Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 1 - ROADS, Second Edition 2020) - page 42

 

  Главная      Manuals     Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 1 - ROADS, Second Edition 2020)

 

Search            copyright infringement  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     40      41      42      43     ..

 

 

 

Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 1 - ROADS, Second Edition 2020) - page 42

 

 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

AASHTO 

Designation 

ASTM 

Designation 

Title 

 

ASTM C566 - 

13 

Standard Test Method for Total Evaporable Moisture 
Content of Aggregate by Drying 

 

ASTM C172 / 

C172M - 10 

Standard Practice for Sampling Freshly Mixed Concrete 

 

ASTM C231 / 

C231M - 10 

Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed 
Concrete by the Pressure Method 

 

ASTM C173 / 

C173M - 12 

Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed 
Concrete by the Volumetric Method 

 

ASTM C138 / 

C138M - 13a 

Standard Test Method for Density (Unit Weight), Yield, 
and Air Content (Gravimetric) of Concrete 

 

ASTM C1064 / 

C1064M - 12 

Standard Test Method for Temperature of Freshly Mixed 
Hydraulic-Cement Concrete 

 

ASTM C31 / 

C31M - 12 

Standard Practice for Making and Curing Concrete Test 
Specimens in the Field 

Table 4-2: Designations and titles for BS and BS EN standards that apply to concrete works 

BS

 

Designation

 

BS EN

 

Designation

 

Title

 

BS 1881-122:2011

 

 

Testing concrete. Method for determination of water 
absorption.

 

 

BS EN 206-

1.2000

 

Concrete: Specification, performance, production & conformity.

 

BS 8500-1- 

2006+A1:2012

 

 

Complementary British Standard to BS EN 206-1. Method of 
specifying and guidance for the specifier.

 

 

BS EN 998-1-

 

2010

 

Specification for mortar for masonry. Rendering and plastering 
mortar. 

 

BS EN 934-3 / 2003

 

 

Admixtures for concrete, mortar and grout. Admixtures for 
masonry mortar. Definitions, requirements, conformity, marking 
and labelling. 

 

BS 1305 / 1974

 

 

Specification for batch type concrete mixers (withdrawn)

 

 

BS EN 12390-1 / 

12

 

Testing hardened concrete. Shape, dimensions and other 
requirements for specimens and moulds 

 

 

BS EN 12390-2 / 

2009

 

Testing hardened concrete. Making and curing specimens for 
strength tests 

 

 

BS EN 12390-3 / 

2009

 

Testing hardened concrete. Compressive strength of test 
specimens

 

BS 4978 2007+A1 

2011

 

 

Visual strength grading of softwood. Specification. 

 

 

BS EN 338 /2009

 

Structural timber. Strength classes. 

 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

BS

 

Designation

 

BS EN

 

Designation

 

Title

 

BS 5756+A1/ 2011

 

 

Visual strength grading of hardwood. Specification.

 

 

BS EN 14081 

+A1 12

 

Timber structures. Strength graded structural timber with 
rectangular cross section. Machine grading; additional 
requirements for initial type testing.

 

4.3 

Materials 

All materials to be incorporated in the concrete work shall be as shown on the  Contract plans, as 
specified  herein,  as  may  be  specified  in  the  Particular  Specifications,  and  as  approved  by  the 
Engineer. 

Materials shall be delivered, stored, and handled so as to ensure the preservation of their quality 
and  their  fitness  for  the  work.  Materials,  even  though  approved  before  storage  or  handling,  may 
again be inspected and tested prior to use in the work. Stored materials shall be located so as to 
facilitate  their  prompt  and  easy  inspection.  All  storage  sites  shall  be  restored  to  their  original 
conditions at the Contractor's expense prior to acceptance of the work. 

Materials that fail to comply with the requirements of these Standard Specifications will be rejected 
by  the  Engineer  and  shall  be  removed  immediately  from  the  site  of  the  works,  unless  otherwise 
instructed by the Engineer. 

Rejected or unapproved materials shall not be incorporated into the work.   

4.3.1 

Portland Cement 

Unless  otherwise  specified  in  the  project  particular  specifications  or  other  sections  of  these 
specifications,  cementitious  materials  shall  be  Portland  cement  conforming  to  the  following 
requirements: 

1.  Type I as per ASTM C150 / C150M 

– 12 with the percentages of supplemental cementitious 

materials (GGBS or Fly Ash) as per table 4-16. 

2.  Where specified, Type II or Type V cement shall be as per ASTM C-150 /C150M and Type MS 

or  Type  HS  (Moderate  Sulphate  Resistance  or  High  Sulphate  Resistance)  as  per  ASTM 
C1157M. 

The following exceptions apply:  

a.  Bags shall contain 50kg ±1%; barrels or containers shall contain multiples thereof 

b.  Tricalcium aluminate (C

3

Al) shall not exceed 8% by weight, see Equation 1.   

c.  Alkalis shall not exceed 0.75% by weight, see Equation 2. If the content of alkali is greater than 

0.60%  in  Type  V  cement,  tests  shall  be  carried  out  according  to  ASTM  C227  with  the 
aggregates to be used 

Tricalcium aluminate (C

3

Al) shall be calculated per Equation 1.   

𝐶

3

𝐴𝑙 = 2.650𝐴𝑙

2

𝑂

3

− 1.692𝐹𝑒

2

𝑂

3

 

Equation 1: Tricalcium alumninate calculation 

Alkalis shall be calculated per Equation 2.   

𝐴𝑙𝑘𝑎𝑙𝑖𝑠 = 𝑁𝑎

2

𝑂 + 0.658𝐾

2

𝑂

 

Equation 2: Alikalis calculation 

Time of setting shall be determined by the Vicat test method, AASHTO T 131 or ASTM C191. 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

One brand of cement, as approved by the Engineer, shall be used for all concrete works throughout 
the  project  unless  otherwise  authorised  in  writing  by  the  Engineer.  Cement  of  different  types  or 
brands shall not be intermingled or used in the same batch. Sacked or bulk cement may be used; 
however, the use of fractional bags of sacked cement shall not be permitted unless the Contractor 
elects to weigh the cement into each batch. 

