---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

О снови та підвалини будинків і споруд

ҐРУНТИ

Метод лабораторного визначення ступеня морозної здимальності

ДСТУ Б В.2.1-13:2009

Введено: «ИМЦ» (г. Киев, просп. Краснозвездный, 51; т/ф. 391-42-10) 3

Київ

Мінрегіонбуд України 2010

ДСТУ Б В.2.1-13:2009

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Державне підприємство "Український державний головний
науково-дослідний і виробничий інститут інженерно-технічних і екологічних вишукувань
УкрНДІІНТВ"

РОЗРОБНИКИ: С. Алтухова, С. Воробйов, А. Дроздов, В. Дроздов, І. Закопайло (відповідальний виконавець), Г. Стріжельчик, канд. геол.-мін. наук (науковий керівник)

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ:

наказ Міністерства регіонального розвитку та будівництва України від 22.12.2009 р. № 666

3 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ГОСТ 28622-90)

Право власності на цей документ належить державі.

Цей документ не може бути повністю чи частково відтворений,

тиражований і розповсюджений як офіційне видання без дозволу

Міністерства регіонального розвитку та будівництва України

© Мінрегіонбуд України, 2010

Офіційний видавець нормативних документів у галузі будівництва і промисловості будівельних матеріалів

Мінрегіонбуду України

Державне підприємство "Укрархбудінформ"

II

ДСТУ Б В.2.1-13:2009 ЗМІСТ

с.

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Терміни та визначення понять 2

4. Загальні положення 2

5. Засоби випробування та матеріали 3

6. Відбір проб і підготовка зразків ґрунту 3

7. Проведення випробування 4

8. Обробка результатів випробування 4

9. Оцінювання похибки вимірювань 4

10. Вимоги безпеки 5

Додаток А

Журнал випробування ґрунту для визначення ступеня морозної здимальності ... 6

Додаток Б

Принципова схема установки для визначення ступеня морозної здимальності

ґрунтів 7

III

ДСТУ Б В.2.1-13:2009

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

О снови та підвалини будинків і споруд

ҐРУНТИ

Метод лабораторного визначення ступеня морозної здимальності

Основания и фундаменты зданий и сооружений

ГРУНТЫ

Метод лабораторного определения степени морозной пучинистости

Bases and foundations of buildings and structures

SOILS

Laboratory method for determination of frost-heave degree

Ч инний від 2010-10-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт поширюється на пилувато-глинисті, великоуламкові (із вмістом пилувато-глинистого заповнювача більше ніж 10 % від загальної маси), піщані (із вмістом часток дрібніше 0,05 мм більше ніж 2 % від загальної маси), біогенні та штучні фунти й установлює метод лабораторного визначення ступеня морозної здимальності при дослідженнях ґрунтів для будівництва.

Стандарт не поширюється на засолені ґрунти.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативні акти та нормативні документи:

ДБН В.2.1-10-2009 Об'єкти будівництва та промислова продукція будівельного призначення.
Основи та фундаменти будинків і споруд. Основи та фундаменти споруд. Основні положення
проектування

ДСТУ Б В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100-95) Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Класифікація

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Методи лабораторного визначення характеристик міцності та деформованості

ДСТУ Б В.2.1-8-2001 (ГОСТ 12071-2000) Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Відбирання, упакування, транспортування і зберігання зразків

ДСТУ Б В.2.1-17:2009 (ГОСТ 5180-84) Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Методи лабораторного визначення фізичних властивостей

СанПин 4607-88 Санитарные правила при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением (Санітарні правила при роботі зі ртуттю, її сполуками та приладами зі ртутним заповнювачем)

1

ДСТУ Б В.2.1-13:2009

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять:

3.1 ґрунт здимальний

Ґрунт, який при переході з талого у мерзлий стан збільшується в об'ємі внаслідок утворення кристалів льоду та має відносну деформацію морозного здимання ε_fh≥ 0,01 (ДСТУ Б В.2.1-2 (ГОСТ 25100))

3.2 ступінь морозної здимальності

Характеристика, що відображає здатність ґрунту до морозного здимання, виражається відносною деформацією морозного здимання ε_fh (ДСТУ Б В.2.1-2 (ГОСТ 25100))

3.3 деформація морозного здимання

Підняття поверхні шару ґрунту, що промерзає (ДБН В.2.1-10)

3.4 деформація морозного здимання відносна ε_fh

Величина, що дорівнює відношенню величини підняття ненавантаженої поверхні ґрунту до товщини шару, що промерзає (ДБН В.2.1-10)

4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

1. Ступінь морозної здимальності ґрунту визначають за значенням відносної деформації
   морозного здимання, яке отримують за результатами випробувань зразків ґрунту в спеціальних
   установках, які забезпечують проморожування зразка досліджуваного ґрунту в заданому темпе-
   ратурному та вологісному режимах, а також вимірювання переміщень його поверхні.

