Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 58401.13-2019 "Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод приготовления образцов вращательным уплотнителем" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 июня 2019 г. N 287-ст)

Automobile roads of general use. Asphalt mixtures and asphalt concrete for road pavement. Method for preparation of specimens using gyratory compactor

ОКС 93.080.20

Дата введения - 7 июня 2019 г.
Введен впервые
Взамен ПНСТ 112-2016

Предисловие

1 Разработан Обществом с ограниченной ответственностью "Центр метрологии испытаний и стандартизации" (ООО "ЦМИиС") совместно с Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса" (АНО "НИИ ТСК")

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 "Дорожное хозяйство"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 июня 2019 г. N 287-ст

4 Введен впервые

5 Действует взамен ПНСТ 112-2016

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на дорожные асфальтобетонные смеси и асфальтобетон и устанавливает методику уплотнения стандартных цилиндрических образцов из асфальтобетонных смесей с помощью вращательного уплотнителя.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.4.131 Халаты женские. Технические условия

ГОСТ 12.4.132 Халаты мужские. Технические условия

ГОСТ 12.4.252 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Перчатки. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 9012 (ИСО 418-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 33137 Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Метод определения динамической вязкости ротационным вискозиметром

ГОСТ Р 58401.10 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения объемной плотности

ГОСТ Р 58401.16 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Методы определения максимальной плотности

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения национального стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

асфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь, состоящая из минеральной части (щебня, песка и минерального порошка или без него) и битумного вяжущего, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. [ГОСТ Р 58401.1-2019, пункт 3.1]

3.2

асфальтобетон: Уплотненная асфальтобетонная смесь. [ГОСТ Р 58401.6-2019, пункт 3.2]

3.3 стандартный образец: Уплотненная асфальтобетонная смесь в виде цилиндра диаметром 150 мм и высотой от 110 до 120 мм.

3.4 вращательный уплотнитель: Установка для приготовления образцов, уплотнение в которой достигается за счет сочетания вращательного и сдвигового воздействия и вертикальной нагрузки.

4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам и материалам

При выполнении работ применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства и материалы.

4.1 Уплотнитель вращательный для приготовления асфальтобетонных образцов цилиндрической формы, в состав которого входит плунжер. Ось плунжера должна быть расположена перпендикулярно к плите уплотнителя. Во время уплотнения плунжер должен создавать давление на образец при первых пяти оборотах (600  60) кПа и (600  18) кПа - при последующих, формы с образцами должны наклоняться на угол 1,16°  0,02°. В течение процесса уплотнения установка должна вращать форму с образцом с частотой (30,0  0,5) об/мин.

Примечание - При уплотнении образцов диаметром 150 мм расчетная нагрузка составляет (10 600  310) Н.

Установка должна быть оборудована автоматическим средством измерения, которое позволяет измерять высоту образца после каждого оборота с точностью до 0,1 мм.

Примечание - К уплотнителю могут быть подключены принтер и компьютер с программой для обработки и выдачи отчетной информации.

4.2 Формы металлические для уплотнения образцов с толщиной стенок не менее 7,5 мм и твердостью не менее 461 по Бринеллю в соответствии с ГОСТ 9012.

Внутренняя часть формы должна быть без дефектов, царапин или следов, видимых невооруженным глазом, и иметь шероховатость не более 1,60 мкм в соответствии с ГОСТ 2789.

Внутренний диаметр формы при ее изготовлении должен составлять от 149,9 до 150,0 мм. В процессе эксплуатации внутренний диаметр не должен превышать 150,2 мм.

Высота формы должна быть не менее 250 мм.

Примечание - Измерение внутреннего диаметра и длины формы следует проводить в соответствии с приложением А.

4.3 Головка плунжера и вкладыши металлические, изготовленные из стали твердостью не менее 461 по Бринеллю в соответствии с ГОСТ 9012 и диаметром от 149,50 до 149,75 мм. Поверхность контакта металлических вкладышей с образцом должна иметь шероховатость не более 1,60 мкм в соответствии с ГОСТ 2789.