Cement entering the mixers shall not have a temperature that exceeds 45° C. 

Water-soluble chloride ion (Cl

-

) content totals within the mixed concrete shall not exceed 0.06 % by 

weight of cementitious material for prestressed concrete or 0.10 % by weight of cementitious material 
for  reinforced  concrete.  An  initial  evaluation  may  be  obtained  by  testing  individual  concrete 
ingredients for total chloride ion content per AASHTO T 260 and totalling these to determine the total 
water-soluble chloride ion (Cl

-

) or the total water-soluble chloride ion (Cl

-

) in accordance with ASTM 

C1218M. 

Processing addition amounts used shall comply with ASTM C465, and shall not exceed 1 % of the 
weight of Portland cement clinker and 3 % cement kiln dust by mass of the cement.  

In addition to ASTM C150 / C150M - 12, requirements of ASTM C465 shall be met when the following 
actions are taken:  

1.  Adding 1 % to 5 % of an inorganic processing addition, such as fly ash or ground granulated 

blast-furnace slag. Control cement shall be CC1 or CC2 

2.  Adding 1 % to 5 % inorganic processing addition and 1 % to 5 % limestone addition. Control 

cement shall be CC1 

When adding 1 % to 5 % limestone to a cement already containing an inorganic processing addition 
that  meets  ASTM  C465,  the  blended  cement  shall  meet  ASTM  C465  mortar/paste  testing 
requirements,  but  it  is  not  required  to  pass  the  fineness  tolerances.  Control  cement  shall  be 
composed of either CC1 or CC2.  

Control cement types shall be defined as follows:  

a.  CC1: Clinker + organic grinding aid that meets ASTM C465 + gypsum, 

b.  CC2: Clinker + organic grinding aid that meets ASTM C465 + gypsum + limestone that meets 

ASTM C465 mortar/paste requirements  

c.  CC3: Clinker + organic grinding aid that meets ASTM C465 + gypsum + inorganic processing 

addition that meets ASTM C465  

For cements with limestone additions, corrected percent limestone shall be reported to accurately 
reflect  the  total  amount  of  limestone  added.  Difference  between  background  or  baseline  loss  on 
ignition  (pre-limestone  addition)  and  the  total  loss  on  ignition  (after  limestone  addition)  shall  be 
reported as the corrected percent limestone.  

4.3.1.1 

Low-alkali Cement 

When the Particular Specifications require low-alkali cement, the percentage of alkalis in the cement, 
calculated per Equation 2, shall not exceed 0.60 % by weight. This limitation shall apply to all types 
of Portland cement. 

4.3.1.2 

Blended Hydraulic Cement 

Blended hydraulic cement may be used where shown in the Particular Specifications, or shown on 
the Contract plans.  Blended hydraulic cement may also be used as an option in limited applications 
by the Contractor, if the Contracto

r’s usage proposal is specifically approved by the Engineer.  As 

an alternative to the use of fly ash, ground granulated blast-furnace slag (GGBS) and cement as 
separate components, a blended hydraulic cementitious material may be used. 

When  both  GGBS  and  fly  ash  are  included  in  the  concrete  mix,  the  total  weight  of  both  these 
materials is limited to 35 % by weight of the total cementitious material.  

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

Blended  hydraulic  cement  shall  provide  either moderate  sulphate  resistance  (MS)  or  high  sulfate 
resistance (HS) and conform to AASHTO M 240, or ASTM C1157, except that the content of alkalis, 
calculated  per  Equation  2,  shall  not  exceed  0.75  %  by  weight,  and  except  that  the  content  of 
tricalcium aluminate, calculated per Equation 1, shall not exceed 8 % by weight. Source and weight 
of the fly ash or GGBS shall be certified on the cement mill test certificate and shall be reported as 
a percentage by weight of the total cementitious material. Fly ash or GGBS constituent content in 
the finished cement shall not vary more than ± 5 % by weight of the finished cement from the certified 
value.  

4.3.1.3 

Packaging and Marking 

Cementitious material shall be delivered to the site of the works in sealed bags or water-tight barrels 
bearing the manufacturer's name, cement type, date of manufacture, and mill test report number.  

4.3.1.4 

Sampling, Testing, and Acceptance 

Representative samples of each material, at least 1 kg in size of each colour and type of cementitious 
material  with  corresponding  mill  certificates  and  material  safety  data  sheets  (MSDS)  shall  be 
submitted by the Contractor for laboratory testing and evaluation and to the Engineer for approval. 

Each mixing facility or plant using Portland cement shall be equipped with a suitable means or device 
for  obtaining  a  representative  sample  of  the  cementitious  material.  This  device  shall  enable  the 
sample  to  be  readily  taken  in  proximity  to  the  cementitious  material  weigh  hopper  and  from  a 
container or conveyor holding only cementitious material. 

Cementitious material  shall  be  sampled  by  the  Engineer  during the  course  of  a  project  to  ensure 
continued  compliance.  Sample  material  may  be  taken  by  the  Engineer  from  the  plant,  terminal, 
transportation containers, concrete plants, and the site of the works to verify compliance with these 
Standard Specifications. Sampling, testing, and processing costs shall be borne by the Contractor. 

Cementitious material shall be accepted on the basis of the Engineer

’s approval of the Contractor’s 

material submittal.  A part or the whole of any consignment of cementitious materials may be rejected 
by the Engineer if the Engineer considers it unsuitable for use in the works.  

Cementitious  material  sources  shall  be  subject  to  the  Engineer's  approval,  which  shall  be  based 
upon the following items, furnished by the Contractor for all cementitious material batches delivered 
to site:  

1.  Manufacturer's  mill  test  report  number  indicating  full  conformance  to  these  Standard 

Specifications 

2.  Date of manufacture, certified by an independent agency in the country of origin.  

All shipments of cementitious material shall be identified by the applicable mill test report number.  

