СТАНДАРТ ОРГАНІЗАЦІЇ УКРАЇНИ Асфальтобетон дорожній МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА СТІЙКОСТІ У АГРЕСИВНИХ СЕРЕДОВИЩАХ СОУ 42.1-37641918-086:2013 Київ Державне агентство автомобільних доріг України (Укравтодор) 2013 ПЕРЕДМОВА 1 РОЗРОБЛЕНО: Харківський національний автомобільно-дорожній університет (ХНАДУ) РОЗРОБНИКИ: С. Єфремов к.т.н., В. Золотарьов д.т.н. (науковий керівник), Р. Хамад 2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Державного агентства автомобільних доріг України (Укравтодор) від 25.12.13 № 484 3 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ 4 ЗАРЕЄСТРОВАНО ДП «УкрНДНЦ» № 32595752/2388 від 07.04.14 5 ПОГОДЖЕНО: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України лист від 06.11.2013 № 7/16-17448 Державна санітарно-епідеміологічна служба України лист від 30.07.2012 № 05.03.02-07/75750 Державна інспекція техногенної безпеки України лист від 11.03.2013 № 26/2/1032 СТАНДАРТ ОРГАНІЗАЦІЇ УКРАЇНИ АСФАЛЬТОБЕТОН ДОРОЖНІЙ. МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА СТІЙКОСТІ У АГРЕСИВНИХ СЕРЕДОВИЩАХ АСФАЛЬТОБЕТОН ДОРОЖНЫЙ. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ Чинний від 2014-03-01 1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ 1.1Цей стандарт встановлює метод та порядок проведення випробування для визначення
показника
стійкості
асфальтобетонів
у
агресивних
середовищах,
що
використовують під час проектування складів асфальтобетону та влаштування покриттів і
основ автомобільних доріг, аеродромів, міських вулиць і площ, доріг промислових підприємств. 1.2Цей стандарт призначений для будівельних лабораторій підприємств і організацій, які виконують роботи з будівництва, експлуатації та утримання автомобільних доріг загального користування, а також для контролюючих органів незалежно від форми власності. 2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ У цьому стандарті є посилання на такі нормативні акти та нормативні документи: ДБН В.2.3-4:2007 ДБН В.2.5-28-2006 ДБН В.2.5-56:2010 НАПБ А.01.001-2004 НАПБ Б.03.001-2004 НАПБ Б.03.002-2007
НПАОП 40.1-1.21-98 НПАОП 40.1-1.32-01 НПАОП 63.21-1.01-09 ДСТУ Б А.3.2-12:2009 ДСТУ Б В.2.7-89-99 (ГОСТ 12801-98) ДСТУ Б В.2.7-119:2011 ДСТУ ISO 6309:2007 ДСТУ ГОСТ 166:2009 (ИСО 3599–76) ДСТУ ГОСТ 427:2009
ГОСТ 400-80
ГОСТ 1050-88
Автомобільні дороги. Частина I. Проектування. Частина II. Будівництво Природне і штучне освітлення Системи протипожежного захисту Правила пожежної безпеки України Типові норми належності вогнегасників Норми визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів Правила будови електроустановок. Електрооблад-нання спеціальних установок Правила охорони праці під час будівництва, ремонту та утриманню автомобільних доріг ССБП. Системи вентиляційні. Загальні вимоги Матеріали на основі органічних в’яжучих для дорожнього і аеродромного будівництва. Методи випробувань Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови Протипожежний захист. Знаки безпеки. Форма та колір (ISO 6309:1987, IDТ) Штангенциркулі. Технічні умови. (ГОСТ 166-89 ИСО 3599-76, IDТ) Штангенциркули. Технические условия Лінійки вимірювальні металеві. Технічні умови (ГОСТ 427-75, IDТ) Линейки измерительные металлические. Технические условия Термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов Технические условия (Термометри скляні для випробувань нафтопродуктів. Технічні умови) Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качествен-ной конструкционной стали. Общие технические условия (Прокат сортовий, калібрований зі спеціальною обробкою поверхні з вуглецевої якісної конструкційної сталі. Загальні технічні умови)
ГОСТ 7338-90
Пластины резиновые и резинотканевые. Технические условия (Пластини гумові та гумовотканинні. Технічні умови) ГОСТ 14192-96 Маркировка грузив (Маркування вантажів) ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования (ССБП. Пожежна безпека. Загальні вимоги) ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (ССБП. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони) ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования (ССБП. Вибухозахищеність. Загальні вимоги) ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения (ССБП. (ИСО 4589-84) Пожежевибухонебезпеч-ність речовин і матеріалів. Номенклатура показників і методи їх визначення) ГОСТ 12.4.026-76* ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности (ССБП. Кольори сигнальні і знаки безпеки) ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями (Охорона природи. Атмосфера. Правила встановлення допустимих викидів шкідливих речовин промисловими підприємствами) ДСН 3.3.6.037-99 Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку ДСН 3.3.6-039-99 Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації ДСН 3.3.6-042-99 Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень НПАОП 0.00 - 3.07-09 Норми безплатної видачі спеціального одягу, спеціального взуття та інших засобів індивідуального захисту