Приложение 2. Лабораторные методы оценки структуры битумных шламов и определение их физико-механических свойств

Приложение 2

Лабораторные методы оценки структуры битумных шламов и определение их физико-механических свойств

Свойства битумных шламов определяют для каждого из этапов их применения в соответствии с табл. 1 настоящего приложения.

Таблица 1

Лабораторные испытания на различных этапах приготовления и использования битумных шламов

Физико-механические показатели	Лабораторные испытания
	при подборе состава	при контроле качества в процессе
		пригото- вления на базе	эксплуа- тации слоя
Плотность исходных минеральных материалов (экспериментальная) Объемная насыпная масса исходных минеральных материалов Плотность высохшей смеси (экспериментальная или расчетная) Консистенция жидкой смеси по растеканию Объемная масса жидкой смеси Расслаивание жидкой смеси в покое " " " при транспортировании Объемная масса высохшей смеси То же высохшей уплотненной смеси Остаточная пористость высохшей смеси То же, высохшей уплотненной смеси Водонасыщение под вакуумом Набухание после длительного водонасыщения Износ Коэффициент длительной водоустойчивости по износу Коэффициент водопроницаемости " сцепления То же, после испытания на износ Глубина шероховатости	+/+ +/+ +/+ +/+ +/+ +/+ +/+ +/+ +/- +/+ +/- +/+ +/+ +/- +/- +/+ +/- +/- +/-	-/- +/+ -/- +/+ +/+ +/+ -/- -/+ +/- -/+ +/- +/+ +/+ +/- -/- +/+ +/- +/- -/-	-/- -/- +/- -/- -/- -/- -/- +/- +/- +/- +/- -/- -/- -/- -/- -/- +/- -/- +/-

Примечание. Знаком "+" отмечены физико-механические показатели, которые определяют на различных этапах приготовления и использования битумных шламов. В числителе отмечены испытания смесей и образцов из шламов, предназначенных для устройства замыкающих и заполняющих, а в знаменателе закупорочных слоев.

1. Приготовление битумных шламов в лабораторных условиях

1.1. При подборе состава смеси готовят одностадийным или совмещенным способом в лабораторных лопастных мешалках (приготовление вручную допускается в виде исключения). Анионные шламы готовят на эмульсии в один прием.

1.2. Эмульсии прямого типа готовят по ГОСТ 18659-73 и ВСН 25-63 Минавтошосдора РСФСР или получают в готовом виде.

1.3. Для приготовления шламов необходимы: мешалка лабораторная циклического действия со скоростью вращения лопастей 70-160 об/мин, например КП-102М*(1) конструкции Гипродорнии - ЦПКБ треста "Росремдормаш"; металлическая или пластмассовая емкость для приготовления паст и шламов вручную объемом 2-5 или 6-8 л (отношение высоты к диаметру должно быть не менее 1,5-1,7); лопатка для приготовления паст вручную (деревянная, металлическая или пластмассовая); нагревательные приборы; мерные емкости для дозирования битума и воды; весы технические; термометр технический с интервалом измеряемых температур 0-150°С; сита с размером ячеек 1,25; 2,5 и 5 мм; материалы для приготовления паст (битум, эмульгатор, вода) и шламов (порошок-заполнитель, песок, вода).

Приготовление паст

1.4. Пасту готовят в объеме 1,5-2 л в два этапа: приготовление теста эмульгатора; приготовление собственно пасты.

1.5. Тесто эмульгатора готовят путем перемешивания в мешалке (или вручную) заданного по составу количества твердого эмульгатора и воды до получения однородной массы. Предварительно исходные компоненты нагревают до температуры, обеспечивающей температуру теста не менее 30°С при приготовлении в мешалках и 40°С при приготовлении вручную.

1.6. Для приготовления пасты в готовое тесто при непрерывном перемешивании вводят попеременно порциями битум и воду, причем битум нагревают до температуры, рекомендуемой ГОСТ 11954-66 в зависимости от его марки, а воду до температуры не ниже температуры смеси. Объем каждой из первых трех порций битума 40-60 , воды - 20-30 , а последующих соответственно 100-150  и 40-50 . Температура смеси в процессе эмульгирования битума должна находиться в пределах 40-70°С при приготовлении в мешалке и 60-80°С при приготовлении вручную.

Приготовление битумных шламов

1.7. Для приготовления шлама минеральные компоненты высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с соответствующими размерами ячеек (1,25 мм - для порошков и порошкообразных добавок; 2,5 мм - для мелкозернистого и 5 мм - для средне- и крупнозернистого песков). Пасту перемешивают до получения однородной смеси. Пасту предварительно перемешивают. По одностадийному способу последовательность приготовления шлама аналогична описанной в п. 5.2.1.