2. Ступінь морозної здимальності ґрунту в залежності від ε_fh наведений у таблиці 4.1.
   Таблиця 4.1

3. Випробування проводять на зразках ґрунту непорушеного складу із природною або зада-
   ною вологістю або на штучно приготовлених зразках із заданою щільністю та вологістю, значення
   яких установлюють програмою випробувань залежно від можливих змін водно-фізичних влас-
   тивостей ґрунту в процесі будівництва та експлуатації споруди.

4. Випробування проводять не менше ніж для трьох паралельних зразків досліджуваного
   ґрунту.

5. Значення ε_fh вираховують як середнє арифметичне результатів паралельних визначень.

У випадку, якщо різниця між паралельними визначеннями перевищує 30 %, кількість визначень необхідно збільшити.

4.6 У процесі підготовки, проведення та обробки результатів випробувань ведуть журнал,
форма якого наведена в додатку А.

2

ДСТУ Б В.2.1-13:2009

5 ЗАСОБИ ВИПРОБУВАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ

5.1 До складу установки для визначення відносної деформації морозного здимання входять:

• пристрій для створення, підтримки та контролювання заданих умов проморожування зразка
  ґрунту (верхня і нижня термостатовані плити, рідинний ультратермостат або термоелектрична
  батарея, термоконтактори, термопари тощо);

• механізм для вертикального навантаження зразка ґрунту (важільні, гідравлічні, пневматичні,
  електромеханічні преси тощо);

• пристрій для вимірювання вертикальних деформацій зразка ґрунту (прилади для автома-
  тичного запису деформацій, індикатор годинникового типу тощо);

• обойма для розміщення зразка ґрунту;

• пристрій, що забезпечує безперервний підток води до нижнього торця зразка ґрунту (піддон
  для обойми, заповнений капілярно-пористим матеріалом, і система подачі води);

• теплоізоляційний кожух.

Принципова схема установки наведена в додатку Б.

5.2 Конструкція установки повинна забезпечувати:

• проморожування зразка ґрунту за температури на верхньому його торці мінус (4 ±0,2) °С
  і при монотонному зниженні температури на нижньому торці зразка від плюс 1 °С до 0 °С,
  що забезпечується автоматичною підтримкою температури нижньої термостатованої плити плюс
  (1 ±0,2) °С;

• можливість вертикального навантаження зразка ґрунту тиском, який дорівнює тиску від
  власної ваги ґрунту на горизонті відбору проби, або тиском, що дорівнює передбачуваному тиску
  від постійних навантажень на ззаоддачниійй глибині, але не більше ніж 0,05 МПа (0,5 кгс/см²);

• термічний опір теплоізоляційного кожуха не менше ніж 0,8 м² • К/Дж.

5.3 Обойму циліндричної форми для розміщення зразка ґрунту виготовляють із малотепло-
провідного матеріалу (наприклад, органічного скла). Обойма повинна складатися з окремих кілець
заввишки від 2 см до 5 см, з'єднаних між собою, та мати внутрішній діаметр не менше ніж 100 мм
і висоту 150 мм.

5.4 У якості капілярно-пористого матеріалу для пзіодддчоинйа обойми може використовуватись
чистий дрібнозернистий пісок, корборунд тощо. Висота шару капілярно-пористого матеріалу має
становити 50 мм.

6 ВІДБІР ПРОБ І ПІДГОТОВКА ЗРАЗКІВ ҐРУНТУ

1. Відбір, упакування, транспортування та зберігання монолітів і проб ґрунту порушеного
   складу виконуються згідно з ДСТУ Б В.2.1-8 (ГОСТ 12071).

2. У випадку відбору ґрунту в мерзлому стані його попередньо розморожують під тиском, який
   дорівнює тиску від власної ваги ґрунту на горизонті відбору моноліту.

3. Зразки ґрунту, призначені для випробувань, повинні мати циліндричну форму діаметром не
   менше ніж 100 мм і висотою (150 ±5) мм. Розмір великоуламкових включень у зразку не повинен
   перевищувати 20 мм.

