К.4.2.2 Вологість, яка вимірюється цим методом випробування, не обов'язково є середньою вологістю у межах об'єму зразка, що використовується для цього випробування. Ураховуючи, що вимірювання проводиться у всіх випадках за допомогою зворотного розсіювання, значення викривляється завдяки впливу вологості матеріалу, що знаходиться найближче до поверхні. Об'єм ґрунту та ґрунтових сумішей, представлених у вимірюванні, не визначений і може коливатися разом із вологістю матеріалу. У цілому, чим більш вологий матеріал, тим менший об'єм використовується при вимірюванні. Приблизно 50 % типового вимірювання отримують через вологість у верхньому шарі товщиною від 50 мм до 75 мм (від 2 дюймів до 3 дюймів).
К.4.2.3 Інші джерела нейтронів не повинні знаходитися на відстані ближче ніж 9 м (30 футів) від працюючого обладнання.
К.5 Засоби випробування та матеріали
К.5.1 Радіоізотопний вимірювач щільності/вологості – хоча точні деталі конструкції апарата можуть відрізнятися, установка повинна складатися з:
К.5.1.1 Джерела гамма-випромінювання – герметизоване джерело гамма-випромінювання великої енергії, наприклад, цезій або радій.
К.5.1.2 Детектора гамма-випромінювання – будь-який тип детектора гамма-випромінювання, наприклад, лічильник Гейгера-Мюллера.
К.5.1.3 Джерела швидких нейтронів – запаяна суміш радіоактивних матеріалів, наприклад, америцію, радію та матеріали мішені, наприклад, берилій, або емітер нейтронів, наприклад, каліфорній-252.
К.5.1.4 Детектора повільних нейтронів – будь-який тип детектора повільних нейтронів, наприклад, пропорційний лічильник трифториду бору або гелію-3.
К.5.2 Стандартного зразка-фрагмент матеріалу, який використовується для перевірки роботи вимірювальних приладів, корекції послаблення джерела, а також для забезпечення відновлюваних результатів контрольних розрахунків.
К.5.3 Приладу для підготовки місця вимірювання – пластина з прямими краями або інше відповідне знаряддя для вирівнювання, яке можна використовувати для зачищення місця вимірювання до необхідного стану гладкої поверхні, а при використанні методу глибинного вимірювання – для введення напрямного сзтордичжинйя, щоб підготувати перпендикулярний отвір.
К.5.4 Напрямного стрижня – стрижень трохи більшого діаметра, ніж стрижень приладу глибинного вимірювання, що використовується для підготовки отвору на місці вимірювання для введення зонда.
К.5.5 Провідника напрямного стрижня-затискач, який утримує напрямний стрижень перпендикулярно до місця відбору. Як правило, є частиною приладу для підготовки місця вимірювання.
К.5.6 Молота – достатньо важкий для того, щоб ввести стрижень на потрібну глибину з мінімальним деформуванням стінок отвору.
К.5.7 Екстрактора напрямного стрижня – інструмент, який може використовуватися для виведення напрямного стрижня у вертикальному напрямку так, щоб він не деформував отвір при його вилученні.
К.5.8 Ударного зйомника з приєднаним до нього напрямним стрижнем, може також використовуватися як для підготовки отвору у матеріалі, що випробовується, так і для вилучення стрижня без пошкодження отвору.
К.6 Джерела небезпеки
К.6.1 У цих вимірювальних приладах застосовують радіоактивні матеріали, які є небезпечними для здоров'я виконавців вимірювання, якщо не прийняти відповідних запобіжних заходів. Особи, які використовують ці вимірювальні прилади, повинні ознайомитися з прийнятими інструкціями щодо безпеки та державними нормативами.
К.6.2 Чинні інструкції разом із встановленими правилами техніки безпеки, а також інформацією та дотриманням нормативних вимог, для користувачів є обов'язковою частиною проведення робіт та зберігання таких приладів.
К.7 Градуювання
К.7.1 На радіоізотопні вимірювальні прилади для визначення вологості впливає довгострокове старіння джерел радіоактивності, що може змінювати співвідношення між результатами розрахунків та щільністю й вологістю матеріалу. Для введення поправок щодо цього ефекту старіння датчики градуюють за співвідношенням розрахункових значень вимірювання до розрахункових значень, одержаних на стандартному зразку, або до значення інтервалу випромінювання (для методу співвідношення зворотного розсіювання/інтервалом випромінювання).