1.8. Смеси готовят в мешалке или вручную в количестве 1 кг для одного состава смеси. По двустадийному способу порошок-заполнитель перемешивают последовательно с водой, пастой или эмульсией и песком до получения однородной массы.

2. Определение консистенции, объемной массы и расслаиваемости шлама и паст в жидком состоянии

2.1. Для определения консистенции, объемной массы и расслаивания шлама и пасты необходимы: прибор для определения свойств жидких смесей конструкции Гипродорнии (рис. 1); весы чашечные; шпатель металлический, нож, секундомер, встряхивающий столик (ГОСТ 310-60).

Определение консистенции смеси

2.2. Для проведения испытания в центре концентрических окружностей столика-подставки 7 (см. рис. 1) устанавливают вертикально верхний 2 или нижний 4 стакан. Внутреннюю поверхность стакана и поверхность столика подставки предварительно смачивают водой. Стакан заполняют смесью в один прием для смесей типа В и Г и в два приема для смесей типов А и Б. Каждый слой уплотняют пятью-десятью штыкованиями металлического шпателя. Ножом сравнивают поверхность смеси с краями цилиндра и оставляют на 1 мин в покое. Затем плавным движением (за 15-20 с) поднимают стакан вертикально вверх. При этом смесь растекается по стеклу и образует конусообразную лепешку, диаметр которой (в сантиметрах) определяет консистенцию смеси. Замер диаметра лепешки производят по истечении 1 мин. За результат принимают среднее арифметическое из трех измерений. Расхождение между результатами не должно превышать 5%.

Определение объемной массы смеси

2.3. Прибор (см. рис. 1), состоящий из двух стаканов, соединенных гайкой 6, и навинченной на нижний стакан крышкой 5, заполняют смесью аналогичной п. 2.2 настоящего приложения, навинчивают на верхний стакан крышку 1 и взвешивают, определяя массу . Предварительно определяют массу прибора в сборе без столика-подставки Р.

Объемную массу жидкой смеси (в ) определяют по формуле

, (4)

где - суммарный объем стаканов, равный 200 .

За результат принимают среднее арифметическое их трех определений. Расхождение между результатами не должно превышать 5%.

Определение расслаивания смеси

2.4. После определения объемной массы прибор со смесью вставляют вертикально в паз столика-подставки. При этом край нижнего стакана лежит в одной плоскости с поверхностью столика-подставки. Через 30 мин гайку 6 (см. рис. 1) опускают на нижний стакан вровень с его краем. Затем верхний стакан со смесью сдвигают на столик-подставку. Определяют массу нижнего стакана со смесью и без смеси . Массу смеси в нижнем стакане определяют по формуле

. (5)

Массу смеси в верхнем стакане определяют по формуле

, (6)

где - масса смеси в обоих стаканах, г, определенная ранее (см. п. 2.3). Расслаивание смеси (в % по массе) определяют по формуле

. (7)

За результат принимают среднее арифметическое из двух определений.

Расхождение между результатами не должно превышать 10%.

2.5. Расслаивание смеси при транспортировании (в % по массе) определяют аналогично с той лишь разницей, что вместо выдерживания смеси в покое в течение 30 мин производят 100 встряхиваний прибора со смесью на встряхивающем столике.

Это испытание выполняют для смесей, транспортируемых без побуждения на расстояние более 1 км.

Расслаивание смеси при транспортировании не должно превышать 70% от требуемого по табл. 2 (см. стр. 11) расслаивания их в покое.

3. Приготовление образцов битумных шламов

3.1. Для приготовления образцов необходимы металлические формы для приготовления тонкослойных образцов-таблеток или балочек (рис. 2, табл. 2 настоящего приложения); металлические пластины к формам для высушивания образцов-балочек размером 2X39,5Х159,5 мм с указанной на них массой и объемом*(2); формы для выпрессовывания образцов-балочек с внутренними размерами 80Х45Х165 мм и толщиной стенок 10 мм; пластины с отверстиями к формам для высушивания образцов диаметром 50 мм, толщиной 1 мм; резиновые прокладки размером 3Х40Х160 мм к формам для уплотнения образцов-балочек и диаметром 50 мм, толщиной 3 мм к формам для уплотнения образцов-таблеток; шпатель металлический, нож; резиновый движок; сушилка для влажных смесей конструкции Гипродорнии (рис. 3); пресс или испытательная машина с максимальным усилием не менее 10 тс; битумный шлам в количестве по 1 кг на один состав; битумная паста в количество 50 г на один состав для подгрунтовки.

