ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО
(Росавтодор)
МОСКВА 2015
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Российский дорожный научно-исследовательский институт» (ФГБУ «РОСДОРНИИ») Министерства транспорта Российской Федерации.
2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения.
3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 01.01.2001 г. .
4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
Содержание
1 Область применения………………………………………………………………..1
2 Нормативные ссылки……………………………………………………………….1
3 Термины и определения……………………………………………………………3
4 Обозначения и сокращения………………………………………………………...4
5 Основные положения……………………………………………………………….5
6 Учет водно-тепловых режимов при назначении мест отбора проб
грунта..……………………………………………………………………………...…11
7 Факторы, влияющие на теплофизические характеристики грунтов……………14
7.1 Особенности физико-механических свойств грунтов …………………….…..14
7.2 Влияние степени засоленности грунта………………………………………….17
7.3 Влияние пористости грунтов на теплопроводность………………………...…18
7.4 Влияние глубины сезонных оттаиваний и промерзаний на пористость
грунта………………………………………………………………………………….18
7.5 Влияние температуры начала замерзания грунта……………………………...20
7.6 Влияние миграции влаги вследствие неравномерности промерзания
грунта………………………………………………………………………………….21
7.7 Влияние среднего давления на пористость грунта…………………………….21
8 Факторы, влияющие на теплофизические характеристики дисперсных
материалов ……………………………………………………………………………23
8.1 Определение и изменение теплофизических характеристик………………….23
8.2 Влияние плотности дисперсного материала на его теплофизические
свойства……………………………………………………………………………….24
8.3 Влияние влагосодержания дисперсного материала на его теплофизические характеристики……………………………………………………………………….259 Методики определения теплофизических свойств дорожно-строительных материалов и грунтов…………………………..........................................................30
9.1 Обоснование выбора приборов, обеспечивающих достоверные результаты измерения теплофизических характеристик материалов дорожных одежд и глинистых грунтов земляного полотна……………………………………………..30
9.2 Теплопроводность………………………………………………………………..33
Приложение А Теплофизическая характеристика – теплопроводность.. ……...…44
Приложение Б Теплофизическая характеристика – теплоемкость……………......45
Приложение В Метод мгновенного точечного источника теплоты………………47
Приложение Г Приборы для определения теплопроводности……………………52
Приложение Д Материалы с улучшенными теплофизическими свойствами……57
Библиография ……………………………………………………………………..59
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
__________________________________________________________________
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ __________________________________________________________________
1 Область применения
Настоящий методический документ устанавливает рекомендации по определению теплофизических свойств дорожно-строительных материалов и грунтов при исследовании возможного диапазона изменения влажности, плотности и температуры материалов и грунтов, расположенных в дорожных конструкциях в районах сезонного промерзания (оттаивания) автомобильных дорог и искусственных сооружений на них, выбора методов измерения и приборов, обеспечивающих достоверные и воспроизводимые результаты определения теплофизических характеристик материалов дорожных одежд и грунтов земляного полотна с учетом [1-19].
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:
Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
ГОСТ 8.140-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений теплопроводности твердых тел в диапазоне от 0,02 до 20 Вт/(м×к) при температуре от 01.01.01 К.
ГОСТ Р 8.621-2006 Государственная система единства измерений. Материалы и изделия строительные. Методика выполнения измерений влажности и теплопроводности диэлькометрическим методом.
ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме.
ГОСТ 27751-88 (СТ СЭВ 384-87) Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету.
ГОСТ 10832-2009 Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия.
ГОСТ 12801-98* Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний.
ГОСТ 16136-2003 Плиты перлитобитумные теплоизоляционные. Технические условия.
ГОСТ 22263-76 Щебень и песок из пористых горных пород. Технические условия.
ГОСТ 23250-78 Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости.
ГОСТ 25820-2000 Бетоны легкие. Технические условия.
ГОСТ 30256-94 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности цилиндрическим зондом.
ГОСТ 30290-94 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности поверхностным преобразователем.
ГОСТ Р 51263-2012 Полистиролбетон. Технические условия.
СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*.
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.
СП 25.13330.2012 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88.
СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями [1-9]:
1 теплоусвояемость: Характеризуется коэффициентом усвоения тепла, величина его зависит от теплоемкости материала, его средней плотности, а также от скорости изменения температуры у поверхности материала.
2 водопоглощение: Способность материала или его образца, высушенного до постоянной массы, к поглощению воды при атмосферном давлении за счет капиллярных или адсорбционных сил.
3 структура грунта: Пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.
4 теплопроводность: Способность материала пропускать тепловой поток при условии разных температур поверхности.
5 теплоемкость: Свойство материала поглощать при нагревании определенное количество тепла.
6 температуропроводность: Физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры вещества в неравновесных тепловых процессах.
4 Обозначения и сокращения
С: Удельная теплоемкость, Дж/(кг×К).
С': Объемная теплоемкость, Дж/(м3×К).
C'f : Объемная теплоемкость мерзлого грунта, Дж/(м3×К).
C'th: Объемная теплоемкость талого грунта, Дж/(м3×К).
Dsal: Засоленность, %.
em: Коэффициент пористости мерзлого грунта, доли ед.
qwf:: Интенсивность миграционного потока влаги.
k : Коэффициент температуропроводности, k =l/C', м2/с.
Ks: Степень заполнения пор влагой (коэффициент водонасыщения, безразм.).
n: Пористость, доли ед.
ρ: Плотность, кг/м3.
ρd: Плотность грунта в сухом виде, кг/м3.
ρs: Плотность частиц грунта, кг/м3.
l: Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×К).
lth: Теплопроводность талого и грунта, Вт/(м×К).
lf : Теплопроводность мерзлого грунта, Вт/(м×К).
Sr: Степень влажности, доли ед.
Tbf: : Температура начала замерзания грунта, °С.
vf: : Скорость промерзания, м/сут.
vfопт: Оптимальная скорость промерзания, м/сут.
W: Влажность, % или доли ед.
Z: Толщина морозоустойчивого слоя дорожной одежды, м.
tp: Время начала ремонта дорожного покрытия, час.
cps: Концентрация порового раствора, доли ед.
β : Теплоусвояемость, ккал/м2*час1/2*град1/2.
: коэффициент условий работы (безразм.).
5 Основные положения
5.1 Согласно п.3 статьи 16 Федерального закона «Технический регламент «О безопасности зданий и сооружений» в расчетах строительных конструкций и основания должны быть учтены все виды нагрузок, соответствующих функциональному назначению и конструктивному решению здания или сооружения, климатические, а в необходимых случаях технологические воздействия, а также усилия, вызываемые деформацией строительных конструкций и основания. Для элементов строительных конструкций, характеристики которых, учтенные в расчетах прочности и устойчивости здания или сооружения, могут изменяться в процессе эксплуатации под воздействием климатических факторов или агрессивных факторов наружной и внутренней среды, в том числе под воздействием технологических процессов, которые могут вызывать усталостные явления в материале строительных конструкций, в проектной документации должны быть дополнительно указаны параметры, характеризующие сопротивление таким воздействиям, или мероприятия по защите от них. Условия обеспечения надежности по предельным значениям, устанавливаемым нормами проектирования конструкций или оснований автомобильных дорог задаются согласно ГОСТ 27751.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
