законченным, если все зерна минерального материала равномерно покрыты вяжущим и в готовой смеси
нет его отдельных сгустков.
При подборе состава смеси в лаборатории для определения оптимального содержания битума для
конкретной смеси подготавливается серия образцов с различным его содержанием.
4.2 При контроле качества смеси, приготавливаемой в производственных смесительных установках, отбирают пробу не ранее, чем через 30 мин после начала ее выпуска.
Для испытаний необходимо отобрать объединенную пробу, составленную из трех-четырех тщательно перемешанных между собой точечных проб.
Точечные пробы отбирают из разных замесов непосредственно после выгрузки смеси из смесителя или накопительного бункера в автомашины или другие транспортные средства.
Масса объединенной пробы смеси в зависимости от максимального размера зерен минерального
материала указана в таблице 2.
Перед изготовлением образцов объединенную пробу смеси тщательно перемешивают, поддерживая при этом температуру смеси в пределах, указанных в таблице 1.
Максимальный срок хранения смеси при рабочей температуре должен быть не более 5 ч. В случае вынужденного увеличения указанного выше срока в журнале испытаний делают соответствующую запись.
Таблица 2
Максимальный размер зерен
минерального материала, мм
Масса пробы, кг
5
10, 15, 20
40
2—5
5—10
6—7
4.3 Контроль качества покрытия и основания производят на вырубленных из покрытия (основания)
образцах-вырубках прямоугольной формы или высверленных цилиндрических кернах. Вырубки или
керны следует отбирать в слоях из горячих и теплых асфальтобетонов через 1—3 сут после их уплотнения, а из холодного — через 15—30 сут. Для отбора проб выбирают участок на расстоянии не менее 1 м
от края покрытия (основания) или оси дороги и не ближе 0,2 м от шва. Пробы следует отбирать таким
образом, чтобы они по составу максимально точно соответствовали среднему составу покрытия. Запрещается производить отбор проб в местах, где покрытие невозможно уплотнить катком.
Размер вырубки должен обеспечить требуемое количество переформованных и непереформованных образцов. Вырубку производят нарезчиком швов, а цилиндрические керны высверливают на всю
толщину покрытия (верхний и нижний слои вместе) с помощью буровой установки и разделяют слои
в лаборатории.
Выбор диаметра керна зависит от наибольшей крупности (НК) зерен минеральной части смеси и
составляет при НК, равной 5 мм, не менее 50 мм; при НК, равной 10, 15, 20 мм — не менее 70 мм; при
НК, равной 40 мм, — не менее 100 мм.
При отборе кернов с помощью буровой установки последнюю подводят к намеченному участку
покрытия, закрепляют коронку и запускают двигатель; после этого коронку опускают на поверхность
покрытия и начинают бурение. Для охлаждения коронки и покрытия к месту бурения (под коронку)
непрерывно подают воду. Процесс бурения обеспечивают постепенным заглублением буровой коронки в покрытие. После окончания бурения установку отводят в сторону, а высверленный керн извлекают из покрытия.
Вырубку (керн) помечают номером, упаковывают во избежание повреждения во время транспортировки для испытания в лаборатории. Для обозначения проб можно использовать бланки отбора проб.
Масса вырубки или кернов, отобранных из одного места, должна быть, не менее, кг:
— для песчаных смесей
— 2;
— для мелкозернистых смесей
— 4;
— для крупнозернистых смесей
— 7.
При необходимости определения прочностных показателей переформованных образцов массу
вырубки или кернов следует увеличить.
4
СТБ 1115-2004
5 Изготовление образцов
Физико-механические свойства смесей и асфальтобетонов определяют на цилиндрических образцах, полученных уплотнением смеси в стальных формах, а также на непереформованных образцахвырубках или кернах и цилиндрических образцах, переформованных из вырубок (кернов). Выбор
размера образца следует осуществлять в зависимости от типа смеси и максимального размера зерен
минеральной части.
Температура горячих и теплых смесей при изготовлении образцов должна соответствовать таблице 1. Холодные смеси перед уплотнением не нагревают.
Уплотнение образцов должно производиться следующими способами:
— из смесей с содержанием щебня до 50 % — прессованием под давлением (40,0±0,5) МПа;
— из мелкозернистых смесей с содержанием щебня более 50 % — вибрированием с пригрузом
0,03 МПа и доуплотнением прессованием под давлением (20,0±0,5) МПа;
— из пористых и высокопористых крупнозернистых смесей — прессованием под давлением
(40,0±0,5) МПа.
Уплотнение образцов из холодных смесей, испытываемых на слеживаемость, производят прессованием в специальной форме под давлением 0,05 МПа.
5.1 При изготовлении образцов используют следующие средства испытаний
5.1.1 Испытательное оборудование
Лабораторная виброплощадка, обеспечивающая вертикальные колебания формы с асфальтобетонной смесью частотой (2900±100) колебаний в минуту и амплитудой (0,50±0,05) мм.
Пресс (гидравлический или механический) по ГОСТ 28840 для уплотнения образцов, обеспечивающий давление на образец до 40 МПа, с погрешностью измерения нагрузки не более 2 %.
Формы для изготовления образцов представляют собой стальные полые цилиндры. При уплотнении в них смесей должно быть обеспечено двустороннее приложение нагрузки. Это достигается передачей давления на уплотняемую смесь через два вкладыша, свободно передвигающихся в форме
навстречу друг другу. Форма должна иметь специальную подставку, обеспечивающую опускание
вкладыша относительно низа формы не менее чем на 2,0—2,5 см (рисунок 1). Размеры форм приведены в таблице 3. Дополнительные размеры для облегченных форм приведены в таблице 4.
1 — верхний вкладыш; 2 — форма; 3 — нижний вкладыш
Рисунок 1 — Формы для изготовления образцов:
а — обычная;
б — облегченная
5
СТБ 1115-2004
Таблица 3
Наибольшая крупность минеральных
зерен, мм
5
10, 15, 20
40
Внутренний диаметр
формы d
50,5±0,1
71,4±0,1
101,0±0,2
Высота
формы H
130±2
160±2
180±2
Размеры формы, мм
Высота
Высота
верхнего
нижнего
вкладыша вкладыша
h1
h2
80±2
50±2
100±2
60±2
110±2
70±2
Диаметр
вкладыша
d1
Зазор g,
не более
Площадь
образца,
см2
50,3-0,2
71,2-0,2
100,6-0,4
0,6
0,6
0,8
20±0,5
40±0,8
80±1,4
Таблица 4
В миллиметрах
Размеры формы
Внутренний
диаметр
формы d
50,5±0,1
71,4±0,1
101,0±0,2
Глубина
Глубина
Диаметр
внутренней
выемки
выемки
выемки
верхнего
нижнего
вкладыша d2 вкладыша h3 вкладыша h4
27±2
47±2
77±2
65±2
80±2
90±2
35±2
40±2
50±2
Толщина
стенки
формы g1
Ширина
и шаг ребра
g2/g3
6±0,2
6±0,3
6±0,4
5/5
5/5
5/5
Высота отступа первого ребра
от края формы g4
25±1
25±1
25±1
Груз, обеспечивающий нагрузку 0,03 МПа при уплотнении образца вибрированием.
Сушильный шкаф, обеспечивающий температуру до 200 °С с погрешностью ±5 °С.
5.1.2 Средства измерений
Весы для статического взвешивания, обеспечивающие погрешность взвешивания не более ±2 г,
по ГОСТ 29329.
Весы лабораторные, обеспечивающие погрешность взвешивания не более ±0,3 г, по ГОСТ 24104.
Штангенциркуль по ГОСТ 166, обеспечивающий погрешность измерения не более 0,1 мм, класс
точности 2.
Секундомер с ценой деления 0,2 с или часы песочные.
Термометры армированные или стеклянные с диапазоном измерения от 10 до 235 °С, с погрешностью измерения температуры ±2 °С по ГОСТ 28498 для определения температуры минеральных
заполнителей, битума и асфальтобетонных смесей.
5.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Электроплита с регулятором температуры нагрева в диапазоне от 80 до 200 °С.
Нож с прямым лезвием (линейка формовочная), игла формовочная.
5.2 Уплотнение образцов прессованием
5.2.1 Образцы готовят в одиночных обычных или облегченных формах (см. рисунок 1).
На рабочих поверхностях форм, соприкасающихся со смесью при изготовлении образцов, не допускается образование трещин, вмятин, рисок и т. п.
Перед изготовлением образцов внутренние поверхности формы и вкладышей протирают тканью,
смоченной машинным маслом.
Перед изготовлением образцов из горячих и теплых смесей формы, вкладыши и груз выдерживают при температуре 90—100 °С в течение 30 мин.
5.2.2 В одиночных формах образцы готовят следующим образом.
Форму 2 со вставленным нижним вкладышем 3 наполняют ориентировочным количеством смеси
в соответствии с таблицей 5.
Форму заполняют смесью в три приема с послойным штыкованием равномерно по периметру
ножом или формовочной иглой, нагретыми до температуры 60—100 °С. Затем вставляют верхний
вкладыш 1 и прижимают им смесь. Нижний вкладыш должен выступать из формы не менее чем на
2,0—2,5 см.
5.2.3 Форму со смесью устанавливают на нижнюю плиту пресса для уплотнения. Верхнюю плиту
пресса доводят до соприкосновения с верхним вкладышем и включают электродвигатель пресса. Дав6
СТБ 1115-2004
ление на уплотняемую смесь в течение 0,5—1,0 мин доводят до 40 МПа и выдерживают при этом
давлении (3,0±0,1) мин. Затем нагрузку снимают.
Таблица 5
Вид смеси (вид испытаний)
Горячая, теплая
(все виды испытаний)
Холодная (слеживаемость)
Размеры образца, мм
Диаметр
Высота
50,5±0,1
50,5±1,0
71,4±0,1
71,4±1,5
101,0±0,2
101,0±2,0
71,4±0,1
60±1,0
Ориентировочное количество
смеси на образец, г
220—260
625—730
1800—2000
440—460
Примечание — При определении индекса сопротивления пластическим деформациям по 6.12
(метод Б) высота образца принимается в соответствии с таблицей 7.
5.2.4 Образец вынимают из формы при помощи выжимного приспособления или иного компрессионного устройства и помещают на гладкую ровную поверхность до проведения испытания.
Если при извлечении из формы образец деформируется, его бракуют, а последующие образцы изготавливают либо после охлаждения смеси на 5—10 °С, либо образец в форме оставляют остывать на
воздухе до тех пор, пока он не перестанет деформироваться при попытке вынуть его. Для того, чтобы
ускорить остывание образца можно применить электровентилятор.
Образцы с дефектами кромок и непараллельностью верхнего и нижнего оснований (разность высот образца по образующей более 3 мм) бракуют.
В процессе изготовления образцов количество смеси уточняют с учетом ее уплотняемости и истинных плотностей входящих в состав материалов, для чего готовят пробный образец.
Измеряют штангенциркулем высоту образца как среднее арифметическое значение четырех измерений в двух взаимно перпендикулярных сечениях. Если высота образца не соответствует приведенной в таблице 5, то требуемую массу смеси для формования образца g, г, рассчитывают по формуле
g g0
где g0
h
h0
h
,
h0
(1)
— масса пробного образца, г;
— требуемая высота образца, мм;
— высота пробного образца, мм.
5.3 Уплотнение образцов комбинированным методом
При комбинированном методе асфальтобетонные смеси уплотняют вибрированием на виброплощадке с последующим доуплотнением прессованием под давлением 20 МПа.
Образцы изготавливают в обычных одиночных формах.