3.2. Для приготовления твердых образцов металлические формы, установленные на пластины, заполняют жидкой смесью в один слой, который штыкуют металлическим шпателем 10 раз по длине образца-балочки или от центра к периферии для образца-таблетки. Поверхность образцов затирают пятью проходами резинового движка.

Перед приготовлением образцов-балочек пластины предварительно подгрунтовывают пастой из расчета 3-4 г на пластину и помещают их в сушилку до полного просыхания пасты.

3.3. Формы с образцами помещают в сушилку, где смесь высушивают при условиях, указанных в табл. 3 настоящего приложения, после чего образцы извлекают из форм и высушивают до постоянной массы.

Таблица 2

Размеры форм для высушивания и уплотнения образцов

Назначение форм	Вид образцов	Размеры форм, мм (см. рис. 2)								Площадь образца, см2
		d	Н	h_1	h_2	l	в	дельта_1	дельта_2
Для высушивания	Таблетки	52	8	-	-	-	-	3	-	-
	Балочки*(1)	-	8	-	-	160	40	10	-	-
Для уплотнения	Таблетки*(2)	50,5	130	40	80	-	-	10	-	20
	Балочки	-	40	20	60	160	40	30	10	64

______________________________

*(1) Используют формы из стали или чугуна по ГОСТ 310-60, в которых высота перегородок уменьшена до 8 мм.

*(2) Используют формы для уплотнения асфальтобетонных образцов диаметром 50,5 мм по ГОСТ 12801-71 или уменьшают вдвое все их размеры, кроме толщины стенок форм и диаметра d.

ГАРАНТ:

См. ГОСТ 12801-98 "Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний", утвержденный постановлением Госстроя РФ от 24 ноября 1998 г. N 16

3.4. Высохшие образцы, приклеившиеся к пластинам, помещают в формы для уплотнения и уплотняют на прессе в течение 3 мин. Условия уплотнения приведены в табл. 3 настоящего приложения. При уплотнении образцов между поверхностью образца и верхним вкладышем формы помещают резиновую прокладку соответствующего размера. При выпрессовании образцов-балочек форму для выпрессовывания помещают на форму с образцом, устанавливают их на пресс и выжимают образец вкладышем вверх в форму для выпрессовывания.

3.5. Размеры готовых образцов и их количество в зависимости от назначения образцов должны соответствовать табл. 3 настоящего приложения.

Таблица 3

Требования по приготовлению образцов из битумных шламов

Условия приготовления образцов	Образцы
	Таблетки	Балочки
Размеры твердых образцов, мм: диаметр высота длина ширина Количество образцов для определения свойств одного состава шлама: при подборе составов " контроле Условия высушивания образцов: температура, °С скорость продуваемого воздуха, м/мин продолжительность просушки в формах, ч Условия уплотнения образцов: температура, °С 2 нагрузка, кгс/см , при интенсивности движения на дорогах - до 200 авт./сут 200-1000 " более 1000 "	50 +- 0,5 5 +- 0,5 - - 3 3 40 +- 2 3 +- 1 1 +- 0,5 20 +- 2 50 150 300	- 5 +- 0,5 160 +- 1 40 +- 1 6 3 40 +- 2 3 +- 1 1 +- 0,5 20 +- 2 50 150 300

Примечания. 1. При подборе составов шлама, предназначенного для устройства закупорочных слоев, для выбранного состава необходимо изготовить дополнительно три образца-таблетки, которые испытывают на водопроницаемость.

2. Образцы из смесей, предназначенных для устройства закупорочных слоев, независимо от интенсивности движения не уплотняют.

4. Определение объемной массы

4.1. Объемную массу высохших уплотненных и неуплотненных образцов-таблеток определяют гидростатическим взвешиванием.

4.2. Для определения объемной массы необходимы: весы технические не ниже 2-го класса точности с приспособлением для гидростатического взвешивания или весы гидростатические; сосуд емкостью 1-3 л; вода водопроводная; подготовленные образцы.

4.3. Три образца-таблетки тщательно обтирают и очищают от свободных частиц смеси. Образцы взвешивают с точностью до 0,01 г на воздухе, затем погружают на 30 мин в сосуд с водой, имеющей температуру °С, после этого образцы вторично обтирают, взвешивают на воздухе и в воде.