4.4 Термометр биметаллический или инфракрасный с измерением температур до 200 °С и ценой деления не более 2 °С.

4.5 Весы, обеспечивающие измерение массы пробы с относительной погрешностью 0,1 % от определяемой величины.

4.6 Шкаф сушильный с принудительной конвекцией, способный поддерживать температуру до 220 °С и с погрешностью 3 °С.

4.7 Лотки металлические для разогрева и хранения материалов.

4.8 Диски бумажные диаметром от 149,5 до 150,0 мм.

4.9 Емкости для нагрева вяжущего.

5 Требования безопасности, охраны окружающей среды

При работе с асфальтобетонами используют специальную защитную одежду по ГОСТ 12.4.131 или ГОСТ 12.4.132. Для защиты рук используют перчатки по ГОСТ 12.4.252.

При выполнении работ соблюдают правила по электробезопасности по ГОСТ 12.1.019 и инструкции по эксплуатации оборудования.

6 Требования к условиям приготовления и хранения образцов

При выполнении работ соблюдают следующие условия для помещений, в которых испытывают материалы:

- температура (22  3) °С;

- относительная влажность не более 80 %.

7 Подготовка к уплотнению образцов

7.1 Устанавливают в сушильном шкафу температуру смешивания. Температурой смешивания является температура, при которой вязкость несостаренного вяжущего находится в пределах (0,17  0,02) . Температуру смешивания определяют в соответствии с приложением Б.

Примечание - Модифицированные вяжущие могут не отвечать требованиям равномерно распределенной вязкости, поэтому для определения их температуры смешивания и уплотнения необходимо следовать рекомендациям изготовителя.

7.2 Для приготовления асфальтобетонной смеси набирают и взвешивают рассчитанную массу минеральных материалов в отдельный лоток.

Примечание - При изготовлении асфальтобетонных образцов с требуемой пористостью массу материалов определяют исходя из заданной плотности в известном объеме. При изготовлении образцов для определения объемных свойств асфальтобетона массу материалов определяют из условий получения образца диаметром 150 мм и высотой от 110 до 120 мм. Для получения образца такой толщины требуется приблизительно (4600  100) г минерального материала.

7.3 Минеральные материалы (кроме минерального порошка) и битум помещают в сушильный шкаф и нагревают до температуры смешивания.

7.4 Ссыпают все минеральные материалы в одну емкость и тщательно их перемешивают.

7.5 В смешанный минеральный материал добавляют разогретое битумное вяжущее и тщательно перемешивают. Перемешивание проводят максимально быстро, чтобы не происходило остывание смеси, а вяжущее было равномерно распределено. Перемешивание может быть выполнено механическим способом при помощи специальных лабораторных мешалок. Перемешивание считают законченным, если все минеральные зерна равномерно покрыты вяжущим и не остается отдельных сгустков вяжущего.

7.6 После перемешивания асфальтобетонную смесь помещают в сушильный шкаф и выдерживают там при температуре уплотнения в течение (120  5) мин. Каждые (60  5) мин смесь перемешивают.

7.7 Металлическую форму и металлические вкладыши помещают в сушильный шкаф за (30  5) мин до начала уплотнения. Температура в шкафу должна соответствовать температуре уплотнения.

7.8 Температурой уплотнения является температура, при которой вязкость несостаренного вяжущего находится в пределах (0,28  0,03) . Температуру уплотнения определяют в соответствии с приложением Б.

7.9 Если температура смеси совпадает с температурой уплотнения, то начинают уплотнение. Если температура смеси выходит за рамки температуры уплотнения более чем на 3 °С, то смесь помещают в сушильный шкаф с установленной в нем температурой уплотнения на промежуток времени не более чем на 30 мин.

7.10 Допускается использовать асфальтобетонную смесь, отобранную на заводе.

7.11 Если при изготовлении образцов используют смесь, отобранную на асфальтобетонном заводе, то ее необходимо нагреть до температуры уплотнения без дополнительного выдерживания при этой температуре.

