Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 2 - ROAD STRUCTURES, 2020) - page 13

 

  Index      Manuals     Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 2 - ROAD STRUCTURES, 2020)

 

Search            copyright infringement  

 

   

 

   

 

Content      ..     11      12      13      14     ..

 

 

 

Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 2 - ROAD STRUCTURES, 2020) - page 13

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 24-34 

C

HAPTER 

24:

 

P

AINTING

 

 

First Edition -January 2018 

 

Painting system shall consist of all coating system materials, including primers, intermediate or top 
coats, and other materials applied as surface treatment of concrete. 

24.7.1 

General Requirements for Concrete Painting 

All  materials  shall  be  from  a  specialized  manufacturer  whose  products  have  proven  to  be  highly 
satisfactory  in  similar  works.  The  concrete  protection  system  shall  have  a  valid  British  Board  of 
Agreement (BBA) Certificate (or equally recognized certification). 

The paint system shall be recommended by the manufacturer for the specific use intended and it 
shall be applied in full accordance with the manufacturer's instructions.  

The paint manufacturer shall provide evidence, in the form of relevant, independent test certification 
prior  to  approval,  that  proposed  coatings  are  sufficiently  durable  against  temperature,  humidity, 
ultraviolet (UV) light, and salt exposure. The manufacturer shall retest the coats to verify durability if 
found necessary and requested by the Engineer. 

The concrete protection system shall have a minimum 10 year warranty for both the coating and its 
application provided to the satisfaction of the Engineer. 

The Contractor, when submitting for approval of the Paint proposed to be used, shall enclose also a 
list of works, executed in the Gulf Region, in which the same make of paint was successfully used.  

Consequently the following Specifications are meant to give the necessary information which shall 
enable the Contractor to identify the works to be carried out and the material and equipment to be 
proposed for the Engineer's approval.  

The  paint  shall  be  applied  by  an  applicator  approved  by  the  manufacturer.  The  Contractor  shall 
submit to the Engineer for approval the name of the proposed paint applicator and evidence that the 
applicator  has  successfully  completed  similar  structural  painting  and  coating  projects  over  the 
preceding  five  years.  The  applicator  shall  verify  this  experience  by  citing  at  least  two  projects 
comparable to the Project that have been successfully accomplished. The approved applicator shall 
prepare a method statement for substrate preparation, including covering materials and methods, 
coating  application,  quality  assurance  (QA),  and  quality  control  (QC).  The  material  manufacturer 
shall endorse this method statement.  

The manufacturer  or supplier  shall provide  technical representative as an  expert supervisor of all 
painting work undertaken. 

Prior to applying the system in the works, trial applications shall be carried out on trial panels made 
by  the  Contractor.  The  trials  shall  demonstrate  the  method  proposed  for  applying  the  system, 
coverage,  coating  thickness,  colour  and  final  appearance  of  the  coating.  Representatives  of  the 
coating manufacturers shall be present at the trials and the surface preparation and application of 
the coatings shall be carried out in accordance with their recommendations. The Contractor shall, at 
his own expense, surface coat as many panels as required to satisfy the Engineer that the panel, 
when accepted, will form the standard against which the corresponding coating in the works will be 
judged.  No  application  of  the  coating  in  the  works  shall  be  undertaken  until  trials  have  been 
completed to the Engineer's satisfaction. 

The Contractor shall not proceed with the surface finish or making good concrete surfaces until he 
has received the Engineer's permission to do so and he shall not apply cement slurry or mortar or 
any  other  coating  to  the  concrete  surfaces  from  which  the  shuttering  has  been  struck  until  the 
concrete has been inspected and approved by the Engineer. 

The Contractor shall, on the written instruction of the Engineer, remove and reconstruct any such 
portion  of  the  work  which,  in  the  opinion  of  the  Engineer,  is  unsatisfactory  as  regards  quality  of 
concrete,  incorrect  dimension  of  the  cast  portion,  badly  placed  or  insufficient  reinforcement, 
honeycombing or other such cause as shall render the construction not up to the standard required 
and which, in the opinion of the Engineer, may prejudicially affect the strength or durability of the 
construction. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 24-35 

C

HAPTER 

24:

 

P

AINTING

 

 

First Edition -January 2018 

 

To protect passing traffic and adjacent surfaces from unintentional paint application, the Contractor 
shall provide protective shields, drop cloths, masking, and other protective covering devices. These 
devices shall protect surfaces that are not to be painted and shall meet the approval of the Engineer. 
Misapplied paint  on  unspecified surfaces shall be completely removed using compounds  that are 
recommended by the paint manufacturer. 

Bearing devices, painted steel surfaces, exposed bituminous materials and joint sealants adjacent 
to members to be painted shall be masked off. All masking shall be removed following completion of 
painting process. 

24.7.2 

Paint Test Areas for the Engineer’s Approval 

The  Contractor  shall  furnish  a  coat  color  conform  to  FED-STD-595B  or  Classic  RAL  System  as 
approved by the Owner. The Contractor shall provide the Engineer with color chips from the paint 
supplier.  Based  on  the  Owner  selection  of  colours  the  manufacturer  shall  prepare  test  areas  for 
inspection an

d final approval by the Owner. The Owner’s acceptance of colours, tones, glosses, and 

aesthetic appearance shall be based on observing samples of varying colours, tones, and glosses. 

The  Contractor  shall  prepare  and  paint  test  areas  of  at  least  5  square  metres  in  at  least  four 
inconspicuous locations on the structure to be painted, as directed by the Engineer. The Contractor 
shall use these test areas to determine absorption rates, achieve colour uniformity, and prove the 
suitability  of  the  application  technique.  The  Contractor  shall  conduct  tests  under  the  direct 
supervision of a technical representative who is familiar with appropriate application techniques for 
the specific coating being applied. 

The Engineer's approval must be obtained prior to applying the coating system in the works. Before 
approval is given, the Engineer will need to be satisfied as to the following: 

a.  All  construction  work  in  the  immediate  vicinity  of  the  structure  to  be  coated  has  been 

completed.  

b.  The surface preparation of the structure has been completed.  
c.  The whole of the structure can be coated in a continuous operation with paint from the same 

batch.  

d.  Adequate  measures  have  been  taken  to  protect  the  property  of  third  parties,  including 

vehicles from coating splatters.  

e.  The  weather  conditions  are  in  accordance  with  the  coating  manufacturer's  directions  for 

coating applications.  

f.  The timing of all coating operations. 

24.7.3 

Project and Weather Conditions 

All materials shall be delivered to the jobsite in original, new, and unopened packages and containers 
bearing the following information:  

  Manufacturer's name and label 

  Name of the material 

  Stock number 

  Date of manufacture 

  Contents by volume for major constituents  

  Thinning and application instructions 

  Colour number and name 

Paints shall be applied only when surface temperatures and the surrounding air temperatures are 
between  10°  C  and  32°  C,  unless  otherwise  permitted  by  the  paint  manufacturer  in  printed 
instructions. 

Unless a paint manufacture’s printed instructions permit painting in such conditions and the Engineer 
approves such activity, the Contractor shall not apply paint under any of the following conditions: 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 24-36 

C

HAPTER 

24:

 

P

AINTING

 

 

First Edition -January 2018 

 

  In rain, fog, or mist 

  When the relative humidity exceeds 85% 

  When surfaces to be painted are damp or wet.  

At  the  time  of  applying  paint,  the  concrete  surface  must  be  dry  as  per  ASTM  D4263  -  83(2012). 
However, a  moisture level  of  2.5%  or  less may be acceptable by the Engineer  depending on the 
paint manufacturer's specification. In this case, the Contractor shall use the radio frequency method 
to measure the moisture content in concrete, with other non-destructive measurement technique as 
approved by the Engineer. The results shall be compared for accuracy and submitted to the Engineer 
for approval.  

24.7.4 

Surface Preparation and Application 

The Contractor shall prepare surfaces and paint the 

structure’s exposed surfaces in compliance with 

the Contract plans, the specifications in this chapter, and any directions from the Engineer. 

On concrete surfaces that extend into earth, concrete paint shall extend at least 150 mm below the 
finished grade. The Contractor must also propose a proper paint termination edge protection to the 
Engineer for approval. 

The  Contractor,  who  shall  perform  all  work  to  complete  painting,  must  provide  all  necessary 
materials, labour, tools, equipment, and appurtenances. 

The surface cracks, if any, need to be verified to determine if the cracks are wet or dry cracks and 
the repair methodology shall be to suit the crack criteria as approved by the Engineer. Horizontal 
and vertical cracks are to be treated with specific method statements/ITP (Inspection and Test Plan) 
all as approved by the Engineer. 

Conditions deemed detrimental to the proper and timely completion of the work by the  Contractor 
shall be reported to the Engineer, in writing. Work shall not proceed until the Contractor has corrected 
unsatisfactory conditions in a manner that is acceptable to the Engineer. 

Before  painting,  the  Contractor  shall  prepare  and  clean  all  surfaces  in  strict  accordance  with  the 
manufacturer’s  instructions  and  as  specified  herein.  Preparation  and  cleaning  of  surfaces  shall 
include,  but  not  be  limited  to,  the  removal  of  dust,  dirt,  rust,  scale,  oil,  and  grease  by  manual  or 
mechanical methods. Prior to any paint application, surfaces shall be inspected by the Contractor 
and the Engineer to ensure that they are free of any cracks that could be detrimental to the structural 
member and that they are suitable for the formation of a durable paint film. 

All hardware, hardware accessories, machined surfaces, plates, and similar items shall be covered 
to protect them from the painting operation. Details for protection shall be submitted to the Engineer 
for approval prior to application. 

Painting  and  cleaning  operations  shall  be  scheduled  to  prevent  contaminates  from  the  cleaning 
process from falling onto wet or newly painted surfaces. 

All paints shall be applied in accordance with the manufacturer’s directions. 

All  paints  shall  be  applied  using  rollers.  Spray  painting  shall  not  be  permitted.  The  first-coat 
application shall be applied to the cleaned, pretreated or otherwise prepared  surface, as soon as 
practical after the preparation, and before subsequent surface deterioration. 

Where there is evidence of defects or unsealed areas in the first application, the surfaces shall be 
repaired, grouted, and resealed or primed again to the satisfaction of the Engineer. 

A prime coat of material shall be applied by the  Contractor to all surfaces that are required to be 
painted or finished, and that have not been prime-coated by an earlier application. 

Additional coats of paint shall be applied when undercoats, stains, or other conditions show through 
the final coat of paint. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 24-37 

C

HAPTER 

24:

 

P

AINTING

 

 

First Edition -January 2018 

 

The Contractor shall ensure that all surfaces, including edges, corners, and crevices receive a dry 
film thickness equivalent to that of the flat surface. 

Sufficient  time  between  successive  coats  shall  be  allowed  by  the  Contractor  to  permit  drying. 
Previous coats shall have dried to a state where it feels firm, does not deform or feel sticky under 
moderate thumb pressure, and when the application of another coat of paint will not cause lifting or 
loss of adhesion of the undercoat. 