Форму и смесь, подготовленные по 5.2.1—5.2.2, устанавливают на виброплощадку и плотно
укрепляют в специальном приспособлении с вертикальной нагрузкой на смесь 0,03 МПа, которая передается грузом через верхний вкладыш формы (конструкция приспособления для укрепления формы
зависит от типа виброплощадки).
Смесь в форме вибрируют в течение 3 мин.
Не допускается при уплотнении смесей вибрированием использовать конструкцию из объединенных верхнего вкладыша и груза.
По окончании вибрации форму с образцом снимают с виброплощадки, устанавливают на плиту
пресса для доуплотнения под давлением 20 МПа и выдерживают при этом давлении (3,0±0,1) мин.
Затем нагрузку снимают.
Далее — в соответствии с 5.2.4.
5.4 Уплотнение образцов из холодных смесей, испытываемых на слеживаемость
Образцы готовят в специальных цилиндрических формах диаметром 71,4 мм с двумя вкладышами в соответствии с рисунком 2.
7
СТБ 1115-2004
1 — груз; 2 — верхний вкладыш; 3 — стержень; 4 — форма; 5 — нижний вкладыш; 6 — подставка
Рисунок 2 — Форма и схема размещения холодной смеси для изготовления образцов
В отверстие нижнего вкладыша 5 вставляется стальной стержень 3. Верхний вкладыш 2 должен
иметь в центре сквозное отверстие.
Перед уплотнением холодную смесь и форму с вкладышами выдерживают в сушильном шкафу
при температуре (80±5) °С в течение 45 мин. Форму устанавливают на подставку 6, а нижний вкладыш со стержнем опускают в форму. Пробу нагретой смеси засыпают через воронку в форму. Верхний вкладыш вводят в форму таким образом, чтобы стержень, укрепленный в нижнем вкладыше, свободно вошел в отверстие в верхнем вкладыше. Поддерживая форму, подставки убирают, а на верхний
вкладыш устанавливают груз 1, масса которого вместе с массой верхнего вкладыша должна быть
(20,0±0,5) кг, что обеспечивает давление 0,05 МПа.
Смесь под нагрузкой выдерживают 3 мин, после чего груз убирают, форму поднимают и снимают с образца. Затем снимают с образца верхний вкладыш, а образец осторожно, двумя руками, поднимают со стержня и переносят к месту хранения, где выдерживают при температуре воздуха (20±5)
°С не менее 4 ч.
8
СТБ 1115-2004
Если образец после уплотнения сразу рассыпается, то следующий образец выдерживают в форме,
сняв нагрузку, при температуре (20±5) °С не менее 4 ч.
Корректировку количества смеси, необходимой для изготовления образца, выполняют по
формуле (1).
5.5 Образцы из смесей, изготовленные в соответствии с 5.1—5.3, до испытания выдерживают при
температуре окружающей среды (20±5) °С в течение 12—48 ч.
Определение средней плотности, водонасыщения и набухания можно проводить сразу же после
остывания свежеуплотненных образцов до температуры окружающей среды (20±5) °С. При потребности в скорейшем остывании можно применить электровентилятор.
Образцы из холодной асфальтобетонной смеси при подборе состава испытывают в прогретом и непрогретом состоянии, поэтому по истечении 12—48 ч после изготовления часть из них испытывают в непрогретом состоянии, а другую часть прогревают в сушильном шкафу при температуре (90±5) °С. Продолжительность прогрева: 2 ч — при применении жидких битумов класса СГ и 6 ч — при применении
жидких битумов классов МГ и МГО. Прогретые образцы испытывают на следующий день после прогрева.
5.6 Среднюю плотность, водонасыщение, набухание и коэффициент уплотнения асфальтобетона из покрытия (основания) определяют на образцах-вырубках или кернах, которые тщательно очищают от прилипших частиц нижележащего слоя и подгрунтовки, измеряют толщину слоев и составляют описание внешних
признаков, отмечая степень однородности распределения составляющих материалов и степень сцепления слоев между собой. Затем вырубки или керны разделяют по слоям и каждый слой испытывают отдельно.
От вырубки отделяют три образца с ненарушенной структурой, масса каждого не менее 200 г, для
определения средней плотности, водонасыщения, набухания и коэффициента уплотнения смеси. Образцы должны быть без трещин и иметь форму, приближающуюся к кубу или параллелепипеду со
сторонами 5—10 см.
Образцы-керны испытывают целиком. Допускается при необходимости керны распиливать или
разрубать на части.
Оставшуюся часть вырубки или керна горячего (теплого) асфальтобетона, а также образцы после
испытания нагревают на песчаной бане или в сушильном шкафу до температуры, указанной в таблице
1, размельчают и готовят из них образцы согласно 5.1—5.3.
5.7 Перед испытанием образцы высушивают до постоянной массы при температуре не более 50
°С до тех пор, пока разница между результатами двух взвешиваний с интервалом не менее 45 мин будет не более 0,1 % от массы.
Вырубки (керны) из холодного асфальтобетона после размельчения охлаждают до температуры
(20±5) °С и готовят образцы.
6 Методы испытаний смесей и асфальтобетона
6.1 Определение средней плотности (объемной массы) асфальтобетона
Сущность метода заключается в определении гидростатическим взвешиванием средней плотности образцов, изготовленных в лаборатории или отобранных из конструктивных слоев дорожных
одежд, с учетом имеющихся в них пор.
6.1.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
Средства измерений
Весы лабораторные, обеспечивающие погрешность взвешивания не более 0,05 г, по ГОСТ 24104
с приспособлением для гидростатического взвешивания.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 °С по ГОСТ 28498.
6.1.2 Проведение испытания
Образцы взвешивают на воздухе, затем погружают на 30 мин в сосуд с водой, имеющей температуру (20±2) °С, таким образом, чтобы уровень воды в сосуде был выше поверхности образцов не менее чем на 20 мм. Затем образцы взвешивают в воде, температура которой должна быть (20±2) °С,
следя за тем, чтобы на образцах не было пузырьков воздуха. Образцы извлекают из воды, обтирают
мягкой тканью и вторично взвешивают на воздухе.
6.1.4 Обработка результатов
Среднюю плотность образца am , г/см3, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по
формуле
9
СТБ 1115-2004
am
gо в
,
g1 g 2
(2)
где g0 — масса образца, взвешенного на воздухе, г;
g1 — масса образца, выдержанного в воде в течение 30 мин, а затем взвешенного на
воздухе, г;
g2
— масса того же образца, взвешенного в воде, г;
в
— истинная плотность воды, равная 1 г/см3.
За результат определения средней плотности принимают среднее арифметическое значение результатов определения средней плотности трех образцов. Если расхождение между наибольшим и
наименьшим результатами параллельных определений превышает 0,03 г/см3, то проводят повторные
испытания и вычисляют среднее арифметическое из шести значений.
6.2 Определение средней плотности (объемной массы) минеральной части асфальтобетона
Сущность метода заключается в определении плотности минеральной части уплотненной смеси с
учетом имеющихся в ней пор.
Среднюю плотность (объемную массу) минеральной части асфальтобетона определяют расчетом
на основании предварительно установленной средней плотности образцов асфальтобетона по 6.1 и
соотношения минеральных материалов, вяжущего и воды (при наличии ее в асфальтобетоне).
Среднюю плотность минеральной части ρom , г/см3, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
оm
где am
qm
qв
am qm
,
qm qв
(3)
— средняя плотность образца асфальтобетона, г/см3;
— массовая доля минеральных материалов в асфальтобетоне (без вяжущего), % (принимают за 100 %);
— массовая доля вяжущего в асфальтобетоне, % (сверх 100 % минеральной части).
6.3 Определение истинной плотности (удельного веса) минеральной части смеси и асфальтобетона расчетным методом
Сущность метода заключается в определении расчетным методом плотности минеральной части
смеси без учета имеющихся в нем пор.
Истинную плотность минеральной части определяют на основании предварительно установленных истинных плотностей отдельных минеральных составляющих: для щебня — по ГОСТ 8269.0, для
песка — по ГОСТ 8735, для минерального порошка — по ГОСТ 12784.
Истинную плотность минеральной части о, г/см3, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
о
100
,
q1 q2 q3
qn
...
1 2 3
n
(4)
где q1, q2, q3 ... qn — массовая доля отдельных минеральных материалов в минеральной части
смеси или асфальтобетона, %;
1
2
3
n
, , ...
— истинная плотность отдельных минеральных материалов, г/см3.
6.4 Определение истинной плотности (удельного веса) смеси и асфальтобетона
Сущность метода заключается в определении плотности смеси или асфальтобетона без учета
имеющихся в ней пор.
Истинную плотность смеси при подборе составов определяют расчетным или пикнометрическим
методами.
Истинную плотность асфальтобетона из покрытия и смесей, отобранных из смесителя, определяют только пикнометрическим методом.
10
СТБ 1115-2004
6.4.1 Определение истинной плотности расчетным методом
На основании предварительно установленных истинных плотностей минеральной части смеси по
6.3, вяжущего и их массовых соотношений истинную плотность смеси a, г/см3, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
а
где 0
в
qм
qв
qм qв
,
qм qв
о
в
(5)
— истинная плотность минеральной части смеси, рассчитанная по формуле (4), г/см3;
— истинная плотность вяжущего, принимаемая равной 1 г/см3;
— массовая доля минеральных материалов в смеси, % (принимают за 100 %);
— массовая доля вяжущего в смеси, % (сверх 100 % минеральной части).
6.4.2 Определение истинной плотности (удельного веса) пикнометрическим методом
6.4.2.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.4.2.1.1 Испытательное оборудование
Установка вакуумная с диапазоном измерения остаточного давления от 2000 до 104 150 Па.
6.4.2.1.2 Средства измерений
Весы лабораторные, обеспечивающие погрешность взвешивания не более 0,05 г, по ГОСТ 24104.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 °С по ГОСТ 28498.
6.4.2.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Колба коническая или мерная вместимостью не менее 500 см3 по ГОСТ 1770, с диаметром горлышка от 10 до 50 мм в зависимости от наибольшего размера зерен минеральных материалов смеси.
Стекло покровное.
Капельница по ГОСТ 25336.
6.4.2.1.4 Материалы, вещества
Раствор смачивателя. В качестве смачивателя применяют порошкообразные, пастообразные и
жидкие моющие средства. Смачиватель вводят в дистиллированную воду в следующем количестве на
1 л воды: жидкий — 15 г, пастообразный (в виде раствора в дистиллированной воде в соотношении
1:1) — 10 г, порошкообразный — 3 г.
6.4.2.2 Подготовка к испытанию
Взвешивают чистую и сухую колбу. Из смеси или вырубки (керна), предварительно подготовленных по 5.6 и разрыхленной до размеров не более максимального размера зерен для данного вида
смеси, отбирают среднею пробу методом квартования. Для этого смесь распределяют на металлическом противне и делят шпателем на четыре равные части. Из двух противоположных частей отбирают
две навески, масса каждой должна быть не менее, г:
— для песчаных смесей
— 200;
— для мелкозернистых смесей
— 300;
— для крупнозернистых смесей
— 500.
Смесь охлаждают до температуры (20±5) °С, периодически перемешивая.
6.4.2.3 Проведение испытания
Каждую подготовленную навеску смеси или размельченного асфальтобетона из покрытия высыпают в колбу и взвешивают. Затем в колбу со смесью наливают дистиллированную воду, температура
которой (20±2) °С, в таком количестве, чтобы уровень воды был выше уровня смеси не менее чем на 3
см. Колбу помещают на 1 ч в вакуумную установку, где поддерживают давление не более 2000 Па (15
мм рт. ст.).