працівникам загальних професій різних галузей промисловості ДНАОП 0.03-1.07-73 Санітарні правила організації технологічних процесів та гігієнічні вимоги до виробничого обладнання СНиП 2.09.02-85 Производственные здания (Виробничі будівлі) СНиП 2.11.01-85 Складские здания (Складські будівлі) СОУ 45.02-00018112Асфальтобетон дорожній. Метод випробування на стійкість до 020:2009 накопичення залишкових деформацій 3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ Нижче подано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять: 3.1життєвий цикл асфальтобетону під впливом навантаження та агресивних середовищ Час від початку дії постійного навантаження на асфальтобетонний випробний зразок до його руйнування на повітрі та у рідкому агресивному середовищі. 3.2агресивні середовища
Водні розчини солей, кислот та продукти нафтопереробки, які потрапляють на поверхню асфальтобетонного покриття доріг та сприяють його руйнуванню. 4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 4.1 Метод полягає у визначені життєвого циклу асфальтобетонних випробних зразків під дією одного й того ж навантаження до втрати ними суцільності в агресивному середовищі та на повітрі за однакової температури. 4.2 Випробування з визначення життєвого циклу асфальтобетонних випробних зразків здійснюють за схемою чистого згинання, коли навантаження на асфальтобетонну балку передається двома зосередженими зусиллями, що прикладають на одній третині відстані між опорами та одне від одного. 4.3 Під час випробування у агресивному середовищі рівень останнього має бути на 2 см вищим порівняно з верхньою поверхнею випробного зразка. До початку навантаження зразки витримують протягом 1,5 год в середовищі за заданої температури (20±1) °С. 4.4 Життєвий цикл асфальтобетонних випробних зразків визначають від початку навантаження до повної втрати суцільності зразків. Цьому передують випробування з визначення міцності асфальтобетону на повітрі за тією ж схемою чистого згину за температури (20±1)°С, за швидкості деформування 3 мм/хв. Випробування можуть здійснюватись за інших позитивних температур. 4.5 Показник стійкості асфальтобетону у агресивних середовищах визначають як відношення життєвого циклу асфальтобетонного випробного зразка, у агресивному середовищі до життєвого циклу асфальтобетонного випробного зразка на повітрі за однакового навантаження. 4.6 Показник стійкості асфальтобетону у агресивних середовищах використовують під час проектування складу асфальтобетонної суміші, як додатковий показник якості асфальтобетону, а також під час контролювання якості влаштованих асфальтобетонних шарів, що передбачено експлуатувати у агресивних середовищах. 5ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА СТІЙКОСТІ АСФАЛЬТО-БЕТОНУ У АГРЕСИВНИХ СЕРЕДОВИЩАХ ПІД ЧАС ЧИСТОГО ЗГИНАННЯ 5.1 Засоби випробування та допоміжні пристрої: - устаткування з важільним пресом або інше для визначення життєвого циклу асфальтобетонного випробного зразку на згин під дією постійного навантаження; - демпферна гумова підкладка під стенд згідно з ГОСТ 7338;
- комплект завантажувальних вантажів згідно з ГОСТ 14192; - лінійка металева довжиною не менше, ніж 250 мм згідно з ДСТУ ГОСТ 427; - штангенциркуль згідно з ДСТУ ГОСТ 166; - ванна-термостат, в якій забезпечують завдану позитивну температуру з похибкою ± 1 °С; - термометри хімічні ртутні скляні з ціною поділки + 1°С згідно з ГОСТ 400; - секундомір механічний згідно з чинним нормативним документом; - годинник з автоматичним вимикачем (ГАВ) для фіксації терміну (моменту) руйнування зразку з похибкою ± 1 с за 1 год; - засоби для виготовлення зразків, їх випробування та допоміжні пристрої згідно з ДСТУ Б В.2.7-89 (ГОСТ 12801). 5.2 Правила виготовлення випробних зразків з асфальтобетонної суміші 5.2.1 Асфальтобетонна суміш, яку використовують для формування зразків, може бути виготовлена в лабораторних умовах або взята із проб, відібраних безпосередньо на заводі чи на об’єкті будівництва згідно відповідних вимог ДСТУ Б В.2.7-89. 5.2.2 Зразки для випробування на повітрі та у агресивному середовищі виготовляють з асфальтобетонної суміші на гідравлічному пресі за методикою згідно з п. 5 та 6 ДСТУ Б В.2.7-89 (ГОСТ 12801) та ДСТУ Б В 2.7-119 або на секторному пресі за методикою згідно з СОУ 45.02-00018112-020. В останньому випадку отриману після ущільнення плиту розрізають на балки розмірами 40х40х160 мм. Балки вирізають також у випадку визначення життєвого циклу асфальтобетонного випробного зразка з вирубки, взятої з покриття. 5.2.3 Випробування асфальтобетонних випробних зразків з визначення їх життєвого циклу розпочинають не раніше ніж через 18÷24 год після їх виготовлення. 5.3 Методика проведення випробування 5.3.1 Випробування асфальтобетонних зразків на стійкість до дії агресивних середовищ виконують на устаткуванні, що наведено на рисунку 5.1 або іншому, що забезпечує аналогічну схему напружено-деформаційного стану протягом всього часу випробування.