24.7.5 

Paint Materials 

Materials  for  painting  shall  be  as  specified  herein.  Thinners,  driers,  and colour  pigments  shall  be 
manufactured, finished, or approved by the accepted manufacturer for use with his products. 

Paint  materials  shall  be  handled,  stored,  mixed,  and  applied  in  compliance  with  the 
recommendations  of  the  manufacturer.  In  the  event  it  appears  that  conflicts  exist  between  such 
recommendations and the Contract documents, the Contractor shall refer the matter to the Engineer 
for clarification. 

The  following  are  the  specifications  for  the  coating  systems  for  use  on  concrete  surfaces  on  the 
Project. 

If any cracks observed have no structural significance, and would allow for any thermal cracks etc. 
in the future, a suitable crack bridging surface coating conforming to BS EN 1504-9:2008 shall be 
used as approved by the Engineer. This will safeguard the structure in unnoticed durability issues. 

24.7.5.1 

Exposed Concrete Surfaces  

The coatings shall be pigmented water based, aliphatic acrylic polymer based elastomeric coatings 
providing  a  barrier  to  water,  carbon  dioxide,  oxygen,  airborne  acidic  gases,  chloride  ions  and 
sulphates but with the ability to allow the outward passage of water vapour which may otherwise 
become  entrapped.  The  coating  shall  be  completely  opaque,  and  shall  have  very  high  U.V. 
resistance. Solvent based coating may be used with proper justification if approved by the Engineer. 

The minimum physical properties of the coating system shall be:  

  Weight per litre: 1.23 kg.  

  Solids by weight: 

64%  

  Solids by volume: 50%  

  The total dry film thickness of the coating shall not be less than 250 microns for aboveground 

structures, and 300 microns for belowground structures. The Coating shall be applied in two 
coats on a Silane/Siloxane, impregnating, internal-membrane forming, concrete clear sealant 
primer. 

The minimum performance test requirements for the coating system and primer shall be as shown 
in Table 24-12 and Table 24-13. 

Table 24-12: Pigmented elastomeric aliphatic acrylic coating for exposed concrete surfaces 

Property 

Value 

Method 

CO

2

  diffusion  resistance  (DIN 

53122-1  (2001-08)) 

–  Equivalent 

Air Layer Thickness 

> 175 metres 

Taywood method 

CO2 diffusion resistance - 
Equivalent thickness of 30MPa 
concrete. 

> 500 mm 

Taywood method 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 24-38 

C

HAPTER 

24:

 

P

AINTING

 

 

First Edition -January 2018 

 

Property 

Value 

Method 

Water vapour diffusion resistance 

Sd  Value  =  1.0m  at  200 
microns DFT 

BS  3177:1959,  Taywood 
method 

Chloride ion diffusion coefficient 

No  chloride  ion  diffusion  after 
600 days immersion 

BS  3177:1959,  Taywood 
method 

Reduction in Water Absorption 

 82 percent 

ASTM C642 - 06 

Colour Retention 

No  Visible  colour  change  after 
2,500  hour  of  accelerated 
weathering of sample 

Taywood method 

Reduction in Chloride Ion 
Penetration 

 92 percent 

AASHTO  T  277-07  (2011) 
(ASTM C1202 

– 12) 

Adhesion 

 2 N/mm

on concrete or 90% 

failure in concrete surface 

ASTM D4541 - 09e1 

Abrasion Resistance 

 25 mg/1,000 cycle 

ASTM D4060 - 10 

Tear resistance  

 15N/mm 

ASTM D624 - 00(2012) 

Tensile Strength 

5 MPa 

ASTM D412 - 06a(2013) 

Crack Bridging 

 2 mm (at 40°C) 

BRE method 

Freeze-Thaw Salt Scaling, 50 
cycles (ASTM C672) 

Unaffected 

ASTM C672 / C672M - 12 

Resistance to Salt, Alkalis, and 
Acids 

Resistant 

 

Application Method 

Roller 

 

Table 24-13:  Silane/Siloxane primer for exposed concrete surfaces 

Property 

Value 

Method 

Nonvolatile Content (Vol.) 

5% to 10% 

 

Reduction in Absorption 

 80% 

BS 1881-122:2011 

Moisture-Vapour Transmission 

 220 g/m

2

 / Day

 

 

Reduction in Cl ion Penetration  

90% 

BS 1881-124:1988 

Reduction in absorption for the whole system shall be equal to or better than 95%. Adhesion of the 
whole system to concrete shall be ≥ 2 MPa or 90% failure in concrete surface. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 24-39 

C

HAPTER 

24:

 

P

AINTING

 

 

First Edition -January 2018 

 

24.7.5.2 

Concrete Surfaces in Splash Zones 

The coatings shall be pigmented water based, aliphatic acrylic polymer based elastomeric coatings 
conforming to the requirements of Article 24.7.5.1. Solvent based coating may be used with proper 
justification if approved by the Engineer. 

The  total  dry  film  thickness  of  the  coating  shall  be  350  microns  applied  in  two  coats  on  a 
Silane/Siloxane,  impregnating,  internal-membrane  forming,  concrete  clear  sealant  primer 
conforming to the performance test requirement of Table 24-13. 

Adhesion of the whole system to concrete after 500 hours in salt water shall be ≥ 2 MPa as per 
ASTM D4541 - 09e1or 90% failure in concrete surface. The whole system shall have no blistering, 
peeling or disbonding when immersed in deionised water for 30 days at 24°C. Reduction in Water 
Absorption shall be 99% as per ASTM C642 

– 06. Reduction in Chloride Ion Penetration shall be 

97% as per AASHTO T 277-07 (2011) (ASTM C1202 

– 12). 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 24-40 

C

HAPTER 

24:

 

P

AINTING

 

 

First Edition -January 2018 

 

I

NDEX

 

adjacent property, 24-2 
Adjacent surfaces, 24-2 
aluminium, 24-1, 24-4, 24-32, 24-33 
blast cleaning, 24-3, 24-19, 24-21, 24-26 
bottle brushes, 24-4 
Brush application, 24-25 
calibration, 24-28 
chromium, 24-1, 24-10 
cleaning products, 24-2 
coat color, 24-10, 24-14, 24-15, 24-35 
coating systems, 24-10, 24-12, 24-17, 24-29, 

24-30, 24-37 

cold weather, 24-3 
condensation, 24-15, 24-24, 24-27 
contamination, 24-2, 24-13, 24-23, 24-27 
corrosion,  24-1,  24-12,  24-17,  24-19,  24-21, 

24-33 

Cyclic exposure, 24-16 
dehumidification, 24-3 
deleterious material, 24-2, 24-30 
deterioration, 24-1, 24-22, 24-36 
disfigurement, 24-2, 24-9 
engineering controls, 24-3 
galvanized, 24-1, 24-13, 24-14, 24-16, 24-18, 

24-30 

gravity convection oven, 24-22 
H and Pipe pilings, 24-31 
hazardous material, 24-1, 24-2 
incompatibility, 24-17 
independent test laboratory, 24-2 
ingredients, 24-23, 24-25 
lead, 24-1, 24-10, 24-24, 24-25, 24-33 
Machine-finished, 24-26 

Magnetic Gages, 24-27, 24-28 
mechanical methods, 24-23, 24-36 
notarized statement, 24-31 
outdoor exposure testing, 24-10 
paint debris, 24-2 
paint manufacturer, 24-3, 24-10, 24-24, 24-32, 

24-34, 24-35 

painting operations, 24-1, 24-2 
Painting services, 24-1 
pressurized water, 24-19 
Protective devices, 24-1 
regulations, 24-1, 24-10, 24-19 
removed material, 24-2 
Salt fog, 24-16 
sheepskin daubers, 24-4 
Shop painting, 24-26 
site hazards, 24-2 
solvent cleaning, 24-19 
spray application, 24-25 
spray equipment, 24-3 
steel sheet, 24-31 
structural iron and steel, 24-1, 24-9, 24-12, 24-

17, 24-18 

surface preparation, 24-2, 24-3, 24-17, 24-22, 

24-26, 24-34, 24-35 

surface temperatures, 24-35 
test area, 24-17 
Thinning, 24-23, 24-35 
volatile organic compounds, 24-10 
waste materials, 24-1 
water based, 24-37, 24-39 
workers, 24-2 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS 

PART 2 

ROAD STRUCTURES 

 

CHAPTER 25 - BEARING DEVICES 

 

 

 

 

 

 

 

DOCUMENT NO: TR- 

FIRST EDITION 

JANUARY 2018

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page i 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

 

Chapter 25: Bearing Devices 

T

ABLE OF 

C

ONTENTS

 

Table of Contents............................................................................................................................. i

 

List of Tables .................................................................................................................................. iii

 

25

 

Bearing Devices .............................................................................................................. 25-1

 

25.1

 

Reference Standards and Codes ................................................................................. 25-1

 

25.2

 

Working Drawings for Bearing Devices ........................................................................ 25-5

 

25.3

 

Special Design Requirements for Bearing Devices ...................................................... 25-6

 

25.3.1

 

Horizontal Restraint for Bearing Devices .............................................................. 25-6

 

25.3.2

 

Characteristic Requirements for Fuse Links .......................................................... 25-6

 

25.3.3

 

Lift-off Tolerance of Primary Bearings ................................................................... 25-6

 

25.3.4

 

Characteristic Requirements for Viscous Dampers ............................................... 25-6

 

25.3.5

 

Pot Type Bearings - Guided Expansion and Fixed Bearings ................................. 25-7

 

25.4

 

Materials for Bearing Devices ...................................................................................... 25-8

 

25.4.1

 

Rolled Steel for Bearing Devices .......................................................................... 25-8

 

25.4.2

 

Steel Laminates for Bearing Devices .................................................................... 25-8

 

25.4.3

 

Cast Steel for Bearing Devices ............................................................................. 25-8

 

25.4.4

 

Forged Steel for Bearing Devices ......................................................................... 25-8

 

25.4.5

 

Stainless Steel for Bearing Devices ...................................................................... 25-8

 

25.4.6

 

Elastomeric Bearings ............................................................................................ 25-8

 

25.4.6.1

 

Properties of Elastomeric Bearings ................................................................ 25-9

 

25.4.6.2

 

Fabric Reinforcement for Elastomeric Bearings ........................................... 25-13

 

25.4.6.3

 

Bond for Elastomeric Bearings ..................................................................... 25-13

 

25.4.7

 

Pot and Disc Bearings ........................................................................................ 25-13

 

25.4.7.1

 

Steel for Pot and Disc Bearings ................................................................... 25-13

 

25.4.7.2

 

Stainless Steel for Pot and Disc Bearings .................................................... 25-13

 

25.4.7.3

 

Elastomeric Rotational Element for Pot Bearings ......................................... 25-13

 

25.4.7.4

 

Lubricating Elastomer for Pot Bearings ........................................................ 25-13

 

25.4.7.5

 

Sealing Rings for Pot Bearings .................................................................... 25-13

 

25.4.7.6

 

Polytetrafluorethylene Sheets & Strips for Pot and Disc Bearings ................ 25-14

 

25.4.7.7

 

