Смеси щебеночно-гравийно-песочные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства

ГОСТ 23558-94

УДК 625.07/08:006.354

Группа Ж18

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СМЕСИ ЩЕБЕНОЧНО-ГРАВИЙНО-ПЕСЧАНЫЕ И ГРУНТЫ, ОБРАБОТАННЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ, ДЛЯ ДОРОЖНОГО И АЭРОДРОМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Технические условия

Crushed stone-gravel-sandy mixtures, and soils treated by inorganic binders for road and airfield construction.

Specifications

МКС 91.100.15

ОКСТУ 5715

Дата введения 1995-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН институтом Союздорнии Госстроя России с участием Гипродорнии Госстроя России и Госдорнии Минстройархитектуры Украины

ВНЕСЕН Госстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации и техническому нормированию в строительстве 10 ноября 1993 г.

За принятие проголосовали:

Изменение № 1 принято Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 10 декабря 1997 г.

За принятие проголосовали:

Изменение № 2 принято Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 17 мая 2000 г.

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Госстроя России от 21 июля 1994 г. № 18-1 межгосударственный стандарт ГОСТ 23558-94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1995 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 23558-79

5 ИЗДАНИЕ (август 2005 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1998 г., декабре 2000 г. (ИУС 5-98, 5-2001)

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на щебеночно-гравийно-песчаные смеси и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, применяемые для устройства оснований, дополнительных слоев оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

Область применения обработанных материалов и укрепленных грунтов приведена в приложении А.

Требования, изложенные в пунктах 4.1.1-4.1.3, разделах 5 и 6, являются обязательными.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Используемые в настоящем стандарте ссылки на стандарты и техническую документацию приведены в приложении Б.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применяют следующие термины и определения.

обработанный материал: Искусственный материал, получаемый смешением в карьерных смесительных установках песчано-щебеночных, песчано-гравийных, песчано-щебеночно-гравийных смесей, золошлаковых смесей и песка с цементом или другим неорганическим вяжущим и водой и отвечающий в проектные или промежуточные сроки нормируемым показателям качества по прочности и морозостойкости.

укрепленный грунт: Искусственный материал, получаемый преимущественно смешением непосредственно на дороге (с использованием фрез) грунта с цементом или другим неорганическим вяжущим и водой и отвечающий в проектные и промежуточные сроки нормируемым показателям качества по прочности и морозостойкости.

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.1. Обработанные материалы и укрепленные грунты должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке строительной организацией.

4.1.1. Прочность обработанного материала и укрепленного грунта в проектном возрасте характеризуют маркой. Соотношение между маркой по прочности и прочностью на сжатие и растяжением при изгибе должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1

4.1.2. По морозостойкости обработанные материалы и укрепленные грунты подразделяют на марки: F5, F10, F15, F25, F50, F75.

За марку по морозостойкости принимают установленное число циклов попеременного замораживания и оттаивания, при которых допускается снижение прочности на сжатие не более чем на 25% от нормируемой прочности в проектном возрасте.

4.1.3. Обработанные материалы и укрепленные грунты, в зависимости от величины суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов (А_эфф), содержащихся в обрабатываемых материалах, грунтах, используют при:

А_эфф до 740 Бк/кг - для строительства дорог и аэродромов без ограничений;

А_эфф св. 740 до 1500 Бк/кг - для дорожного и аэродромного строительства вне населенных пунктов и зон перспективной застройки.

При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

4.2. Требования к материалам и грунтам

4.2.1. Обработке неорганическими вяжущими подвергают следующие материалы:

- щебеночно-песчаные смеси;

- гравийно-песчаные смеси;

- щебеночно-гравийно-песчаные смеси;

- пески;

- золошлаковые смеси;

- грунты.

4.2.2. Щебень и гравий из горных пород, щебень из шлаков, крупно- и среднезернистые золошлаковые смеси, входящие в состав смесей, по морозостойкости, прочности, содержанию вредных компонентов и примесей, стойкости против силикатного и железистого распадов должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 3344, ГОСТ 25592.

4.2.3. Песок природный и из отсевов дробления горных пород должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736, песок из шлаков - ГОСТ 3344, мелкозернистая золошлаковая смесь - ГОСТ 25592.