4.4. Объемную массу образцов вычисляют с точностью до 0,01 по формуле

, (8)

где - масса образца, взвешенного на воздухе, г; - масса того же образца, выдержанного в воде в течение 30 мин, а затем взвешенного на воздухе, г; - масса того же образца, взвешенного в воде, г; - плотность воды, равная 1 .

За объемную массу принимают среднее арифметическое из результатов определений для трех образцов. Расхождения между параллельными определениями объемной массы не должны превышать 0,02 .

4.5. Чтобы оценить идентичность образцов-балочек, также необходимо определить их объемную массу. Это делают аналогично предыдущему пункту. При вычислении объемной массы по формуле (8) из числителя вычитают массу пластины, а из знаменателя - ее объем, которые известны из п. 3.1 настоящего приложения. Если отклонения от среднего значения превышают , необходимо изготовить дополнительную партию образцов-балочек и из обеих партий отобрать для дальнейших испытании 6 образцов, у которых разница между максимальной и минимальной объемной массой не превышает 0,04 .

5. Определение плотности

5.1. Плотность высохших уплотненных и высохших неуплотненных образцов при подборе состава смесей и контроле их приготовления определяют расчетным способом или пикнометрическим методом с применением смачивателя. Плотность смеси из слоя определяют только пикнометрическим методом.

В качестве смачивателей применяют различные моющие средства: жидкие, пастообразные и порошкообразные (ОП-7, ОП-10 и другие вещества типа опанолов). Для удобства применения смачиватели предварительно растворяют в дистиллированной воде в соотношении 1:1.

Определение плотности расчетным методом

5.2. На основании предварительно установленных плотности минеральной части (остова) смеси, плотности битума и соотношений по массе составляющих материалов вычисляют плотность твердых смесей в с точностью до 0,01 по формуле

, (9)

где - средняя плотность минеральной части смеси, ; - плотность битума, ; - содержание минерального материала в сухой смеси, % по массе; - содержание битума в сухой смеси, % по массе.

Определение плотности пикнометрическим методом

5.3. Для определения плотности пикнометрическим методом необходимы: мерная колба емкостью 250 или 500 по ГОСТ 1770-64, весы технические не ниже 2-го класса точности; вакуум-прибор, термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1°С (ГОСТ 215-73) колба для промывания (ГОСТ 10394-72), капельница (ГОСТ 9876-73), водный раствор смачивателя (на 1 л воды 15 г 50%-ного раствора смачивателя), жидкий шлам или вырубка из защитного слоя.

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 1770-64 постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 18 ноября 1974 г. N 2547 с 1 января 1976 г. введен в действие ГОСТ 1770-74

5.4. Навеску жидкого шлама 200-250 г высушивают до постоянной массы при температуре °С.

5.5. Вырубку массой 150-200 г измельчают в холодном состоянии до размеров отдельных кусков не более 5 мм.

5.6. Отвешивают с точностью до 0,01 г две навески смеси по 50 г.

5.7. В сухую колбу высыпают навеску смеси, заливают водным раствором смачивателя приблизительно на 1/3 объема и взбалтывают. После этого колбу помещают в вакуум-прибор на 1 ч, где поддерживают температуру °С и остаточное давление не более 20 мм рт. ст. Затем колбу заполняют водным раствором смачивателя до черты на шейке, 30 мин выдерживают при температуре °С и взвешивают, определяя .

5.8. Чистую мерную колбу заполняют дистиллированной водой или водой с добавкой смачивателя до черты на шейке, выдерживают при температуре °С в течение 30 мин и взвешивают. Перед взвешиванием уровень воды в колбе (если он изменился) доводят до черты на шейке. Массу колбы с водой записывают.

5.9. Плотность образцов (в ) вычисляют с точностью до 0,01 по формуле

, (10)

где - навеска смеси, г; - плотность воды с добавкой смачивателя, принимаемая равной 1 при 20°С.

За плотность принимают среднее арифметическое из результатов определений для двух образцов. Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно быть более 0,01 . В случае больших расхождений плотность определяют вторично.

6. Определение остаточной пористости

Остаточную пористость образцов из битумных шламов в % по объему вычисляют по установленным плотности и объемной массе образцов с точностью до 0,1% по формуле

. (11)

7. Определение водонасыщения

7.1. Для определения водонасыщения необходимы: весы технические не ниже 2-го класса точности с приспособлением для гидростатического взвешивания или весы гидростатические; вакуум-прибор; термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1°С (ГОСТ 215-73); сосуд для термостатирования образцов емкостью 2,5-3,0 л.