Contractor shall submit to the Engineer for acceptance monthly samples for all certified cementitious 
materials.  Monthly  samples  shall  be  received  by  the  15th  of  each  month.  Random  sampling  of 
materials for testing and random audits of test reports may be conducted by the Engineer. For each 
type of cementitious material, the Contractor shall submit the following to the Engineer:  

a.  Monthly mill certificate that shows the following:  

1.  Cementitious material meets the requirements of this specification 

2.  Minimum, maximum, and average values for equivalent alkalis obtained from quality control 

tests or a calculated value for maximum total alkali, based on a 95 % confidence level 

3.  Average tricalcium aluminate (C

3

Al) content for Type III (MS) cementitious material meets 

the requirements of ASTM C150 / C150M 

– 12 Table 2 

b.  Written notification of changes in clinker source or other major production changes  

c.  Annual test reports, if applicable, for the following:  

1.  ASTM C563  

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

2.  ASTM C1038M  

3.  ASTM C265 

4.  ASTM C1157 

d.  Test reports, if applicable, for processing additions using ASTM C465 

4.3.1.5 

Storage  

During  transport  and  storage,  the  cementitious  material  shall  be  fully  protected  from  rain  and 
dampness.  

Cementitious material shall be stored on the site of the works in a manner that permits easy access 
for inspection and identification. Storage areas and associated facilities shall be:  

a.  Perfectly  dry  and  waterproof,  to  provide  constant  protection  from  rain,  high-humidity 

atmosphere, and other factors that may promote deterioration of the cementitious material 

b.  Provided with temperature and humidity control devices 

c.  Large enough to hold the amount of cementitious material required for the largest unit to be 

cast 

d.  Erected with the floors raised well above the ground 

e.  Used exclusively for the storage of cementitious material 

f.  On or near the site of the works 

g.  Stacked with bags of cementitious material in piles not more than eight bags high  

h.  Easy to access, with free passage of at least 1 m between the cementitious material and the 

side walls and access ways between containers, such that every container is visible.  

i.  Organised such that each consignment of cementitious material is stored separately 

1.  Consignments shall be used in the order in which they are delivered 

2.  Each type, colour, and brand of cementitious material shall be located in a separate storage 

silo 

3.  Conveying equipment shall be required for each type and/or colour of cementitious material 

j.  Permanently equipped with Contractor-provided weighing machines that shall be for checking 

the weight of the cementitious material containers 

k.  Accessible by the Engineer at all times 

l.  Be dismantled and removed, the foundations broken up, and the site restored to its original 

condition by the Contractor 

m. Remain the property of the Contractor at the completion of the works 

Cementitious material that, in the opinion of the Engineer, contains lumps that shall not be pulverised 
in the mixer shall be rejected and removed from the site at the Contractor

’s own expense. Type II 

Portland cement stored by the  Contractor for longer than 60 days shall be held for retest. If tests 
show  the  cement  has  lost  strength  during  the  period  of  storage,  the  cement  may  be  rejected,  or 
sufficient  additional  cement,  as  determined  by  the  Engineer,  shall  be  added  to  the  mix  at  the 
Contractor

’s expense to overcome such loss.  

Cementitious  material  delivered  by  bulk  carriers  shall  be  stored  in  silos  made  for  cementitious 
material storage, and be suitable for the climatic conditions of the Emirate.  Cementitious material 
shall be handled in bulk by use of air-veyors, augerscrew conveyors, enclosed bucket, or enclosed 
belt conveyors. All operations for the handling of bulk cementitious material shall be by methods that 
prevent contamination of the cementitious material. Cementitious material storage silos with interior 
moisture control devices that keep the cementitious material dry and prevent premature hydration in 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

the  silos  shall  be  provided.  Silos  with  access  ladders  and  entry  ways  so  that  samples  can  be 
extracted from various levels of each silo for testing purposes shall be provided.  

4.3.2 

Fly Ash 

Fly  ash,  if  used,  shall  not  exceed  30  %  by  weight  of  the  total  cementitious  material  in  any  given 
concrete mix design. Fly ash shall conform to the requirements of AASHTO M 295 Class C or Class 
F, including optional chemical requirements as set forth in Table 2 of the standard, and with a further 
limitation that the loss on ignition shall be a maximum of 1.5 %. Fly ash and cement shall be added 
separately to the concrete mix at the batch plant. The cement used shall be Type I Portland cement 
unless otherwise specified. 

4.3.2.1 

Class C and Class F 

Classification of the fly ash shall be based on chemical composition. Both classes of fly ash shall 
meet all the physical and chemical requirements of both ASTM C 618 and the following Table 4-3: 

 

Table 4-3: Supplementary Class C and Class F specification requirements 

Item

 

Limit

 

Calcium oxide (CaO) variation in percentage points of CaO from the average of the 
last 10 samples (or less, if 10 have not been tested) must not exceed

 

± 4.0

 

Moisture content, maximum

 

2.0 %

 

Loss on ignition, maximum

 

3.0 %

 

Increase of drying shrinkage of mortar bars at 28 days, maximum

 

0.03 %

 

4.3.2.2 

Ultra-fine 

Ultra-fine  fly  ash  shall  conform  to  the  requirements  listed  above  for  Class  F  fly  ash,  with  the 
exceptions and additions listed in Table 4-4. 

