РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «РОСЛВТОДОР

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ

по испытаниям и оценке качества дорожно-строительных материалов

Список литературы

I* Предложения по применим) в дорожном строительстве иористих (естественных к искусственных^ каиешшх материалов* обработанных неоргатгчесжммм и органмчесх ими ыххущиым. ЬЬатлтодор ТОКУ* Ростов-на-Дрну, Пшродорнии, 1973* 49 с.

2.    Технические указания по ясполъзовслспс зол укоса ж золомажо-вых су осей от сжипишд различных видов твердого топлива для ссоружеш1л ге«-шного полотна и устройства дорожных основали! к покрытий автомобклышх дорог. Ю1 105-75. МинтрансстроЯ

СССР, И., 1975, 40 с.

3. Проддодемпд    исг.ользова.иш в до^юаном строительства кю«в-

ралыньа    осиоыа    отходов    промшшн1ьостя    к

^.гсргитлсв. Уннавтодор РСССР, >L„ 1979 * 38 с.

4.    Руководства по примвд^ешис ианжнноуголыао: влжулрос в дороиою* строительство. Ponte зтодор РСФСР* К*, Транспорт* 1979, 38 с.

Определение дробикостк щебня (гравия) при сжатия _____(ра    Сдавливании)    в    тцшнщре__

Псбсль и гравий имеют неправильную £орму, поэтому для оценки их прочности определяют дроОимость щебня (гравия) н ц.ликдре и истираемость в полочном барабане, моделнрушдке работу этого материала в дородно/! одеэде.

Мля определения дробишети щебня (гравия) при о ятчш (раздавливают) в цилиндре использу'ют пресс гвдравлкчеекпл с усилием до 100 mm ООО кН, цилиндры стольные со еьс.ишг. дном к плунжером, со внутренними диаметрами 75 и 1Ь0 ш, весы настольное, отандартшШ набор сит, сущцдышй шкаф, сосуд для насыщения каменного материала водой.

СтапьноМ цилиндр со съемным дном и внутренним диаметром 150 мн заполняют щебнем (гравием) (рокции 5-10, 10-20 мл*, или 20—Ю ш, ссшюя его с высоте 5 см. Материал после разравнивание должен быть шике края цилиндра на 15 ш. Затем в цилиндр вставляют плунжор, Плита которого должна быть на уровне верхнего крал цилшщра. Посла этого Ц1ШП!др помещают на нкгпшо шшту пресса.

Давлетх пресса на плунжер доводят до 200 к11 со скоростью нагружешш 1-2 кИ в секунду. После сжатия пробу щебня взвешивают и просеивают через сито, размер отверстий которого выоирают в соответствии с размером испытываемых фракций (табл. 3).

Таблица 3

Размер фракций, мм    1    Размер    отверстий сито, км

5-10

10-20

20-40

Показатель ;yx><5m)cTii определяют с точность!) до 1£ до формуле ; т-ли

'гр т

где /7? - /.спитивасыая навеска щебня (rj.mnui). г;

/72у - остаток на сите носло просеивания раздробленной в цилиндре навески щебня, г.

При испытании щебня (гравия), состоящего пз смеси двух иля

более фракций, показатель дробишетп вычисляют глж средневзвешенное

результатов испытания таких фракций.

Определение истираемости щебня (гравия) в паточного __барабане___

Для испытания каменного материала необходим шдоченй барабан, весы, сушильный дгкаф, стандартный набор ест.

Фракции щебня (гравия) загружают в полочный барабан (рас. I) виесте с чугунными или стальными шарами диаметром около 48 мы к массой 405 г каждый. Крышку барабана закрепляют и приводят баребяя во вращение. Скорюсть вращения составляет 30-33 об/мин.

i.laccy фракций щебня, количество шаров к оборотов барабана принимают в соответствии с табл. 4.

Табл гага

Фракции щебня (гравия), ми:	I ’Лаоса фракции, 1 кг: \	1 Количество t шаров 1	1 оборотов сЧ ! рлб^н:'
5-10	5	8	500
5-15	5	9	500
10-20	5	II	500
20(25)-40	10	12	1000
Пооле испытания материал просеивают через сита			с размером

отверстий 5 и 1/25 т. Остатки на ситах объединяют внести н взве

шивают

ftio. I* Полочный барабан

Истираемость щобкл » процентах определяют по формуле:

т-гтч

И^—пГ^оо

где № - ^аеса ^агерпала до хсютаяия, г;

/7?у - масса остатков за сете с размером отверстий 5 ж J ,25 мм*

При псднтанлк щебня (гравия), состоящего из нескольких *рш&-шй истираемость вычисляют как средяеазвегеяное результатов жени-

топил этих фракций.