К.7.2 Градуювання вимірювального приладу виконується на початку кожного дня використання приладу, а реєстрація цих даних має зберігатися протягом часу, необхідного для забезпечення відповідності вимогам К.7.3.2 та К.7.3.3 залежно від того, який з них застосовується. Виконуйте градуювання при розташуванні вимірювального приладу на відстані не менше ніж 9 м (30 футів) від інших радіоізотопних вимірювачів щільності та у місці, віддаленому від великих водних масивів або інших чинників, які можуть впливати на еталонні показники швидкості відліку.
К.7.3 Увімкніть вимірювальний прилад та дайте час для стабілізації його дії відповідно до рекомендацій виробника.
К.7.3.1 Користуючись стандартним зразком, зніміть показник протягом періоду часу, який у чотири або більше разів перевищує звичайний період вимірювання (звичайний період вимірювання становить, як правило, одну хвилину), що складатиме одну перевірку градуювання. Скористайтеся процедурою, рекомендованою виробником приладу, для встановлення відповідності стандартного вимірювання прийнятому діапазону. Якщо виробник не надав спеціальних рекомендацій, використовуйте процедуру, описану у К.7.3.3.
К.7.3.2 Якщо величини наявних значень градуювання виходять за межі, встановлені порівняннями К.7.1 та К.7.2, повторюють перевірку градуювання. Якщо друга перевірка задовольняє порівнянням К.7.1 та К.7.2, вимірювальний прилад вважають таким, що має задовільний експлуатаційний стан:
К.7.3.3 Якщо з будь-якої причини вимірювана щільність або вологість викликають сумніви, протягом дня, виконайте ще одну перевірку градуювання.
К.7.4 Приклад – радіоізотопний вимірювальний прилад, який містить джерело 137Cs для визначення щільності (період піврозпаду дорівнює 11023 дням) та джерело 241Аm:Ве для визначення вологості (період піврозпаду дорівнює 157788 дням), був калібрований 1 березня певного року. На момент калібрування нормативне значення щільності становило 2800 одиниць на хвилину (масштабоване), а нормативне значення вологості дорівнювало 720 одиницям на хвилину (масштабоване). Відповідно до порівнянь К.7.1 та К.7.2, наведених у К.7.3, яким буде допустимий діапазон нормативних результатів на 1 листопада того ж року?
K.8 Проведення випробування
К.8.1 За можливості, місце проведення вимірювання обирають таким, щоб вимірювальний прилад знаходився на відстані щонайменше 600 мм (24 дюйми) від будь-якого об'єкта, розташованого або виступаючого над місцем вимірювання, якщо наявність такого об'єкта може вплинути на результати вимірювання. Кожного разу, коли необхідно зробити виміри у певному місці, в якому не вдається досягти зазначеної відстані, наприклад, у траншеї, виконуйте операції відповідно до інструкцій коригування, що надані виробником.
К.8.2 Місце вимірювання підготовляють у такий спосіб:
К.8.2.1 Видаляють весь пухкий ґрунт або ґрунт із порушеною структурою, а також інший матеріал так, щоб оголилася поверхня матеріалу, який буде випробовуватися.
К.8.2.2 Ділянку поверхні, достатню за розмірами для розміщення вимірювального приладу, вирівнюють або зачищають до гладкого стану, так, щоб забезпечити максимальний контакт між вимірювальним приладом та матеріалом, що випробовується.
К.8.2.3 Глибина максимально допустимої порожнини під вимірювальним приладом не повинна перевищувати 3 мм (1/8 дюйма). Слід використовувати місцеві дрібні фракції або дрібний пісок для заповнення порожнин та одержання рівної поверхні за допомогою твердого прямого леза або іншого придатного інструменту. Товщина заповнювача не повинна бути більшою ніж приблизно 3 мм (1/8 дюйма).
К.8.2.4 Розміщення вимірювального приладу на поверхні матеріалу, який буде випробовуватися, має велике значення для точного вимірювання щільності. Оптимальними є умови, за яких досягається повний контакт між нижньою частиною вимірювального приладу та поверхнею матеріалу, який випробовується. Загальна площа заповнювача не повинна перевищувати приблизно 10 відсотків нижньої частини приладу.
К.8.3 Включають вимірювальний прилад та дають час для введення приладу в стабільний режим (розігрівають), враховуючи рекомендації виробника (див. К.7.3.1).
К.8.4 Процедура А – глибинний замір:
К.8.4.1 Обирають місце випробування, де вимірювальний прилад у положенні випробування буде знаходитися на відстані не менше ніж 150 мм (6 дюймів) від будь-якого вертикального виступу.
К.8.4.2 Роблять перпендикулярний до підготовленої поверхні отвір, використовуючи напрямний стрижень та провідник напрямного стрижня. Отвір повинен бути щонайменше на 50 мм (2 дюйми) глибшим за глибину планованого вимірювання і мати такий напрямок, щоб ведення зонду не викликало відхилів вимірювального приладу від площини підготовленої ділянки.