По истечении указанного времени давление доводят до 94 250—104 150 Па и добавляют в колбу
10 мл раствора смачивателя для удаления пузырьков воздуха с поверхности смеси или асфальтобетона. Воду в колбе осторожно взбалтывают круговыми движениями до удаления пузырьков воздуха.
Когда все пузырьки воздуха всплывут, добавляют дистиллированную воду и доводят воду в колбе до
температуры (20±2) °С.
Уровень воды фиксируют в зависимости от вида колбы:
— мерную колбу заполняют водой до метки;
— в коническую колбу воду доливают до самого края горлышка, на которое кладут покровное
стекло так, чтобы излишки воды вытекли, а под стеклом не оставалось пузырьков воздуха.
После заполнения водой колбу тщательно обтирают фильтровальной бумагой и взвешивают.
11
СТБ 1115-2004
Затем колбу освобождают от воды и смеси, тщательно промывают, заполняют дистиллированной
водой, имеющей температуру (20±2) °С, так, как указано выше, и взвешивают.
6.4.2.4 Обработка результатов
Истинную плотность смеси а, г/см3, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по
формуле
а
где g
g1
g2
g3
в
g g1 в
g g1 g 2 g3
,
(6)
— масса колбы со смесью или размельченным асфальтобетоном, г;
— масса пустой колбы, г;
— масса колбы с водой, г;
— масса колбы со смесью или размельченным асфальтобетоном и водой, г;
— истинная плотность воды, принимается равной 1 г/см3.
За результат определения истинной плотности смеси принимают среднее арифметическое 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 среднее арифметическое значение результатов четырех определений.
6.5 Определение пористости минеральной части (остова) асфальтобетона
Сущность метода заключается в определении объема пор, имеющихся в минеральной части
(остове) уплотненной смеси или асфальтобетона.
Пористость минеральной части (остова) асфальтобетона определяют расчетом на основании
предварительно установленных значений средней и истинной плотностей минеральной части смеси.
0
Пористость минеральной части (остова) асфальтобетона Vпор
, %, вычисляют по формуле
0
0
Vпор
1 m0 100 ,
где 0m
— средняя плотность минеральной части (остова) асфальтобетона по 6.2, г/см3;
0
— истинная плотность минеральной части (остова) асфальтобетона по 6.3, г/см3.
(7)
6.6 Определение остаточной пористости асфальтобетона
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.
a
Остаточную пористость Vпор
, %, вычисляют по формуле
а
а
Vпор
1 mа 100 ,
(8)
где аm — средняя плотность асфальтобетона по 6.1, г/см3;
а — истинная плотность асфальтобетона по 6.4, г/см3.
6.7 Определение водонасыщения асфальтобетона
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).
6.7.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.7.1.1 Испытательное оборудование
Установка вакуумная с диапазоном измерения остаточного давления от 2000 до 104 150 Па.
6.7.1.2 Средства измерений
Весы лабораторные, обеспечивающие погрешность взвешивания не более 0,05 г, по ГОСТ 24104,
с приспособлением для гидростатического взвешивания.
12
СТБ 1115-2004
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 2 °С по ГОСТ 28498.
6.7.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Сосуд вместимостью не менее 3,0 л.
6.7.2 Подготовка к испытанию
Водонасыщение определяют на образцах, ранее использованных для определения средней плотности в соответствии с 6.1.
6.7.3 Проведение испытания
Образцы из смесей, взвешенные на воздухе и в воде по 6.1, помещают в сосуд с водой, температура которой (20±2) °С. Уровень воды над образцами должен быть не менее 3 см.
Сосуд с образцами устанавливают в вакуумную установку, где создают и поддерживают остаточное давление, равное 2000 Па (15 мм рт. ст.), в течение 1 ч при испытании образцов из горячих и теплых смесей, 30 мин — при испытании образцов из холодных смесей. Давление доводят до 94 250 —
104 150 Па и выдерживают образцы в том же сосуде с водой при температуре (20±2) °С в течение
30 мин. Затем образцы взвешивают в воде, температура которой должна быть (20±2) °С. Образцы извлекают из воды, обтирают мягкой тканью и вторично взвешивают на воздухе.
Увеличение массы образца соответствует количеству поглощенной образцом воды.
Приращение массы образца, отнесенное к первоначальному объему образца, составляет его водонасыщение по объему (истинную плотность воды принимают равной 1 г/см3).
6.7.4 Обработка результатов
Водонасыщение образца W, %, по объему вычисляют по формуле
W
где g0
g1
g2
g3
g3 g0
100 ,
g1 g2
(9)
— масса сухого (ненасыщенного водой) образца, взвешенного на воздухе, г;
— масса образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и взвешенного на воздухе, г;
— масса того же образца, взвешенного в воде, г;
— масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г.
За результат определения водонасыщения принимают среднее арифметическое значение результатов трех определений. Расхождение между наибольшим и наименьшим результатами не должно
быть более 0,5 % (по абсолютному значению водонасыщения).
6.8 Определение набухания (приращения объема) асфальтобетона
Набухание определяют как приращение объема образца после насыщения его водой.
Для определения набухания используют данные, полученные при определении средней плотности согласно 6.1 и водонасыщения согласно 6.7.
Набухание образца Н, % по объему, вычисляют по формуле
Н
g3 g4 g1 g2 100,
g1 g2
(10)
где g1 — масса сухого образца, выдержанного в течение 30 мин в воде и взвешенного на воздухе, г;
g2 — масса того же образца, взвешенного в воде, г;
g3 — масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г;
g4 — масса того же образца, взвешенного в воде, г.
За результат определения набухания принимают среднее арифметическое значение результатов
трех определений.
6.9 Определение предела прочности при сжатии
Сущность метода заключается в определении нагрузки, необходимой для разрушения образца
при заданных условиях.
6.9.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.9.1.1 Испытательное оборудование
Испытательная машина или пресс с механическим или гидравлическим приводом по ГОСТ 28840
с нагрузками от 10 до 100 кН и до 500 кН с силоизмерителями, обеспечивающими погрешность не
более 2 % измеряемой нагрузки и скоростью движения плиты пресса (3,0±0,5) мм/мин.
13
СТБ 1115-2004
Водяная баня, обеспечивающая погрешность измерений температуры ±2 °С, с автоматической
регулировкой поддержки температуры или сосуд для термостатирования вместимостью не менее 5 л
(в зависимости от размера и количества образцов).
6.9.1.2 Средства измерений
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 °С по ГОСТ 28498.
6.9.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Шарнирное устройство, состоящее из верхнего 1 и нижнего 3 металлических дисков и шарика 2
между ними (рисунок 3), которое устанавливают на верхний торец образца, накрытый прокладкой из
бумаги. Рекомендуемые размеры деталей трех типоразмеров шарнирного устройства приведены в
таблице 6.
Таблица 6
В миллиметрах
Диаметр
образца
Диаметр
сферы для
шарика d1
Диаметр выемки нижнего
диска d2
Диаметр
диска d3
Толщина
верхнего
диска h1
Толщина
нижнего диска
h2
50,5±0,5
71,4±0,6
101,0±0,8
10
15
20
52±0,5
73±0,5
113±0,5
55
76
109
10
12
16
12
16
20
1 — верхний диск шарнира; 2 — шарик; 3 — нижний диск шарнира;
4 — прокладка из бумаги; 5 — плита пресса
Рисунок 3 — Схема размещения образца при испытании на сжатие
6.9.2 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят образцы в соответствии с 5.1—5.3 (по три образца для испытаний при
каждой заданной температуре).
Образцы горячего и теплого асфальтобетона выдерживают в течение 1 ч при заданных температурах (50±2) и (20±2) °С в водяной бане вместимостью не менее 5 л (в зависимости от количества и
размера образцов), образцы холодного асфальтобетона — 2 ч в воздушной среде в емкости этого же
объема. При отсутствии специальной емкости для выдерживания образцов в воздушной среде образцы холодного асфальтобетона помещают на деревянной или фарфоровой подставке в сосуд, установленный в другом сосуде большего размера. Пространство между стенками сосудов заполняют водой
заданной температуры.
Для определения предела прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состоянии используют образцы, испытанные в соответствии с 6.7. Насыщенные водой образцы после взвешивания на
14
СТБ 1115-2004
воздухе и в воде снова помещают в воду с температурой (50±2) °С или (20±2) °С, а перед испытанием
вытирают мягкой тканью или фильтровальной бумагой.
6.9.3 Проведение испытания
Предел прочности при сжатии асфальтобетонных образцов определяют при скорости деформирования образца (3,0±0,5) мм/мин.
Перед проведением испытания на прессах с гидравлическим приводом следует установить скорость холостого хода поршня 3 мм/мин.
Образец, извлеченный из водяной бани, устанавливают в центре нижней плиты пресса 5 в соответствии с рисунком 3, затем опускают верхнюю плиту и устанавливают ее выше уровня поверхности
образца на 1,5—2,0 мм. Это же может быть достигнуто соответствующим подъемом нижней плиты.
Для уменьшения потерь тепла образцов при соприкосновении с металлическими плитами между образцом и плитами прокладывают плотную бумагу 4.
Для равномерного распределения нагрузки по торцу образца в случае непараллельности оснований и повышения точности определения предела прочности при сжатии рекомендуется использовать
шарнирное устройство.
Затем включают электродвигатель пресса и начинают нагружать образец.
Максимальное показание силоизмерителя, при котором образец разрушился, принимают за разрушающую нагрузку.
6.9.4 Обработка результатов
Предел прочности при сжатии образца Rсж, МПа, вычисляют по формуле
Rcж
P
102 ,
F
(11)
где Р
— разрушающая нагрузка, Н;
F
— первоначальная площадь поперечного сечения образца, см2;
–2
10 — коэффициент пересчета, МПа.
За результат определения принимают среднее арифметическое значение испытаний трех образцов. Разница между наибольшим и наименьшим показателем не должна превышать 15 %.
6.10 Определение предела прочности при растяжении при температуре 0 °С
Сущность метода заключается в определении нагрузки, необходимой для раскалывания образца
по образующей.
6.10.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.10.1.1 Испытательное оборудование
Испытательная машина или пресс с механическим или гидравлическим приводом по ГОСТ 28840
с нагрузками от 50 до 100 кН и до 500 кН с силоизмерителями, обеспечивающими погрешность не
более 2 % измеряемой нагрузки и скоростью нагружения (3,0±0,5) мм/мин.
6.10.1.2 Средства измерений
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
Штангенциркуль по ГОСТ 166, обеспечивающий погрешность измерения не более 0,1 мм.
6.10.1.3 Вспомогательное оборудование
Сосуды для термостатирования образцов вместимостью не менее 3 л (в зависимости от размера и
количества образцов).
6.10.2 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят три образца в соответствии с 5.1—5.3.
Производят измерения высоты h и диаметра d образца с точностью ±0,1 мм с помощью штангенциркуля в двух противоположных по диаметральному сечению точках.
За результат измерения принимают среднее арифметическое значение измеренных величин.
Перед испытанием образцы термостатируют в воде при заданной температуре (0±2) 0С в течение
не менее 1 ч.
Температуру (0±2) 0С создают смешением воды со льдом.
6.10.3 Проведение испытаний
Предел прочности при растяжении асфальтобетонных образцов определяют на испытательных
машинах с механическим приводом при скорости деформирования образца (3,0±0,5) мм/мин.
15
СТБ 1115-2004
Перед проведением испытания на прессах с гидравлическим приводом следует установить скорость холостого хода поршня 3 мм/мин.