7.2. Для определения водонасыщения используют образцы-таблетки, для которых определяли объемную массу. Образцы тщательно обтирают и очищают от свободных частиц смеси.

7.3. После определения объемной массы по п. 4 настоящего приложения те же образцы погружают в сосуд с водой так, чтобы уровень воды над образцами был не менее 3 см. Сосуд с образцами устанавливают в вакуум-приборе, в котором создают разрежение до остаточного давления, равного 10-15 мм рт. ст., и поддерживают его 1 ч 30 мин. Затем давление доводят до нормального и образцы выдерживают в том же сосуде с водой 1 ч. После этого образцы вынимают, обтирают мягкой тканью и взвешивают с точностью до 0,01 г на воздухе и в воде.

7.4. Водонасыщение образца W (в % по объему) вычисляют с точностью до 0,1% по формуле

, (12)

где - масса сухого образца, взвешенного на воздухе, г; - масса образца, выдержанного в воде в течение 30 мин, а затем взвешенного на воздухе, г; - масса того же образца, взвешенного в воде, г; - масса насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе, г.

Значения , и берут по результатам определения объемной массы. За величину водонасыщения принимают среднее арифметическое из результатов испытаний трех образцов. Расхождение между наибольшим и наименьшим значениями водонасыщения не должно быть более 0,5% (по абсолютному значению водонасыщения).

8. Определение коэффициента водопроницаемости

8.1. Для определения коэффициента водопроницаемости необходимы: прибор*(3) (рис. 4); резиновое кольцо (для уплотнения) к прибору, вакуум-прибор, пенетрометр с иглой (ГОСТ 1440-42), стакан для разогрева парафина емкостью 0,5 л, парафин, вода, смачиватель ОП-7 или ОП-10, шаблон.

8.2. При испытании образцов из смесей, предназначенных для устройства замыкающих и заполняющих слоев, используют три образца-таблетки, для которых определяли водонасыщение по п. 7 настоящего приложения.

Если смесь предназначена для закупорочных слоев, для испытания используют три новых образца-таблетки (в случае подбора состава) или три образца-таблетки, для которых ранее определяли водонасыщение (в случае текущего контроля качества смеси).

8.3. Перед проведением испытания на дно прибора (см. рис. 4) укладывают латунную сетку, резиновое кольцо 3 и поверх него образец 2. По центру на поверхность образца устанавливают шаблон. Образец плотно прижимают шаблоном к дну, и паз, образовавшийся между образцом с шаблоном и внутренними стенками дна, заливают расплавленным парафином.

Через 50-60 с вдавливают в паз с парафином металлический цилиндр 1. После застывания парафина шаблон убирают.

8.4. Проверяют прибор на герметичность закрепления образца, для чего в него заливают воду и визуально фиксируют по истечении 5 мин, просачивается ли вода. Если герметичность установлена, то в прибор заливают воду слоем около 50 мм и помещают его на столик пенетрометра или у его основания. Опускают иглу пенетрометра на поверхность испытываемого образца и устанавливают стрелку пенетрометра на нуль. Затем подводят иглу к поверхности воды и отсчитывают высоту ее столба над образцом с точностью до 0,1 мм.

Далее прибор с образцом помещают под вакуумом при разрежении 760 мм рт. ст. на 1 ч, после чего при помощи пенетрометра производят отсчет уровня воды над образцом .

8.5. Коэффициент водопроницаемости характеризует количество воды, проникающее в образец за время испытания 1 ч при разрежении 760 мм рт. ст., и вычисляется (в см/с) по формуле

, (13)

где - коэффициент, учитывающий температуру воды при испытании (при температуре 10°С = 1; при температуре 20°С = 0,77); , - диаметр соответственно стакана (цилиндра) и круга, в пределах которого в образец просачивается вода. При = 40 мм, = 50 мм

. (14)

За величину коэффициента водопроницаемости принимают среднее арифметическое из результатов испытаний трех образцов.

9. Определение набухания после длительного выдерживания образцов в воде

9.1. После определения водонасыщения по п. 7 настоящего приложения те же образцы помещают в воду и выдерживают в ней в течение 15 сут при температуре °С. Слой воды над образцом должен быть не менее 3 см.

Для определения набухания используют данные, полученные при определении водонасыщения и объемной массы (см. п. 4 и 7 настоящего приложения).

Набухание образца в % по объему Н вычисляют с точностью до 0,1% по формуле

, (15)

где - масса сухого образца из уплотненной смеси, выдержанного 30 мин в воде, а затем взвешенного на воздухе, г; - масса того же образца, взвешенного в воде, г; - масса насыщенного под вакуумом водой и выдержанного в ней в течение 15 сут образца, взвешенного на воздухе, г; - масса того же образца, взвешенного в воде, г.