Table 4-4: Additional ultra-fine specification requirements 

Item

 

Limit

 

Pozzolanic activity index

 

 

7-day, minimum

 

 

28-day, minimum 

 

85 % of control

 

95 % of control

 

Particle size distribution, as measured by laser particle size analyzer

 

 

particles less than 3.25 microns, minimum

 

 

particles less than 8.50 microns, minimum

 

50.0 %

 

90.0 %

 

Fineness, amount retained when wet-sieved on 45-

μm sieve, maximum

 

6.0 %

 

Moisture content, maximum

 

1.0 %

 

Loss on ignition, maximum

 

2.0 %

 

4.3.2.3 

Modified F 

Modified  F  fly  ash  shall  consist  of  Class  F  fly  ash  blended  by  grinding  with  no  more  than  10  % 
cementitious  material,  with  or  without  approved  accelerating  and  water-reducing  admixtures,  and 
conforming to the requirements listed above for Class F fly ash, with the exceptions and additions 
listed in Table 4-5. 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

Table 4-5: Additional Modified F specification requirements 

Item

 

Limit

 

Pozzolanic activity index

 

 

3-day, minimum

 

 

28-day, minimum

 

70 % of control

 

95 % of control

 

Alkali content, maximum

 

1.5 %

 

4.3.2.4 

Sampling, Testing, and Acceptance 

Representative samples, measuring at least 1 kg in size, of each colour and type of material shall 
be submitted by the  Contractor for laboratory testing and evaluation, with accompanying material 
safety data sheet (MSDS) information. Sampling shall be per ASTM C311. 

Fly  ash  shall  be  sampled  by  the  Engineer  during  the  course  of  a  project  to  ensure  continued 
compliance. Material from the plant, terminal, transportation containers, and the site of the works 
may be sampled by the Engineer to verify compliance with these standard specifications. 

Producers shall submit monthly samples for all types of fly ash. Monthly samples shall be received 
by the 15th of each month. Engineer reserves the right to conduct random sampling of the materials 
for  testing  and  to  perform  random  audits  of  test  reports.  Sampling,  testing,  and  processing  costs 
shall be borne by the source owner. 

Fly  ash  shall  be  accepted  on  the  basis  of  the  Engineer

’s  approval  of  a  request  for  approval  of 

materials. A part or the whole of any consignment of fly ash may be rejected by the Engineer if the 
Engineer  considers  it  unsuitable  for  use  in  the  works.  Fly  ash  sources  shall  be  subject  to  the 
Engineer

’s approval and based upon the following items furnished by the Contractor at all times:  

1.  Name, address, and contact information of the supplier 

2.  Name and location of the power plant 

3.  Coal origin and classification being used by the plant 

4.  Class of fly ash being collected 

Fly ash shall conform to ASTM C618 and these Standard Specifications.  

For each type of fly ash, monthly composite samples shall be submitted to the Engineer. Monthly 
samples shall be received by the 15th of each month. Engineer reserves the right to conduct random 
sampling of materials for testing and to perform random audits of test reports. Contractor shall submit 
the following to the Engineer: 

a.  Monthly mill certificate showing that the fly ash complies with these Standard Specifications 

b.  Monthly test report with the following information: 

1.  coal origin 

2.  test date 

3.  results  of  all  specified  physical  and  chemical  requirements,  except  available  alkalis,  but 

including “supplementary specification requirements” in the referenced standards  

c.  Monthly split sample from the same material used to generate the monthly test report 

Contractor shall notify the Engineer when a change in production occurs. This includes, but is not 
limited to, changes in a coal source or the major alteration of plant operations. 

4.3.2.5 

Storage on the Site of the Works 

Fly ash shall be stored in compliance with Article 4.3.1.5 of these Standard Specifications.  

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

4.3.3 

Ground Granulated Blast-furnace Slag  

When  used,  ground  granulated  blast-furnace  slag  (GGBS)  shall  be  65  %  by  weight  of  the  total 
cementitious material in any given concrete mix design. GGBS grades and the source and type of 
manufacturing facility shall be certified on the GGBS mill test certificate.  Cement and GGBS shall 
be added to the mix separately at the batch plant. The cement used shall be Type I Portland cement 
unless otherwise specified. The

 

Alumina content (AL

2

O

3

) of GGBS shall not exceed 14%. 

4.3.3.1 

Sampling, Testing, and Acceptance 

Sampling shall meet the requirements for sampling fly ash in Article 4.3.2.4, except that 2 samples, 
each at least 1 kg in size, shall be required.  

GGBS  shall  be  accepted  on  the  basis  of  the  Engineer

’s  approval  of  a  request  for  approval  of 

materials.  GGBS  shall meet  the  requirements  of  AASHTO  M  302, Grade  100  or Grade  120,  and 
reporting requirements shall consist of the producer providing the following: 

1.  Monthly mill certificate certifying that the GGBS meets the requirements of AASHTO M 302, 

Grade 100 or Grade 120 

2.  Written notification of any major production change 

4.3.3.2 

Storage on the Site of the Works 

GGBS shall be stored in compliance with Article 4.3.14.3.1.5. 

4.3.4 

Microsilica Fume 

When used, the microsilica fume shall be 5% by weight of the total cementitious material in any given 
concrete mix design. 

Microsilica fume is a hazardous substance. To avoid inhalation of the dust, microsilica fume shall 
only be accepted on the site of the works, stored, and used in the form of a slurry, called slurried 
microsilica fume. 

Slurried microsilica fume shall conform to the requirements of AASHTO M 307. An optional physical 
requirement for reactivity with cement alkalis set forth in Table 3 of the standard shall be required 
when slurried microsilica fume is being used as an alkali silica reaction (ASR) mitigation measure. 
ASR is an expansion mechanism that occurs over time in which the alkaline cement paste reacts 
with silica in the aggregate or other concrete constituents causing spalling, loss of strength, and even 
failure of the concrete. 

4.3.4.1 

Sampling, Testing, and Acceptance 

Sampling shall meet the requirements for sampling fly ash, per Article 4.3.2.4, except that 2 samples, 
each at least 1 kg in size, shall be required.  

Slurried microsilica fume will be accepted on the basis of the Engineer

’s approval of the Contractor’s 

material submittal. Slurried microsilica fume shall meet the requirements of AASHTO M 307, and no 
additional  reporting  shall  be  required  after  qualification,  except  that  the  producer  shall  inform  the 
Engineer in writing of any major change in operations.  