Образец, извлеченный из воды, устанавливают на боковую поверхность в центр нижней плиты
пресса 2 в соответствии с рисунком 4, затем опускают верхнюю плиту 1 и останавливают ее выше
уровня поверхности образца на 10—20 мм. Это может быть достигнуто соответствующим подъемом
нижней плиты пресса.
После этого включают электродвигатель пресса и начинают нагружать образец.
Максимальное показание силоизмерителя, при котором образец разрушился по образующей,
принимают за разрушающую нагрузку.
1 — плита пресса верхняя; 2 — плита пресса нижняя
Рисунок 4 — Схема размещения образца при испытании на растяжение
6.10.4 Обработка результатов
Предел прочности при растяжении образца R0р, МПа, вычисляют по формуле
Rp0
P
10 2 ,
h d
(12)
где Р
— разрушающая нагрузка, Н;
h, d — средние значения высоты и диаметра образца, см;
10-2 — коэффициент пересчета, МПа.
За результат определения принимают среднее арифметическое значение испытаний трех образцов. Разница между наибольшим и наименьшим показателем не должна превышать 15 %.
6.11 Определение предела прочности при сдвиге при температуре 50 0С
Сущность метода заключается в определении сдвигового усилия, необходимого для продавливания штампа в асфальтобетонном образце.
Метод определения предела прочности асфальтобетона при сдвиге при температуре 50 0С должен
обеспечивать определение нагрузки с точностью не более 2,5 %.
6.11.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.11.1.1 Испытательное оборудование
Испытательная машина или пресс по 6.9.1.
Сдвиговой прибор, в соответствии с рисунком 5, состоит из формы 3, в которую помещают образец асфальтобетона, кольца нижнего упорного 4, штампа нагрузочного круглого 1 и кольца верхнего
направляющего 2, которое служит для центровки нагрузочного штампа.
Сушильный шкаф, обеспечивающий получение температуры до 200 0С с погрешностью ±5 0С.
Водяная баня, обеспечивающая погрешность измерений температуры ±2 0С, с автоматической регулировкой поддержки температуры 50 0С или сосуд для термостатирования вместимостью не менее
5 л (в зависимости от размера и количества образцов).
6.11.1.2 Средства измерений
Штангенциркуль по ГОСТ 166, обеспечивающий погрешность измерения не более 0,1 мм, класс
точности 2.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
16
СТБ 1115-2004
1 — штамп нагрузочный круглый; 2 — кольцо верхнее направляющее;
3 — форма; 4 — кольцо нижнее упорное
Рисунок 5 — Схема размещения образца при испытании на сдвиг
6.11.2 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят три образца в соответствии с 5.1—5.3.
Производят измерения высоты h образца с помощью штангенциркуля в двух противоположных
по диаметральному сечению точках с точностью ±0,1 мм; результаты измерений фиксируют в испытательном журнале. За результат принимается среднее арифметическое значение двух измерений.
Для получения достоверных результатов необходимо, чтобы высоты образцов отличались не более чем на ±5,0 мм.
Перед испытанием образцы и сдвиговой прибор термостатируют в воде при заданной температуре (50±2) 0С в течение не менее 1 ч.
Для ускорения испытаний серии образцов и уменьшения теплопотерь испытуемых образцов целесообразно иметь в комплекте каждого типоразмера сдвигового прибора не менее двух испытательных форм, которые попеременно выдерживают в водяной бане при заданной температуре (50±2) 0С.
6.11.3 Проведение испытания
Предел прочности при сдвиге асфальтобетонных образцов определяют на прессе с механическим
или гидравлическим приводом при скорости деформирования образца (3,0±0,5) мм/мин.
Перед проведением испытания на прессе с гидравлическим приводом следует установить скорость холостого хода поршня 3 мм/мин.
Образец, извлеченный из воды, вставляют в форму 3 сдвигового прибора, в соответствии с рисунком 5, и устанавливают ее на кольцо упорное 4, находящееся в центре нижней плиты испытательного пресса; сверху на торец формы устанавливают кольцо верхнее направляющее 2 и опускают
штамп нагрузочный 1.
Образец должен входить в форму плотно, с небольшим нажатием и не выпадать из нее под действием собственного веса. В случае необходимости образец обматывают калькировочной бумагой для
обеспечения плотного контакта боковой поверхности образца с внутренней поверхностью формы.
Включают электродвигатель пресса и начинают нагружать образец через штамп нагрузочный. В процессе испытания необходимо поддерживать скорость движения силовой плиты (3,0±0,5) мм/мин. Нагружение продолжают до тех пор, пока показания силоизмерителя не начнут уменьшаться. Фиксируют мак-
17
СТБ 1115-2004
симальное показание силоизмерителя, что и принимают за разрушающую сдвиговую нагрузку. Затем
снимают нагрузку и извлекают образец из формы с помощью выталкивателя.
6.11.4 Обработка результатов
Предел прочности при сдвиге образца асфальтобетона R50сдв, МПа, определяют с точностью до
второго десятичного знака по формуле
50
Rсдв
где Р
h
154
dшт
dкол
2 P cos
dшт dкол h
50
или Rcдв
P
,
154 h
(13)
— разрушающая сдвиговая нагрузка, Н;
— средняя высота образца, мм;
— коэффициент пересчета;
— диаметр штампа нагрузочного, мм;
— внутренный диаметр кольца упорного нижнего, мм.
За результат определения принимают среднее арифметическое значение испытаний трех образцов. Разница между наибольшим и наименьшим показателем не должна превышать 15 %.
6.12 Определение индекса сопротивления пластическим деформациям
Сущность метода заключается в оценке свойств материала, влияющих на величину пластических
деформаций, и сопоставлении их с величиной напряжений в асфальтобетоне от воздействия транспортных нагрузок путем вычисления индекса сопротивления пластическим деформациям. Угол внутреннего трения и силу внутреннего сцепления определяют двумя методами: А и Б.
Сущность метода А заключается в определении максимальных нагрузок и соответствующих предельных деформаций стандартных цилиндрических образцов при двух напряженно-деформированных состояниях: при одноосном сжатии по 6.9 и при сжатии специальным обжимным устройством
по схеме Маршалла с охватом образца по дуге с углом 1350.
Сущность метода Б заключается в определении максимальных разрушающих нагрузок при испытании цилиндрических образцов по методу одноплоскостного сдвига по наклонной плоскости в двух видах
специальных металлических цилиндрических гильзах с углами наклона плоскостей сдвига 300 и 400.
6.12.1 Метод А
Метод А определения индекса сопротивления пластическим деформациям асфальтобетона должен обеспечивать определение нагрузки с точностью не более 10 %.
6.12.1.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.12.1.1.1 Испытательное оборудование
Машина испытательная с механическим приводом по ГОСТ 28840, обеспечивающая скорость
деформирования образцов (50±1) мм/мин и диапазон нагрузок до 50 кН с погрешностью измерения не
более 2 %, либо прибор Маршалла.
Устройство обжимное в виде двух половин толстостенной цилиндрической обоймы (толщина 0,51,0 см) с внутренним радиусом, равным половине диаметра образца, и углом захвата 1350 (рисунок 6).
Водяная баня, обеспечивающая погрешность измерений ±2 0С, с автоматической регулировкой
поддержки температуры или сосуд для термостатирования вместимостью не менее 5 л (в зависимости
от размера и количества образцов).
6.12.1.1.2 Средства измерений
Секундомер с ценой деления 0,2 с.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
6.12.1.2 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят четное число образцов по 5.1—5.3 в количестве не менее 6 шт.
Перед испытанием образцы выдерживают в течение 1 ч при заданной температуре (50±2) 0С в воде. Половина образцов предназначается для испытания на одноосное сжатие (первая схема нагружения), другая половина — на сжатие специальным обжимным устройством по схеме Маршалла (вторая
схема нагружения).
6.12.2.3 Проведение испытания
Максимальные разрушающие нагрузки и соответствующие предельные деформации образцов
определяют при двух схемах нагружения: при одноосном сжатии и при сжатии по схеме Маршалла.
Скорость деформирования образцов для двух схем нагружения следует принимать одинаковой и
равной (50±1,0) мм/мин.
18
СТБ 1115-2004
а)
б)
1 ; 2 — обойма обжимная
Рисунок 6 — Схема размещения образца в специальном обжимном устройстве
при испытании по схеме Маршалла:
а) вид сбоку;
б) вид спереди
Образец, извлеченный из воды, устанавливают в центре плиты пресса — при первой схеме
нагружения, при второй схеме нагружения в центре плиты пресса устанавливают обойму обжимного
устройства, в нее вставляют образец и накрывают второй обоймой обжимного устройства. Верхняя
плита пресса должна находиться на расстоянии 10—20 мм от верхнего торца образца при первой схеме нагружения или верхнего обжимного устройства — при второй схеме нагружения. После этого
включают электродвигатель пресса и начинают нагружать образец.
В процессе испытания образца фиксируют максимальное показание силоизмерителя, при котором происходит разрушение образца, и принимают его за разрушающую нагрузку. Одновременно с
помощью устройства для записи деформационных диаграмм замеряют предельную деформацию, соответствующую разрушающей нагрузке, и время нагружения образца по секундомеру.
При отсутствии устройства для записи деформационных диаграмм допускается определять предельную деформацию l, мм, с точностью до третьего десятичного знака, как произведение постоянной
скорости деформирования и времени нагружения образца по формуле
l = 0,833 . t,
где t
0,833
(14)
— время нагружения, с;
— переводной коэффициент, равный величине деформации образца за 1 с, получаемый путем
деления скорости деформации 50 мм/мин на 60.
6.12.2.4 Обработка результатов испытания
Для каждого образца, испытанного как на одноосное сжатие, так и по схеме Маршалла, вычисляют работу А, Дж, затраченную на деформирование образца до разрушения, по формуле
Pl
,
2
— разрушающая нагрузка, кН;
— предельная деформация, мм.
A
где Р
l
(15)
Среднюю работу деформирования образцов при одноосном сжатии и при сжатии по схеме Маршалла вычисляют с точностью до второго десятичного знака как среднее арифметическое значение
результатов испытания трех образцов. Разница между наибольшим и наименьшим показателем не
должна превышать 15 %.
Тангенс угла внутреннего трения tg вычисляют с точностью до третьего десятичного знака по
формуле
3 Am Acж
tg
,
3 Am 2 Acж
(16)
19
СТБ 1115-2004
где Аm, Acж — средняя работа деформирования образцов асфальтобетона при испытаниях по схеме Маршалла и при одноосном сжатии соответственно, Дж.
Силу внутреннего сцепления С, МПа, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по
формуле
C
1
3 2tg Rcж ,
6
(17)
где Rcж — предел прочности при одноосном сжатии, МПа.
6.12.2 Метод Б (Рекомендуемый)
Метод Б определения индекса сопротивления пластическим деформациям асфальтобетона должен обеспечивать определение нагрузки с точностью не более 3,3 %.
6.12.2.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.12.2.1.1 Испытательное оборудование
Машина испытательная или пресс по 6.9.1.
Металлические цилиндрические гильзы с углами плоскостей сдвига 300 и 400 (рисунок 7).
Водяная баня, обеспечивающая погрешность измерений ±2 0С, с автоматической регулировкой
поддержки температуры или сосуд для термостатирования вместимостью не менее 5 л (в зависимости
от размера и количества образцов).
6.12.2.1.2 Средства измерений
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
6.12.2.2 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят чётное число образцов в количестве не менее 6 шт в соответствии с 5.1—
5.3. Размер образцов в зависимости от максимального размера зерен минеральной части и угла наклона плоскости сдвига приведен в таблице 7.