Значения и берут по результатам определения объемной массы.

За величину набухания принимают среднее арифметическое из результатов испытаний трех образцов. Расхождение между наибольшим и наименьшим значениями набухания не должно превышать 0,4% (по абсолютной величине набухания).

10. Определение износа

10.1. Для определения износа необходимы: круг истирания*(4) ЛКИ-2 или ЛКИ-3 (рис. 5); обойма для образцов-балочек*(5) (рис. 6) конструкции Гипродорнии; металлическая пластина размером 40X140X2 мм с цилиндрическим выступом по центру для передачи давления на образец; весы технические; песок одномерный кварцевый, размером 0,14-0,63 мм; щетка-сметка; вода.

10.2. Шесть образцов-балочек на пластинах-подложках после определения их объемной массы по п. 4.5. настоящего приложения насыщают водой по п. 7.3. настоящего приложения. Предварительно образцы делят на две партии по три образца так, чтобы средние значения объемной массы для обеих партий не отличались более чем на 0,01 . Одну партию испытывают сразу, а другую оставляют в сосуде с водой на длительное водонасыщение.

10.3. Указатель оборотов круга ЛКИ-3 ставят на отметку "0" (см. рис. 5). Испытываемый образец закладывают в обойму 1 и устанавливают под прижимное устройство 7 так, чтобы штифт рычага прижимного устройства вошел в гнездо металлической пластины, укладываемой на образец для равномерной передачи на него нагрузки, равной 440 .

10.4. По диску прибора равномерно распределяют 20 г одномерного кварцевого песка, увлажненного 10 г воды, после чего включают электродвигатель и производят истирание образца. После каждых 28 оборотов останавливают диск и извлекают образец. Отработанный песок сметают щеткой через отверстие в диске в пескосборник и по диску вновь распределяют 20 г свежего увлажненного песка. Далее вновь устанавливают образец в обойму, перевернув его на 90° по отношению к предыдущему положению, и продолжают испытание. Базовым циклом испытания принято 560 оборотов. После окончания испытания образцы очищают от песка, высушивают до постоянной массы и взвешивают на воздухе. Из результата взвешивания вычитают массу пластины.

10.5 Износ в И выражается потерей первоначальной массы, приходящейся на 1 площади образца, и определяется с точностью 0,01 по формуле

, (16)

где Р - масса сухого образца до истирания, г; - масса сухого образца после истирания, г; S - площадь истирания образца, равная 64 .

За величину износа принимают среднее арифметическое из результатов испытания трех образцов.

11. Определение коэффициента длительной водоустойчивости по износу образцов-балочек

Коэффициент длительной водоустойчивости по износу образцов-балочек вычисляют с точностью 0,01 по формуле

, (17)

где - износ в , насыщенных под вакуумом водой и выдержанных в ней в течение 15 сут аналогично п. 9.1. настоящего приложения образцов-балочек, определяемый аналогично п. 10. настоящего приложения; - износ в водонасыщенных под вакуумом образцов-балочек, определенный по п. 10. настоящего приложения.

12. Определение коэффициента сцепления колеса с мокрым покрытием

Определение коэффициента в лабораторных условиях

12.1. Для определения коэффициента необходимы: маятниковый прибор*(6) МП-3 (рис. 7); форма из стали или чугуна для испытания образцов (ГОСТ 310-60); металлический вкладыш размером 35X40X160 мм к форме; уровень; пластины металлические размером 40X40X1 для установки образцов в требуемом положении; образец-эталон размером 40x40X160 мм из цементного раствора или металлический с насечкой с обозначенным на нем значением (для сухой поверхности) в единицах показания прибора; три образца-балочки, подготовленные к испытанию на износ (см. п. 10.2 настоящего приложения); линейка-шаблон; вода; мел.

12.2. Прибор устанавливают по уровню, закрепляют на рабочем столе металлическую форму и осуществляют поверку и юстировку прибора по образцу-эталону.

12.3. Образец устанавливают в центральной секции собранной формы и выравнивают его по уровню при помощи металлических пластин. Образец должен выступать над стенками формы на 1-2 мм.

12.4. При помощи мерной линейки регулируют высоту закрепления прибора так, чтобы путь трения маятника по образцу был равен  мм.

12.5. Испытания проводят при температуре °С.