Определение гранулометрического состава не£ракц»о~

_икосванного щебня С гравия) __

Х^лцулоглетркческий состав .цебня (гравия) свидетельствует о плотности упаковки частиц этого материала, от которой заласит прочность слоев дорожной одежды и их гаоткость*

Лля определения гранулометрического состава нерршшдош^раг^-кого гравия необходимы весы настольные к платформешшс, сулкдьнн* ыкаф, набор ставда!7тиых сит о отверстиями от 3 до 70 мм, сито « размером отверстий 0,14 ш, калибры проволочные круглые доаа&х"»

90, 100, ПО, 120 m ж более с $ашшоюста от предельной 1^щост испытываемого матерками

При проведении испытания берут пробу гравия в ооотв^ТОД^®. с табл* П*

Таблиц» 5

Наибольшая крушюсть частяц, ! мм:	Uaooa пробы, 1 кг. не менее
до 10	5,0
" 20	10
" 40	20
" 70	30
более 70	о0

При этом в состав пробы должны быть включены и песчаные фракции, имеющиеся в испытываемом материале.

Пробу щебня (гравия) тщательно промывает, частицы, прошедшие о водой через нижнее сито с размером отверстий 0,14 мм, отбрасывает. ь’лтериал на каждом из сит взвешивает и определяет величину частных остатков на ситах: /7]_с)ч ; /7?₅ ; /1?$ .... и выражает их в граммах.

Потом определяет общую массу пробы путем суммирования частных остатков:

21 ГП "* 171Р'щ    Plfo

Затем определяет величину частных остатков на каждом из сит в процентах от суммарной пробы:

где Л7с - остаток на данном сите, г;

£ т - общая масса пробы, г.

Далее подсчитывают полные остатки на ситах как сушу частных остатков на данном и всех вышележащих ситах в процентах.

По результатам подсчетов строят кривую гранулометрического состава щебня (гравия).

Размер частиц, соответствующих по кривой просеивания полному остатку равному Ь%, прикидает за наибольший диаметр частиц каменного материала, а полному остатку 95> - за наименьший диаметр.

Значения этих диаметров округляют в большую сторону до ближайшего размера стандартного сита.

Определение содержания в щебне (гравии) пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен_

При строительстве дорожных одежд следует использовать щебень кубовидной формы. Частицы пластинчатой (дещадной) и игловатой фор-

Введение

Настоящие " Методические рекомендации по испытаниям и оценке качества дорожно-строительных материалов" посвящены описанию методов испытаний и требованиям к ряду основных дорожностроительных материалов: каменным материалам, органическим вяжущим, асфальтобетону, укрепленным грунтам, минеральным вяжущим я цементобетону-

Измерительная техника, применяемая при испытаниях, должна соответствовать определенным метрологическим требованиям. Технический уровень средств и методов испытаний оказывает влияние на технический уровень дорожно-строительной организации, от которого во многом зависят качество и надежность транспортных сооружений.

По мере накопления опыта исследований, строительства и эксплуатация дорог_; нормативные документы перерабатывают и совершенствуют, вносят изменения в методы испытаний и требования к материалам*.

Методы испытаний дородно-строительных материалов и требования к ним даны в кратком изложении» подробно они приведены в соответствующих нормативных документах.

I. Услолгл pac<ri'h’ материалов в дорожкой одскде

Уатеркаш л до}хжшх одеждах работают в условиях воздействия т к;тх двух групп г^тлдтороя: яягтвз.кл от колос автоиаггкл л охру-глпцей срзда.

Воздействие колес автоглашш на дорожную одезду шзнЕает в ^тге риалах. дэ ксторюс сделаны слое дорогноГи одежды, различные глдп мяого^-атно поаторшвцкея напряжений. Величина напряхехшЗ за51'скт о г состав:- к ряг е неявно ст к двтаекпя» а также от расположения юатоемллг. в домной одежде*

Upi: дн/олеиия :ю ггопрдткд) колеса автомашин должны шетъ достаточное спеши гл:с о верхний; слоем покрытия, поэтому дшелыкй мате-ujuui в eiov. слое долге к я?#ть шероховатую поверхность, которая яе полируется к нс стирается а;л воздействии автотранспорта* В слоях сювоьашш гз песня мелет происходить обламывание кромок, уменьшаться задедлекие чоетгц цебяя мелду собою к нарушаться плотнеют глрлняого остова лз-аа мзмепепдя гранулометрического состава каменного материала» если лсбекь к его гравудометрнчбеккй состав неверно подобраны.

В процессе sroiuya7ax»y£ дорожной одездн материалы подвсртастся воздействию окдтддащед среды: води, попеременного замораживания г оттанвштяя, перепада температур, солнечной радиации, кислорода зоздука, солей, кисло? я других агроссизннх факторов. Интенсив-гость возд5jtlcткля окружающей среды зависит от вляматячеекях уаяо-■днй в района восполнения автомобильной дороги.