Polyether urethane Structural Element for Disc Bearings ............................. 25-14

 

25.4.8

 

Rocker and Roller Bearings ................................................................................ 25-14

 

25.4.9

 

Spherical Bearings .............................................................................................. 25-14

 

25.4.10

 

Masonry, Sole, and Shim Plates for Bearings ..................................................... 25-15

 

25.4.11

 

Polytetrafluorethylene Surfaces for Bearings ...................................................... 25-15

 

25.4.11.1

 

Polytetrafluorethylene Sheets and Strips ..................................................... 25-15

 

25.4.11.2

 

Polytetrafluorethylene Resin ........................................................................ 25-15

 

25.4.11.3

 

Filler Material for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces ............................ 25-16

 

25.4.11.4

 

Adhesive Material for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces...................... 25-16

 

25.4.11.5

 

Unfilled Polytetrafluorethylene Sheets for Sliding Surfaces .......................... 25-16

 

25.4.11.6

 

Filled Polytetrafluorethylene Sheets for Sliding Surfaces ............................. 25-16

 

25.4.11.7

 

Fabric Containing Polytetrafluorethylene Fibres ........................................... 25-17

 

25.4.11.8

 

Lubricants for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces ................................. 25-17

 

25.4.11.9

 

Interlocked Bronze and Filled Polytetrafluorethylene Structures .................. 25-17

 

25.4.11.10

 

Surface Treatment for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces .................... 25-17

 

25.4.11.11

 

Stainless Steel Mating Surface for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces . 25-17

 

25.4.12

 

Anchor Bolts for Bearing Devices ....................................................................... 25-17

 

25.4.13

 

Bedding of Masonry Plates for Bearing Devices ................................................. 25-17

 

25.4.13.1

 

Materials for Bedding Mortar ........................................................................ 25-18

 

25.4.13.2

 

Site Mixing, Placing and Curing for Bedding Mortar ..................................... 25-19

 

25.4.13.3

 

Laboratory Approval Tests for Bedding Mortar ............................................. 25-19

 

25.4.13.4

 

Site Control Tests ........................................................................................ 25-21

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page ii 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25.4.13.5

 

Tolerances ................................................................................................... 25-22

 

25.5

 

Fabrication of Bearing Devices .................................................................................. 25-22

 

25.5.1

 

Elastomeric Bearings Tolerance ......................................................................... 25-23

 

25.5.2

 

Other Fabrication Tolerances.............................................................................. 25-23

 

25.6

 

Testing and Acceptance of Bearing Devices .............................................................. 25-26

 

25.6.1

 

Bearing Device Testing Terminology .................................................................. 25-26

 

25.6.1.1

 

Adapter Plates and Attachments .................................................................. 25-26

 

25.6.2

 

Bearing Device Tests .......................................................................................... 25-26

 

25.6.2.1

 

Material Certification Tests .......................................................................... 25-27

 

25.6.2.2

 

Material Friction Test (Sliding Surfaces Only) .............................................. 25-27

 

25.6.2.3

 

Dimension Check for Bearing Devices ......................................................... 25-27

 

25.6.2.4

 

Clearance Test for Bearing Devices............................................................. 25-27

 

25.6.2.5

 

Short-term Compression Proof Load Test for Bearing Devices .................... 25-28

 

25.6.2.6

 

Long-term Compression Proof Load Test for Bearing Devices..................... 25-28

 

25.6.2.7

 

Bearing Friction Test (Sliding Surfaces Only) ............................................... 25-28

 

25.6.2.8

 

Long-term Deterioration Test for Bearing Devices ....................................... 25-28

 

25.6.2.9

 

Bearing Horizontal Force Capacity (Fixed or Guided Bearings Only) ........... 25-29

 

25.6.3

 

Performance Criteria for Bearing Devices ........................................................... 25-29

 

25.6.4

 

Special Testing Requirements for Bearing Devices ............................................ 25-29

 

25.6.4.1

 

Testing Elastomeric Bearings ...................................................................... 25-29

 

25.6.4.2

 

Testing Pot and Disc Bearings ..................................................................... 25-31

 

25.6.4.3

 

Testing Rocker and Roller Bearing .............................................................. 25-33

 

25.6.4.4

 

Testing Polytetrafluorethylene Surfaces for Bearings ................................... 25-33

 

25.6.4.5

 

Testing Bronze or Copper-alloyed Plates for Bearings ................................. 25-34

 

25.6.4.6

 

Testing for Curved Sliding Bearing .............................................................. 25-34

 

25.6.5

 

Use of Tested Bearings in a Structure ................................................................ 25-34

 

25.7

 

Packaging, Handling, and Storing Bearing Devices ................................................... 25-34

 

25.8

 

Installing Bearing Devices .......................................................................................... 25-35

 

25.8.1

 

Installing Elastomeric Bearings ........................................................................... 25-35

 

25.8.1.1

 

Stress Relieving of Elastomeric Expansion Bearings ................................... 25-36

 

25.8.2

 

Installing Pot and Disc Bearings ......................................................................... 25-36

 

25.8.3

 

Installing Rocker and Roller Bearings ................................................................. 25-37

 

25.8.4

 

Installing Spherical Bearings ............................................................................... 25-37

 

25.8.5

 

Installing Bronze or Copper-alloyed Plates for Bearings ..................................... 25-37

 

25.8.5.1

 

Bronze Bearing and Expansion Plates ......................................................... 25-37

 

25.8.5.2

 

Rolled Copper-alloy Bearings and Expansion Plates ................................... 25-37

 

25.8.6

 

Installing Masonry, Sole, and Shim Plates for Bearings ...................................... 25-38

 

25.8.7

 

Installing Polytetrafluorethylene Surfaces for Bearings ....................................... 25-38

 

25.8.7.1

 

Attachment of Polytetrafluorethylene Material .............................................. 25-38

 

25.8.7.2

 

Stainless Steel Mating Surface .................................................................... 25-38

 

25.8.7.3

 

Lubrication for Polytetrafluorethylene Surfaces ............................................ 25-39

 

25.8.7.4

 

Installation of Polytetrafluorethylene Surfaces ............................................. 25-39

 

25.8.8

 

Installing Anchor Bolts for Bearing Devices ......................................................... 25-39

 

25.8.9

 

Installing Load Plates for Bearing Devices .......................................................... 25-39

 

25.8.10

 

Installing Guides for Bearing Devices ................................................................. 25-39

 

25.8.11

 

Installing Guide-ways and Restraints for Bearing Devices .................................. 25-39

 

25.8.12

 

Installing Seismic Buffer Blocks .......................................................................... 25-40

 

25.8.13

 

Installing Seismic Restraint Cables ..................................................................... 25-40

 

25.8.14

 

Installing Shear Transfer Units at Abutments ...................................................... 25-40

 

25.8.15

 

Load Cells ........................................................................................................... 25-40

 

25.9

 

Bearing Replacement ................................................................................................ 25-40

 

25.10

 

Warranty and Maintenance for Bearing Devices ........................................................ 25-41

 

25.11

 

Documentation for Bearing Devices ........................................................................... 25-41

 

Index  25-42

 

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page iii 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

L

IST OF 

T

ABLES

 

Table 25-1: Designations and titles for AASHTO and ASTM standards that apply to bearing devices
 .................................................................................................................................................. 25-2

 

Table 25-2: Designations and titles for BS, BS EN, and DIN standards that apply to bearing devices
 .................................................................................................................................................. 25-4

 

Table 25-3: Polychloroprene (neoprene) quality-control tests based on hardness (AASHTO M 251-
06 (R2011)) ................................................................................................................................ 25-9

 

Table 25-4: Polyisoprene (natural rubber) quality-control tests based on hardness (AASHTO M 251-
06 (R2011)) .............................................................................................................................. 25-11

 

Table 25-5: Physical properties of polyether urethane ............................................................. 25-14

 

Table 25-6: Filled polytetrafluorethylene sheet ......................................................................... 25-16

 

Table 25-7: Temperature tolerances ........................................................................................ 25-22

 

Table 25-8: Fabrication tolerances ........................................................................................... 25-24

 

Table 25-9: Samples required for quality assurance testing ..................................................... 25-32

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-1 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25 

BEARING DEVICES 

This chapter outlines standards and requirements for furnishing and installing bridge bearings and 
the bedding of materials used under masonry plates for the Project. 

Bearing  construction  shall  conform  to  the  details  shown  in  the  Contract  documents.  When  the 
Contract documents do not provide complete details, bearings shall conform to the limited details 
shown and shall support all required loads, movements, and specified performance characteristics. 
The Contractor shall design, supply, and install bearings, in compliance with these specifications, 
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, and  Road Structures Design Manual (ADQCC TR-
516). Bearing devices shall suit limitations on space and access and shall meet the requirements for 
transfer of bearing loads into the primary structure. The Contractor shall obtain approval from the 
Engineer  for  bearing  designs.  The  Owner  requires  a  certificate  of  compliance  from  the  bearing 
Manufacturer. 

The Owner approves the use of bearings of the following types: 

a.  Elastomeric pad bearings 
b.  Rocker bearings 
c.  Roller bearings 
d.  Pot bearings 
e.  Spherical bearings 
f.  Disc bearings 
g.  Sliding plate bearings 

The Owner may approve the use of other types of bearings if proven suitable to the Project. 

Bearing components include the following: 

  Masonry 

  Sole and shim plates 

  Bronze or copper-alloyed bearing and expansion plates 

  Anchor bolts 

  Guide devices 

  Polytetrafluorethylene (PTFE) sheets or surfacing 

  Lubricants 

  Adhesives 

25.1 

Reference Standards and Codes 

Standards and codes shall be as specified in these specifications, in the Contract documents, if any, 
and the following, in their latest edition: 

AASHTO LRFD 

American Association of State Highway and Transportation Officials - 
load and resistance factor design, Bridge Construction Specifications; 

AASHTO LRFD 

American Association of State Highway and Transportation Officials - 
load and resistance factor design, Bridge Design Specifications; 

AASHTO 

Standard Specifications for Transportation Materials and Methods of 
Sampling and Testing; 

AASHTO 

 

 

Guide Specifications for Seismic Isolation Design, 3rd Edition; 

AASHTO/AWS 

 

Bridge Welding Code; 

D1.5M/D1.5:2010 

ADQCC (TR-516) 

 

Road Structures Design Manual; 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-2 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

ASME   

 

 

American Society of Mechanical Engineers; 

ASME B46.1-2009: 

 

Surface Texture (Surface Roughness, Waviness, and Lay); 

ASTM   

 

 

American Society for Testing and Materials; 

BS 

 

 

 

British Standards; 

BS EN

  

 

 

European Standards; 

DIN 

 

 

 

German Institute for Standardization; 

ISO 

 

 

 

International Organization for Standardization; 

ISO 9001:2008 

 

Quality management systems 

– Requirements; 

UK (DFT) 

Department for Transport, Manual of Contract Documents for Highway 
Works, Volume 3 - Highway Construction Details. 