4.3.4.2 

Storage on the Site of the Works 

Silica fume shall be stored in compliance with Article 4.3.14.3.1.5.  

4.3.5 

Metakaolin 

Metakaolin may be used as an alternative for slurried microsilica fume. 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

4.3.5.1 

Sampling, Testing, and Acceptance 

Sampling shall meet the requirements for sampling fly ash, per Article 4.3.2.4, except that 2 samples, 
each at least 1 kg in size, shall be required.  

Metakaolin  shall  meet  the  requirements  of  ASTM  C311  and  ASTM  C618,  Class  N,  with  the 
modifications listed in Table 4-6. 

Table 4-6: Modified metakaolin specification requirements

 

Item

 

Limit 

Silicon  dioxide  (SiO2)  +  aluminium  oxide  (Al2O3)  +  iron  oxide  (Fe2O3), 
minimum 

85.0 % 

Available alkalis, maximum 

1.0 % 

Loss on Ignition, maximum 

3.0 % 

Fineness: amount retained when wet-sieved on 45-

μm sieve, maximum  

1.0 % 

Strength activity index, at 7 days 

85 % of control 

Increase of drying shrinkage of mortar bars at 28 days, maximum 

0.03 % 

Density variation in percentage points of density from the average of the last 10 
samples (or less, if 10 have not been tested) must not exceed  

± 5 

Tests and acceptance shall be per Article 4.3.2.4 except that metakaolin shall meet the requirements 
of ASTM C311 and these Standard Specifications, and no additional reporting shall be required after 
qualification, except that the Contractor shall inform the Engineer in writing of any major change in 
operations. 

4.3.5.2 

Storage on the Site of the Works 

Metakaolin shall be stored in compliance with Article 4.3.1.5.   

4.3.6 

Admixtures 

Admixtures are part of the mix design. All tests, including tests for compressive strength, shall be 
carried out for all concrete with admixtures. Any change to the brand or type of cementitious material 
shall require retesting of the concrete mix to ensure compliance with these Standard Specifications. 
Admixtures for use in concrete shall meet the specifications described in Table 4-7 and Table 4-8.  
Accelerators shall not be used, except as noted in Table 4-7. 

Table 4-7: Requirements for admixtures for concrete

 

Admixture

 

Specification (meet AASHTO or ASTM requirements)

 

Air-entrainer

 

AASHTO M 154 

 

ASTM C260M

 

Corrosion inhibitor

 

 

ASTM G109

 

Water reducer

 

AASHTO M 194M Type A 

 

ASTM C494M Type A

 

Set retarder

 

AASHTO M 194M  Type B 

 

ASTM C494M  Type B

 

*Accelerator

 

AASHTO M 194M  Type C 

 

ASTM C494M  Type C

 

Water reducer/set retarder

 

AASHTO M 194M  Type D 

 

ASTM C494M Type D

 

*Water reducer/accelerator

 

AASHTO M 194M  Type E 

 

ASTM C494M Type E

 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

Admixture

 

Specification (meet AASHTO or ASTM requirements)

 

High range water reducer

 

AASHTO M 194M  Type F and G 

 

ASTM C494M  Type F and G

 

*Only non-chloride accelerating admixtures shall be used. Accelerating admixtures are only allowed for 
use in the following applications: in controlled-density fill, in accordance with Article 

4.3.10.3  and  in 

Portland cement concrete pavement in accordance with Section 3.8.  

Table 4-8: Latex additive requirements

 

Property

 

Value

 

Total solids, minimum

 

47 %

 

pH

 

9.0 to 11.0

 

Brookfield viscosity (#No. 1 spindle @ 10rpm), maximum

 

60 MPa·s

 

Butadiene content

 

30 % to 40 %

 

Freeze-thaw stability, 2 cycles, maximum

 

0.1

 

Concrete admixtures shall be added to the concrete mix at the time of batching the concrete or in 
accordance with the manufacturer’s written procedure and as approved by the Engineer. Modified 
procedures shall not be used to add admixtures to the concrete until the Engineer has approved the 
modifications in writing.  

Use of admixtures shall conform to these additional requirements:  

1.  Admixtures shall contain less than 1 % chloride ion (Cl

-

) by weight of admixture 

2.  Air-entrained cement shall not be used to air-entrain concrete 

3.  Retarders shall not be used together with other admixtures in the same mix, unless approved 

by the Engineer 

4.  Retarders  used  by  the  Contractor  and  approved  by  the  Engineer shall  comply  with  the 

requirements of Type D, as specified in ASTM C494M 

5.  Any approved retarder in use shall be the responsibility of the Contractor, in strict accordance 

with the manufacturer's instructions  

6.  Fluid content of admixtures shall be considered in the determination of water-to-cement ratios 

Materials  shall  be  delivered  to  the  site  of  the  works  in  sealed  containers  labelled  with  the 
manufacturer’s name, the trade name of the product, the lot number, and shelf life of product, and 
the mix ratio if applicable. Containers shall be kept tightly closed when not in use.  

4.3.6.1 

Sampling, Testing, and Acceptance 

A 0.5 litre sample shall be submitted to the Engineer for testing and approval, with accompanying 
material safety data sheets, at least 10 days prior to use.  

Random sampling of approved certified materials for testing and performing random audits of test 
reports is the right of the Engineer, who may sample material from the manufacturing plant, the site 
of  the  works,  and  the  warehouse.  Sampling,  testing,  and  processing  costs  shall  be  borne  by  the 
source owner. 