4.2.4. Для обработки неорганическими вяжущими материалами применяют все виды пылевидных и глинистых грунтов по ГОСТ 25100 с числом пластичности не более 12.

Не допускается применять грунты, содержащие гумусовые вещества в количестве 2% по массе, в I и II дорожно-климатических зонах, более 4% - в III-V зонах и содержащие примеси гипса в количестве 10% по массе.

Содержание в подготовленном к обработке вяжущим материалом размельченном глинистом грунте комков глины размером более 5 мм должно быть не более 25% по массе, в т.ч. комков глины размером более 10 мм - 10% по массе.

Глинистые грунты, обрабатываемые портландцементом или шлакопортландцементом, должны иметь влажность (грунта) на границе текучести не более 55% по массе, обрабатываемые известью или известково-шлаковым вяжущим должны иметь число пластичности не менее 5, влажность - не более 55% по массе.

Допускается применение супесей, суглинков и глин с числом пластичности до 17 при условии улучшения зернового состава песком (природным или из отсевов дробления горных пород и шлака) и доведением числа пластичности до 12. Такие грунты следует укреплять известью или известково-шлаковым вяжущим.

Засоленные грунты с содержанием легкорастворимых солей сульфатов менее 2% и хлоридов менее 4% по массе допускается укреплять цементом, известью, комплексными известково-шлаковыми вяжущими.

Засоленные грунты с рН менее 7 перед обработкой цементом должны быть предварительно нейтрализованы добавками извести, каустической соды или другими щелочными соединениями.

Засоленные грунты с рН более 4 и содержанием солей сульфатов не более 3% и хлоридов не более 5% по массе допускается обрабатывать золами-уноса.

4.2.5. Зерновой состав песчано-щебеночных, песчано-гравийных, песчано-щебеночно-гравийных смесей, золошлаковых смесей, песка и грунтов должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

в процентах по массе

4.2.6. Вид материалов и тип грунтов следует выбирать в соответствии с назначением обработанных материалов и укрепленных грунтов, условиями их эксплуатации, требуемой маркой по прочности и морозостойкости.

В случае необходимости применения материалов и грунтов с показателями качества ниже требований, приведенных в 4.2.2-4.2.5, должно быть проведено их исследование в специализированных лабораториях для подтверждения возможности и технико-экономической целесообразности получения обработанных материалов и укрепленных грунтов с нормируемыми показателями качества.

4.3. Требования к вяжущим материалам

4.3.1. Для приготовления обработанных материалов и укрепленных грунтов следует применять следующие вяжущие материалы:

I вид - портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178, сульфатостойкий и пуццолановый цементы по ГОСТ 22266, а также цементы для строительных растворов по ГОСТ 25328 марок не ниже 400 для покрытий и 300 для оснований;

II вид - активные материалы с удельной поверхностью не менее 150 м²/кг (полный остаток на сите № 0071 не менее 20% по массе) марок по прочности в 180-суточном возрасте, определяемой по ГОСТ 3344, не менее 50:

- молотые высокоактивные и активные шлаки черной, цветной металлургии и фосфорные шлаки по ГОСТ 3344;

- бокситовые и нефелиновые шламы с содержанием двухкальциевого силиката C₂S не менее 40% по массе;

- золы-уноса с удельной поверхностью св. 150 м²/кг, содержанием сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO не более 6%, потери при прокаливании не более 5% по массе;

III вид - комплексные вяжущие марок по прочности в 90-суточном возрасте, определяемой по ГОСТ 3344, не менее 100. Комплексное вяжущее состоит из основного компонента и активатора твердения. В качестве основного компонента следует использовать молотые слабоактивные и активные шлаки черной металлургии и шлаки фосфорные по ГОСТ 3344, основные золы-уноса по ГОСТ 25818, бокситовые и нефелиновые шламы. В качестве активаторов твердения - портландцемент, шлакопортландцемент марок по прочности не ниже 400 по ГОСТ 10178, известь строительная I и II сортов по ГОСТ 9179, гипс строительный марок не ниже Г10 по ГОСТ 125, содощелочной (содосульфатный) плав с содержанием Na₂CO₃ не менее 95% и NaOН не менее 2% по массе, жидкое стекло с кремнеземистым модулем 1,7-1,8 и плотностью от 1,15 до 1,25 г/см³.