Table  25-1  and  Table  25-2  presents  American  Association  of  State  Highway  and  Transportation 
Officials (AASHTO), American Society for Testing and Materials (ASTM), British (BS), European (BS 
EN), and German (DIN) Standards that are related to materials for bearing devices. It also includes 
designations and titles.  

Table 25-1: Designations and titles for AASHTO and ASTM standards that apply to bearing 

devices 

AASHTO 
Designation 

ASTM 

Designation 

Title 

AASHTO M 
270M/M 270-12 

ASTM A709 / 
A709M - 11 

Standard Specification for Structural Steel for Bridges 

 

ASTM A802 / 
A802M - 
95(2010)e1 

Standard Practice for Steel Castings, Surface 
Acceptance Standards, Visual Examination   

 

ASTM A1011 / 
A1011M - 12a 

Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, Hot-
Rolled, Carbon, Structural, High-Strength Low-Alloy, 
High-Strength Low-Alloy with Improved Formability, and 
Ultra-High Strength   

 

ASTM A788 / 
A788M - 11 

Standard Specification for Steel Forgings, General 
Requirements   

 

ASTM A167 - 
99(2009) 

Standard Specification for Stainless and Heat-Resisting 
Chromium-Nickel Steel Plate, Sheet, and Strip   

 

ASTM A240 / 
A240M - 12 

Standard Specification for Chromium and Chromium-
Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for 
Pressure Vessels and for General Applications   

 

ASTM D2240 - 
05(2010) 

Standard Test Method for Rubber Property

—Durometer 

Hardness  

 

ASTM D412 - 
06ae2 

Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and 
Thermoplastic Elastomers

—Tension   

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-3 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

AASHTO 
Designation 

ASTM 

Designation 

Title 

 

ASTM D573 - 
04(2010) 

Standard Test Method for Rubber

—Deterioration in an 

Air Oven   

 

ASTM D395 - 
03(2008) 

Standard Test Methods for Rubber Property

Compression Set   

 

ASTM D1149 - 
07(2012) 

Standard Test Methods for Rubber Deterioration-
Cracking in an Ozone Controlled Environment   

 

ASTM D746 - 
07 

Standard Test Method for Brittleness Temperature of 
Plastics and Elastomers by Impact   

 

ASTM D1043 - 
10 

Standard Test Method for Stiffness Properties of Plastics 
as a Function of Temperature by Means of a Torsion 
Test   

 

ASTM D429 - 
08 

Standard Test Methods for Rubber Property

—Adhesion 

to Rigid Substrates  

AASHTO M 251-
06 (R2011) 

ASTM D4014 - 
03(2007) 

Standard Specification for Plain and Steel-Laminated 
Elastomeric Bearings for Bridges  

 

ASTM B36 / 
B36M - 08a 

Standard Specification for Brass Plate, Sheet, Strip, And 
Rolled Bar 

 

ASTM B121 / 
B121M - 11 

Standard Specification for Leaded Brass Plate, Sheet, 
Strip, and Rolled Bar  

 

ASTM D4895 - 
10 

Standard Specification for Polytetrafluoroethylene 
(PTFE) resin produced from dispersion 

AASHTO M 
235M/M 235-
2003(R2007) 

ASTM C881 / 
C881M - 10 

Standard Specification for Epoxy-Resin-Base Bonding 
Systems for Concrete 

 

ASTM D2256 / 
D2256M - 10e1 

Standard Test Method for Tensile Properties of Yarns by 
the Single-Strand Method   

 

ASTM D638 - 
10 

Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics   

 

ASTM D792 - 
08 

Standard Test Methods for Density and Specific Gravity 
(Relative Density) of Plastics by Displacement   

 

ASTM D5977 - 
03(2007) 

Standard Specification for High Load Rotational 
Spherical Bearings for Bridges and Structures   

AASHTO M 108-
09 

ASTM B100 - 08 

Standard Specification for Wrought Copper-Alloy 
Bearing and Expansion Plates and Sheets for Bridge 
and Other Structural Use   

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-4 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

AASHTO 
Designation 

ASTM 

Designation 

Title 

 

ASTM B103 / 
B103M - 10 

Standard Specification for Phosphor Bronze Plate, 
Sheet, Strip, and Rolled Bar   

 

ASTM A307 - 10 

Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 
60 000 PSI Tensile Strength   

 

ASTM B29 - 
03(2009) 

Standard Specification for Refined Lead   

 

ASTM C920 - 
11 

Standard Specification for Elastomeric Joint Sealants   

AASHTO M 107-
09 

ASTM B22 - 
09e2 

Standard Specification for Bronze Castings for Bridges 
and Turntables   

 

ASTM D4894 - 
07(2012) 

Standard Specification for Polytetrafluoroethylene 
(PTFE) Granular Molding and Ram Extrusion Materials  

 

ASTM C939 - 
10 

Standard Test Method for Flow of Grout for Preplaced-
Aggregate Concrete (Flow Cone Method) 

 

ASTM C827 / 
C827M - 10 

Standard Test Method for Change in Height at Early 
Ages of Cylindrical Specimens of Cementitious Mixtures 

 

ASTM C413 - 
01(2012) 

Standard Test Method for Absorption of Chemical-
Resistant Mortars, Grouts, Monolithic Surfacings, and 
Polymer Concretes 

AASHTO M 85-12 

ASTM C150 / 
C150M - 12 

Standard Specification for Portland Cement 

Table 25-2: Designations and titles for BS, BS EN, and DIN standards that apply to bearing 

devices 

BS 
Designation 

BS EN 

Designation 

DIN 
Designation 

Title 

BS EN 197-
1:2011 

 

 

Cement. Composition, specifications and 
conformity criteria for common cements  

 

BS EN 12390-
1:2000 

 

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 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-5 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

BS 
Designation 

BS EN 

Designation 

DIN 
Designation 

Title 

BS 6319-
1:1983 

 

 

Testing of resin and polymer/cement 
compositions for use in construction. Method 
for preparation of test specimens  

BS 6319-
2:1983 

 

 

Testing of resin and polymer/cement 
compositions for use in construction. Method 
for measurement of compressive strength  

The Contractor shall manufacture and test bearings devises in accordance with these specifications 
and in compliance with AASHTO/ASTM standards. Where bridge bearings are manufactured and 
tested  by  standards  other  than  AASHTO/ASTM,  products  conforming  to  equivalent  or  higher 
standards will be acceptable if proven to be suitable. 

25.2 

Working Drawings for Bearing Devices 

The Contractor shall prepare and submit working drawings for bearings. Such drawings shall show 
all details of the bearings and of the materials proposed for use, including bearing assembly. They 
shall  also  include  an  installation  procedure  and  procedures  for  the  access,  maintenance,  and 
replacement of the bearings during the operational life of the bridge. 

The  proposed  bearing  Manufacturer  shall  submit  evidence  of  the  successful  installation  and 
operation of comparable bearings to the  Engineer to get approval for use. Such evidence  should 
demonstrate  the  suitability  of  the  proposed  systems  and  materials  for  heavy  traffic  and  high 
temperatures. Bearings shall be dispatched only upon approval from accredited independent testing 
lab. 

Working drawings shall be approved by the Engineer before the fabrication of the bearings. Such 
approval shall not relieve the Contractor of any responsibility under the Contract documents for the 
successful completion of the work.  

Working documents shall specify the following details: 

a.  Total  quantity  of  each  kind  of  bearing  required  (fixed,  guided  expansion,  or  non-guided 

expansion), grouped first according to type (load range), then by actual design capacity 

b.  A  plan  view  and  section  elevation  view  that  show  all  relative  dimensions  for  each  type  of 

bearing 

c.  Location of base and upper part of the bearings drawn in a plan and in elevation on the deck 

soffit  and  on  the  support  showing  edge  distances  and  thickness  of  any  grout  pads,  shim 
plates, or adapter plates 

d.  A maximum design coefficient of friction, as noted in the Contract documents 
e.  Types of materials for all bearing elements 
f.  If  applicable,  a  clear  description  and  details  for  any  welding  process  used  in  the  bearing 

manufacture that does not conform to the approved processes of the current version of the 

AASHTO/AWS D1.5M/D1.5:2010

 

Bridge Welding Code.

 

g.  Vertical and horizontal load, rotation, and movement capacity 
h.  Painting or coating requirements 
i.  Alignment plans showing bearing orientation with respect to the point  of zero temperature 

movement of the bridge deck or to other points of reference as appropriate. 

j.  Installation scheme 
k.  Complete design calculations that verify conformance with the requirements in this chapter, 

if the Engineer requires such calculations 

l.  Anchorage details 
m.  Bearing preset details, if applicable 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-6 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25.3 

Special Design Requirements for Bearing Devices  

All bearings shall include components and materials that ensure operation without any maintenance 
other  than  external  painting  over  a  bridge

’s  100  year  design  life.  Internal  components  shall  be 

corrosion resistant, stable, and appropriate for long life in the intended environment concerned. All 
moving components shall ensure low wear.  

25.3.1 

Horizontal Restraint for Bearing Devices 

A design may require that some primary bearings can resist a proportion of horizontal seismic loads. 
Where  so  required,  these  loads  shall  be  included  in  the  extreme  limit  state  load  combination,  as 
given on the bearing schedule from the Contract documents.  

Such  primary  bearings  shall  include  guides  that  transmit  longitudinal  and  transverse  loads,  as 
indicated on the bearing schedule, for all combinations of service and strength loads.  

Where primary bearings do not include required transverse and longitudinal restraints, transverse 
and longitudinal loads will be resisted by rigid fuse link devices that separate under extreme condition 
earthquakes.  

Under  extreme  earthquake  conditions,  in  which  the  horizontal  load  exceeds  the  capacity  of  the 
primary bearings or fuse links, viscous seismic dampers shall resist seismic loads. A single device 
may combine both the fuse link and viscous damping functions. 

The Contractor shall design and detail such guides and their connections to main bearing plates so 
that, when horizontal load guides are subjected to loads up to the extreme limit, they fail in a ductile 
manner to minimize damage to other parts of the bearings. The Contractor shall demonstrate to the 
E

ngineer’s  satisfaction  that  the  actual  failure  load  of  a  guide  does  not  exceed  the  extreme  limit 

designated on the bearing schedule by more than 10%.  

Seismic  restraint  devices  and  fuse  links  shall  provide  the  basic  force,  displacement,  and  velocity 
characteristics and peak design loads, as shown on the bearings schedule. When designing seismic 
restraint devices and fuse links, a supplier shall develop further details of their force, displacement, 
and velocity characteristics and submit these details to the Engineer for approval.  

25.3.2 

Characteristic Requirements for Fuse Links  

Fuse  links  shall  deform  less  than  2  mm  overall  in  an  elastic  mode  (in  which  deflections  are  fully 
recoverable on unloading) for all service condition loads. Each link shall separate in a ductile manner 
with complete loss of resistance between 110% and 130% of specified strength condition loads. After 
extreme  loads  separate  a  link,  it  shall  allow  further  cyclic  displacement  of  the  structure  without 
interference or damage to other components. Links shall be double acting (supporting both tension 
or compression), unless the Engineer approves otherwise.  