Acceptance  of  admixtures  shall  be  based  on  the  manufacturer’s  certificate  of  compliance 
demonstrating conformance to these standard specifications and the fulfilment of the requirements 
of  Table  4-9.  Prior  to  the  use  of  any  admixture,  the  Contractor  shall  submit  to  the  Engineer  for 
approval evidence that all admixtures are compatible and will not adversely affect the air void system 
of  the  hardened  concrete  when  the  Contractor  is  proposing  to  use  admixtures  from  different 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

manufacturers. If the concrete requires air entrainment, the Contractor shall also submit evidence to 
the  Engineer  that  the  admixture  shall  not  adversely  affect  the  air  void  system  of  the  hardened 
concrete.  Test  results  complying  with  ASTM  C457M  shall  be  provided  as  evidence  to  satisfy  this 
requirement. 

Testing samples to verify compliance with this specification is the right of the Engineer. In cases of 
variance, the Engineer

’s tests shall govern.  

Concrete made with waterproofing admixtures shall have a percent absorption after immersion and 
boiling of less than 5.0 % at seven days and a volume of permeable voids less than 11.0 % at seven 
days, per ASTM C642.  

Table 4-9: Submittal for approval requirements for admixtures

 

Requirement

 

For materials 

except latex

 

For latex

 

Name and information of company contact personnel

 

 

 

Product name

 

 

 

Polymer description

 

 

 

Chloride content of the product with a statement that no chloride has 
been added during its manufacture

 

 

 

Copy of the manufacturer’s written procedure

 

 

 

Any proposed deviations from the manufacturer’s written procedures

 

 

 

Completed ASTM C494M or ASTM C260M test report from a certified 
independent laboratory

 

 

 

Specification targets and production tolerances for the following properties:

 

Viscosity (including test method and temperature reference)

 

 

 

Percent solids

 

 

 

pH

 

 

 

Specific gravity

 

 

 

Colour and appearance

 

 

 

Infrared spectrophotometry scan

 

 

 

Styrene/butadiene ratio

 

 

 

To maintain approval status, the Contractor shall submit to the Engineer for approval:  

  Semi-annual  notarised  certifications  in  June  and  December  stating  that  there  has  been  no 

chemical alteration of the product since its original submittal for approval 

  Any change in formulation or manufacturing process, which requires re-approval 

4.3.6.2 

Storage on the Site of the Works 

Admixtures shall be stored in accord

ance with manufacturer’s recommendations. Admixtures shall 

not be stored in direct sunlight, and they shall be prevented from freezing. 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

4.3.7 

Aggregates for Cementitious Material Concrete 

4.3.7.1 

General 

Aggregates shall consist of tough, hard, durable, and uncoated particles. All aggregates shall meet 
the requirements as specified herein or in the project particular specifications.  

To permit samples to be taken in the presence of an Engineer and Contractor representative, the 
Contractor  shall  advise  the  Engineer  of  sources  of  aggregates  sufficiently  in  advance  of  work. 
Samples of the aggregates shall be tested and approved by the representative prior to delivery to 
the site of the works. Approval of aggregate quality and gradation shall not waive the responsibility 
of the Contractor to fabricate concrete to the strength specified.  

Cementitious material concrete aggregates shall be manufactured from ledge rock, talus, or sand 
and  gravel  in  accordance  with  these  Standard  Specifications.  Material  from  which  concrete 
aggregate is manufactured shall meet the Los Angeles wear requirements for 500 revolutions, 35 % 
max per AASHTO T 96.  

A certificate from an approved laboratory shall be submitted by the Contractor to show the shrinkage 
characteristics  of  the  aggregate.  Drying  shrinkage  of  concrete  samples  made  from  each  of  the 
required three concrete mixtures for preparing the compressive- and flexural-strength samples shall 
not  exceed  0.04  %.  Shrinkage  per  AASHTO  T  160  shall  not  exceed  shrinkage  of  the  reference 
aggregate by more than:  

1.  130 % for prestressed concrete, concrete bridge decks, and slender columns;  

2.  150 % for other reinforced concrete members; and  

3.

  200 % for mass concrete substructures, unreinforced concrete head walls, and wing walls. 

 

Aggregates tested in accordance with AASHTO T 303 or ASTM C1260, with expansion greater than 
0.20 % undergo an alkali silica reaction (ASR) and shall require mitigating measures described in 
Article 4.3.7.7 below. Aggregates tested in accordance with ASTM C1293, with expansion greater 
than 0.04 %, are ASR and shall require mitigating measures as described in Article 4.3.7.7. ASR is 
an expansion mechanism that occurs over time in which the alkaline cement paste reacts with silica 
in the aggregate or other concrete constituents causing spalling, loss of strength, and even failure of 
the concrete. 

4.3.7.2 

Fine Aggregate 

Fine aggregate shall consist of natural sand or other inert materials, or combinations thereof, having 
hard, strong, durable particles and conforming to AASHTO M 6, except as otherwise indicated in 
these Standard Specifications. Fine aggregates shall be washed with fresh potable water. They shall 
be  free  from  extraneous  materials,  clay  balls,  organic  matter,  or  other  deleterious  material  in 
accordance  with  AASHTO  M  6,  Class  B,  including  the  reactive  aggregate  supplementary 
requirement, and these additional limitations:  

1.  Quantity of clay lumps shall not exceed 1.0 % by weight  

2.  Combined chlorides and sulphates shall not exceed 1,000 ppm by weight 

3.  Organic matter shall not be darker than the reference standard colour (organic plate No. 3) per 

AASHTO T 21, unless a darker colour is proved to be harmless per AASHTO T 71 and the 
compressive strength of the mortar at 7 and 28 days is at least 90 % that of a mortar prepared 
in the same manner with the same Type II cement and graded Ottawa sand having a fineness 
modulus of 2.40 ± 0.10 

Fine aggregate grading shall conform to the following requirements shown in Table 4-10: 

Table 4-10: Fine aggregate gradation, percent passing by weight

 

Sieve size (square mm)

 

Type 1 fine aggregate

 

Type 2 fine aggregate

 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

Allowable range

 

Allowable range

 

9.5

 

100

a

 minimum

 

100 minimum

 

4.75

 

95 to 100

a

 

95 to 100

 

2.36

 

68 to 86

a

 

-

 

1.18

 

47 to 65

a

 

45 to 80

 

0.600

 

27 to 42

a

 

-

 

0.300

 

9 to 20

b

 

10 to 30

 

0.150

 

0 to 7

b

 

2 to 10

 

0.075

 

0 to 2.5

b

 

0 to 2.5

 

a

Variation of 2 % under the minimum or over the maximum permitted on individual tests, provided the 

average of three consecutive tests is within specified limits. 