4.3.2. Для снижения расхода вяжущих материалов, повышения прочности, морозостойкости и улучшения технологических свойств следует применять химические добавки, удовлетворяющие требованиям соответствующих нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

Перечень добавок приведен в приложении В.

4.4. Вода для изготовления обработанных материалов и укрепленных грунтов и приготовления растворов химических добавок должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732. Максимально допустимое содержание растворимых солей не должно превышать 10000 мг/дм³, в т.ч. ионов SO₄ - 2700 мг/л, Cl - 3500 мг/л.

Допускается в пустынных районах V дорожно-климатической зоны использовать воду озер и водоемов с большим содержанием водорастворимых солей, если обеспечивается стойкость против коррозии обработанных материалов и укрепленных грунтов.

4.5. При подборе состава устанавливают необходимое количество вяжущего, обеспечивающее получение обработанных материалов и укрепленных грунтов с заданными марками по прочности и морозостойкости.

Расход воды при подборе состава устанавливают из расчета получения максимальной плотности смеси при оптимальной влажности.

5 ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

5.1. Обработанные материалы должны быть приняты техническим контролем изготовителя.

5.2. Входной контроль щебня и гравия из горных пород, щебня и песка из шлаков, золошлаковых смесей, песка природного и из отсевов дробления горных пород, грунтов, вяжущих, добавок и воды осуществляется лабораторией перед началом строительства, а также при изменении качества используемых материалов, но не реже одного раза в квартал.

5.3. Приемку обработанных материалов и укрепленных грунтов производят партиями.

Партией считают количество обработанного материала или укрепленного грунта одной марки по прочности, изготовленное в течение одной смены на одной смесительной установке, но не более 1000 м³.

5.4. При приемочном контроле изготовитель должен проверять каждую партию обработанного материала и укрепленного грунта по прочности на сжатие, а также состав смеси.

5.5. При периодических испытаниях не реже одного раза в квартал, а также при подборе каждого нового состава обработанного материала и грунтов определяют марку по морозостойкости и марку по прочности на растяжение при изгибе или раскалывании.

5.6. Удельную активность естественных радионуклидов в обработанных материалах и укрепленных грунтах определяют по величине максимальной удельной эффективной активности естественных радионуклидов, содержащихся в применяемых материалах, грунтах и вяжущих материалах. Эти данные устанавливают по данным геологической разведки и указывает предприятие-поставщик в документе о качестве. В случае отсутствия данных о содержании естественных радионуклидов потребитель осуществляет силами специализированной лаборатории входной контроль материалов и грунтов и проводит определение содержания естественных радионуклидов в указанных материалах.

5.7. При отгрузке потребителю каждую партию отгружаемого обработанного материала и укрепленного грунта сопровождают документом о качестве, в котором указывают:

- наименование изготовителя;

- наименование и адрес потребителя;

- номер и дату выдачи документа;

- номер партии и количество обработанного материала или укрепленного грунта, состав смеси;

- марку по прочности и морозостойкости;

- содержание естественных радионуклидов;

- обозначение настоящего стандарта.

5.8. Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия обработанного материала и укрепленного грунта требованиям настоящего стандарта, применяя при этом методы контроля, указанные ниже.

6 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

6.1. Прочность на сжатие и растяжение при изгибе или раскалывании обработанных материалов и укрепленных грунтов определяют по ГОСТ 10180.

Образцы обработанных материалов и укрепленных грунтов, применяемых в районах со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца минус 10 °С и ниже, перед испытанием погружают в воду для водонасыщения на 48 ч. Вначале образцы заливают водой на ¹/₃ высоты, а через 6 ч - полностью и выдерживают 42 ч.