10шлахпчйские условия на территория росам весьма разнообразят например, зимой средншесячшя температура воздуха в различных

районах страны колеолстоя от 6 до -48°С, продолжительность периода с температурой ника 0°С составляет до 305 суток. Среднемесячная температура летом изменяется от 4 до 25°С, а наиболее жаркого месяца до 31°С. Годовая амплитуда абсолотного минимума и максимума превышает 100°С, средняя относительная влажность воздуха детом лежит в пределах от 20 до 90£.

Такое разнообразив климатических условий требует дифференцированного подхода к выбор!' материалов для устройства различных слоев дорожных одежд с целью обеспечения их надежно? работе. Та г., например. на напряженное состояние монолитных к сборных пементобетоншие покрытий кроме нагрузки от транспортных средств оказывают влияние суточные и сезонные колебания температуры и влажности воздуха, переходы температуры через 0°С.

Условия эксплуатации конструкций следует учитывать при выборе материалов для их устройства. Например, морозостойкость щебня как крупного заполнителя в бетоне не должна быть ниже прооктной морозостойкости бетона. В противном случае бетонное покрытие будет разрушаться из-за разрушения щебня. При многократном замораживании и оттаивании материал мажет разрушаться из-за того, что лед занимает объем примерно на Э% больший чем вода, создает давление на стенки гор материала и он разрушается.

Основной причи^З шелушения бетонных покрытий является неоо-отвотствяе вюрозостойкостж верхнего слоя и его прочности климатическим воздействиям н напряжениям от механической нагрузки.

Баян для устройства цшоитобзтошшх покрытий используют гра-ргй, го нрег вг>гт* такого йзтона на изгиб небольшая mv-за пониженного сдошшшт хрыдия о цементник качнем.

При исцальзовеяг® г одето бетона ь качосгве дорожного основания вазхюе злачение ямзет гравуломатраческий состав каменных мате-

риалов. Если гранулометрический состав тщательно под ой рак я облр-диет минимальной цустотностью, то для устройства такого основания требуется минимальное количество вяжущего.

Еспольэовгиге загрязненных заполнителей приводит не только к перерасходу ьяцуцего материала, но и ухудшает сцепление с цемент-ним каплем, ссккешсо морозостойкости бетона, интенсифицирует процесс ьи.лущения, так как в верхних зонах покрнтия скапливаются загрязняющие примссн.

llpi сгиглгсльсты. дорожных оснозанпй из укроилонних грунтов особое пшях и;р следует уделять внбору вянущего материала, исходя из химического состава грунта, так 1сак это во шогом определит водостойкость, нсрозосто-мэсть и дефсрглатквлость укрепленного грунта, срок его случбы.

Введение извести в грунты повышает их водоустойчивость.

Однако, как показывают лабораторные данные г. опит эксплуатации дорожных конструкций, П'-розосто11кость грунтов, укрепленных известью, невелика. Поэтому применять грунты, укрепленные известью, в конструкциях, подве; кешах шюгократному по нереид тому замораживанию и оттаиванию, нельзя.

Введу очень медлешюго нарастания прочяости грунта, утфвпден-похо известью, физшео-мехакические свойства этого материала целесообразно определять спустя 30 и более суток после его изготовления. Эго относится и к грунтам, укрепленным золой уноса, золой уноса с добавками цемента иди извести, известково-золыпаш, яэвэсгиоао-шаковзши цементами.

U летний период битум в слие покрытия к.и основания дорожкой одеад; должен облацат достаточной прочностью и невысокой доформа-тивностыо, иначе появятся деформации в виде волн. Зимой битум в слое дорожной одежды должен обладать достаточной деформатизноетыо, что особенно важно при резком перепаде отрицательных температур, в противном случав появятся трещины.

В первый период эксплуатации дорожной одежда эта трепанге ко мешают проезду автомашин, но в эти трещины попадает весной подо, проникает в материал и может привести к его разрушении. В дальнейшем ширина трещин увеличивается, идет обламывание кромок и интенсивное разрушение покрытия и нижележащих слоев дорожной одежды.

Битум должен хорошо прилипать к каменному материалу, иначе покрытие будет шелушиться и быстро разрушаться.

Для повышения качества битума в его состав вводят полимерные и поверхностно-активные вещества, что заметно увеличивает сроки службы дорожных одежд.

Солнечная радиация и кислород воздуха способствую! старению органического вяжущего в слоях дорожных одежд, преимущественно в покрытии, что может значительно увеличить жесткость слоев, привести к их растрескиванию и разрушению конструкции.

Различные химические соединения, содержащиеся в окружаадой среде, например, воде могут вступать в реакцию с штериалалш дорожной одежда - цементным каглнеы, щебнем и др., что приводит к их разрушению вследствио химической коррозии.