Таблица 7
В миллиметрах
Максимальный размер зерен
минеральной части, мм
10
15
20
Высота образца, мм, при испытании в гильзе
с углом наклона плоскости сдвига
300
400
74,0±1,5
84,0±1, 5
94,0±1,5
93,0±1,5
103,0±1,5
113,0±1,5
Примечание — Диаметр всех образцов составляет (71,4+0,6) мм.
Перед испытанием образцы и гильзы выдерживают в течение 1 ч при заданной температуре
(50±2) 0С в воде. Половина образцов предназначена для испытания в гильзе с углом наклона плоскости сдвига 300, другая половина — в гильзе с углом наклона плоскости сдвига 400.
6.12.2.3
Проведение испытания
Максимальные разрушающие нагрузки определяют при испытании образцов в двух видах металлических цилиндрических гильз — с углами наклона плоскостей сдвига 300 и 400. Скорость нагружения следует принимать одинаковой и равной (3,0±0,5) мм/мин.
После извлечения образца из водяной бани на его торцы надеваются металлические цилиндрические гильзы, как показано на рисунке 7. Образец должен входить в гильзы плотно, с небольшим
нажатием и не выпадать под действием собственного веса. В случае необходимости образец обматывают калькировочной бумагой по поверхности соприкосновения с гильзой для обеспечения плотного
контакта боковой поверхности образца с внутренней поверхностью гильзы.
Устанавливают гильзу с испытываемым образцом на центр нижней плиты испытательного пресса. При этом верхняя плита должна находиться на расстоянии не более 5 мм от верхней части гильзы.
Затем включают электродвигатель пресса и начинают нагружение.
В процессе испытания образца фиксируют максимальное показание силоизмерителя, которое
принимают за разрушающую нагрузку.
20
СТБ 1115-2004
h 1 — высота гильзы с углом наклона плоскости сдвига 30°;
h 2 — высота гильзы с углом наклона плоскости сдвига 40°;
1 — диск верхний; 2 — гильза верхняя; 3 — гильза нижняя; 4 — диск нижний; 5 — подшипник
Рисунок 7 — Форма и схема размещения образца при испытании путем сдвига (смещения)
верхней части образца под углом к оси образца
6.12.2.4
Обработка результатов испытания
Для каждого испытанного образца определяются предельные касательные и нормальные напряжения по формулам:
— при испытании в гильзе с углом наклона плоскости сдвига 30°
30
N30 sin30o
,
4700
(18)
30
N30 cos30o
,
4700
(19)
— при испытании в гильзе с углом наклона плоскости сдвига 40°
где 30, 40
30, 40
N30, N40
4700
5310
40
N40 sin40o
,
5310
(20)
40
N40 cos40o
,
5310
(21)
— предельные нормальные напряжения при испытании образца в гильзе с углом
наклона плоскости соответственно 30° и 40°, МПа;
— предельные касательные напряжения при испытании образца в гильзе с углом
наклона плоскости соответственно 30° и 40°, МПа;
— разрушающее усилие при испытании образца в гильзе с углом наклона плоскости соответственно 30° и 40°, Н;
— площадь сдвига при испытании образца в гильзе с углом наклона плоскости 30°, мм2;
— площадь сдвига при испытании образца в гильзе с углом наклона плоскости 40°, мм2.
Средние значения напряжений вычисляют с точностью до второго десятичного знака как среднее
арифметическое значение результатов испытания трех образцов.
21
СТБ 1115-2004
Тангенс угла внутреннего трения асфальтобетона tg с точностью до третьего десятичного знака
определяют по формуле
tg
2 30 40
30 40
.
(22)
Силу внутреннего сцепления С, МПа, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
C
40 0,540 tg
.
2
(23)
6.12.3 Обработка результатов
Индекс сопротивления пластическим деформациям Ипл с точностью до второго десятичного знака
определяют по формуле
CK
,
(24)
Ипл
m tg
сж
p
где p
— растягивающее напряжение в покрытии от воздействия транспортной нагрузки,
МПа (принимается по таблице 8);
сж — сжимающее напряжение в покрытии от воздействия транспортной нагрузки, МПа
(принимается по таблице 8);
К
— коэффициент, равный 0,7;
m
— коэффициент, равный 0,43;
tg — коэффициент внутреннего трения асфальтобетона;
С
— сила внутреннего сцепления асфальтобетона, МПа.
Таблица 8
Вид напряжения, МПа
Растягивающее
Сжимающее
Верхний слой
Участок перегона
Участок торможения
0,50
1,00
0,65
1,00
6.13 Определение индекса трещиностойкости
Сущность метода заключается в оценке степени сопротивления температурным и усталостным
трещинам путем определения индекса температурной трещиностойкости и максимальной структурной прочности.
Метод определения индекса трещиностойкости асфальтобетона должен обеспечивать определение нагрузки с точностью не более составляет 15 %.
6.13.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
Испытательное оборудование
Машина испытательная с механическим приводом по ГОСТ 28840, обеспечивающая скорость
деформирования образцов 3 и 10 мм/мин и диапазон нагрузок до 50 кН с погрешностью измерения не
более 2 %.
Камера морозильная, обеспечивающая температуру замораживания минус (15±2) °С.
6.13.2 Подготовка к испытанию
Для определения индекса трещиностойкости готовят девять образцов асфальтобетона в соответствии с 5.1—5.3.
Три образца термостатируют при температуре (0±2) °С в течение не менее 1 ч в воде. Температуру (0±2) °С создают смешением воды со льдом.
Остальные шесть образцов термостатируют в морозильной камере при температуре минус (15±2)
°С в течение не менее 1 ч.
22
СТБ 1115-2004
6.13.3 Проведение испытания
Три образца испытывают на предел прочности при растяжении при температуре 0 °С и скорости
деформации 3 мм/мин по 6.10.
Остальные образцы испытывают на предел прочности при растяжении при температуре минус 15 °С
и скоростях деформации 3 и 10 мм/мин.
6.13.4 Обработка результатов
Индекс трещиностойкости Иm вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
Иm 1
Rpo
Rc
,
(25)
где Rpo — прочность бетона на растяжение при температуре 0 0С и скорости деформирования
Rc
3 мм/мин, МПа;
— максимальная структурная прочность, МПа.
Значения максимальной структурной прочности Rc, МПа, с точностью до первого десятичного
знака вычисляют по формуле
Rc
R
R
1 1,92lg 1
R2
,
(26)
где R1 и R2 — предел прочности на растяжение при температуре минус 15 °С и скоростях деформирования 3 и 10 мм/мин соответственно, рассчитанная по 6.10.4, МПа:
R
R1 R2
.
2
(27)
6.14 Определение коэффициента морозостойкости
Сущность метода заключается в оценке потери прочности при сжатии предварительно водонасыщенных образцов после воздействия на них 50 циклов замораживания-оттаивания.
Метод определения коэффициента морозостойкости асфальтобетона должен обеспечивать определение нагрузки с точностью не более 3 %.
6.14.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.14.1.1 Испытательное оборудование
Машина испытательная или пресс по 6.9.1.
Камера морозильная, обеспечивающая температуру замораживания минус (18±2) °С.
Установка вакуумная с диапазоном измерения остаточного давления от 2000 до 104 150 Па.
6.14.1.2 Средства измерений
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 °С по ГОСТ 28498.
6.14.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Ванна для оттаивания образцов.
6.14.1.4 Материалы, вещества
Вода питьевая для насыщения и оттаивания образцов по ГОСТ 27065.
Соль поваренная по ГОСТ 13830.
6.14.2 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят шесть образцов в соответствии с 5.1—5.3.
Перед испытанием на морозостойкость три образца насыщают 5 %-ным водным раствором поваренной соли в соответствии с 6.7.3. Три образца являются контрольными и хранятся при температуре
(18±5) °С.
6.14.3 Проведение испытания
Водонасыщенные образцы (3 шт) загружают в морозильную камеру так, чтобы расстояние между
образцами было не менее 50 мм. Если после загрузки камеры температура в ней повысится, то началом замораживания считают момент, когда в морозильной камере установится температура минус
(18±2) °С. Продолжительность одного замораживания при установившейся температуре в камере
должна быть не менее 2,5 ч. Оттаивание образцов после их выгрузки из морозильной камеры проводят в течение 2 ч в ванне с 5 %-ным раствором поваренной соли при температуре (18±2) °С.
23
СТБ 1115-2004
Число циклов замораживания-оттаивания в течение суток должно быть не менее одного. При вынужденных или технически обоснованных перерывах при испытании на морозостойкость образцы
должны находиться в замороженном состоянии.
После 50 циклов замораживания-оттаивания образцы выдерживают в течение 2 ч в воде при температуре (50±2) °С и определяют предел прочности при сжатие при температуре 50 °С по 6.9..
6.14.4 Обработка результатов
Коэффициент морозостойкости Кмрз вычисляют с точностью до второго десятичного знака по
формуле
Kмрз
где R
Rмрз
Rмрз
(28)
,
R
— среднее арифметическое значение предела прочности при сжатии образцов при температуре
50 °С по 6.9, МПа;
— среднее арифметическое значение предела прочности при сжатие при температуре 50 °С образцов после 50 циклов замораживания-оттаивания по 6.9, МПа.
6.15 Определение коэффициента водостойкости при длительном водонасыщении в агрессивной среде
Сущность метода заключается в оценке потери прочности при сжатии предварительно водонасыщенных образцов после выдерживания их в течение заданного времени в агрессивном растворе.
6.15.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.15.1.1 Испытательное оборудование, средства измерений, вспомогательное оборудование и инструменты - по 6.7.1 и 6.9.1.
6.15.1.2 Материалы, вещества
Соль поваренная по ГОСТ 13830.
6.15.2 Подготовка к испытанию
Образцы (6 шт) помещают в сосуд с 5 %-ным раствором поваренной соли при температуре (20±2)
°С. Уровень раствора над образцами должен быть не менее 3 см. Сосуд с образцами устанавливают в
вакуумный прибор, где создают и поддерживают остаточное давление 2000 Па (15 мм рт. ст.) в течение 1 ч.
Сосуд с образцами извлекают из вакуумного прибора и оставляют на хранение в этом же растворе в течение 14 или 28 сут (уровень раствора над образцами должен быть не менее 3 см). Температуру
воды поддерживают в пределах (20±5) °С.
6.15.3 Проведение испытания
По истечении 14 сут три образца извлекают из раствора, термостатируют в воде при температуре
50 °С в течение 1 ч и определяют предел прочности при сжатии при 50 °С по 6.9.
6.15.4 Обработка результатов
Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении в агрессивной среде в течение 14 сут
14
Kвд вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
14
Kвд
50вд
Rсж
,
50
Rсж
(29)
50вд
где Rсж
— предел прочности при сжатии при температуре (50±2) °С после водонасыщения в 5 %-ном
50
сж
R
растворе поваренной соли в течение 14 сут, МПа;
— предел прочности при сжатии образцов при температуре (50±2) °С по 6.9, МПа.
Если полученное значение К14вд меньше требуемого значения Квд по СТБ 1033, то испытания прекращаются.
Если полученное значение К14вд больше или равно значению Квд по СТБ 1033, то через 28 сут следующие три образца достают из воды, термостатируют в воде при температуре 50 °С в течение 1 ч определяют предел прочности при сжатии при температуре 50 °С.
Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении в агрессивной среде в течение 28 сут
28
Kвд вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
28
28
K вд
24
50 вд
Rсж
.
50
Rсж
(30)
СТБ 1115-2004
6.16 Определение состава асфальтобетона и смеси
Сущность методов заключается в определении зернового состава минеральной части асфальтобетона или смеси и содержания в них вяжущего.