 

b

Variation of 0.5 % under the minimum or over the maximum permitted on individual tests, provided the 

average of three consecutive tests is within specified limits. 

 

Fine aggregate shall also be evaluated for the following:  

  Fineness: per AASHTO M 6 

  Soundness: per AASHTO M 6, using sodium sulphate 

  Sand equivalency: per AASHTO T 176, shall be at least 75 

4.3.7.3 

Coarse Aggregate 

Coarse aggregate shall be gravel, crushed stone,  or  other inert material or  combinations thereof, 
having  hard,  strong,  durable  pieces  free  from  adherent  coatings.  Coarse  aggregate  shall  be 
homogeneous, clean, and free from organic matter, mesh, alkaline, and extraneous or detrimental 
material. Mesh material often appears with natural occurring aggregates. Orders to wash the coarse 
aggregate may be made by the Engineer to remove deleterious material; or the Engineer may reject 
material that does not comply with these Standard Specifications. 

Coarse  aggregates  shall  meet  the  requirements  of  AASHTO  M  80,  Class  A,  including  the 
supplementary reactive aggregate requirement and except as otherwise indicated in these Standard 
Specifications. Coarse aggregate for cementitious material concrete shall conform to one or more of 
the standard size grading shown in Table 4-11, whose source is Table 1 in AASHTO M 43.   

Table 4-11: Grading of coarse aggregate for cementitious material concrete, allowable 

range, percent by mass

 

 

Nominal Maximum Aggregate Size (mm) 

 

Sieve size

 

(square mm)

 

37.5

 

25

 

19

 

12.5

 

9.5

 

50 

 

100 

 

-

 

-

 

-

 

-

 

37.5 

 

95 to 100

 

100

 

 

-

 

-

 

25.0 

 

-

 

95 to 100

 

100

 

-

 

-

 

19.0 

 

35 to 70

 

-

 

90 to 100

 

100

 

-

 

12.5 

 

-

 

25 to 60

 

-

 

90 to 100

 

-

 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

 

Nominal Maximum Aggregate Size (mm) 

 

Sieve size

 

(square mm)

 

37.5

 

25

 

19

 

12.5

 

9.5

 

9.5 

 

10 to 30

 

-

 

20 to 55

 

40 to 70

 

85 to 100

 

4.75 

 

0 to 5

 

0 to 10

 

0 to 10

 

0 to 15

 

10 to 30

 

2.36 

 

-

 

0 to 5

 

0 to 5

 

0 to 5

 

0 to 10

 

1.18 

 

-

 

-

 

-

 

-

 

0 to 5

 

In individual tests, a variation of 4 percentage points under the minimum or over the maximum shall be 
allowed if the average of 3 consecutive tests is within the required limits. 

 

Coarse  aggregate  shall  contain  no  piece  greater  than  2  times  the  maximum  sieve  size  for  the 
specified grading measured along the line of greatest dimension. 

If the Engineer approves, coarse aggregate may be blended from other sizes under the following 
conditions: 

a.  Resulting aggregate meets all requirements for the approved grading 

b.  Each size used makes up at least 5 % of the blend 

c.  Contractor supplies to the Engineer grading and proportions for the proposed sizes  

Amount of deleterious substances in coarse aggregate shall not exceed the limits given in AASHTO 
M 80 for Class A, with the following modifications:  

1.  Clay lumps shall not exceed 0.25 % by mass  

2.  For coarse aggregate with a single-face fracture content of at least 25 % by mass, material 

finer than the 0.075 mm sieve may increase to 1.5 % by mass. Fracture requirement shall be 
at least one fractured face and shall apply to the combined aggregate retained on the 4.75 mm 
sieve per AASHTO T 335 

3.  Pieces with specific gravity less than 1.95 shall not exceed 2.0 % by mass 

With the approval of the Engineer, reclaimed concrete aggregate may be used as coarse aggregate 
for hydraulic cement concrete in accordance with AASHTO MP 16.  

4.3.7.4 

Combined  Aggregate  Gradation  for  Cementitious  Material 
Concrete 

As  an  option  to  using  coarse-  and  fine-graded  aggregates  for  cementitious  material  concrete,  a 
combined  gradation  may  be  used.  Combined  aggregates  shall  consist  of  sand,  gravel,  crushed 
stone, or other inert material or combinations thereof, having hard, strong durable particles free from 
adherent  coatings.  Aggregates  shall  be  washed  to  remove  clay,  loam,  alkali,  organic  matter,  silt, 
bark, sticks, or other deleterious matter.  

Deleterious substances shall be limited to the amounts shown in Table 4-12.  

Table 4-12: Allowable combined aggregate contamination

 

Substance

 

Percent by mass

 

Clay lumps

 

0.3

 

Material finer than a 0.075 mm sieve

 

2.0

 

Pieces of specific gravity less than 1.95

 

2.0

 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

Shale

 

1.0

 

Organic matter, by colourimetric test,  shall not  be  darker  than the reference  standard colour (organic 
plate No. 3) AASHTO T 21 unless other tests prove a darker colour to be harmless. 

 

Los Angeles wear for material retained on the 4.75 mm sieve shall not exceed 35% after 500 revolutions, 
per AASHTO T 96.

