ГОСТ 28622-2012 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

ГОСТ 28622-2012

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Грунты

МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПУЧИНИСТОСТИ

Soils. Laboratory method for determination of frost-heave degree

МКС 93.020

Дата введения 2013-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им.Н.М.Герсеванова, Обществом с ограниченной ответственностью "Геоиннотех МГУ" (ООО "Геоиннотех МГУ")

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол от 18 декабря 2012 г. N 41)

За принятие проголосовали:

(Поправка. ИУС N 6-2022).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2016-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 28622-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 28622-90

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2022 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29.12.2021 N 1874-ст c 01.09.2022

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 3, 2022

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на глинистые, крупнообломочные (с содержанием глинистого заполнителя более 10% общей массы), песчаные органические и органоминеральные, засоленные и техногенные грунты, кроме просадочных, и устанавливает метод лабораторного определения степени их пучинистости при исследованиях грунтов для инженерного освоения районов распространения многолетнемерзлых и сезонно-мерзлых грунтов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 5180 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12071 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12536 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 25100 Грунты. Классификация

ГОСТ 30416 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1 морозное пучение: Деформирование промерзающих влажных грунтов, приводящее к увеличению их объема вследствие кристаллизации поровой и мигрирующей воды с образованием кристаллов и линз льда.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2 степень пучинистости грунта: Показатель пучинистости грунта, определяемый по относительной деформации морозного пучения образца грунта.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3 относительная деформация морозного пучения образца грунта : Отношение абсолютной вертикальной деформации морозного пучения промерзающего грунта к мощности промерзшего слоя.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.4 природное давление: Давление, равное напряжению от собственного веса грунта на глубине отбора образца.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

4 Общие положения

4.1 Степень пучинистости грунта следует определять по значению относительной деформации морозного пучения , полученному по результатам испытаний образцов грунта в специальных устройствах, обеспечивающих вертикальное промораживание образца исследуемого грунта в заданном температурном и влажностном режимах с возможностью внешнего массо-обмена в условиях компрессии, и измерение перемещений его поверхности. Степень пучинистости грунта определяют по ГОСТ 25100 в зависимости от относительной деформации морозного пучения образца грунта .

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2 Общие требования к лабораторным испытаниям грунтов, оборудованию и приборам, лабораторным помещениям, способам изготовления образцов, погрешностям при проведении измерений - в соответствии с ГОСТ 30416.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Таблица 1 (Исключена, Изм. N 1).

4.3 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с природной плотностью и влажностью или искусственно приготовленных образцах с заданной плотностью и влажностью, значения которых устанавливаются программой испытаний в зависимости от возможных изменений водно-физических свойств грунта в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

4.4 Испытания проводят не менее чем на трех параллельных образцах исследуемого грунта.

4.5 Значение вычисляют как среднеарифметическое результатов параллельных определений. В случае если разница между параллельными определениями превышает 30%, число определений следует увеличить.

4.6 Для испытуемых грунтов должны быть определены следующие физические характеристики: влажность, плотность, плотность частиц (см. ГОСТ 5180), гранулометрический и микроагрегатный составы грунтов (см. ГОСТ 12536) (при необходимости), а также должны быть вычислены коэффициенты пористости и водонасыщения, показатель влажности на границе текучести и раскатывания, число пластичности и показатель текучести.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.7 В процессе испытаний ведут журнал, форма которого приведена в приложении А, а при автоматизации процесса данные испытаний сохраняют в памяти компьютера.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

4.8 Результаты испытаний грунта заносят в протокол испытаний по ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 (пункты 7.8.1-7.8.3). В протоколе испытаний указывают:

- идентификацию образца (номер испытания, номер буровой скважины, номер пробы, глубину отбора и т.п.);

- метод подготовки образца (ненарушенного или нарушенного сложения);

- температуру испытаний;

- размеры образца;

- физические характеристики грунта;

- режим нагружения;

- числовое значение полученных результатов.

В протоколе испытаний, при необходимости, отмечают характерные особенности образца грунта (текстура, слоистость, наличие включений и т.п.).