4. Зразок ґрунту непорушеного складу вирізують методом ріжучого кільця згідно з
   ДСТУ Б В.2.1-17 за допомогою металевої форми, внутрішні розміри якої відповідають розмірам
   зразка ґрунту. За допомогою пристосування для видавлювання зразок ґрунту виймають із форми й
   розміщують в обойму установки для випробувань згідно з 5.1. Нерівності поверхні зразка велико-
   уламкового ґрунту заповнюють матеріалом заповнювача того ж ґрунту.

5. Зразок ґрунту порушеного складу із заданими значеннями щільності та вологості
   готують у рознімних формах методом пошарового трамбування або під пресом відповідно до
   ДСТУ Б В.2.1-8 (ГОСТ 12071). Рознімною формою повинна служити обойма, що поміщається разом
   із ґрунтом в установку для випробувань. При виготовленні зразка внутрішню поверхню форми

3

ДСТУ Б В.2.1-13:2009

змазують тонким шаром технічного вазеліну або покривають шаром антифрикційного матеріалу (наприклад, поліетиленовою або фторопластовою плівкою).

6. Зразки, що штучно приготовлені з пилувато-глинистого ґрунту, попередньо проморожують
   та розморожують при підтоку води в ґрунт, який проморожується. Число циклів проморожування -
   відтавання повинно бути не менше ніж два.

7. Торцеві поверхні зразків мають бути пласкими та паралельними між собою й мати орієн-
   тацію, яка відповідає природному заляганню.

7 ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАННЯ

7.1 Зразок ґрунту в обоймі, змазаній всередині тонким шаром технічного вазеліну або покритій
шаром антифрикційного матеріалу, поміщають в установку на зволожений капілярно-пористий
матеріал піддона та проводять наступні операції:

• на верхній торець зразка встановлюють термостатовану плиту;

• перевіряють положення штока механізму для навантаження зразка стосовно центра зразка;

• установлюють прилад для вимірювання вертикальних деформацій зразка ґрунту;

• підключають систему безперервного підтоку води до зразка;

• до зразка ґрунту плавно прикладають навантаження, не допускаючи ударів, створюючи тиск
  згідно з 5.2;

• записують початкові показання приладів.

7.2 Установку поміщають у холодильну камеру та витримують за температури плюс (1 ±0,5) °С
не менше доби.

3. Включають автоматизовану систему для задания температурного режиму проморожу-
   вання зразка відповідно до 5.2.

4. Під час випробування через кожні 12 год знімають показання приладів для вимірювання
   вертикальної деформації зразка ґрунту та температури верхньої та нижньої термостатованих плит.

Примітка. Щоб уникнути переохолодження ґрунту через 12 год від початку випробування, необхідно викликати початок кристалізації вологи в зразку легким постукуванням по верхній термостатованій плиті.

7.5 Під час випробування необхідно стежити за безперервністю підтоку води до зразка.
Примітка. В обґрунтованих випадках допускається проведення випробувань без зволоження зразка

ґрунту. При цьому між зразком і капілярно-пористим матеріалом укладають вологонепроникну плівку.

7.6 Випробування припиняють при досягненні температури 0 °С на нижньому торці зразка.

7.7 Відразу після закінчення випробування'зразок виймають з обойми, розрізують уздовж
вертикальної осі, вимірюють фактичну товщину промерзлого шару (за винятком зони пластично-
мерзлого ґрунту) та описують його кріогенну текстуру.

8 ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАННЯ

Відносну деформацію морозного здимання зразка ґрунту ε_fh обчислюють з точністю до 0,01 за формулою:

9 ОЦІНЮВАННЯ ПОХИБКИ ВИМІРЮВАНЬ

Вимірювальні пристрої (прилади) повинні забезпечувати:

• вимірювання вертикальної деформації зразка ґрунту з похибкою не більше ніж 0,1 мм;

• вимірювання температури зразка ґрунту з похибкою не більше ніж 0,2 °С.

4

ДСТУ Б В.2.1-13:2009

10 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

1. До самостійної роботи з лабораторного визначення ступеня морозної здимальності до
   пускаються особи не молодше 18 років, що пройшли медичну комісію, навчання та атестовані за
   правилами технічної безпеки, пожежної безпеки, електробезпеки та охорони праці.

2. Виконання лабораторної роботи дозволяється за наявності засобів індивідуального
   захисту (бавовняний халат, гумові рукавички, захисні окуляри) та витяжної вентиляції.

3. На всіх ділянках робіт повинні бути попереджувальні написи та інструкції з експлуатації
   приладів.

4. При роботі зі ртутними термометрами необхідно додержуватись вимог СанПиН 4607-88.