Transverse  fuse  links  shall  be  adjustable  so  that  any  parasitic  effects  caused  by  pre-stress, 
shrinkage, or creep can be relieved during construction. As necessary, immediately after applying 
pre-stresses  and  at  the  end  of  construction,  the  Contractor  shall  adjust  these  links  to  support  a 
minimal locked in-construction load.  

25.3.3 

Lift-off Tolerance of Primary Bearings  

Certain primary bearings, as indicated on the Contract plans or working drawings, may be subject to 
temporary lift-off in extreme conditions. By design, rather than resisting tension, such bearings shall 
separate  temporarily  then  reconnect  without  damaging  or  dislocating  the  bearing  or  its  sliding 
surface.  

25.3.4 

Characteristic Requirements for Viscous Dampers  

A basic characteristic of bearing devices is tensile or compressive force. Equation 25-1 shows the 
calculation. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-7 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

F = {K} (x) + {C}(v)

 

Equation 25-1: Tensile or compressive force 

Where:  

(x) is the relative displacement of the connection points of the device [m]  

(v) is the relative velocity of the connection points of the device [m/s]  

{K} is the stiffness of the device which shall satisfy the minimum requirements of the 

AASHTO Guide 

Specifications for Seismic Isolation Design, 3rd Edition

 

[kN/m]  

{C} is the damping coefficient [kN/(m/s) ] 

0.15

  

Characteristics in Equation 25-1 act in parallel (these forces are additive). Although all devices shall 
have some stiffness in series with the damping force (deflections are additive), the Contractor shall 
ensure that such stiffness is sufficient to render any associated extra deflections insignificant. 

25.3.5 

Pot Type Bearings - Guided Expansion and Fixed Bearings 

The Contractor shall furnish and install pot type, guided expansion and fixed bridge bearings of the 
sizes  specified  at  the  locations  shown  on  the  Contract  plans.  The  bearing  assemblies  shall  be 
complete and ready for installation. 

Pot  expansion  bearings  shall  have  sliding  surfaces  as  indicated  in  the  Contract  plans  and  shall 
comply with the specifications in this chapter. Fixed bearings shall be rotational fixed units as shown 
on the Contract plans, and purchased from an approved manufacturer. 

When specified, Polytetrafluoroethylene (PTFE) sliding surfaces shall be designed by the Contractor 
to translate or rotate by sliding of a self-lubricating PTFE surface across a smooth and hard stainless 
steel mating surface. 

Expansion bearings with sliding PTFE surfaces shall provide for rotation or equalization of the stress 
on the PTFE sliding surface. Rotation shall be considered the sum of live load rotation, changes in 
camber during construction, and misalignment of the bearing seats due to construction tolerances. 
Rotational capability shall not be less than 1:50. Design, materials and construction of the means of 
equalizing the stress or provision for rotation in the bearing shall  comply with the specifications in 
this chapter and on the Contract plans. 

Unfilled or filled PTFE sliding surfaces shall be at least 1.6 mm thick, but not more than 4.8 mm thick.   

The  PTFE  sliding  surface  shall  be  bonded  under  factory-controlled  conditions  to  a  rigid  back-up 
material (steel substrate) that can resist any bending stresses to which the sliding surface may be 
subjected, and shall be recessed for half its thickness into the back-up material. The bonding shall 
be performed at the factory of the bearing manufacturer of the expansion bearings under controlled 
conditions  and  in  accordance  with  the  written  instructions  of  the  manufacturer  of  the  approved 
adhesive system. After completion of the bonding operation, the PTFE surface shall be smooth and 
free from bubbles. Filled PTFE surfaces shall then be polished. 

The mating  stainless steel surface to the PTFE shall be accurate and flat  in accordance with  the 
design. Such surfaces shall have a minimum Brinell hardness of 125 and a surface finish of less 
than  0.5  micron  rms  (root  mean  square).  The  mating  surface  shall  completely  cover  the  PTFE 
surface  in  all  of  the 

bearing’s  operating  positions,  and  shall  be  seal  welded  around  the  entire 

perimeter to the back-up material. 

Average bearing pressure on the PTFE sliding surface, from all loads, shall not exceed the following 
values: 

  Filled PTFE: 24.13 MPa 

  Unfilled PTFE (Recessed): 24.13 MPa 

  Unfilled PTFE (Not Recessed): 13.73 MPa 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-8 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

The  expansion  bearing  shall  be  manufactured  to  the  dimensions,  and  the  requirements  of  the 
method of fastening to the structure as shown on the Contract plans. Guide bar to bearing clearance 
of 3 mm maximum shall be maintained on all guided bearings. 

25.4 

Materials for Bearing Devices 

All  bearing  materials  for  which  the  Contract  documents  do  not  define  specific  requirements  shall 
comply  with  the  requirements  for  applicable  materials  that  are  outlined  in  this  section  and  the 
following specifications: 

  Chapter 4, Concrete Works, of these 

Standard Specifications

  Chapter 21, Concrete Structures, of these 

Standard Specifications.

 

  Chapter 23, Steel Structures, of these 

Standard Specifications.

 

25.4.1 

Rolled Steel for Bearing Devices 

Rolled steel shall be of the type specified in  the Contract documents and shall satisfy the testing 
requirements of the standard to which it conforms. Unless otherwise specified, steel shall be grade 
36 that conforms to AASHTO M 270M/M 270-12 or grade 250 that conforms to ASTM A709 / A709M 
- 11. Such steel shall cause no adverse electrolytic or chemical reaction with other components of a 
bearing and shall be free of all rust and mill scale. 

25.4.2 

Steel Laminates for Bearing Devices 

Steel  laminates  shall  meet  the  requirements  of  AASHTO  M  251-06  (R2011).  Unless  otherwise 
specified in the Contract documents, steel laminates used for reinforcement shall be grade 36 rolled 
mild steel that conforms to AASHTO M 270M/M 270-12, grade 250 rolled mild steel that conforms to 
ASTM A709 / A709M - 11, steel that conforms to ASTM A1011 / A1011M - 12a, or an equivalent. 
Laminates shall have a nominal thickness of at least 3 mm. Laminate edges shall be deburred or 
otherwise rounded prior to moulding the bearings. Holes through the laminated elastomeric bearings 
for shear pins shall not be permitted. 

25.4.3 

Cast Steel for Bearing Devices 

Cast steel shall satisfy the requirements of ASTM A802 / A802M - 95(2010)e1 and shall not have 
any blow-holes and impurities larger than 3.2 mm. Interior walls for pot in pot bearings and contact 
surfaces for metal rocker or roller bearings shall have neither blow holes nor impurities of any size. 

25.4.4 

Forged Steel for Bearing Devices 

Forged steel shall satisfy the requirements of ASTM A788 / A788M - 11.  

25.4.5 

Stainless Steel for Bearing Devices 

Stainless  steel for  bearing  devices  shall  be  type  304  that  conforms  to the  requirements  of  ASTM 
A167 - 99(2009) or ASTM A240 / A240M - 12.  Stainless steel be at least 0.91 mm thick. A 

bearing’s 

surface  finish  shall  equal  or  exceed 

0.2  μm.  Stainless  steel  in  contact  with  PTFE  sheet  shall  be 

polished to a finish no less than 0.50 μm. 

25.4.6 

Elastomeric Bearings 

Elastomeric bearings shall include unreinforced pads that consist of elastomer only (plain pads) or 
reinforced bearings with steel or fabric laminates (laminated bearing). The minimum and maximum 
thicknesses of the elastomeric bearings shall be in accordance with the following. 

1.  Plain elastomeric pads shall have a minimum nominal thickness of 19 mm.   
2.  Cover layer of laminated bearings shall have a minimum nominal thickness of 3 mm, and a 

maximum nominal thickness of 6 mm. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-9 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

3.  Interior layers of laminated bearings shall have a minimum nominal thickness of 10 mm, and 

a maximum nominal thickness of 16 mm. 

All  material  used  in  the  manufacture  of  bearing  assemblies  shall  be  new  and  unused  with  no 
reclaimed material. All bonding of components shall be done under heat and pressure during the 
vulcanizing process. Each bond shall be continuous throughout, with no voids or air spaces greater 
than 0.25 mm within the bonding material. Bearing assemblies shall be furnished as complete units 
from one manufacturing source. 

Elastomeric bearings shall be furnished with the dimensions, material properties, elastomer grade, 
and type of laminates specified in the Contract documents. The Contractor shall test the bearings to 
verify that they comply with the design loads specified in the Contract documents. The Contractor 
shall  conduct  load  testing  on  such  bearings  as  specified  in  this  chapter.  Unless  the  Contract 
documents specify otherwise, bearings shall be steel-reinforced Grade 3, 60-durometer elastomer.  

25.4.6.1 

Properties of Elastomeric Bearings 

Raw  elastomer  shall  be  either  virgin  Neoprene  (polychloroprene)  or  virgin  natural  rubber 
(polyisoprene). An elastomer compound shall be classified as being of low-temperature Grade 0, 2, 
3, 4, or 5. Grades are defined by the testing requirements in Table 25-3 and Table 25-4. A higher 
grade of elastomer may be substituted for a lower one. 

The  elastomer  compound  shall  meet  the  minimum  requirements  shown  in  Table  25-3  and  Table 
25-4,
  except  as  otherwise  specified  by  the  Engineer.  Test  requirements  may  be  interpolated  for 
intermediate hardness. If a material is specified by its shear modulus, its measured shear modulus 
shall be within fifteen percent (15%) of the specified value. A consistent value of hardness shall also 
be  supplied  for  the  purpose  of  defining  limits  for  the  tests  in  Table  25-3  and  Table  25-4.  If  the 
hardness is specified, the measured shear modulus shall comply with Section 14 of the AASHTO 
LRFD Bridge Design Specifications and AASHTO M 251-06 (R2011). When test specimens are cut 
from the finished product, physical properties may vary from those specified in Table 25-3 and Table 
25-4  
by  ten  percent  (10%).  All  material  tests  shall  be  carried  out  at  23

o

 Celsius  plus  or  minus  2

o

 

Celsius, unless the Contract documents note otherwise. When conducting shear modulus tests, the 
manufacturer  shall  use  the  apparatus  and  procedure  described  in  Annex  A  of  ASTM  D4014  - 
03(2007).  