6.16.1 Определение содержания битума методом экстрагирования
Метод А (отмывка растворителем в насадке для экстрагирования)
Метод предусматривает определение содержания вяжущего путем экстрагирования его из смеси
в специальных приборах-экстракторах с помощью растворителей.
6.16.1.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.16.1.1.1 Испытательное оборудование
Сушильный шкаф, обеспечивающий получение температуры до 200 °С с погрешностью ±5 °С.
6.16.1.1.2 Средства измерений
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.
6.16.1.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Насадка экстрагирования типа НЭТ, обратный холодильник и колба по ГОСТ 25336.
Песчаная баня.
Фарфоровая чашка по ГОСТ 9147.
6.16.1.1.4 Материалы, вещества
Вата по ГОСТ 5556.
Растворители: хлороформ по ГОСТ 20015, спиртохлороформ (20 % спирта по ГОСТ 17299, 80 %
хлороформа), спиртобензол (20 % спирта, 80 % бензола по ГОСТ 5955), четыреххлористый углерод по
ГОСТ 20288, трихлорэтилен по ГОСТ 9976 и др.
Фильтровальная бумага по ГОСТ 12026.
6.16.1.2 Отбор проб
Пробу смеси берут из смесителя или разогретой и тщательно перемешанной вырубки методом
квартования по 6.4.2.2. Из двух противоположных частей отбирают пробы, г:
- для песчаных смесей
— 100±10;
- для мелкозернистых
— 500±30.
6.16.1.3 Подготовка к испытанию
Из трех-четырех слоев фильтровальной бумаги готовят цилиндрический патрон, диаметр которого не более диаметра горла экстракционной насадки. Патрон с одной стороны закрепляют (завязывают), высушивают вместе с небольшим кусочком ваты в сушильном шкафу и взвешивают; высушивание повторяют до постоянной массы патрона. Масса считается постоянной, если расхождение между
результатами двух последних взвешиваний составляет не более 0,1 %.
Патрон наполняют смесью или измельченным асфальтобетоном из вырубки (керна), закрывают
ватой, закрепляют, снова взвешивают и помещают в экстракционную насадку. Патрон, заложенный в
насадку, должен быть на 1 см ниже уровня сифона.
К верхней части насадки присоединяют холодильник, а к нижней — колбу с растворителем.
6.16.1.4 Проведение испытания
Колбу с растворителем нагревают на песчаной бане до температуры кипения растворителя. Конденсирующиеся в холодильнике пары растворителя, непрерывно стекая на смесь, растворяют вяжущее и извлекают его из смеси. После заполнения экстрактора растворитель переливается в колбу по
сифонной трубке.
Извлечение вяжущего продолжают до исчезновения окраски растворителя, собирающегося в экстракционной насадке.
Извлеченный из насадки патрон высушивают в сушильном шкафу при температуре 50—60 °С и
взвешивают; высушивание повторяют до постоянной массы патрона.
Если наиболее мелкие частицы минерального материала смеси проходят в экстракт, то его нужно
осторожно слить из колбы прибора в чашку, остаток промыть новым количеством растворителя до
исчезновения окраски и высушить.
Количество мелких частиц, прошедших через гильзу, определяют как разность между массой
чашки с остатком и массой пустой чашки.
Вычисленную массу мелких частиц прибавляют к массе минерального остатка, полученного после извлечения вяжущего.
6.16.1.5 Обработка результатов
Массовую долю вяжущего, %, определяют по формулам:
25
СТБ 1115-2004
— при дозировке вяжущего, включенного в 100 % состава асфальтобетона:
qв/
G1 G G2 G G3 100 ,
G1 G
(31)
где G — масса высушенного патрона (с ватой), г;
G1 — масса патрона с ватой и асфальтобетонной смесью до экстрагирования, г;
G2 — масса патрона с ватой и минеральным остатком после экстрагирования и высушивания, г;
G3 — масса мелких частиц минерального материала, извлеченных из экстракта, г.
— при дозировке вяжущего сверх 100 % минеральной части асфальтобетона:
qв
qв/
100 .
100 qв/
(32)
Содержание вяжущего определяют по результатам двух параллельных испытаний.
Расхождение между результатами параллельных определений не должно быть более 0,2 % (по
абсолютной величине).
Метод Б (отмывка растворителем в центрифуге)
6.16.1.6 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.16.1.6.1 Испытательное оборудование
Сушильный шкаф, обеспечивающий получение температуры до 200 0С с погрешностью ±5 0С.
6.16.1.6.2 Средства измерений
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
6.16.1.6.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Аппарат для экстрагирования, состоящий из чаши и центрифуги со скоростью вращения до 3600
об/мин. Аппарат должен быть снабжен емкостью для улавливания растворителя, выбрасываемого из
чаши, а также дренажной трубкой для удаления растворителя. Аппарат для экстрагирования должен
быть установлен в вытяжном шкафу.
6.16.1.6.4 Материалы, вещества
Кольца фильтра из фильтровальной бумаги по ГОСТ 12026. Зольность бумаги не должна превышать 0,2 %.
Растворители по 6.16.1.1.
16.1.7 Отбор проб
Пробу смеси для экстрагирования отбирают в соответствии с 6.16.1.2. Масса навески должна соответствовать техническим возможностям аппарата для экстрагирования.
6.16.1.8 Подготовка к испытанию
Асфальтобетонную смесь или асфальтобетон из вырубки (керна) взвешивают, помещают в чашу
и заливают растворителем. Чашу с асфальтобетонной смесью и растворителем помещают в аппарат
для экстрагирования.
Высушенное при температуре (105±5) 0С кольцо фильтра взвешивают и закрепляют по краям чаши. Плотно зажимают крышку аппарата на чаше и под выпускным отверстием аппарата устанавливают емкость для сбора экстракта.
6.16.1.9 Проведение испытания
Включают центрифугу и постепенно, исходя из технической возможности центрифуги, увеличивают скорость вращения до 3600 оборотов в минуту. Когда растворитель перестанет вытекать из выпускного отверстия, центрифугу останавливают, добавляют 200 мл (или более — соответственно массе образца) растворителя и повторяют испытание. Извлечение вяжущего продолжается до исчезновения окраски растворителя в экстракте.
Снимают фильтр, сушат его в сушильном шкафу при температуре (105±5) ОС и взвешивают; высушивание повторяют до постоянной массы. Масса считается постоянной, если расхождение между
результатами двух последних взвешиваний составляет не более 0,1 %.
Если на фильтре имеются частицы минерального материала, их аккуратно сметают кистью и добавляют к экстрагированному заполнителю. После этого фильтр взвешивают.
Содержимое чаши переносят на металлический лоток, высушивают до постоянной массы по 5.7 в
сушильном шкафу или на электроплите при температуре (105±5) 0С и взвешивают.
Выделение мелких частиц минерального материала из осадка производят по 6.16.1.4.
26
СТБ 1115-2004
6.16.1.10 Обработка результатов
Массовую долю вяжущего в смеси или асфальтобетоне из покрытия, %, вычисляют с точностью
до второго десятичного знака по формулам:
— при дозировке вяжущего, включенного в 100 % состава асфальтобетона:
qв/
W1 (W2 W3 W4 )
100 ,
W1
(33)
— при дозировке вяжущего сверх 100 % минеральной части асфальтобетона:
qв
где W1
W2
W3
W4
qв/
100 ,
100 qв/
(34)
— масса испытуемой асфальтобетонной смеси, г;
— масса заполнителя после экстрагирования, г;
— масса мелких частиц минерального материала, извлеченных из экстракта, г;
— масса мелких частиц минерального материала, задержанных фильтром, г.
Содержание вяжущего определяют по результатам двух параллельных испытаний.
Расхождение между результатами параллельных определений не должно быть более 0,2 % (по
абсолютной величине).
6.16.2 Определение содержания битума расчетным методом
Содержание битума в асфальтобетонной смеси определяют расчетом на основании предварительно установленных истинной плотности минеральной части по 6.3 и истинной плотности асфальтобетонной смеси или асфальтобетона пикнометрическим методом по 6.4.2.
Содержание битума qб, %, (сверх 100 % минеральной части), вычисляют по формуле
qб
где 0
а
б
100 ,
0
а
б
а
б
0
(35)
— истинная плотность минеральной части (остова) смеси или асфальтобетона, г/см3;
— истинная плотность смеси или асфальтобетона, г/см3;
— истинная плотность битума, принимается равной 1 г/см3.
6.16.3 Определение зернового состава минеральной части смеси после экстрагирования
6.16.3.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.16.3.1.1 Испытательное оборудование
Набор сит с отверстиями требуемого размера по ГОСТ 6613.
Сушильный шкаф, обеспечивающий получение температуры до 200 0С с погрешностью ±5 0С.
6.16.3.1.2 Средства измерений
Весы лабораторные, обеспечивающие погрешность взвешивания не более 0,05 г, по ГОСТ 24104.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
6.16.3.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Фарфоровая чашка диаметром 15—25 см по ГОСТ 9147.
Пестик с резиновым наконечником.
Сосуд вместимостью 6—10 л.
6.16.3.2 Проведение испытания и обработка результатов
Пробу минеральной части смеси, оставшуюся после экстрагирования по 6.16.1, взвешивают, затем помещают в фарфоровую чашку, носик которой снизу смазан вазелином, заливают небольшим
количеством воды и растирают в течение 2–3 мин пестиком с резиновым наконечником.
Воду с взвешенными в ней частицами сливают через сито с сеткой № 0071, установленное над сосудом. Оставшиеся в чашке частицы вновь заливают чистой водой, растирают и воду снова сливают.
Последовательное растирание частиц и сливание мутной воды продолжают до тех пор, пока вода
не станет прозрачной. Окончив промывание, оставшиеся на сите частицы минерального материала
крупнее 0,071 мм переносят в фарфоровую чашку с остатком. Оставшуюся в чашке воду осторожно
сливают, а затем чашку ставят в сушильный шкаф для высушивания остатка минерального материала
при температуре (105±5) 0С; после высушивания взвешивают, высушивание повторяют до постоянной
массы.
27
СТБ 1115-2004
Промывание и растирание минерального материала непосредственно на сите с сеткой № 0071 не
допускаются.
Высушенную пробу минерального материала просеивают через набор сит, начиная с сита с
наибольшим диаметром отверстий (в зависимости от вида смеси) и кончая ситом с сеткой № 0071.
Перед окончанием просеивания для проверки каждое сито вручную интенсивно встряхивают в
течение 1 мин над листом бумаги. Просеивание считают законченным при следующих условиях:
— если на бумаге не будет частиц, прошедших через сито с отверстиями размером 2,5 мм и более;
— если масса частиц, прошедших через сита с отверстиями размером 1,25 и 0,63 мм, не превышает 0,5 г, а прошедших через сита с отверстиями размером 0,315; 0,14 и 0,071 мм — 0,3 г.
Остаток на каждом сите взвешивают и определяют частные остатки на ситах в процентах по отношению к массе просеиваемой навески с точностью до первого десятичного знака.
Количество зерен менее 0,071 мм, %, определяют вычитанием из 100 % суммы остатков на
остальных ситах.
За результат испытаний принимают среднее арифметическое двух определений.
Расхождение между результатами параллельных определений на одном сите не должно быть более 2 % (от общей массы навески). Массовая доля потерь материала при рассеве не должна превышать 2 % от взятой навески.
6.17 Определение состава асфальтобетонной смеси ускоренным методом
6.17.1 Метод I (отмывка растворителем)
Указанным методом нельзя пользоваться при определении содержания разжиженных битумов.