Для прсдотврхшдошя разрушегшй необходимо, чтобы свойства материалов соответствовали условиям работы их в дорожной одоадо. Копыт алия доромо-сгр<лтш.>иих материалов додали модолирс ишгь юс работу в слоях дорожных одожд о учетом воздействия колес автомашин и окружающей среди.

В процессе строительства .материалы должны обладать рядом технологических свойств, без которых невозможно построить качественную дорожную одежду. Например, щебень должен хорошо уплотняться, в противно# случав слой дорожной одежды будет неплотным, что может привести к его разрушению. Смеси на основе минеральны* вяжущих должны обладать определенными сроками загустевают. При производстве бетонных работ не должны наблюдаться водо-отделение и сегрегация смеси с обводнением верхнего сдоя покрытия в противном случае это может вызвать снижение морозостойкости и прочности покрытия.

2. Методы испытаний и оценка качества каменных материалов

Определение минералого-петрографического состава _щебня    .(    гравия    )    ___

Минералогический состав щебня (гравия) во многом опрегэдяет ал физико-механические свойства : прочность, истираемость, устойчивость к воздействию окружающей среды и др.

Для определения минералого-петрографического состава (•"разия) необходимы стандартный набор сит, лупы минералогччь-к*?, набор реактивов, стальная игла, молоток, ступки я чашки фарфоровые, весы настольные тарные и лабораторные.

Щебень, изготовленный нэ одной горной породы, характеризуется петрографическим составом о указанием пород и минералов^ ко — ?£рые

могут обладать потенциальной реакционной с по с об нос тьп, проявляющейся при взаимодействии со щелоча’я цемента в бетоне.

Петрографическую разбору щебня (гравия) производят на основе внешнего осмотра зерен при помоци лупи, используя набор реактивов для минералогического анализа, а такне другие, принятие в петро-графжн метода (с нзготовлезшем в необходимых случаях прозрачных ащьГхзв).

Для этой цели испытываемый щебень (rpaaiai) рассатпаот на стандартные фракции к от югедо.. кз них отбкра:ат щ-обу массой, соответствуй^ й указанной в табл. I,

При содержании в испытываемом щебне (гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5% но массе, определение минералого-петрографического состава этой фракции не производят.

Пробу промывают и высушивают до постоянной i/лссы, после чего зерна пробы каждой фракции разделяют по генегическш тинам пород в соответствии с табл. 2.

Таблица

Гаг мер фракции, мм    |    есеа    проб/.,    кг,    ><■.,    генов

0,25 1,0 5,0 Т5,0 зь.о

Таблица У

Генетический тин порода!__Порода     _____    _    _

Осадочные    Известняк, долгигт, песчаник» крещен?. И ДР+

Изверхенкые интрузивные Гранит, габбро, диорит к др.

Извертенннв эффузивные Базальт, порфирит, диабаз и др. Кетдаорфичвшю    Кварцит,    кристаллические сланцы а др».

Зерна карбонатных порол, подверг^: более 46ft на 40 £ своего оОъсиа, откосят к группе кремня. 3«p*^fa кварца выделя/я* в сшлосто;ггсл1-лг/ю группу.

Кроме этого, шделя/зт зе^ка, пр:дставлс кпо сблогяиэму -радов и пород, ;шл1гп:е 2согорч>; ограюроцдизтеп о самдч л-лск. и нл-21кческн:л: условия на соответствуете виды (Улргпг* елытых работ:

а) рудные гаашраяы (пирит, бурыК пелезнял л др.);

6} сернистые и сернокислые соединение (гз ,ге к тр. Ч

в)    глинистые слашш, арг;^?оин:ту, мергель;

г)    минералы п породы, которые ;vry*r облнде*т^г ис^'емшегаюп реакшюшю способ но стью; опал, халцедон, креп ка к окргмкши*© порода, вулканические стекла и содеиладпе их порода;

д)    уголь и другие органические примеси.

При надиЧдЛ минералов, содержа рос сору, колппссх/ю ори листы' и сернокислых соединений в пересчете на 5% определим моуодзу химического анализа*

Г целях уточнения количественного содержания в л бк°, граню? зерен с шетотешшш аморфных разиовнднос/с/Л кремне ^г< мр*не* 77_ь и домечен метод термического испытания.

Разобранные по породам (или минералам) зори \ исб«л бгрзгл**) ?»звеиишшг раздельно и шчисшшг юс содергсашю Ху в грорент^х g данной навеске по формула:

*£ -fwi®

где /71 i ~ масса зерен данно. породи пли мянерАЛ^ Г*:

/72    - общая масса навеска, г.

Содержание зерен каждой породи иля мшегояч я птОо щебня {тчгеткч) определяют как средневзвешенное зипченро к.* нплдд&ствл во всех фракциях с учетом гранудометрпчоекпi ессТЗВД №*«##*40 :<ат0ркада.