Table 25-3: Polychloroprene (neoprene) quality-control tests based on hardness (AASHTO 

M 251-06 (R2011)) 

ASTM test 
method 

Physical properties 

50 

60 

70 

ASTM D2240 - 
05(2010) 

Hardness (shore A 
durometer) 

50+5 

60+5 

70+5 

ASTM D412 - 
06ae2 

Tensile strength, 
minimum MPa 

15.5 

15.5 

15.5 

Ultimate elongation, 
minimum % 

400 

350 

300 

 

Heat resistance 

 

 

 

ASTM D573 - 
04(2010), 70 
hours at 100° C 

Change in durometer 
hardness, maximum 
points 

15 

15 

15 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-10 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

ASTM test 
method 

Physical properties 

50 

60 

70 

 

Change in tensile 
strength, maximum % 

-15 

-15 

-15 

 

Change in ultimate 
elongation, maximum 

-40 

-40 

-40 

 

Compression set 

 

 

 

ASTM D395 - 
03(2008), 
Method B 

22 hours at 100° C, 
maximum % 

35 

35 

35 

 

Ozone 

 

 

 

ASTM D1149 - 
07(2012) 

100 pphm ozone in air 
by volume, 20% strain 
38° C ± 1° C 100 
hours mounting 
procedure D 518, 
procedure A 

No cracks 

No cracks 

No cracks 

 

Low-temperature 
brittleness 

 

 

 

ASTM  D746  - 
07, Procedure B 

Grades 0 and 2 

No tests required 

Grade 3-brittleness at -
40° C 

Pass 

Grade 4-brittleness at -
48° C 

Grade 5-brittleness at -
56.5° C 

 

Instantaneous thermal stiffening 

 

 

ASTM  D1043  - 
10 

Grades 0 and 2-tested 
at -32°C     

Stiffness  at  test  temperature  shall    not  exceed  four 
times stiffness measured at 23° C   

Grade 3-tested at -40° 
C   

Grade 4-tested at -
45.5° C   

Grade 5-tested at -34° 

 

Low-temperature crystallization 

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-11 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

ASTM test 
method 

Physical properties 

50 

60 

70 

Quad shear test 
as  described  in 
Annex 

of 

ASTM  D4014  - 
03(2007) 

Grade 0 (No test 
required) 

Stiffness at test time and temperature shall not exceed 
four  times  stiffness  measured  at  23°  C  with  no  time 
delay. Stiffness shall be measured with a quad shear 
test  rig  in  an  enclosed  freezer  unit.  Test  specimens 
shall  be  taken  from  a  randomly  selected  bearing.  A 
±25% strain cycle shall be used and a complete cycle 
of strain shall be applied with a period of 100 seconds. 
First  0.75  cycle  of  strain  shall  be  discarded  and  the 
stiffness  shall  be  determined  by  slope  of  force 
deflection curve for next 0.25 cycle of loading. 

Grade 2-7 days at -
18° C 

Grade 3-14 days at -
26° C 

Grade 4-21 days at -
37° C 

Grade 5-28 days at -
37° C 

Table 25-4: Polyisoprene (natural rubber) quality-control tests based on hardness (AASHTO 

M 251-06 (R2011)) 

ASTM test 
method 

Physical properties 

50 

60 

70 

ASTM D2240 - 
05(2010) 

Hardness (shore A 
durometer) 

50+5 

60+5 

70+5 

ASTM D412 - 
06ae2 

Tensile strength, 
minimum MPa 

15.5 

15.5 

15.5 

Ultimate elongation, 
minimum % 

450 

400 

300 

 

Heat resistance 

 

 

 

ASTM D573 - 
04(2010), 70 
hours at 100° C 

Change in durometer 
hardness, maximum 
points 

10 

10 

10 

 

Change in tensile 
strength, maximum % 

-25 

-25 

-25 

 

Change in ultimate 
elongation, maximum 

-25 

-25 

-25 

 

Compression set 

 

 

 

ASTM D395 - 
03(2008),     
Method B 

22 hours at 100° C, 
maximum % 

25 

25 

25 

 

Ozone 

 

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-12 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

ASTM test 
method 

Physical properties 

50 

60 

70 

ASTM D1149 - 
07(2012) 

25 pphm ozone in air 
by volume, 20% strain 
38°C ± 1° C 48 hours 
mounting procedure D 
518, procedure A 

No cracks 

No cracks 

No cracks 

 

Low-temperature 
brittleness 

 

 

 

ASTM D746 - 
07, Procedure 

Grades 0 and 2 

No tests required 

Grade 3-brittleness at 
-40° C 

Pass 

Grade 4-brittleness at 
-48° C 

Grade 5-brittleness at 
-56.5° C 

 

Instantaneous thermal stiffening 

 

 

ASTM D1043 - 
10 

Grades 0 and 2-tested 
at -32°C     

Stiffness at test temperature shall  not exceed four 
times the stiffness measured at 23° C   

Grade 3-tested at -40° 
C   

Grade 4-tested at -
45.5° C   

Grade 5-tested at -34° 

 

Low-temperature crystallization 

 

 

Quad shear test 
as described in 
Annex A of 
ASTM D4014 - 
03(2007) 

Grade 0 (No test 
required) 

Stiffness at test time and temperature shall not 
exceed four times the stiffness measured at 23° C 
with no time delay. Stiffness shall be measured with 
a quad shear test rig in an enclosed freezer unit. Test 
specimens shall be taken from a randomly selected 
bearing. A ±25% strain cycle shall be used and a 
complete cycle of strain shall be applied with a period 
of 100 seconds. First 0.75 cycle of strain shall be 
discarded and the stiffness shall be determined by 
the slope of the force deflection curve for the next 
0.25 cycle of loading. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-13 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25.4.6.2 

Fabric Reinforcement for Elastomeric Bearings 

Fabric  reinforcement  for  elastomeric  bearings  shall  be  woven  from  100%  continuous  E  type 
fibreglass yarn. Each thread in either direction shall have at least one thread per mm. Such fabric 
shall have either a crowfoot or an 8 hardness satin weave. Each ply of fabric shall have a minimum 
breaking strength of 140 N/mm of width in each thread direction. Unless the Contract documents 
specify otherwise, fabric reinforcement for elastomeric bearings shall not have holes. 

25.4.6.3 

Bond for Elastomeric Bearings 

Vulcanized  bonds  between  fabric  and  reinforcement  shall  have  a  minimum  peel  strength  of  5.3 
N/mm. Steel laminated bearings shall have a minimum peel strength of 7.0 N/mm. The Contractor 
shall perform peel strength tests in accordance with method B of ASTM D429 - 08. 

25.4.7 

Pot and Disc Bearings 

Pot and disc bearings shall be adequate for the design loads and movements shown or specified in 
the Contract documents. The Contractor shall test pot and disc bearings to the appropriate level in 
accordance with Article 25.6.4.2. 

All  materials  shall  be  new  and  unused,  with  no  reclaimed  material  incorporated  in  the  finished 
bearing. 

25.4.7.1 

Steel for Pot and Disc Bearings 

All  steel  for  pot  and  disc  bearings,  except  stainless  steel  components,  shall  conform  to  the 
requirements outlined in Section 23.4.1 of Chapter 23, Steel Structures, for carbon steel or for high-
strength, low-alloy structural steel for welding.  

25.4.7.2 

Stainless Steel for Pot and Disc Bearings 

Stainless steel shall conform to the requirements outlined in Section 25.4.5. 

25.4.7.3 

Elastomeric Rotational Element for Pot Bearings 

Elastomeric rotational elements used in pot bearings shall contain only virgin, crystallization-resistant 
polychloroprene (Neoprene) that conforms to AASHTO M 251-06 (R2011) (ASTM D4014 - 03(2007)) 
or virgin natural polyisoprene (natural rubber) that conforms with AASHTO M 251-06 (R2011) as the 
raw polymer. Physical properties of Neoprene and natural rubber shall conform to the specifications 
outlined in this chapter with the following modifications: 

  Shore A Durometer hardness shall be 50+10 points. 

  Samples for compression set tests shall be prepared using a Type 2 die. 

25.4.7.4 

Lubricating Elastomer for Pot Bearings 

The manufacturer shall lubricate the elastomer between the steel pot and the top steel bearing plate 
with  a  silicon  grease  that  does  not  react  chemically  with  the  elastomer  and  does  not  alter  its 
properties  when  subjected  to  the  expected  environmental  conditions  for  the  Project  site  or  as 
recommended by the Manufacturer. 

25.4.7.5 

Sealing Rings for Pot Bearings 

Sealing rings between the 

pot bearing’s steel piston and its elastomeric rotational element shall be 

brass that conforms to ASTM B36 / B36M - 08a for rings of rectangular cross-section and to ASTM 
B121 / B121M - 11 for circular sections. The Engineer, at their discretion, may approve other sealing 
ring materials if tests provide evidence that such materials conform to AASHTO LRFD Bridge Design 
Specifications and Abu Dhabi Road Structures Design Manual (AD-D-06).  

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-14 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25.4.7.6 

Polytetrafluorethylene Sheets & Strips for Pot and Disc 
Bearings 

Polytetrafluorethylene (PTFE) sheet and strip requirements for pot and disc bearings shall conform 
to the provisions of Section 25.4.11. 

25.4.7.7 

Polyether urethane Structural Element for Disc Bearings 

Polyether urethane structural elements in disc bearings shall be moulded from a monolithic polyether 
urethane compound. Such polyether urethane shall have the physical properties listed in Table 25-5. 

Table 25-5: Physical properties of polyether urethane 

Physical properties 

ASTM test method 

Requirements 

Hardness, type D durometer 

ASTM 

D2240 

05(2010) 

45 

55 

65 

Tensile stress, MPa 

At 100% elongation 

At 200% elongation 

ASTM D412 - 06ae2 

 

10 

19 

 

13 

23 

 

16 

28 

Tensile strength, MPa 

ASTM D412 - 06ae2 

28 

35 

41 

Ultimate elongation, % 

ASTM D412 - 06ae2 

350 

285 

220 

Compression set, 22 hours at 70° 
C, % 

ASTM D395 - 03(2008) 

40 

40 

40 

25.4.8 

Rocker and Roller Bearings 

Steels  in  rocker  and  roller  bearings  shall  be  of  the  types  and  grades  specified  in  the  Contract 
documents  for  the  Project.  Steel  at  a  metal  bear

ing’s  contact  surface  may  be  hardened  if,  after 

hardening, the steel satisfies the strength and ductility requirements of the Contract documents and 
the material specifications. 

The Contractor shall apply lubrication to all gear mechanisms and to all other components of roller 
bearings  for  which  lubrication  is  required.  The  Contractor  shall  comply  with  the  Contract 
specifications when selecting the type of lubricant and shall apply lubricant in accordance with its 
Manufacturer's recommendations. 

25.4.9 

Spherical Bearings 

Spherical  bearings  are most  commonly  utilized  at  locations  where  very high  vertical  loads  and/or 
large structural rotations are present. 

Spherical bearings shall consist of a spherical rotational component, where typically stainless steel 
convex surface slides against a concave steel plate covered with a lubricant or a maintenance-free 
PTFE liner or other sliding material with suitable properties, as approved by the Engineer, to permit 
angular  rotation  about  a  central  point  in  two  orthogonal  directions  within  a  specified  angular  limit 
based  on  the  bearing’s  geometry.  If  the  design  of  the  other  sliding  material  is  not  addressed  in 
AASHTO LRFD then the same shall be designed according to an internationally acceptable relevant 
standard. Spherical bearings may have a locking feature in the axial direction. 

The  Contractor  shall  fabricate,  test,  and  install  spherical  bearings  as  specified  in  the  Contract 
documents. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-15 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25.4.10 

Masonry, Sole, and Shim Plates for Bearings 

Metal  plates  used  in  masonry,  sole,  and  shim  plates,  unless  otherwise  specified  in  the  Contract 
documents, shall be grade 250 steel that conforms to AASHTO M 270M/M 270-12 or ASTM A709 / 
A709M - 11. Bronze or copper alloy bearing and expansion plates shall conform to the requirements 
outlined in Section 25.8.5. 