 

Nominal maximum aggregate size is defined as the largest sieve size to retain between zero and 10 
% of the aggregate by mass. If a nominal maximum aggregate size is not specified, the Contractor 
shall determine the nominal maximum aggregate size. In no case shall the maximum aggregate size 
exceed:  

1.  One-fifth of the narrowest dimension between sides of the forms 

2.  One-third the depth of slabs  

3.  Three-fourths  of the minimum  clear  spacing  between  individual  reinforcing  bars,  bundles  of 

bars, or pre-tensioning strands. 

Combined  aggregate  shall  conform  to  the  requirements  of  Table  4-13,  based  upon  the  nominal 
maximum aggregate size. 

Table 4-13: Combined aggregate gradation based on nominal maximum aggregate size, 

percent by mass passing 

 

Sieve size

 

(square mm)

 

Nominal maximum aggregate size (mm)

 

37.5

 

25.0

 

19.0

 

12.5

 

9.5

 

4.75

 

50

 

100

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

37.5

 

87 to 

100*

 

100

 

-

 

-

 

-

 

-

 

25.0

 

-

 

82 to 100*

 

100

 

-

 

-

 

-

 

19.0

 

62 to 88

 

-

 

87 to 100*

 

100

 

-

 

-

 

12.5

 

-

 

57 to 83

 

-

 

81 to 100*

 

100

 

-

 

9.5

 

43 to 64

 

-

 

60 to 88

 

-

 

86 to 100*

 

100

 

4.75

 

29 to 47

 

34 to 54

 

41 to 64

 

48 to 73

 

-

 

68 to 100*

 

2.36

 

19 to 34

 

22 to 39

 

27 to 47

 

31 to 54

 

39 to 73

 

-

 

1.18

 

12 to 25

 

14 to 29

 

17 to 34

 

20 to 39

 

24 to 54

 

28 to 73

 

600 µm

 

7 to 18

 

8 to 21

 

9 to 25

 

11 to 29

 

13 to 39

 

16 to 54

 

300 µm

 

3 to 14

 

3 to 15

 

4 to 18

 

5 to 21

 

6 to 29

 

7 to 39

 

150 µm

 

0 to 10

 

0 to 11

 

0 to 14

 

0 to 15

 

0 to 21

 

0 to 29

 

75 µm

 

0 to 2.0

 

0 to 2.0

 

0 to 2.0

 

0 to 2.0

 

0 to 2.0

 

0 to 2.0

 

* = Nominal maximum size

 

Each  component  aggregate  may  be  sampled  by  the  Engineer  prior  to  introduction  to  the  weigh 
batcher. Each component shall be sieve analysed alone per AASHTO T 27. All material components 
shall  be  mathematically  re-combined  by  proportions  in  a  weighted  average  and  supplied  by  the 
Contractor. 

W

ORKS

 

 

Second Edition -SEP 2020 

 

4.3.7.5 

Lightweight Aggregate 

Lightweight aggregate shall conform to AASHTO M 195.  

4.3.7.6 

Aggregate for Kerb and Barrier 

Fine aggregates for kerb and barrier shall be uniformly graded up to a maximum size of 9.5 mm and 
shall contain sufficient fines to create the required surface finish. Coarse aggregates shall meet the 
requirements for Size 67 in Table 4-11.   

4.3.7.7 

Mitigation for Alkali Silica Reactive (ASR) Aggregate 

Alkali silica reaction (ASR) is an expansion mechanism that occurs over time in which the alkaline 
cement paste reacts with silica in the aggregate or other concrete constituents causing spalling, loss 
of strength, and even failure of the concrete. Mitigating measures for aggregates with expansions 
from 0.21 % to 0.45 %, when tested in accordance with AASHTO T 303 or ASTM C1260, may be 
accomplished by using low-alkali cement as per Article 4.3.1.1 above or by using 25 % Class F fly 
ash by total weight of the cementitious materials. Alternative mitigating measures may be submitted 
by the Contractor to the Engineer for approval test results per ASTM C1567 that demonstrate the 
mitigation, when used with the proposed aggregate, controls expansion to 0.20 % or less. To verify 
its  effectiveness, the  Engineer  may  test the  proposed  ASR  mitigation measure.  In the  event  of  a 
dispute, the Engineer

’s results shall prevail.  

Mitigating measures for aggregates with expansions greater than 0.45 % when tested in accordance 
with AASHTO T 303 or ASTM C1260 shall include the use of low-alkali cement per Article 4.3.1.1 
and may include the use of fly ash, lithium compound admixtures, ground granulated blast-furnace 
slag, or other material, as approved by the Engineer. Contractor shall submit evidence in the form of 
test results from ASTM C1567 to the Engineer that demonstrate the proposed mitigation, when used 
with  the  aggregates  proposed,  will  control  the  potential  expansion  to  0.20  %  or  less  before  the 
aggregate source may be used in concrete. Engineer may test the proposed ASR mitigation measure 
to verify its effectiveness. In the event of a dispute, the Engineer

’s results shall prevail.  

ASTM C1293 sampling and testing must be coordinated through the  Engineer. Cost of sampling, 
testing, and processing shall be borne by the Contractor. 

4.3.7.8 

Tests and Acceptance 

Aggregates for use in hydraulic cement concrete shall be tested per the following standards:  

Table 4-14: Acceptance tests for coarse and fine aggregate

 

Material attribute

 

Standard

 

Compressive strength

 

ASTM C39M or AASHTO T 22

 

Organic impurities

 

ASTM C40M or AASHTO T 21

 

Mortar strength

 

ASTM C87M or AASHTO T 71

 

Soundness

 

ASTM C88 or AASHTO T 104

 1

 

Coal and lignite

 

ASTM C123M or AASHTO T 113

 

Sieve analysis

 

ASTM C136 or AASHTO T 27

 

Coarse aggregate shall withstand at least five cycles of immersion and drying in both sodium sulfate and 

magnesium sulfate solutions, as prescribed in the soundness test, and shall show an average weight loss 
of not more than 12 %.

 

Previously approved materials may be rejected if subsequent tests do not reflect compliance with 
the requirements of the specified standards. 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     40      41      42      43     ..