К.8.4.3 Позначають місце випробування для розміщення вимірювального приладу на ділянці вимірювання та співвідносять напрямок стрижня із отвором. Якщо є рекомендації виробника щодо цієї операції, слід скористатися ними.
К.8.4.4 Обережно виймають інструмент для утворення отвору, так, щоб не викривити отвір, не зіпсувати поверхню й не дати сипучому матеріалу потрапити до отвору.
Примітка 1. Необхідно бути обережним при підготовці отвору доступу в однорідних незв'язних сипучих ґрунтах. Порушення щільності оточуючих ґрунтів при утворенні отвору впливає на результати вимірювання.
К.8.4.5 Вимірювальний прилад встановлюють на матеріал, який буде випробовуватись, намагаючись створити максимальний контакт поверхонь, як це описано вище у К.8.2.4.
К.8.4.6 Вводять зонд у отвір на потрібну глибину. Легенько потягують зонд у зворотному напрямку, або край детектора, так, щоб задня сторона зонда була у безпосередньому контакті з поверхнею отвору на шляху проходження гамма-випромінювання.
Примітка 2. Рекомендується для безпеки не виводити зонд, який має у своєму складі радіоактивне джерело, за межі його захисного положення до того, як він буде розміщений на місці проведення випробування. Напрямляють зонд, якщо це можливо, так, Щоб він розмістився безпосередньо в отворі для випробування з його захисного положення.
К.8.4.7 Усі інші джерела радіоактивного випромінювання повинні розміщуватися на відстані щонайменше 9 м (30 фунтів) від вимірювального приладу, щоб не вплинути на результати вимірювання.
К.8.4.8 Якщо вимірювальний прилад має регулятор глибин, його встановлюють на таку саму глибину, як і зонд.
К.8.4.9 Фіксують та реєструють один або кілька показників щільності та вологості за одну хвилину. Знімають показник щільності ґрунту безпосередньо на місці та визначають його за допомогою кривої калібрування або заздалегідь складеної таблиці.
К.8.4.10 Знімають показник вологості безпосередньо або визначають його за допомогою кривої калібрування або заздалегідь складеної таблиці.
К.8.5 Процедура Б – процедура зворотного розсіювання або співвідношення зворотного розсіювання/інтервал випромінювання:
К.8.5.1 Встановлюють вимірювальний прилад у надійне положення (див. примітку 1).
К.8.5.2 Необхідно дотримуватися, щоб усі інші джерела радіоактивного випромінювання знаходилися на відстані не менше ніж 9 м (30 футів) від приладу і не впливали на результати вимірювання.
К.8.5.3 Встановлюють прилад у положення зворотного розсіювання ЗР.
К.8.5.4 Фіксують та реєструють одну або кілька груп показників щільності та вологості за одну хвилину. При використанні методу співвідношення зворотного розсіювання/інтервалу випромінювання дотримуються інструкцій виробника щодо налагодження вимірювального приладу. Знімають таку саму кількість показників за прийнятий період часу вимірювання у положенні інтервалу випромінювання, як і при стандартному положенні зворотного розсіювання. Визначають розрахунком співвідношення інтервалу випромінювання, діленням числа показників за хвилину, одержаних у положенні інтервалу випромінювання, на число показників за хвилину, одержаних при стандартному положенні. Багато приладів мають внутрішні механізми для автоматичного підрахунку співвідношення інтервалу випромінювання та щільності ґрунту.
К.8.5.5 На місці залягання знімають показник щільності та визначають його за допомогою кривої калібрування або заздалегідь складеної таблиці.
К.8.5.6 Знімають показник вологості та визначають його за допомогою кривої калібрування або заздалегідь складеної таблиці (див. К.8.6).
К.8.6 Введення поправки на вологість та частки, більші за допустимі розміри.
К.8.6.1 Для правильного користування вимірювальним приладом та одержання точних величин вологості та щільності сухого ґрунту необхідно у відповідних випадках вводити обидві поправки.
Перш ніж використати отримане за допомогою приладу значення вологості на будь-якому новому матеріалі, це значення слід перевірити порівнянням із іншим методом ASTM, наприклад, методами випробування згідно з D2216, D4643, D4944 або D4959. По мірі деталізації користувач повинен відібрати додаткові зразки з ділянки під вимірювальним приладом та виконати порівняльне випробування для підтвердження отриманих за допомогою вимірювального приладу значень вологості. Всі виробники вимірювальних приладів наводять процедуру для коригування значень вологості, отриманих за допомогою вимірювального приладу.