During  bridge  construction,  bearings  may  require  shimming  to  allow  for  variability  in  assumed 
material  parameters  and  the final  construction  sequence.  Shims  shall  consist  of  additional  plates 
either  above  or  below  the  bearing  plates.  The  Contractor  shall  be  responsible  for  developing 
proposals and methodologies for shimming bearings.  

The  Contractor  shall  include  details  of  proposed  jacking  points  and  shall  provide  additional  local 
bursting reinforcement at jacking locations in permanent works. 

25.4.11 

Polytetrafluorethylene Surfaces for Bearings 

Polytetrafluorethylene (PTFE) sheets and strips shall be one of the following materials: 

a.  Pure virgin (not reprocessed), unfilled PTFE resin 
b.  PTFE resin that is uniformly blended with either fifteen percent (15%) glass fibre or twenty-

five percent (25%) carbon (maximum filler, percent by weight) 

c.  Fabric that contains PTFE fibres 

Horizontally installed PTFE sheet shall be bonded to and recessed into its steel substrate. Vertically 
installed PTFE sheet shall be bonded to and recessed into or bonded to and mechanically fastened 
to its steel substrate. PTFE sheet shall have a minimum thickness of 5 mm and shall be recessed 
for at least one-half of its thickness into its steel substrate. 

Finished PTFE sheets and strips shall have the following characteristics: 

  Resistant to all acids, alkalis, and petroleum products 

  Stable at temperatures up to 260° C 

  Non-flammable 

  Non water absorbent 

Epoxy that bonds PTFE to its steel substrate shall be a heat cured high-temperature epoxy that can 
withstand temperatures up to 260° C. 

25.4.11.1  Polytetrafluorethylene Sheets and Strips 

PTFE resin sheets, PTFE fabric, interlocked bronze and PTFE structures, PTFE perforated metal 
composite, back-up materials, and all other parts of fixed or expansion bearings that contain PTFE 
materials  shall  have  the friction,  mechanical,  physical,  and  weathering  properties  specified  in  the 
Contract documents. 

25.4.11.2  Polytetrafluorethylene Resin 

PTFE  resin  shall  be  100%  pure,  new  material  that  meets  the  requirements  of  ASTM  D4894  - 
07(2012) or ASTM D4895 - 10. PTFE resin shall satisfy the requirements outlined in Table 25-6. No 
reclaimed material shall be used. 

Any finished PTFE sheet, strip, or fabric shall have the following characteristics: 

  Resistant to acids, alkalis, and petroleum products 

  Stable at temperatures up to 260° C 

  Non-flammable  

  non water absorbent 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-16 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25.4.11.3  Filler Material for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces 

Filler material, when used, shall be milled glass fibre, carbon fibre, or other approved filler material. 
Such  filler  shall  act  compositely  with  PTFE  and  shall  not  have  any  chemical  reaction  with  other 
components or constituents. 

25.4.11.4  Adhesive Material for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces 

Adhesive  material  that  bonds  sheet  PTFE  shall  be  an  epoxy  resin  that  complies  with  the 
requirements of AASHTO M 235M/M 235-2003(R2007) or ASTM C881 / C881M - 10, FEP film or an 
equivalent, or some other adhesive that has been approved by the Engineer. 

25.4.11.5  Unfilled Polytetrafluorethylene Sheets for Sliding Surfaces 

Finished,  unfilled  PTFE  sheets  shall  be  made  from  virgin  PTFE  resin  and  shall  conform  to  the 
property  requirements  outlined  in  Table  25-6,  with  the  exception  that  the  ASTM  test  methods  for 
tensile strength and elongation shall conform to ASTM D2256 / D2256M - 10e1. 

25.4.11.6  Filled Polytetrafluorethylene Sheets for Sliding Surfaces 

Filled PTFE sheets shall be made from virgin PTFE resin that is uniformly blended with an approved 
inert filler. Maximum filler content shall be fifteen percent (15%) for fibreglass and twenty-five percent 
(25%)  for  carbon  fibres.  Maximum  filler  content  for  other  materials  shall  be  determined  by  the 
Engineer. 

Finished  filled  PTFE  sheets  that  contain  glass  fibre  or  carbon  shall  conform  to  the  requirements 
outlined  in  Table  25-6,  with  the  exception  that  the  ASTM  test  methods  for  tensile  strength  and 
elongation shall conform to ASTM D638 - 10.  

Table 25-6: Filled polytetrafluorethylene sheet 

Mechanical 
property 

ASTM method 

Sheet 
unfilled 

Sheet 

with 

15% 

glass 

fibres 

Sheet 

with 

25% 

carbon 

fibres 

Woven 
fabric 

Tensile strength 
minimum MPa 

ASTM D638 - 10 
or  

ASTM D2256 / 
D2256M - 10e1 

19.3 

13.78 

8.96 

16.54 

Elongation 
(minimum %) 

ASTM D638 - 10 
or 

ASTM D2256 / 
D2256M - 10e1 

200 

150 

75 

35 

Specific gravity, 
minimum 

ASTM D792 - 08 

623 ± 2 

2.20 ± 0.03 

2.10 ± 0.03 

Melting point, °C 

ASTM D4894 - 
07(2012), 

ASTM D4895 - 
10  or 

ASTM D5977 - 
03(2007) 

328 ± 2 

328 ± 10 

328 ± 10 

Values for intermediate filler contents may be obtained by interpolation. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-17 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

25.4.11.7  Fabric Containing Polytetrafluorethylene Fibres 

Woven fabric PTFE shall be manufactured from oriented multi-filament PTFE fluorocarbon fibres or 
from  a mixture  of  PTFE  fibres  made from twisted,  slit  PTFE tape  and  other  fibres  as  required  by 
proprietary designs. Typical physical properties of the PTFE fibres shall be taken from Table 25-6, 
with the exception that the ASTM Test Methods for tensile strength and elongation shall conform to 
ASTM D2256 / D2256M - 10e1. 

25.4.11.8  Lubricants for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces 

Lubricants,  if  used,  shall  consist  of  a  combination  of  solids  that  does  not  react  chemically  or 
electrolytically with the PTFE and its mating surface and that remains stable when subjected to the 
environmental conditions expected at the bridge site. 

25.4.11.9  Interlocked Bronze and Filled Polytetrafluorethylene 

Structures 

Interlocking bronze and filled PTFE structures shall consist of a phosphor bronze plate with a porous 
bronze  surface  layer  that  is  0.25  mm  thick  into  which  a  lead  and  PTFE  compound  has  been 
interjected. Such structures shall have an overlay of compounded PTFE that is at least 25 mm thick. 
Phosphor  bronze  back  plates  shall  conform  to  AASHTO  M  108-09  or  ASTM  B100  -  08.  Porous 
bronze layers shall conform to ASTM B103 / B103M - 10. 

25.4.11.10 Surface Treatment for Polytetrafluorethylene Sliding Surfaces 

Where PTFE sheets are to be epoxy-bonded, one side of the PTFE sheet shall be factory-treated 
by an approved Manufacturer using the sodium naphthalene or sodium ammonia process. 

25.4.11.11 Stainless Steel Mating Surface for Polytetrafluorethylene 

Sliding Surfaces 

Stainless steel shall conform to the requirements outlined in Section 25.4.5. 

25.4.12 

Anchor Bolts for Bearing Devices 

Anchor bolts shall meet the requirements of  ASTM A307 - 10 or the Contract documents. Anchor 
bolts shall include anchorage details that permit development of the full tensile strength of each bolt. 
The Owner recommends that anchor bolts also include hooks or end plates. 

25.4.13 

Bedding of Masonry Plates for Bearing Devices 

The  Contractor  shall  place  filler  or  fabric  materials  as  bedding  under  masonry  plates  when  the 
Contract  documents  indicate  such  placement.  Such  material  shall  be  of  the  type  specified  in  the 
Contract documents or as ordered or approved by the Engineer. The Contractor shall install such 
materials to provide full bearing on contact areas. 

Immediately  before  placing  the  bedding  material  and  installing  bearings  or  masonry  plates,  the 
contact surfaces of the concrete and steel shall be thoroughly cleaned. 

Preformed fabric  pads  used  as  bedding  shall  be  composed  of multiple  layers  of  2.7  N/m2  cotton 
duck that has been impregnated and bonded with high-quality natural rubber. Alternately, such pads 
may  be composed  of equivalent  and  equally  suitable  materials  that  are  compressed  into resilient 
pads of uniform thickness. Each pad shall have a sufficient number of plies to produce the specified 
thickness, after compression and vulcanizing. Finished pads shall withstand compression loads that 
are  perpendicular  to  the  plane  of  the  laminations  of  not  less  than  70  MPa  with  no  detrimental 
reduction in thickness or extrusion. 

Sheet  lead  used  as  bedding  shall  be  common,  desilverized  lead  that  conforms  to  ASTM  B29  - 
03(2009). Such sheets shall be of uniform thickness and shall be free from cracks, seams, slivers, 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-18 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

scale, and other defects. Unless otherwise specified, lead sheets shall be 3 mm thick with a tolerance 
of ±1 mm. 

Epoxy resin bearing mortar shall be manufactured under factory conditions certified to comply with 
the ISO 9001:2008 Quality Assurance and Quality Control (QA/QC) procedure. The Contractor shall 
comply with all Manufacturer instructions when preparing, priming, mixing, and applying mortar to 
surfaces. The Contractor shall conduct grouting trials on site to demonstrate, to the satisfaction of 
the  Engineer,  that  the  Contractor’s  proposed  methods  and  materials  will  meet  the  Project 
requirements and specifications. 

Caulking material used as bedding shall be a non-sag polysulfide or type II polyurethane material 
that  conforms  to  the  provisions  of 

ASTM’s  Standard  Specification  for  Elastomeric  Joint  Sealants 

(ASTM C920 - 11). 

Grout and mortar used for filling under masonry plates shall conform to Section 21.18 of Chapter 21, 
Concrete Structures, and the following performance requirements:  

i. 

Unless  otherwise  described  on  the  Contract  plans,  bedding  mortar  shall  have  a  cubical 
compressive strength not less than 50 MPa when tested in accordance with Article 25.4.13.3.  

ii. 

The flow characteristics shall be such that the volume of the bed or plinth as shown on the 
Contract plans is completely filled with homogeneous material when placed within the range 
of ambient temperature between 5

o

 C and 35

C, or as otherwise described on the Contract 

plans.  

iii. 

The  physical  and  chemical  properties  shall  be  compatible  with  those  of  the  adjoining 
surfaces.  

The stress in the mortar shall not exceed that defined in the Contract documents or Contract plans.  

Where the mortar is required to resist stress before attaining its 28-day strength the compressive 
strength shall be confirmed by tests on mortar cubes stored under conditions that simulate the field 
conditions or by a method approved by the Engineer. The assessment of the strength of the bedding 
mortar and produced by the loads shall be subject to the agreement of the Engineer. 