8 Подготовка оборудования

8.1 Перед началом уплотнения необходимо проверить правильность установок угла вращения, давления и числа оборотов.

8.2 При необходимости регистрации высоты образца во время уплотнения требуется перед засыпкой асфальтобетонной смеси в форму включить прибор для замера высоты образца, проверить размерность величин и готовность прибора к записи результатов. При использовании компьютера необходимо подготовить его к началу работы.

9 Уплотнение образцов из асфальтобетонной смеси

9.1 После того как металлическая форма выдержана при температуре уплотнения в сушильном шкафу, ее вынимают, а на дно формы укладывают нижний вкладыш и бумажный диск.

9.2 За один прием высыпают асфальтобетонную смесь в форму, разравнивают поверхность, сверху укладывают бумажный диск и верхний вкладыш (при необходимости). Форму со смесью устанавливают во вращательный уплотнитель и центрируют.

9.3 Создают давление на образец (600  18) кПа.

9.4 Наклоняют форму так, чтобы угол между осью нагружения и осью формы составил 1,16°  0,02° и начинают вращательное уплотнение.

9.5 После требуемого числа оборотов уплотнение завершают, механизм вращения отключают.

9.6 Выравнивают форму, снимают нагрузку с плунжера, а затем возвращают его в исходное положение.

9.7 После окончания уплотнения вынимают форму из уплотнителя и извлекают образец из формы.

Примечание - Для некоторых видов асфальтобетонов требуется дать время остыть образцу при комнатной температуре прямо в форме, чтобы он не разрушился при извлечении из нее.

9.8 После того как образец был извлечен из формы, с нижней и верхней его частей удаляют бумажные диски.

Примечания - Если необходимо выполнить уплотнение следующего образца, то форму необходимо снова поместить в сушильный шкаф и выдержать в нем не менее 5 мин при температуре уплотнения асфальтобетонной смеси.

10 Определение максимальной и объемной плотностей

10.1 Максимальную плотность смеси определяют в соответствии с ГОСТ Р 58401.16.

10.2 Объемную плотность асфальтобетона определяют в соответствии с ГОСТ Р 58401.10.

11 Определение нескорректированного и скорректированного относительных уплотнений

11.1 Нескорректированное относительное уплотнение G_mmux, %, на любой стадии уплотнения вычисляют по формуле

,

(1)

где - масса образца, г;

- объем образца в любой точке, см³, вычисляемый по формуле

,

(2)

здесь d - диаметр образца, мм;

- высота образца после х оборотов вращательного уплотнителя, мм;

- максимальная плотность смеси, г/см³.

11.2 Скорректированное относительное уплотнение G_mmx, %, на любой стадии уплотнения вычисляют по формуле

,

(3)

где - объемная плотность асфальтобетонного образца, г/см³;

- высота извлеченного образца, мм.

12 Оформление результатов приготовления образцов

Результат оформляют соответствующим образом с указанием следующей информации:

- обозначение настоящего стандарта;

- наименование организации, проводившей приготовление образцов;

- дата и время приготовления образцов;

- высота образца с точностью до 0,1 мм;

- относительное уплотнение с точностью до 0,1 % (при необходимости).

13 Контроль точности результатов

Точность результатов измерений обеспечивается:

- соблюдением требований настоящего стандарта;

- проведением периодической оценки метрологических характеристик средств измерений;

- проведением периодической аттестации оборудования.

При работе с уплотнителем необходимо раз в год проводить:

- калибровку датчика давления, угла вращения, частоты вращения, прибора регистрации высоты образца;

- аттестацию форм для уплотнения образцов.

Примечания

1 Калибровку (аттестацию) допускается проводить чаще, чем раз в год, если имеются соответствующие рекомендации изготовителя.

2 Угол вращения определяют как угол наклона формы для уплотнения к вкладышу во время вращения формы в уплотнителе.

Лицо, проводящее измерения, должно быть ознакомлено с требованиями настоящего стандарта.