Умовні познаки: 1 – розподілювач навантаження; 2 – верхні навантажувальні рифлі ∅ 20 мм; 3 – випробувальний вузол; 4 – нижні опорні рифлі ∅ 10 мм; 5 – асфальтобетонна балочка; 6 – кінцевий вимикач відліку часу; 7 – навантажувальний шток; 8 – противага; 9 – важільний прес чотирьохкратного посилення Рисунок 5.1 – Схема устаткування для визначення втомленості на розтягнення при згині 5.3.2 Схема проведення випробування на стійкість асфальтобетону до дії агресивних середовищ, а також технічні характеристики пристрою та зразків наведено на рисунку 5.2 та у таблиці 5.1.
Рисунок 5.2 – Схема навантаження балочки Таблиця 5.1 - Технічні параметри пристрою та зразків, що використовують для визначення життєвого циклу Показники (умови) Матеріал опорних рифлів та рифлів навантажувального майданчика Діаметр рифлів: опорних, мм навантажувальних, мм
Технічні дані Сталь згідно ГОСТ 1050 10 ± 0,1 20 ± 0,1
Розміри асфальтобетонного випробного зразка: довжина (L), мм 160,0 ± 0,1 відстань між опорами (l), мм 140,0 ± 0,1 ширина (b), мм 40,0 ± 0,1 товщина (h), мм 40,0 ± 0,1 Межі навантаження, кг Від 1,6 до 125 5.3.3 Попередньо витриману на повітрі протягом 18÷24 год асфальтобетонну балочку виміряють штангенциркулем для подальшого розрахунку моменту опору. 5.3.4 Після цього зразок розташовують на опорних рифлях випробувального вузла 3 (рисунок 5.1) таким чином, щоб краї балочки 5 були на однаковій відстані від опор, а верхня і нижня сторони (b) під час ущільнення були бічними під час випробування (рисунок 5.2). У цьому разі сторони, що були горизонтальними площинами під час ущільнення стають висотою (h). 5.3.5 Термостатування асфальтобетонних зразків на повітрі має бути не менше двох годин за заданої температури випробування, а випробні зразки у агресивному середовищі мають бути витриманими протягом 1,5 год за заданої температури у досліджувальній рідині. За необхідності температура випробування може прийматися в межах від 1 °С до 50 °С. 5.3.6 Перед навантаженням асфальтобетонного випробного зразка важіль преса чотирьохкратного посилення 9 (рисунок 5.1) врівноважують противагою 8 таким чином, щоб асфальтобетонний зразок залишався розвантаженим. 5.3.7
Після
термостатування
протягом
обумовленого
часу
та
встановлення
асфальтобетонного зразка у випробувальний вузол 3 його навантажують постійною вагою за допомогою важеля преса чотирьохкратного посилення 9, навантажувального штока 7 та розподілювача навантажень 1 з рифлями 2 (рисунок 5.1). У момент закінчення завантаження починають відлік часу за секундоміром або годинником. У мить руйнування випробного зразка вимірювачі часу вимикають. Міру завантаження в середовищі визначають таким чином, щоб напруження, створені у зразку, відповідали 0,2 від міцності асфальтобетону під час згинання на повітрі. Для визначення життєвого циклу асфальтобетону випробують п’ять зразків. 5.3.8 Уразі малих термінів випробування, коли вони не перевищують 15 хв, відлік часу здійснюють за допомогою секундоміра, а коли час до руйнування зразка більше вказаного використовують автоматичний вимірювач часу. Для цього може бути використано аналог цифрового пристрою (АЦП), який вмонтовано в комп’ютер.