25.4.13.1  Materials for Bedding Mortar 

The  maximum  aggregate  size  in  bedding  mortar  shall  be  2.36mm.  Proprietary  materials  shall  be 
stored as follows:  

The materials shall be stored in a dry environment at a temperature of between 10

o

 C and 27

o

 C.  

The  containers  shall  be  damp-proof,  leak-proof  and  readily  emptied  of  their  contents.  Containers 
shall be marked with the batch reference number, component identification, manufacturer's name, 
net weight and such warnings or precautions concerning the contents as are required.  

The  material  shall  not  be  removed  from  the  store  for  use  in  the Works  until  immediately  prior  to 
mixing.  

Material shall not be used more than six months after the date of manufacture or any lesser period 
specified by the Manufacture or Supplier.  

The Contractor shall supply with each batch or part of a batch of the material delivered to the site, 
certificates furnished by the Supplier or the Manufacturer stating the following:  

  The Manufacturer's name and address.  

  The Manufacturer's agent's name and address.  

  Description of material and brand name.  

  Batch reference number, size of batch and number of containers in the delivery order.  

  Date of manufacture.  

  The chloride ion content, expressed as percentage by mass of cement.  

Calcium chloride or admixtures containing chloride salts shall not be used and the total chloride ion 
content shall not exceed 0.1% of the mass of cement.  

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-19 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

Portland cement shall comply with Section 4.3.1 of Chapter 4, Concrete Works, and with BS EN 197-
1:2011 or AASHTO M 85-12.  

The total acid-soluble sulfate content of the mix expressed as SO3 shall not exceed 4% of the mass 
of cement in the mix. The sulfate content shall be calculated as the total from the various constituents 
of the mix.  

Water shall be in accordance with Section 4.3.8 of Chapter 4, Concrete Works.  

Resinous bedding mortars shall be based on thermosetting organic polymers consisting of stable 
fluid  and/or  solid  components  which  on  mixing  react  chemically  to  form  a  hardened  solid  mass. 
Products shall be formulated from epoxide, polyester, polyurethane or acrylic resin systems or such 
other  formulation  as  is  approved  by  the  Engineer.  Fillers  or  aggregates  to  be  incorporated  in 
accordance  with  the  Manufacturer's  recommendations,  to  extend  or  modify  the  properties  of  the 
resinous compositions, shall be pre-bagged, dry and factory proportioned. The addition of other fillers 
or aggregates shall not be permitted. 

25.4.13.2  Site Mixing, Placing and Curing for Bedding Mortar  

Mixing, placing and curing proprietary bedding mortar shall be carried out  in accordance with the 
Manufacturer's written instructions together with the following:  

The material shall not be mixed or placed in the Works at ambient temperatures of less than 5

o

 C. If 

for 24 hours before during or after placing, the ambient temperature falls below 5

o

 C the Contractor 

shall maintain the temperature of the substrate and other adjoining surfaces at not less than 5

o

 C for 

the duration of the curing period recommended by the Manufacturer.  

For cementitious bedding mortars the water/cement ratio  shall not exceed 0.4. The water content 
shall  be  confirmed  during  the  approval  tests,  and  maintained  within  ±  1  percent  of  the  quantity 
approved by the Engineer in mortars placed in the Works.  

Only full packs of mortar as supplied shall be mixed. On-site proportioning shall not be permitted.  

The  temperature  of  the  mortar  on  completion  of  mixing  shall  be  between  5

o

  C  and  25

o

  C.  For 

cementitious  bedding  mortars,  the  substrate  shall  be  flushed  clean  with  water  two  hours  before 
placing and maintained wet until placing commences. Any free water on the surface of the substrate 
shall be removed before placing the mortar. The underside of the base plate shall be clean and free 
from loose rust and loose mill scale at the time of bedding. The mortar shall be placed in its final 
position within 25 minutes of commencement of mixing. Immediately after casting, the mortar shall 
be protected to prevent evaporation for at least three days.  

For resinous bedding mortars the substrate shall be dry, free from loose dirt and dust and shall meet 
the conditions specified by the Manufacturer. The underside of the base plate shall be clean and 
free from loose rust and loose mill scale at the time of bedding. The mortar shall be placed in its final 
position within one hour, or lesser period specified by the Manufacturer, of commencement of mixing.  

The mortar shall be poured in one corner of the plinth. The addition of mortar to the sides of the 
plinth shall only be permitted after the mortar has flowed completely under the plinth. 

When the mix proportions have been approved by the Engineer no variations shall be made in the 
manufacture, supply, mix proportions or method of mixing of the material without the consent of the 
Engineer.  

No internal metal shims shall be allowed to remain in the hardened bedding mortar except where 
permitted by the Engineer. The Contractor shall submit his proposals for shims for approval by the 
Engineer. 

25.4.13.3  Laboratory Approval Tests for Bedding Mortar 

Mortar shall not be used in the Works until it has been approved by the Engineer. Every batch of 
mortar to be used in the Works shall be tested by the Contractor. Where more than one batch of 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-20 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

mortar is to be used in the Works the elastic stability test may be omitted, with the consent of the 
Engineer, from the testing regime subsequent to the initial laboratory approval tests.  

The Contractor shall state the water content to be used, expressed as a percentage by weight of the 
material. Mixing shall be carried out in accordance with the Manufacturer's written instructions.  

a.  Flow Cone Test, Calibration of Flow  

The flow characteristics of the mortar shall be determined by the flow cone test method described in 
ASTM C939 - 10.  

Tests  shall  be  conducted  at  ambient  temperatures  of  5

o

  C  and  20

o

  C  within  15  minutes  of 

commencement of mixing.  

For the test at 5

o

 C the temperature of the flow cone and the mixer shall be 5

o

 C, the temperature of 

the dry material 10

o

 C, and the temperature of the water where required, 20

o

 C.  

For the test  at  20

o

  C the  temperature  of the flow  cone, the mixer,  the  dry  material  and the  water 

where required shall be 20

o

 C.  

For each  temperature at  least two tests  having times  of  efflux  within ±5%  shall  be  made  and the 
average time of the efflux to the nearest 0.2 second shall be reported.  

b.  Flow between Glass Plates  

The  flow  characteristics  of  the  mortar  between  the  glass  plates  shall  be  determined  using  the 
apparatus  shown  in  the  UK  (DFT)  Department  for  Transport,  Manual  of  Contract  Documents  for 
Highway Works, Volume 3 - Highway Construction Details, Drawing Number K2.  

Tests shall be conducted at ambient temperatures of 5

o

 C and 20

o

 C.  

The temperature of the apparatus, dry material and water for each test shall comply with the relevant 
article of this section. 

The mortar shall be poured in one corner of the apparatus commencing between 18 minutes and 20 
minutes after commencement of mixing.  

A satisfactory flow shall be achieved when the mortar flows under the glass plate and rises at least 
10mm above the underside of the top plate at all positions, without signs of segregation, bleeding, 
effervescence or air inclusions.  

c.  Compressive Strength (Cementitious)  

The compressive strength of cementitious bedding mortars shall be carried out on six 70mm cubes 
at an age of 28 days.  

The temperature of the mixer, the dry material, the water and the moulds shall be 20

o

 C.  

The  70mm  cube  moulds  shall  comply  with  BS  EN  12390-1:2000  and  BS  EN  12390-2:2009. Test 
specimens  shall  be  made  by  filling  the  moulds  carefully  through  a  funnel  to  produce  a  void-free 
mortar. The moulds shall be covered by a steel plate to prevent expansion of the mortar.  

There shall be no compaction. Specimens shall be damp-cured for the first 24 hours, removed from 
the moulds and then water cured. Curing shall comply with BS EN 12390-2:2009.  

Testing shall comply with BS EN 12390-3:2009.  

The strength requirement shall be satisfied if none of the compressive strengths obtained is lower 
than 50 MPa and the difference between the highest and lowest values is not more than 20% of the 
average. All results shall be reported.  

d.  Compressive Strength (Resinous)  

The compressive strength for resinous bedding mortars shall be carried out on six 40mm cubes at 
an age of 24 hours.  

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 25-21 

C

HAPTER 

25:

 

B

EARING 

D

EVICES

 

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

The 40mm cube moulds shall comply with BS 6319-1:1983 and shall be carefully filled using a funnel 
to ensure void-free cubes. There shall be no compaction.  

Testing shall comply with BS 6319-2:1983.  

The strength requirement shall be satisfied if none of the compressive strengths obtained is lower 
than 50 MPa and the difference between the highest and lowest values is not more than 20% of the 
average. All results shall be reported.  

e.  Expansion Test  

Short term expansion shall be determined by the method described in ASTM C827 / C827M - 10. 
Results shall be determined from the mean of two tests.  

The expansion of cementitious bedding mortars at 24 hours shall be less than 2.5% and greater than 
0.25%.  

The volume change of resinous bedding mortars at 24 hours shall be between -0.6% and +1.0%. 

f.  Water Absorption Test 

Absorption of water by resinous bedding mortars shall be determined by the method described in 
ASTM C413 - 01(2012). The absorption shall not be more than 0.4%.  

g.  Elastic Stability Tests (Cementitious)  

For cementitious bedding mortar, the elastic stability tests shall be carried out on one set of three 
cubes made at 20

o

 C as described in the relevant articles of this section.  

Curing  shall  comply  with  BS  EN  12390-2:2009.  After  a  minimum  of  28  days,  the  cubes  shall  be 
placed in water at 200

o

 C heated at a uniform rate to 450

o

 C in 24 hours.  

Upon attaining 450

o

 C the cubes shall be sealed in a plastic bag and then loaded at a compressive 

stress of 30 MPa maintained for 6 hours at 450

o

 C and the strain measured.  

The total compressive strain shall not exceed 1% on each cube.  

h.  Elastic Stability Tests (Resinous)  

For resinous bedding mortar, elastic stability tests shall be carried out on one set of two 40mm cubes 
complying with BS 6319-1:1983. 

On removing the cubes from the moulds after 24 hours they shall be heated at a uniform rate to 45

o

 

C in a further 24 hours.  

Upon attaining 45

o

 C the cubes shall be loaded at a compressive stress of 30 MPa maintained for 6 

hours at 45

o

 C and the strain measured.  

The total compressive strain shall not exceed 1% on each cube. 

25.4.13.4  Site Control Tests 

a.  Efflux Times  

If the efflux times at 5

o

 C and 20

o

 C determined as described in the flow cone test of Article 25.4.13.3 

are within 10% or 2 seconds of each other, whichever is the greater, then site control tests for flow 
shall be carried out as described in (a) below. In other cases, when the air temperature is less than 
10

o

  C  site  control  tests  for  flow  shall  be  carried  out  as  described  in  (b)  below,  and  when  the  air 

temperature is greater than 10

o

 C site control tests for flow shall be carried out as described in (a) 

below.  

1.  Each load of mortar mixed for placing in the Works shall be tested at ambient temperature 

by the flow cone test method as described in Article 25.4.13.3. The results shall agree within 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     11      12      13      14     ..