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

4.9 Температура "холодного" торца образца должна быть установлена ниже температуры начала замерзания грунта на минус (4±0,2)°С. Температура "теплого" торца образца должна составлять (1,0±0,2)°С.

Примечание - Допускается температуру испытаний принимать, исходя из температурных и грунтовых условий исследуемой площадки. Задаваемая температура должна обеспечить скорость перемещения фронта промерзания аналогично природным условиям.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

5 Оборудование и приборы

5.1 В состав устройства для определения относительной деформации морозного пучения должны входить:

- устройство для создания, поддержания и контроля заданных температурных условий промораживания образца грунта [охлаждающий циркуляционный термостат и (или) холодильная камера и т.п.];

- устройство для измерения температуры образца грунта (термодатчики, прибор для измерений температуры и т.п.);

- механизм для вертикального нагружения образца грунта (рычажный, гидравлический, пневматический, электромеханический и т.п.);

- устройство для измерения вертикальных деформаций образца грунта (индикатор часового типа, датчик положения, прибор для автоматической записи деформаций, штангенциркуль и т.п.);

- емкость с водой, заполненная капиллярно-пористым материалом, или система подачи воды к образцу со стороны "теплого" торца;

- устройство, обеспечивающее поддержание положительной температуры воды в емкости (тэн, термодатчик, терморегулятор и т.п.);

- обойма для образца грунта;

- теплоизоляционный кожух.

Схема установки для определения степени пучинистости грунта приведена в приложении Б.

Примечание - Допускается применять другие установки, позволяющие проводить испытания с обеспечением задания вертикальной нагрузки, замера деформаций и температуры с точностью, соответствующей ГОСТ 30416.

5.2 Конструкция установки для определения степени пучинистости грунта должна обеспечивать:

- одностороннее промораживание образца грунта с принятым температурным режимом;

- возможность вертикального нагружения образца грунта природным давлением, равным давлению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца и (или) предполагаемому давлению от сооружения на заданной глубине;

- термическое сопротивление обоймы для грунта или теплоизоляционного кожуха не менее 0,8 м·К/Дж должно обеспечивать промораживание грунта в вертикальном направлении;

- поддержание положительной температуры воды в емкости.

5.3 Измерительные устройства должны обеспечивать:

- измерение вертикальной деформации образца грунта с погрешностью не более 0,1 мм;

- измерение температуры образца грунта с погрешностью не более 0,2°С.

5.4 Внутренний диаметр обоймы цилиндрической формы для образца грунта должен быть не менее 100 мм, а высота - не менее 150 мм. При этом высота образца должна быть не меньше его диаметра. Внутренняя поверхность обоймы должна быть гладкой, гидрофобной и обладать антифрикционными свойствами. Прочность обоймы на разрыв от внутреннего бокового давления должна быть не менее 0,1 МПа.

5.5 В качестве капиллярно-пористого материала в емкости обоймы может быть использован мелкозернистый песок, мелкозернистый корборунд и т.п. без примеси солей и с содержанием пылевато-глинистой фракции менее 5%. Высота слоя капиллярно-пористого материала должна составлять 50 мм или 1/3 высоты образца при отсутствии внешнего напорного водопритока.

Раздел 5 (Измененная редакция, Изм. N 1).

6 Подготовка образцов грунта

6.1 Отбор, упаковка, транспортирование и хранение монолитов и образцов грунта нарушенного сложения должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12071.

6.2 В случае отбора грунта в мерзлом состоянии его предварительно оттаивают под природным давлением, равным давлению от собственного веса грунта на глубине отбора монолита.

6.3 Размер крупноблочных включений в образце не должен превышать 1/5 диаметра образца.

6.4 Образец грунта ненарушенного сложения вырезают из монолитов с помощью металлической формы, внутренние размеры которой соответствуют размерам образца грунта, методом режущего кольца, приведенным в ГОСТ 5180. С помощью приспособления для выдавливания образец грунта извлекают из формы и помещают в обойму устройства для испытаний. Неровности поверхности образца крупнообломочного грунта заполняют материалом заполнителя того же грунта.