5.3.9 Міцність асфальтобетону на згин (R) та напруження (σ), що виникають у зразку під дією навантаження визначають за формулою: , Па
(5.1)
де F – діюче навантаження, Н; а – відстань між вісями верхньої і нижньої опор (рисунок 5.2), мм; b – товщина випробного зразка під час ущільнення (рисунок 5.2), мм; h – висота випробного зразка під час ущільнення (рисунок 5.2), мм. 5.3.10 . Стійкість асфальтобетону проти дії агресивних середовищ визначають як коефіцієнт (Ка.с.), що являє собою відношення середнього значення життєвого циклу асфальтобетонних випробних зразків в агресивному середовищі (tас), до середнього значення життєвого циклу асфальтобетонних випробних зразків з тієї ж суміші на повітрі (tп) за однакового навантаження, за формулою:
,
(5.4)
де tас та tп відповідно час у секундах від початку дії постійного навантаження на асфальтобетонний зразок до його руйнування в агресивному середовищі та на повітрі. Життєвий цикл обчислюють як середнє значення випробування п’яти зразків при одному й тому ж навантаженні, які відрізняються від середнього значення не більше ніж на 15 %. 6 ВИМОГИ ЩОДО БЕЗПЕКИ ПРАЦІ ТА ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА 6.1 Під час виготовлення випробних зразків необхідно забезпечити виконання вимог ДСТУ Б В.2.7-89 (ГОСТ 12801). 6.2 Під час виготовлення зразків із асфальтобетонних сумішей гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливих речовин та пилу у повітрі робочої зони відповідно до санітарно-гігієнічних вимог згідно з ГОСТ 12.1.005 не повинна перевищувати: для парафіну 300 мг/м3, циклогексану - 80 мг/м3, етанолу - 1000 мг/м3, кам'яного пилу - 6 мг/м3. 6.3 Умови виготовлення випробних зразків мають відповідати вимогам, що встановлені в стандартах безпеки та гігієни праці: ДНАОП 0.03-1.07; ДСН3.3.6-037; ДСН 3.3.6-039; ДСН 3.3.6-042. 6.4 Робоче місце лаборанта (оператора) має бути обладнане в ізольованому приміщенні і забезпечене припливно-витяжною вентиляцією згідно з ДСТУ Б А.3.2-12.
6.5 На робочому місці лаборанта (оператора) освітленість (загальна та місцева) має відповідати вимогам ДБН В.2.5-28. 6.6 Лаборант (оператор) під час випробування зразків з асфальтобетону має бути забезпечений спецодягом та засобами індивідуального захисту відповідно до норм НПАОП 0.00-3.07. 6.7 Виробничі та складські приміщення за пожежною безпекою мають відповідати вимогам ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010, ГОСТ 12.1.044, НАПБ А.01.001, СНиП 2.09.02, СНиП 2.04.05, СНиП 2.11.01. 6.8 У разі виникнення пожежі необхідно застосовувати засоби пожежогасіння згідно з НАПБ Б.03.001. 6.9 Категорію приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою визначають згідно з НАПБ Б.03.002, клас зон – відповідно до НПАОП 40.1-1.32. 6.10 Виробничі та складські приміщення потрібно обладнувати автоматичними установками пожежегасіння та пожежної сигналізації відповідно до ДБН В.2.5-56. 6.11 На обладнанні, яке представляє небезпеку займання, згідно з НАПБ А.01.001 необхідно вивішувати знаки, які забороняють застосування відкритого вогню, а також знаки, які попереджують про наявність пожежонебезпечних речовин згідно з ДСТУ ISO 6309 та ГОСТ 12.4.026. 6.12
Електрообладнання виробничих приміщень повинне відповідати вимогам
НПАОП 40.1-1.21, НПАОП 40.1-1.32. Код УКДК 93.080.20 Ключові слова: асфальтобетон, життєвий цикл, навантаження, напруження, рідке агресивне середовище, стійкість в агресивному середовищі, метод випробування, устаткування Проректор з наукової роботи ХНАДУ, д.т.н. Науковий керівник, завідувач кафедрою технології дорожньо-будівельних матеріалів ХНАДУ, д.т.н. Доцент кафедри технології дорожньо-будівельних матеріалів ХНАДУ, к.т.н.
В. Богомолов
В. Золотарьов
С. Єфремов