Образцы обработанных материалов и укрепленных грунтов, применяемых в районах со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца выше минус 10 °С, перед испытанием подвергают в течение 72 ч капиллярному водонасыщению. Капиллярное водонасыщение образцов проводят через слой влажного песка. В металлический или стеклянный сосуд с уровнемером наливают воду до уровня, указанного на рисунке 1. С помощью уровнемера поддерживают постоянный уровень воды в сосуде. В сосуд на металлической подставке укладывают металлическую сетку или устанавливают емкость с сетчатым дном, которую закрывают фильтровальной бумагой. На фильтровальную бумагу насыпают слой мелкого однородного песка и через сутки после его насыщения ставят образцы.

Для предотвращения высыхания сосуд с образцами помещают в ванну с гидравлическим затвором.

1 - сосуд,; 2 - образцы; 3 - капиллярно-увлажненный песок; 4 - вода; 5 - фильтровальная бумага; 6 - металлическая сетка; 7 - подставка

Рисунок 1 - Схема устройства для капиллярного водонасыщения образцов

Прочность образцов обработанного материала и укрепленного грунта в зависимости от вида вяжущего, применяемого для обработки, определяют в следующие проектные сроки:

28 сут - для вяжущих I вида;

90 и 180 сут соответственно для вяжущих III и II видов.

Допускается прочность образцов обработанного материала и укрепленного грунта определять в следующие промежуточные сроки: 7 сут - для вяжущих I вида, 28 и 90 сут - соответственно для вяжущего III и II видов. Допускается при переходе от одного вида испытания к другому определять прочность на растяжение при раскалывании по формуле

R_p = 0,5R_изгK,

где R_изг - предел прочности на растяжение при изгибе, МПа (кгс/см²);

K = 0,8 – 1,2 - коэффициент, уточняемый при подборе состава на конкретных материалах и зависящий от технических характеристик применяемых материалов и грунтов.

6.2. Морозостойкость обработанных материалов и укрепленных грунтов определяют по ГОСТ 10060.1. Основные и контрольные образцы перед испытанием на морозостойкость насыщают водой согласно 6.1 настоящего стандарта. После прохождения требуемого количества циклов замораживания-оттаивания образцы выгружают из камеры и погружают в воду температурой (20±2) °С, если до испытания на морозостойкость они подвергались полному водонасыщению, или во влажный песок (опилки), если они подвергались капиллярному водонасыщению. Время выдерживания образцов в воде или во влажном песке должно соответствовать времени оттаивания по ГОСТ 10060.1, после чего образцы должны быть испытаны на сжатие и определена их прочность по ГОСТ 10180.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

6.3. Удельную активность естественных радионуклидов определяют гамма-спектрометрическим методом по ГОСТ 30108.

6.4. Щебень и гравий из горных пород, щебень из шлаков черной и цветной металлургии и фосфорных шлаков, золошлаковые смеси испытывают по ГОСТ 8269.0, ГОСТ 3344, ГОСТ 25592 соответственно.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

6.5. Песок природный и из отсевов дробления горных пород, песок из шлаков и мелкозернистую золошлаковую смесь испытывают по ГОСТ 8735, ГОСТ 3344, ГОСТ 25592.

6.6. Зерновой состав грунта определяют по ГОСТ 12536, содержание органических примесей и гумусовых кислот - по ГОСТ 23740, ГОСТ 26213, число пластичности - по ГОСТ 5180, содержание легкорастворимых солей, сульфатов и хлоридов - по ГОСТ 26426 и ГОСТ 26425 соответственно, рН среды (кислотность грунтов) - по ГОСТ 26423, содержание гипса - по ГОСТ 4013.

6.7. Цемент испытывают по ГОСТ 310.1, ГОСТ 310.2, ГОСТ 310.3, ГОСТ 310.4, известь - по ГОСТ 9179, активность вяжущих II и III видов определяют по ГОСТ 3344 в возрасте 180 и 90 сут соответственно.

6.8. Максимальную плотность обработанных материалов и укрепленных грунтов при подборе составов бетонных смесей и приготовлении образцов определяют по ГОСТ 22733 со следующим изменением.

Для приготовления и испытания образцов смесей с максимальной крупностью зерен не более 20 мм используют большой прибор Союздорнии. В форму большого прибора смесь засыпают в три приема, штыкуя каждый слой 25 раз металлическим стержнем диаметром 12 мм. После укладки всей смеси ее уплотняют в один прием 120 ударами гири массой 2,5 кг, падающей с высоты 30 см.