12.6. Перед выполнением измерения маятник прибора запорным механизмом закрепляют в исходное положение. Указательную стрелку прибора устанавливают параллельно стержню маятника. Перед каждым испытанием поверхность образца по всей длине трения увлажняют водой в количестве не менее 50 мл.

12.7. Для выполнения измерения нажимом на кнопку запорного механизма производят сброс маятника и его удар по образцу. При движении маятника в обратном направлении останавливают его рукой до момента соприкосновения с поверхностью образца. Подняв башмак маятника при помощи рукоятки, переводят маятник в исходное положение и производят отсчет в единицах показателя скользкости. Затем переводят указательную стрелку в исходное положение и повторяют испытание.

12.8. Первые три показания не учитывают. Испытание повторяют до получения пяти последовательных показаний прибора, отличающихся не более чем на 3 единицы показателя скользкости.

За показатель скользкости образца принимают среднее арифметическое из пяти замеров.

12.9. Перед проведением замеров образец помещают на круг истирания и подвергают износу, как указано в п. 10. настоящего приложения. Через каждый цикл, т.е. 28 оборотов круга, образец очищают от песка и производят замер . Эту операцию повторяют до тех пор, пока значения не начнут уменьшаться. За окончательный результат принимают максимальное значение . После окончания испытания образца на износ также определяют .

12.10. Коэффициент при скорости 60 км/ч определяют по корреляционному графику (рис. 8, прямая 2).

Определение коэффициента в полевых условиях

12.11. Для определения коэффициента необходимы: маятниковый прибор МП-3 (см. рис. 7), линейка-шаблон, термометр для замера температуры воздуха, мерная лента 10 м, уровень, щетка-сметка, вода 50-60 л на 1 км дороги, мел.

12.12. На одном километре дороги каждую полосу движения делят на шесть участков, расстояние между которыми составляет 100-150 м. Протяженность одного участка 20-30 м. На участке выполняют пять замеров через каждые 5-7 м. Замеры производятся на расстоянии 3-3,2 м от кромки покрытия (по полосе движения левых колес автомобилей). Выбирают участок дороги, по возможности горизонтальный, с небольшим продольным уклоном и характерной для данного покрытия структурой поверхности.

12.13. Перед установкой прибора каждое место замера площадью 1  очищают от пыли и грязи щеткой.

12.14. Установку прибора и подготовку его к работе осуществляют в соответствии с п. 12.2 и 12.4 настоящего приложения. При установке прибора предварительно поднимают башмак маятника так, чтобы он не касался поверхности дороги.

12.15. Испытания выполняют в соответствии с п. 12.6-12.8 настоящего приложения.

Количество воды для смачивания поверхности покрытия перед выполнением каждого единичного замера составляет 150-200 мл.

12.16. При расчете коэффициента следует увеличивать или уменьшать значения показаний прибора в зависимости от температуры воздуха в соответствии с табл. 4.

Таблица 4

Поправка к значению в зависимости от температуры воздуха

Температура воздуха, °С	Величина поправки к показаниям прибора	Температура воздуха, °С	Величина поправки к показаниям прибора
0	-7	25	+1
5	-5	30	+2
10	-3	35	+3
15	-2	40	+4
20	0

12.17. Пересчет значений в осуществляют по корреляционному графику (см. рис. 8, прямая 1). Значение на километре для каждой полосы движения вычисляют как среднее арифметическое из значений на каждом месте замера с указанием среднего квадратического отклонения.

12.18. Значение коэффициента можно определить также аналогично п. 7.4.1. "Определение коэффициента сцепления колес автомобиля с поверхностью покрытий и контроль шероховатости покрытия" ВСН 93-73 Минтрансстроя.

13. Определение содержания битума и зернового состава минеральной части

Содержание битума методом экстрагирования и зерновой состав минеральной части после экстрагирования битума определяют согласно ГОСТ 12801-67.

14. Определение износа замыкающего слоя на дороге

14.1. Для определения износа замыкающего слоя необходимы: наборные реперы (авторское свидетельство N 486243, приоритет от 17.07.73), машинное масло (любое). Реперы состоят из шайб диаметром 20-30 мм и толщиной 0,5-1 мм, изготовленных из металла или пластика (рис. 9). Каждая шайба в наборе снабжена определенным числом маркировочных отверстий диаметром 3-4 мм. При толщине шайбы 1 мм число шайб в наборе должно соответствовать толщине слоя в миллиметрах.