6.17.1.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.17.1.1.1 Испытательное оборудование
Набор сит с поддоном, вместимость поддона — не менее 2,5 л. Диаметры отверстий сит: 15; 10;
5; 2,5 мм, сетки № 125, 063, 0315, 014, 0071 по ГОСТ 6613.
Сушильный шкаф, обеспечивающий получение температуры до 200 0С с погрешностью ±5 0С.
6.17.1.1.2 Средства измерений
Весы лабораторные, обеспечивающие погрешность взвешивания не более 0,05 г, по ГОСТ 24104.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
6.17.1.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Металлический стакан высотой 15 см, диаметром 10 см с герметически закрывающейся крышкой.
Фарфоровые чашки диаметром 15—25 см по ГОСТ 9147.
Стеклянный мерный (градуированный) цилиндр вместимостью 0,5—1,0 л по ГОСТ 1770.
Химический стакан вместимостью 2,5 л по ГОСТ 1770.
Резиновая груша.
Ложка металлическая.
Пипетка стеклянная вместимостью 50 см3.
Песчаная баня электрическая.
Кристаллизатор (чашка) диаметром 20—25 см по ГОСТ 25336.
Кисть.
6.17.1.1.4 Материалы, вещества
Растворитель (керосин, бензин и т. п.).
6.17.1.2 Подготовка к испытанию
Предварительно взвешенную пробу асфальтобетонной смеси, вырубку или керн из покрытия помещают в сушильный шкаф и нагревают до температуры 70—80 0С, комки тщательно размельчают
ложкой (шпателем). В зависимости от максимального размера зерен в подготовленной смеси величина навески должна быть не менее, г:
— для песчаной асфальтобетонной смеси
— 500;
— для мелко- и крупнозернистой смеси
— 1000.
В химический стакан отмеряют 1,5—2,0 л растворителя (в зависимости от крупности смеси).
6.17.1.3 Проведение испытания и обработка результатов
Размельченную навеску смеси переносят в металлический стакан и заливают растворителем.
Уровень растворителя над смесью должен быть не менее 1 см. Стакан герметично закрывают крышкой и интенсивно встряхивают (вручную или механически) в течение 10—15 мин. Полученный раствор битума с взвешенными частицами минерального материала (главным образом минерального порошка) оставляют в спокойном состоянии на 10 мин, а затем сливают через сита в поддон.
28
СТБ 1115-2004
Оставшуюся в стакане часть смеси заливают вторично свежей порцией растворителя, повторно
встряхивают и через 10 мин снова сливают раствор через сита. Оставшийся в стакане материал заливают
третьей порцией растворителя, тщательно размешивают ложкой и снова сливают раствор через сита.
Промывку повторяют еще 2—3 раза и затем все содержимое стакана переносят на сита.
Диаметр отверстий верхнего сита в наборе должен соответствовать максимальному размеру частиц минерального материала в асфальтобетонной смеси.
При определении полного фракционного состава минеральной части смеси берут полный набор
сит с отверстиями размерами, предусмотренными требованиями к зерновому составу минеральной
части данной асфальтобетонной смеси.
Если нет необходимости определять содержание всех фракций, ограничиваются двумя ситами: с
отверстиями диаметром 5,0 мм и сеткой № 0071 — для мелко- и крупнозернистого асфальтобетона
или сеткой № 125 и № 0071 — для песчаного асфальтобетона.
Минеральный материал на ситах промывают растворителем до исчезновения окраски, затем
остаток с каждого сита переносят в отдельную фарфоровую чашку, высушивают на песчаной бане и
взвешивают; высушивание повторяют до постоянной массы. Масса считается постоянной, если расхождение между результатами двух последних взвешиваний составляет не более 0,1 %.
Сита высушивают, а оставшиеся на каждом сите частицы счищают волосяной кистью и присоединяют к соответствующей фракции минерального материала.
Минеральный материал фракций 0,071—5,000 мм и 0,071—1,250 мм после высушивания переносят на сито № 0071 и дополнительно отсеивают оставшиеся зерна мельче 0,071 мм.
Каждую фракцию взвешивают и сумму всех фракций G, г, вычисляют по формуле
G g1 g 2 g3 ... g n ,
(36)
где g1, g2, g3,…gn, — содержание каждой фракции, г.
Содержание каждой фракции по отношению к минеральной части асфальтобетона qn, % по массе,
вычисляют по формуле
qn
где qб
q
gб
100 ,
g gб
(37)
— содержание битума в асфальтобетонной смеси, г;
— навеска асфальтобетонной смеси, г.
Для определения содержания битума раствор его вместе со взвешенными в нем частицами минерального материала тщательно перемешивают, переливают в кристаллизатор (чашку) диаметром 20—
25 см и оставляют в спокойном состоянии на 1 ч. Затем из кристаллизатора с глубины 3—5 мм от поверхности пипеткой отбирают 50 см3 раствора и переносят его в фарфоровую чашку. Остатки растворителя удаляют выпариванием на песчаной бане с температурой 150—160 0С при определении содержания вязкого битума и 100—120 0С — жидкого битума (классов МГ и МГО). Выпаривание прекращают, когда разность между двумя взвешиваниями не превышает 0,05 г.
Для определения объема растворителя, расходуемого на извлечение битума из асфальтобетонной
смеси, растворитель отмеряют градуированным цилиндром и наливают его в химический стакан. Растворитель, расходуемый на промывку асфальтобетонной смеси, отбирают из стакана резиновой грушей; если не весь отмеренный растворитель израсходован на промывку, то количество оставшегося
растворителя замеряют. Объем растворителя, израсходованного на извлечение битума, определяют по
разнице объемов первоначально взятого и оставшегося растворителя.
Если первоначально отмеренное количество растворителя недостаточно для промывки асфальтобетонной смеси, то в тот же стакан отмеряют дополнительно 1,0—1,5 л растворителя.
Количество битума qб, г, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле
gб
V1б G G1
V2б G G1
,
(38)
где V1 — объем растворителя, израсходованный на извлечение битума из асфальтобетонной
смеси, см3;
V2 — объем раствора битума, отобранный пипеткой, см3;
29
СТБ 1115-2004
G
G1
б
— масса фарфоровой чашки с битумом после выпаривания растворителя, г;
— масса фарфоровой чашки, г;
— истинная плотность битума, г/см3 (при расчете принимают равной 1,0 г/см3).
Массовую долю битума в асфальтобетонной смеси или асфальтобетоне, %, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формулам:
— при дозировке битума, включенного в 100 % состава асфальтобетона:
qб/
gб
100 ,
g
(39)
— при дозировке битума сверх 100 % минеральной части асфальтобетона
qб
gб
100 ,
g gб
(40)
где g, g б — то же, что и в формуле (37).
Количество частиц мельче 0,071 мм (g0,071), г, вычисляют с точностью до второго десятичного
знака по формуле
g0,71 g G gб
(41)
где G
— суммарная масса смеси всех фракций крупнее 0,071 мм, г;
gб
— масса битума в навеске асфальтобетонной смеси, г.
Массовую долю частиц минеральной части асфальтобетонной смеси мельче 0,071 мм ( g0/ ,71 ), %,
вычисляют по формуле
g0/ ,71
g G g б
g gб
100 ,
(42)
Погрешность результатов параллельных определений не должна превышать: 0,2 % — для битума; 0,3 % — для зерен мельче 0,071 мм; 1,0 % — для зерен крупнее 0,071 мм (от массы каждого компонента).
6.17.2 Метод II (выжигание)
6.17.2.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.17.2.1.1 Испытательное оборудование
Муфельная печь, обеспечивающая получение температуры не менее 500 0С с погрешностью не
более 10 0С.
Набор сит требуемого размера по ГОСТ 6613.
6.17.2.1.2 Средства измерений
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.
6.17.2.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Эксикатор по ГОСТ 25336.
Лотки металлические огнеупорные.
Щипцы.
Шпатель, скребок.
6.17.2.2 Подготовка к испытанию
Два лотка помещают в муфельную печь, доводят температуру в печи до 500 0С. Лотки выдерживают при этой температуре в течение 1 ч.
После прокаливания лотки вынимают щипцами из печи и охлаждают на толстой металлической
плите до температуры (20±5) 0С. После охлаждения лотки взвешивают.
На каждый лоток помещают смесь в количестве, не менее, г:
— для песчаной и мелкозернистой смеси — 700 ;
— для крупнозернистой смеси
— 1000.
Лотки со смесью вновь взвешивают. Слой смеси в лотке должен быть уложен равномерно по
толщине. Толщина слоя должна быть не более 2 см.
30
СТБ 1115-2004
6.17.2.3 Проведение испытания
Лотки с навесками асфальтобетонной смеси помещают в муфельную печь, температуру в печи
доводят до (500±10) 0С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 ч.
После прокаливания лотки вынимают щипцами из печи и охлаждают на толстой металлической
плите до температуры (20±5) 0С. После охлаждения лотки взвешивают и повторно прокаливают при
(500±10) 0С в течение одного-двух 30-минутных периодов до постоянной массы. Масса считается постоянной, если расхождение между результатами двух последних взвешиваний составляет не более
0,1 %.
При прокаливании смеси вяжущее частично стекает на дно лотка, поэтому после первого и последующих прокаливаний смесь необходимо перемешать шпателем.
6.17.2.4 Обработка результатов
Массовую долю вяжущего, %, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формулам:
- при дозировке вяжущего, включенного в 100 % состава асфальтобетонной смеси:
gв
G1 G2
100 ,
Gi G
(43)
- при дозировке вяжущего сверх 100 % минеральной части асфальтобетонной смеси:
/
q в G1 G 2 100
G2 G
,
(44)
G — масса лотка, г;
G1 — масса лотка с навеской смеси до выжигания, г;
G2 — масса лотка с навеской смеси после выжигания, г.
Массовую долю вяжущего определяют по результатам двух параллельных испытаний. Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно быть более 0,2 % (по абсолютной величине).
6.17.2.5 Определение зернового состава асфальтобетона
После выжигания вяжущего минеральную часть пробы асфальтобетона с двух лотков собирают в
одну емкость и взвешивают, определяют массу всей навески. Перед просеиванием навеску вручную
перемешивают и растирают спекшиеся частицы.
Навеску просеивают через набор контрольных сит с отверстиями диаметром 20; 15; 10; 5; 2,5 мм
и сетками № 063, 014, 0071.
Перед окончанием просеивания для проверки каждое сито вручную интенсивно встряхивают в
течение 1 мин над листом бумаги.
Просеивание считают законченным при следующих условиях:
— если на бумаге не будет частиц, прошедших через сито с отверстиями размером 2,5 мм и более;
— если масса частиц, прошедших сквозь сито с отверстиями размером 1,25 и 0,63 мм, не превышает 0,05 г, а прошедших через сито с отверстиями размером 0,315; 0,14 и 0,071 мм — 0,02 г.
Остаток на каждом сите взвешивают и определяют частные остатки на ситах в процентах по отношению к массе просеиваемой навески.
Содержание зерен размером менее 0,071 мм, %, определяют вычитанием из 100 % суммы остатков на всех ситах.
6.18 Определение сцепления битума с поверхностью минеральной части асфальтобетонной
смеси
Сцепление оценивают визуально по величине поверхности минерального материала, сохранившей битумную пленку после кипячения в водном растворе поваренной соли.
Определение сцепления проводят на асфальтобетонных смесях, приготовленных в лаборатории
или на заводе.
6.18.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.18.1.1 Средства измерений
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.
6.18.1.2 Вспомогательное оборудование и инструменты
Стаканы химические термостойкие вместимостью не менее 500 см3 по ГОСТ 25336.
