ГОСТ Р 58400.8-2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дороги автомобильные общего пользования

МАТЕРИАЛЫ ВЯЖУЩИЕ НЕФТЯНЫЕ БИТУМНЫЕ

Метод определения жесткости и ползучести битума при отрицательных температурах с помощью реометра, изгибающего балочку (BBR)

Automobile roads of general use. Petroleum-based bitumen binders. Method of determining the flexural creep stiffness at subzero temperatures using the bending beam rheometer (BBR)

ОКС 93.080.20

Дата введения 2019-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН 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 18 июня 2019 г. N 307-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ДЕЙСТВУЕТ ВЗАМЕН ПНСТ 79-2016

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на нефтяные битумные вяжущие материалы (далее - битумные вяжущие), применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог, и устанавливает метод определения жесткости и ползучести при помощи реометра, изгибающего балочку, при температурах от минус 36°C до 0°C. Данный метод применим к битумным вяжущим, имеющим значение жесткости в диапазоне от 20 до 1000 МПa.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

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

ГОСТ 12.1.044 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

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 2517 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 3134 Уайт-спирит. Технические условия

ГОСТ 33140 Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Метод определения старения под воздействием высокой температуры и воздуха (метод RTFOT)

ГОСТ Р 58400.5 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Метод старения под действием давления и температуры (PAV)

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 термины по ГОСТ 33140, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 балочка (beam): Образец битумного вяжущего в виде прямого бруса прямоугольного сечения, располагающийся горизонтально на двух опорах.

3.2 точка нагружения балочки (loading point): Центр верхней поверхности балочки, к которой прикладывают сосредоточенную статическую нагрузку.

3.3 прогиб балочки (beam flexure): Вертикальное перемещение точки нагружения.

3.4 жесткость битумного вяжущего (bitumen stiffness): Способность балочки при отрицательной температуре сопротивляться нагрузке.

3.5 ползучесть битумного вяжущего (bitumen creep): Зависимая от времени деформация битумного вяжущего под действием внешней нагрузки.

3.6 жесткость битумного вяжущего S(t) (bitumen stiffness): Величина, характеризующая ползучесть (способность сопротивляться нагрузке) битумного вяжущего при отрицательной температуре, определяемая отношением максимального напряжения при прогибе балочки к максимальному значению прогиба балочки.

3.7 параметр m (m-value): Абсолютное значение коэффициента наклона кривой зависимости десятичного логарифма жесткости битумного вяжущего от десятичного логарифма времени.

3.8 контактная нагрузка (contact load): Нагрузка, которая требуется для поддержания плотного контакта между балочкой и нагрузочным валом и составляет (35±10) мН.

3.9 посадочная нагрузка (seating load): Нагрузка в течение 1 с, которая требуется для того, чтобы осадить балочку на опоры, равная (980±50) мН.

3.10 испытательная нагрузка (test load): Нагрузка, прикладываемая в течение 240 с во время испытания битумного вяжущего при изгибе, равная (980±50) мН.

3.11 начальный момент отсчета времени (нулевое время испытания) (testing zero time): Момент времени, когда на электромагнитный клапан посылается сигнал для переключения регулятора с контактной нагрузки на испытательную.

3.12 время нарастания (the rise time): Период времени, который требуется, чтобы нагрузка возросла от значения (35±10) мН (контактной нагрузки) до значения (980±50) мН испытательной нагрузки.

     4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам и реактивам

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

4.1 Реометр, изгибающий балочку (далее - BBR).

Реометр, изгибающий балочку, состоит из следующих элементов (схема BBR представлена на рисунке 1):

- нагружающее устройство, включающее в себя: направляющие; нагрузочный вал с затупленной носовой частью, который создает нагрузку на точку нагружения балочки; тензодатчик нагрузки, смонтированный на валу; устройство для обнуления нагрузки на балочку; устройство для приложения постоянной нагрузки к валу; линейно-регулируемый дифференциальный преобразователь, прикрепленный к нагрузочному валу, измеряющий прогиб балочки;

- ванна с контролируемой температурой жидкости;

- автоматическая система сбора данных, управляемая компьютером;

- детали, необходимые для юстировки или проверки BBR.

- BBR должен обеспечивать:

- время нарастания нагрузки не более 0,5 с;

- возможность поддержания испытательной нагрузки с точностью 10 мН от установившегося значения по прошествии 5 с с нулевого времени испытания;

- измерение прогиба в интервале от 0 до 6 мм с погрешностью не более 2,5 мкм в интервале времени приложения испытательной нагрузки 8, 15, 30, 60, 120 и 240 с.

1 - балка из битума; 2 - ванна с постоянной температурой; 3 - тензодатчик; 4 - поршень; 5 - воздушный подшипник; 6 - вал; 7 - линейно регулируемый дифференциальный преобразователь (ЛРДП); 8 - шпильки для центровки образца

     
Рисунок 1 - Принципиальная схема BBR

После времени нарастания нагрузки BBR должен поддерживать нагрузку (980±50) мН в течение 5 с. Далее BBR должен обеспечивать испытательную нагрузку с точностью 10 мН от установившегося значения.

4.2 Опоры (направляющие) для образца, которые снабжены опорными планками с закруглением наверху радиусом (3,00±0,25) мм, со сторонами, наклоненными под углом 45° к горизонту. Опоры, изготовленные из нержавеющей стали (или другого коррозионно-стойкого материала), располагают на расстоянии (102,0±1,0) мм друг от друга. Ширина опорной поверхности опорной планки должна быть (9,50±0,25) мм. Это необходимо для того, чтобы гарантировать, что концы образца, полученные в результате процедуры формовки, не будут оказывать влияние на измерение середины прогиба образца во время испытания. Опоры также должны иметь вертикальные выравнивающие шпильки от 2 до 4 мм в диаметре, установленные на верхней плоскости каждой опоры на расстоянии (6,75±0,25) мм от ее центра. Шпильки должны находиться на верхней плоскости опоры, чтобы выравнивать положение образца относительно центра опоры.

4.3 Вал нагрузочный с затупленной носовой частью [со сферической поверхностью радиусом (6,25±0,30) мм], снабженный тензодатчиком нагрузки и устройством измерения прогиба. Вал способен прикладывать контактную нагрузку (35±10) мН и поддерживать испытательную нагрузку с точностью 10 мН от установившегося значения.

4.4 Тензодатчик, позволяющий определять нагрузку не менее чем 2000 мН с максимальной погрешностью 2,5 мН для измерения контактной, посадочной и испытательной нагрузок.

4.5 Преобразователь дифференциальный для измерения линейных перемещений (LVDT-датчик), предназначенный для измерения прогиба испытуемой балочки, который монтируют соосно над нагрузочным валом, имеющий по измерению линейного перемещения погрешность не более 2,5 мкм, с диапазоном измерения не менее 6 мм.

4.6 Система сбора и регистрации данных (далее - система), способная записывать:

- значения нагрузки с разрешением 2,5 мН;

- значения прогиба балочки с разрешением 2,5 мкм;

- значения температуры жидкости в ванне с разрешением 0,1°С.

Система должна обеспечить регистрацию момента времени, когда посылается сигнал от электромагнитного клапана для перехода от контактной нагрузки к испытательной. Используя это время как точку отсчета, система должна обеспечить регистрацию измерений нагрузки и прогиба относительно этого времени. Система должна обеспечить регистрацию нагрузки и прогиба балочки в моменты времени 0,0; 0,5; 8,0; 15,0; 30,0; 60,0; 120,0 и 240,0 с.Все записываемые данные должны быть усреднены по трем или более точкам с шагом не более 0,2 с от данных моментов времени.