14.2. Перед закладкой в покрытие собирают из шайб реперы разной толщины в пределах oт 3 до 7 мм. Средняя толщина репера должна быть на 1-2 мм больше толщины слоя износа в уплотненном состоянии. Шайбы собирают в такой последовательности, чтобы первая имела одно отверстие, вторая - два отверстия и т.д. Число отверстий у последней шайбы должно быть равно толщине репера в миллиметрах. Шайбы склеивают между собой тонким слоем машинного масла и упаковывают в бумажные или целлофановые пакетики.

14.3. Реперы устанавливают в количестве 2 шт. на поперечнике полосы движения: один на расстоянии 50-70 см, а другой на расстоянии 3-3,2 м от кромки покрытия.

Реперы устанавливают через каждые 3-5 км не менее чем на трех поперечниках на 1 км.

14.4. При установке реперов в процессе укладки замыкающего слоя их втапливают в свежеуложенный слой до упора в обрабатываемое покрытие таким образом, чтобы шайба с одним отверстием была внизу. После подсыхания смеси и ее уплотнения движущимся транспортом лишние шайбы удаляют.

14.5. При установке реперов в уже сформировавшийся слой вырубают шлямбуром лунку в покрытии на толщину замыкающего слоя и устанавливают репер соответствующей толщины аналогично предыдущему пункту. Края лунки смазывают битумом для сцепления с репером.

14.6. Поперечники с реперами привязывают на местности. В журнале указывают место установки реперов. Через месяц после укладки репера в свежеуложенный слой или после укладки в сформировавшийся слой в журнал записывают число отверстий в верхней шайбе.

14.7. В процессе истирания слоя выступающие над ним шайбы удаляются колесами проходящих автомобилей, а число отверстий обнажившейся шайбы указывает оставшуюся толщину слоя в миллиметрах. Если при отсчете шайба выступает над покрытием, ее удаляют и только тогда производят отсчет.

14.8. За износ слоя принимают скорость его истирания, равную разнице между числом отверстий через год и месяц после укладки шлама.

14.9. Наблюдения ведутся не менее двух лет. Ориентировочно срок службы защитного слоя можно определить через год наблюдений.

15. Определение глубины шероховатости h методом песчаного пятна

15.1. Для определения глубины шероховатости (h) необходимы: металлический штампик диаметром 5-6 см и толщиной 1-1,5 см для разравнивания песка, снабженный рукояткой; мерный металлический стакан, разделенный внутри перегородкой на две части 5 и 10 ; мерная линейка 25 см; воздушно-сухая фракция природного песка, размером 0,071-0,28 мм.

Для проведения испытания в лабораторных условиях дополнительно необходим мерный стакан емкостью не менее 20 с точностью измерения не менее 1 .

15.2. Испытываемая поверхность должна быть сухой.

При испытании в полевых условиях на слоях из шламов типов А и Б используют соответственно 10 и 5  песка. Отмеченное количество песка высыпают конусом на поверхность покрытия и круговыми движениями штампика разравнивают вровень с ней. Замеряют по четырем направлениям диаметр полученного песчаного пятна и вычисляют среднее арифметическое в см. Площадь песчаного пятна находят по формуле

. (18)

В лабораторных условиях испытывают образцы-балочки. Образец помещают на лист бумаги, равномерно рассыпают по его поверхности отмеренный объем песка , разравнивая последний поступательными движениями штампика вровень с поверхностью образца. Избыток песка, ссыпавшийся на бумагу, помещают в мерный стакан, замечая его объем . В этом случае , a .

15.3. Глубину шероховатости в мм определяют по формуле

. (19)

За величину глубины шероховатости принимают среднее арифметическое из числа замеров, указанного в п. 12.12 настоящего приложения, в полевых условиях и из результатов испытания трех образцов, в лабораторных условиях.

______________________________

*(1) Выпускается серийно Мытищинским опытно-производственным механическим заводом Минавтодора РСФСР.

*(2) Объем определяют гидростатическим взвешиванием.

*(3) За основу взята рабочая часть прибора по определению коэффициента фильтрации грунтов модели КФ-ООМ.

*(4) Выпускается серийно Тонкинским механическим заводом (г. Тонки, Кемеровской обл.).

*(5) Обойму изготавливают на месте и крепят к стойке держателя груза прибора ЛКИ-2 или ЛКИ-3 таким образом, чтобы обеспечить зазор 1-2 мм между нижней поверхностью обоймы и поверхностью диска. Расстояние от упора рычага нагружения до края обоймы составляет 85 мм.

*(6) Выпускается серийно Мытищинским опытно-производственным механическим заводом Минавтодора РСФСР по рабочим чертежам Союздорнии.