где
31
СТБ 1115-2004
Металлические сетки с размерами отверстий 0,071—0,14 мм по ГОСТ 6613 и диаметром на 5—10
мм меньше диаметра химического стакана.
Электроплитка, песчаная баня или газовая горелка.
6.18.1.3 Материалы, вещества
Сетка асбестовая.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Соль поваренная по ГОСТ 13830.
Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026.
6.18.2 Подготовка к испытанию
От средней пробы асфальтобетонной смеси, приготовленной в лаборатории или на заводе, берут
две навески по (50±5) г. Одну навеску 5 помещают на сетку 4 в соответствии с рисунком 8, вторую
оставляют для последующего сравнения со смесью, прошедшей испытание.
1 — стакан химический; 2 — дужки проволочные;
3 — уровень раствора; 4 —— сетка; 5 — навеска
Рисунок 8 — Схема размещения смеси в емкости для кипячения
6.18.3 Проведение испытания
Химический стакан 1 заполняют примерно на 2/3 объема 15 %-ным раствором поваренной соли в
дистиллированной воде, устанавливают на электроплитку, песчаную баню или над пламенем горелки
и доводят до кипения.
Сетку с навеской асфальтобетонной смеси опускают в стакан с кипящим раствором таким образом, чтобы уровень раствора 3 над сеткой 4 был не менее 30—40 мм, и укрепляют проволочными
дужками 2 за край стакана.
При испытании смесей с вязким битумом сетку с испытуемым образцом выдерживают в кипящем
растворе 30 мин, а с жидким битумом — 3 мин.
Кипение не должно быть бурным. Битум, отделившийся от поверхности минеральных зерен в
процессе кипячения и всплывший на поверхность, удаляют фильтровальной бумагой.
По истечении требуемого времени сетку со смесью извлекают из стакана и переносят в стакан с
холодной водой для охлаждения и удаления соли, осевшей на частицах смеси при кипячении, после
чего смесь переносят на фильтровальную бумагу для испарения воды. Сцепление оценивают после
полного испарения воды из смеси.
6.18.4 Обработка результатов
Смесь считают выдержавшей испытание, если после кипячения не менее 3/4 поверхности остается покрытой пленкой битума, а раствор, в котором кипятили смесь, не помутнел.
6.19 Определение слеживаемости холодных смесей
Сущность метода заключается в оценке способности холодной асфальтобетонной смеси не слеживаться при хранении в штабеле.
6.19.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.19.1.1 Испытательное оборудование
Испытательная установка для определения казателя слеживаемости холодной смеси состоит (рисунок
9) из основания с площадкой 6 для образца и стойки с направляющими втулками 1. По втулкам свободно
перемещается штанга 2 с закрепленным на ней конусным наконечником-пробойником 5.
32
СТБ 1115-2004
1 — стойка направляющая; 2 — штанга; 3 — кольцо упорное; 4 — груз цилиндрический;
5 —наконечник-пробойник конусный; 6 — основание с площадкой
Рисунок 9 — Испытательная установка и схема установки образца в установке
для определения показателя слеживаемости холодной смеси
Масса штанги с наконечником должна быть (500±10) г. Угол в вершине конуса должен быть равен (15,0±1,0)0. По штанге свободно перемещается цилиндрический груз 4 массой (500±10) г. Высота
подъема груза по штанге ограничена вверху упорным кольцом 3 и составляет (20,0±0,3) см. В центре
основания имеется отверстие для предохранения острия конуса от затупления. Для фиксации момента
касания острия конуса основания площадки в верхней части штанги нанесена риска.
6.19.1.2 Средства измерений
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
33
СТБ 1115-2004
6.19.2 Подготовка к испытанию
Для испытания готовят три образца в соответствии с 5.4. Перед испытанием образцы выдерживают при температуре (20±2) 0С не менее 4 ч.
6.19.3 Проведение испытания
Образец, изготовленный в соответствии с 5.4, устанавливают на основание, а острие конуса,
осторожно направляя рукой, вводят в отверстие образца. Затем одной рукой образец слегка придерживают, а другой поднимают груз до упорного кольца и опускают его; удары груза по конусу повторяют до тех пор, пока образец полностью разрушится или острие конуса коснется основания площадки.
При испытании необходимо следить за тем, чтобы при поднятии груза острие конуса не выходило вверх из отверстия в образце.
6.19.4
Обработка результатов
За условный показатель слеживаемости холодной смеси принимают количество ударов, необходимое для полного разрушения образца конусом.
Показатель слеживаемости вычисляют как среднее арифметическое результатов испытания трех
образцов. Расхождения между результатами испытаний отдельных образцов из одного замеса не
должны быть более двух ударов.
6.20 Определение коэффициента уплотнения асфальтобетона в покрытиях и основаниях
Сущность метода заключатся в определении отношения средней плотности вырубок (кернов) к
средней плотности переформованных из них образцов (коэффициента уплотнения).
При невозможности изготовления переформованных образцов о степени уплотнения судят по величине показателя максимальной относительной плотности, который определяют на основании предварительно установленных средней и истинной плотностей вырубок или кернов.
6.20.1 Отбор проб из покрытия и основания и подготовка их к испытанию
Образцы-вырубки и образцы-керны отбирают по 4.3, подготавливают их к испытанию по 5.6.
Испытанные керны и образцы из вырубок, а также оставшиеся части вырубок и кернов используют для изготовления переформованных образцов в соответствии с 5.1—5.3.
6.20.2 Вычисление коэффициента уплотнения
Коэффициент уплотнения асфальтобетона в покрытии Ку вычисляют с точностью до второго десятичного знака как отношение средней плотности образцов из покрытия (кернов или вырубок) к
средней плотности образцов, переформованных в лаборатории из тех же кернов или вырубок, по
формуле
Ку
аm
аm'
,
(45)
а
где m — средняя плотность образцов из конструктивного слоя, г/см3;
аm' — средняя плотность переформованных образцов, г/см3.
a
a'
В качестве m и m принимают среднее арифметическое значение результатов определения
средней плотности образцов. Округление при расчете коэффициентов уплотнения щебеночномастичного асфальтобетона производится по третьей цифре после запятой, при цифре 4 и более
округление осуществляется в большую сторону.
6.20.3 Вычисление показателя максимальной относительной плотности
Показатель максимальной относительной плотности асфальтобетона в покрытии (К0) вычисляют
с точностью до второго десятичного знака по формуле
К0
аm
а ,
(46)
а
где m — средняя плотность образцов из конструктивного слоя по 6.1, г/см3;
а — истинная плотность образцов из покрытия по 6.4.2, г/см3.
В качестве а и аm принимают среднее арифметическое значение результатов определения этих
показателей.
34
СТБ 1115-2004
Показатели максимальной относительной плотности в покрытии и основании должны быть не
менее: 0,95 — для плотного, 0,90 — для пористого и 0,85 — для высокопористого асфальтобетонов.
6.21 Определение стекания вяжущего
Сущность метода заключается в оценке способности горячей щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси удерживать содержащееся вяжущее при хранении в накопительных бункерах и транспортировании.
6.21.1 При проведении испытаний используют следующие средства испытаний
6.21.1.1 Испытательное оборудование
Сушильный шкаф, обеспечивающий получение температуры до 200 0С с погрешностью ±5 0С.
6.21.1.2 Средства измерений
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.
Термометр химические ртутный стеклянный с ценой деления шкалы не более 2 0С по ГОСТ 28498.
Секундомер с ценой деления 0,2 с.
6.21.1.3 Вспомогательное оборудование и инструменты
Стаканы химические термостойкие вместимостью 0,7—1,0 л по ГОСТ 1770.
Покровное стекло.
6.21.2 Подготовка к испытанию
Приготовленную щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь разогревают до температуры
160—170 0С и тщательно перемешивают. Сушильный шкаф также разогревают до температуры 160—
170 0С, которую поддерживают в период испытаний с допускаемой погрешностью ±5 0С.
Пустой стакан взвешивают, помещают его в сушильный шкаф и выдерживают при температуре
160—170 0С не менее 10 мин. Затем стакан ставят на весы и быстро помещают в него не менее 600 г
смеси, взвешивают и закрывают покровным стеклом.
6.21.3 Проведение испытания
Стакан со смесью помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 160—170 0С в
течение (60±1) мин. Затем стакан вынимают, снимают покровное стекло и, перевернув стакан вверх
дном на (10±1) с, не встряхивая, удаляют из него смесь. После этого стакан вновь ставят дном вниз,
охлаждают в течение 10 мин и взвешивают вместе с остатками вяжущего и смеси, прилипшими к его
внутренней поверхности.
6.21.4 Обработка результатов
Стекание вяжущего В, % по массе, определяют с точностью до второго десятичного знака по
формуле
g g
B 3 1 100
g2 g1
,
(47)
где g1 — масса пустого стакана, г;
g2 — масса стакана со смесью, г;
g3 — масса стакана с остатками вяжущего смеси после его переворачивания, г.
За результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений. Расхождение между результатами не должно превышать 0,15 %. В случае больших расхождений вновь определяют стекание вяжущего из смеси и для расчета среднеарифметического значения
берут данные четырех определений.
6.22 Определение однородности смеси
Сущность метода заключается в статистической обработке значений показателей свойств горячей
смеси и оценке ее однородности по коэффициенту вариации показателя прочности при сдвиге при
температуре 50 0С.
Контроль показателей свойств асфальтобетона производят с использованием данных контроля
предыдущих партий в следующем порядке:
- определяют показатели предела прочности при сдвиге при температуре 50 0С одиночных образцов в каждой из партий, изготовленных в течение анализируемого периода;
- вычисляют характеристики однородности предела прочности асфальтобетона при сдвиге для
каждой партии и ежедневно за анализируемый период в порядке накопления.
Объем выборки для каждой партии должен составлять не менее трех определений и назначаться
по числу испытанных проб смеси в течение одной смены. Объем выборки за анализируемый период
35
СТБ 1115-2004
должен составлять не менее девяти определений и назначаться по числу испытанных проб смеси за
период между периодическими испытаниями.
В течение анализируемого периода для каждой партии асфальтобетона и для всей выборки ежедневно вычисляют среднее квадратичное отклонение Sn и коэффициент вариации Cv.
Коэффициент вариации Сv является мерой отклонения опытных данных от среднего выборочного
значения, выраженной в долях единицы или в процентах, и вычисляется по формуле:
Сv= Sn/X,
(48)
где Sn — среднеквадратичное отклонение показателя свойств смеси;
Х — среднее значение показателя свойств смеси в объеме выборки.
Среднее значение показателей предела прочности при сдвиге при 50 оС вычисляют как среднее
арифметическое из частных значений показателя свойств смеси в объеме выборки, образующих выборку, по формуле
n
x
Х i 1
n
i
(49)
где хi — частное значение показателя свойств в i-той пробе;
n — количество испытанных образцов (объем выборки).
Среднее квадратичное отклонение Sn при числе единичных измерений в партии n больше шести
вычисляют по формуле
n
Sn
( X xi ) 2
i 1
n 1
(50)
Если число единичных измерений асфальтобетона в партии от трех до шести, то значение Sn вычисляют по формуле:
S
n
W
(51)
n
где Wn — размах единичных значений показателей асфальтобетона в контролируемой партии,
определяемый как разность между максимальным и минимальным значением показателя;
— коэффициент, зависящий от числа единичных значений n и принимаемый по таблице 9.
Таблица 9
Число единичных значений n
Значение коэффициента
36
3
1,69
4
2,06
5
2,33
6
2,5