Для приготовления и испытания образцов смесей с максимальной крупностью зерен до 5 мм используют малый прибор Союздорнии. В форму малого прибора смесь засыпают и штыкуют 25 раз металлическим стержнем, затем уплотняют 20 ударами гири массой 2,5 кг, падающей с высоты 20 см.

Допускается смеси испытывать методом прессования, используя для смеси с максимальной крупностью до 5 мм образцы-кубы с размером ребер 50 и 100 мм или балочки размером 40´40´100 мм, а для смеси с максимальной крупностью до 20 мм балочки размером 100´100´400 мм. Ориентировочное давление пресса для смеси с максимальной крупностью до 5 мм - 15 МПа, крупностью не более 20 мм - 20 МПа, время выдержки под нагрузкой - 3 мин.

7 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обработанные материалы и укрепленные грунты перевозят автомобильным транспортом любого вида. Продолжительность технологического разрыва между приготовлением и окончанием уплотнения смесей, включая продолжительность транспортирования к месту укладки, не должна превышать при обработке материалов и грунтов портландцементом и шлакопортландцементом, шлаковыми и зольными вяжущими с активаторами - цементом, жидким стеклом - 5 ч, шлаковыми, золошлаковыми вяжущими без активаторов и с активатором известью и белитовым шламом – 48 ч.

Допускается складирование и хранение обработанных материалов и укрепленных грунтов, содержащих шлаковые, зольные вяжущие без активаторов и с активаторами известью, белитовыми шламами, до укладки при температуре 5 °С в течение 2 сут, при температуре ниже 5 °С - 15 сут, а при отрицательных температурах - 30 сут.

При транспортировании и хранении смесей необходимо следить за сохранением оптимальной влажности, не допуская высыхания или переувлажнения обработанных материалов и укрепленных грунтов.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендуемое)

Область применения обработанных материалов и укрепленных грунтов

Таблица А1

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Стандарты и техническая документация, ссылки на которые приведены в настоящем стандарте

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 125-79 Вяжущие гипсовые. Технические условия

ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Основные положения

ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола

ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема

ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия

ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия

ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента

ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства материалов. Технические условия

ГОСТ 4142-77 Кальций азотнокислый 4-водный. Технические условия

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 9179-77 Известь строительная. Технические условия

ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости

ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности на контрольных образцах

ГОСТ 10834-76 Жидкость гидрофобизирующая 136-41. Технические условия

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава

ГОСТ 13830-97* Соль поваренная пищевая. Общие технические условия

_____________

* На территории РФ действует ГОСТ Р 51574-2000.

ГОСТ 22266-94 Цементы сульфатостойкие. Технические условия

ГОСТ 22733-77 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия

ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

ГОСТ 25328-82 Цементы для строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 25592-91 Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетона. Технические условия

ГОСТ 25818-91 Золы-уноса тепловых электростанций для бетона. Технические условия

ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества

ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки

ГОСТ 26425-85 Почвы. Методы определения иона хлорида в водной вытяжке

ГОСТ 26426-85 Почвы. Методы определения иона сульфата в водной вытяжке

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Методы определения удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ТУ 13-0281036-05-89 Лигносульфонаты технические

ТУ 113-03-616-87 ЩСПК-М2. Побочный продукт производства капролактама модифицированный

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(рекомендуемое)

Добавки для приготовления обработанных материалов и укрепленных грунтов

Таблица В1

ПРИЛОЖЕНИЯ Б, В. (Измененная редакция, Изм. № 2)

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. (Исключено, Изм. № 2)

Ключевые слова: смеси, пески, грунты, обработанные материалы, укрепленные грунты, прочность, морозостойкость

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Определения

4 Технические требования

5 Правила приемки

6 Методы контроля

7 Транспортирование и хранение

Приложение А Область применения обработанных материалов и укрепленных грунтов

Приложение Б Стандарты и техническая документация, ссылки на которые приведены в настоящем стандарте

Приложение В Добавки для приготовления обработанных материалов и укрепленных грунтов