6.5 Образец грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности приготавливают в обойме методом послойного трамбования или уплотняют под прессом. Внутреннюю поверхность обоймы смазывают тонким слоем технического вазелина или покрывают слоем антифрикционного материала (например, полиэтиленовой или фторопластовой пленкой). Обойму помещают вместе с грунтом в устройство для испытаний.

6.6 Торцевые поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными между собой.

Раздел 6 (Измененная редакция, Изм. N 1).

7 Проведение испытаний

7.1 Образец грунта в обойме помещают в испытательное устройство на капиллярно-пористый материал, насыщенный водой, и проводят следующие операции:

- проверяют положение штока механизма для нагружения образца по отношению к центру образца;

- устанавливают устройство для измерения вертикальных деформаций образца грунта;

- заполняют емкость с капиллярно-пористым материалом водой, подключают систему непрерывного подтока воды к "теплому" торцу образца;

- устанавливают термодатчики в образец грунта в соответствии со схемой, приведенной в приложении Б;

- к образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, создавая давление в соответствии с 5.2;

- записывают начальные показания измерительных устройств.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7.2 Устройство помещают в холодильную камеру и (или) устанавливают охлаждающий циркуляционный термостат и выдерживают при температуре (1±0,5)°С не менее суток. Включают устройство для создания, поддержания и контроля заданных температурных условий промораживания образца грунта согласно 4.9. Температура на верхнем торце образца грунта должна составлять минус (4±0,2)°С, для засоленных грунтов ()°С, где - температура начала замерзания исследуемого грунта. Допускается температуру испытаний принимать, исходя из температурных и грунтовых условий исследуемой площадки. Задаваемая температура должна обеспечить скорость перемещения фронта промерзания аналогично природным условиям.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7.3 (Исключен, Изм. N 1).

7.4 В ходе испытания два раза в сутки (например, в начале и в конце рабочего дня) снимают показания устройств для измерения вертикальной деформации и температуры внутри образца, температуры "теплого" и "холодного" торцов образца.

Примечание - Во избежание переохлаждения грунта через 8 ч после начала испытания следует вызвать начало кристаллизации влаги в образце грунта легким постукиванием по штампу.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7.5 Во время испытания следят за непрерывностью подтока воды к образцу грунта и поддержанием температуры "теплого" и "холодного" торцов образца.

Примечание - В обоснованных случаях допускается проведение испытаний без дополнительного увлажнения образца грунта. При этом между образцом грунта и капиллярно-пористым материалом укладывают влагонепроницаемую пленку.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7.6 Испытание прекращают при промораживании образца грунта до глубины 2/3 высоты образца. Допускается промораживание на большую глубину, вплоть до полного промораживания образца.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7.7 После окончания испытания образец грунта извлекают из обоймы, измеряют фактическую толщину промерзшего слоя, при необходимости описывают его криогенную текстуру или делают фотофиксацию.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

8 Обработка результатов

Относительную деформацию морозного пучения образца грунта вычисляют с точностью 0,01 по формуле

, (1)

где - вертикальная деформация образца грунта в конце испытания, мм;

- толщина промерзшего слоя образца грунта за вычетом , мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Приложение А
(рекомендуемое)

Форма журнала испытаний грунта для определения степени пучинистости

Приложение Б
(обязательное)*

Схема установки для определения степени пучинистости грунта

________________

* Измененная редакция, Изм. N 1.

1 - образец грунта; 2 - обойма; 3 - емкость с водой и капиллярно-пористым материалом; 4 - штамп; 5 - прибор для измерения температуры; 6 - датчики температуры; 7 - вода и капиллярно-пористый материал; 8 - устройство для подачи воды (емкость с водой); 9 - индикатор перемещения; 10 - кронштейн; 11 - шток механизма для нагружения образца грунта; 12 - тэн; 13 - терморегулятор; 14 - теплоизоляционный кожух

Рисунок Б.1* - Схема установки для определения степени пучинистости грунта

________________

* Измененная редакция, Изм. N 1.

Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена