Dinamikus tömörség- és teherbírás mérés könnyűejtősúlyos berendezéssel

Átírás

1 Dinamikus tömörség- és teherbírás mérés könnyűejtősúlyos berendezéssel

2 Az ÚT ÚME tárgya: Földművek, szemcsés talajjavító és védőrétegek, kötőanyag nélküli alaprétegek dinamikus tömörségének és teherbírásának helyszíni meghatározása könnyű ejtősúlyos kézi berendezéssel. A vizsgálati eljárás alkalmas: Legfeljebb 63 mm legnagyobb szemnagyságú, Dmax 63mm ~40 cm vastagságú friss építésű réteg (építési folyamat közbeni) vizsgálatára v 2,5d = 2,5 163mm 40cm A vizsgálati eljárás NEM alkalmas: Hidraulikus (kötött) rétegek, Bitumenes rétegek, Régi építésű, megváltozott víztartalmú rétegek* vizsgálatára *(Régi építésű réteg esetén a relatív tömörség meghatározása lehetséges) ÚT Útügyi Műszaki Előírás

3 Vizsgálati módszer

4 s+v+l l1 v1 l2 v2 s1 s2 l1>l2 v1=v2 s1=s2 Tömörödés: levegő eltávolítása a rendszerből l = l2-l1 Proctor vizsgálat: MSZ /7 (Nedvesen lehúzzuk a tetejét) Vn= konstans modell Vizsgálati módszer

5 Teherbírás mérés: második ejtési sorozat (4.,5.,6.) ejtések átlaga = s1á S0 sorozat (1-2-3) előtömörítés S1 sorozat (4-5-6) tömörítés Fdin N Pdin = = = Mpa = 0,30 0, 35 2 A mm 2 1 Ed = C (1 µ ) Pdin r = Cµ / s1á s1á C függvény: Poisson tényező (µ): 0,3-0,4-0,5 µ Boussinesq féle tárcsa szorzó π, vagy 2 legyen [ Mpa] Dinamikus végmodulus: Dinamikus modulus a ejtésből, végmodulus a ejtésből =cµ*s5á c = 2 Egyenértékű dinamikus modulus: E de, D, p A különböző gyártójú készülékek között a mért értékek átszámíthatóak kell legyenek. Merev tárcsa szorzóval c π = 2 (ahol D=163 mm és p= 0,35 Mpa) és valós µ esetén E = de, D, p E d Teherbírás mérés

6 E dm, D, p Mértékadó dinamikus modulus: egész számra kerekítve. (ÚT ) = Ami mértékadó! Joghatással járó (nem tájékoztató jellegű) méréseknél: Átlagtól 20%-nál kisebb eltérés esetén: Átlagtól 20%-nál nagyobb eltérés esetén: 2 mérés 1 m-en belül a két mérés átlaga + a 3. mérés és az összes átlaga Egész számra kerekítve Dinamikus tömörségi fok: T rd = T re T rw T rρ [%] T re T rw = realatív tömörségi fok (wt ismerete mellett) = nedvességkorrekciós tényező a normalizált proctor-görbe alapján értéke: maximum 1 (proctor ρdi / ρdmax) Minden Proctor pont T = 100% T % = 100 T ) re ( rd rw Vizsgálati módszer

7 Relatív tömörségi fok: A Fajlagos alakváltozási elmélet alapján: T re % 1 ε 01 = ε 53 [%] Érzékeny az első ejtésre! 1 első / Σ 1 utolsó / Σ Alternatív módszerrel: T re % = 100 Φ Dm [%] Ahol: Φ= lineáris együttható Dm= alakváltozási mutató Dm= (süllyedési amplitúdók különbsége * az ejtések számával) / 17 Vizsgálati módszer

8 Vizsgálati módszer

9 Vizsgálati módszer

10 Vizsgálati módszer

11 Gsz = konstans: térfogatváltozás és tömörségi fok összefüggése TrE= 100 0,365*Dm, ahol Dm süllyedési amplitúdó szorozva az ejtések számával. T rd % min 71% Tömörségi fok és alakváltozás mm összefüggése n=150 db y = -0,3642x R 2 = 0,9967 y = 0,0013x 2-0,3934x R 2 = Tömörségi fok Trd% alakváltozás mm Fajlagos alakváltozás elmélet és alternatív módszer

12 Proctor vizsgálat alapadat a T rw -hez Víztartalom mérés Helyszínen wt% T-90 Trident dielektromos állandó elvén működő mikrohullámú nedvességmérő készülékkel. (Megvásárolható vagy bérelhető Andreastól) mindig többet vizsgáljunk, egy görbében ábrázoljuk (2-3) * 5 Proctor pont határozzuk meg az egyenletét regressziós analízissel Határozzuk meg a korreláció szorosságát T rw értékeit a víztartalom függvényében a képletből T rw = ρdi ρ d max ( 1.00) Vizsgálati módszer

13 Kalibrálás: KTI-ben történik, Út ÚME szerint kétévente vagy mérés után, kalibrálás előtt az AndreaS Kft. a készüléket bevizsgálja, szükség esetén szervizeli és beállítja. A terhelő erő (7070N), az ejtősúly, az ejtési magasság, és a surlódóerő összefüggéséből (± 2% N) az alakváltozás pontossága. l = 0, 02mm Saját ellenőrzés: Gyorsulásmérő működése (KALIBRÁCIÓ / ADC TESZT) Beállítások megfelelősége (BEÁLLÍTÁSOK / GÉPI ADATOK) Készülék működőképessége (MÉRÉS/PRÓBA EJTÉS) Vizsgálati módszer

14 A berendezést az alábbi tartozékokkal szállítjuk terhelőtárcsa és jeladó ejtősúly vezetőrúddal (magasság beállítva) vízhatlan mérő-vezérlő-tároló egység mérőkábel, printerkábel USB/RS-232 adatátviteli kábel PC és vezérlőegység közötti adatforgalmazáshoz printer helyszíni nyomtatáshoz adapter a vezérlőegység akkumulátorának töltésére adapter a printer akkumulátorának töltésére hordozó táska A B&C készülék felépítése

15 Tárolás, karbantartás A B&C a többi műszerhez hasonlóan szobahőmérsékleten, száraz helyen tárolandó. A berendezés vezérlő egysége nedvesség ellen védett tokban van elhelyezve. Az LCD kijelző karcolásra nem érzékeny poli-metakrilát lappal fedett. A tárcsa és az ejtősúly horganyzott, a korróziótól védett, a körfogantyú korranyagból készült, +40 és 0 C között használható üzemszerűen. Fontos! Szilikon spray (nincs csapágy, a teflongyűrű kenését biztosítandó) Rúdat védő csőhéj használata megelőzi a sérüléseket Rúd épségének ellenőrzése (deformáció, görbület, durva karcolás nem lehet a rúdon) Szállítás Vezérlő egység csak bőröndben, rúd, ejtősúly ne guruljon, védő cső legyen rajta Tárolás, karbantartás

16 Mérés időjárási körülményei: A készülék 0-40 C hőmérsékleti tartományban használható, víz- és porálló, mégsem ajánlott bizonyos esetekben a mérés: Esőben: a mért réteg felázhat, T rw nehezen határozható meg Fagyban: nincs értelme ÚME tiltja mindkét fenti esetet Nagy melegben kerüljük a készülék túlhevülését! (szélvédő mögött tűző napon, stb.) Nagy melegben tömörítéskor azonnal kell mérni a víztartalmat! Időjárási viszonyok

17 Vezérlés

18 B&C vezérlő menütérképe Mérés Eredmények Kalibráció Beállítások Teherbírás mérés Tömörség és Teherbírás mérés Próba ejtés Mérő személyzet kódja Kijelzés LCD-re Nyomtatás Felküldés Pc-re Baud rate Gyártói Felhasználói Felhasználói kód: 1001 Paraméterek Gépi adatok HW-tesztek Egyszerüsített Teljes sorozat Felhasználói kód: 1001 Kalibrációs faktor kijelzése Fdin kijelzése ADC teszt Adatok törlése Gépi adatok kijelzése Paraméterek kijelzése Trw beállítás Poisson constans Tárcsa típusa Data, Ram teszt AD Null teszt Teszt mérés BCP teszt Vezérlő program felépítése

19 Mérési fajták: Tájékoztató (1 mérési pont elegendő) Joghatással járó (min 2 mérési pont 1 m-en és átlag 20% eltérésen belül) Próbatömörítés (minden esetben 2 mérési pont és teljes sorozat alkalmazása) Mérési folyamat: (3 féle mód) Teherbírás Tömörség-teherbírás (teljes sorozat) Tömörség-teherbírás (egyszerűsített sorozat) A mérést minden esetben a vezérlő egység az LCD kijelzőn felirattal, ezen kívül pedig hangjelzéssel segíti. Teherbírás: 3+3 ejtés (1-2-3) előtömörítés (4-5-6) tényleges tömörítés Tömörség-teherbírás (teljes sorozat): 18 ejtés Tömörség-teherbírás (egyszerűsített sorozat): Ebben az esetben elegendő lehet kevesebb, mint 18 ejtés, a tömörödés mértékétől függően. (a kilencedik ejtés után kezdi figyelni, majd kiszámítja a maradék pontokat.) Ez nagyon csekély mértékben, de a mérési eredmény rovására megy a biztonság kedvéért. Mérések B&C készülékkel

20 µ érték beállítása jelentősen befolyásolja az eredményt! (MSZ 2509/3) µ = 0,3 szemcsés talaj (0,91) µ = 0,4 átlagos talaj (0,84) µ = 0,5 kötött talaj (0,75) c = 2 c µ constans értékek µ=0,3 µ=0,4 µ=0,5 p din =0,1 27,3 25,2 22,5 p din =0,35 51,9 47,9 42,8 c = π / 2 c µ constans értékek µ=0,3 µ=0,4 µ=0,5 p din =0,1 21,4 19,8 17,7 p din =0,35 40,8 37,6 33,6 Mérések B&C készülékkel

21 Indulás előtti ellenőrzés: Műszer töltés rendben? Nyomtató töltés rendben? Car-kit Mintavételhez zsák Ha van, Proctor táblázat T-90 + műanyag edény + lapát Szilikon spray + törlő anyag Mérés előkészítése: Mérési hely előkészítése Műszer előkészítése (szilikon, teszt-ejtés, kábelek) Különleges körülmények (munkaárok, rézsü) Természetes víztartalom mérése Trident T-90 berendezéssel Proctorhoz mintavétel, vagy előre elkészített Proctor görbe alkalmazása Mérési napló (fontos feljegyezni a mérés körülményeit, pontos helyét, mérések sorszámát) Előkészületek és mérés B&C készülékkel

22 1. A B&C berendezéssel mindig a frissen tömörített, homogén rétegen kell mérni 2. A felületet lehúzólappal egyenletesre le kell húzni 3. A tárcsát nem szabad ejteni, de túl óvatosan sem szabad elhelyezni, határozott mozdulattal, kissé megmozgatva jobbra, balra a tengelye körül 4. Mintavételből, vagy a helyszínen mindig meg kell határozni a természetes víztartalmat 5. A helyszínen mért víztartalommal és a relatív tömörségből a Trw ismeretében mérhető a tömörségi fok%, a laboratóriumi víztartalom meghatározás esetén végleges eredmény (és jegyzőkönyv), csak ennek ismeretében számítható. 6. Ha az ejtősúlyt elejtettük, álljunk új pontra és kezdjük a mérést újra 7. Az első süllyedési amplitúdó igen jelentős a tömörségmérés szempontjából, ezért a tárcsa felfekvésére fokozottan figyelni kell, fel kell készülni arra, hogy az első ejtésnél csak kis mértékben pattan vissza az ejtősúly. 8. Kritikus, vagy joghatással járó esetekben két mérést végezzünk egy méteren belül. Ezek átlagolásával adjuk meg a tömörséget (és a dinamikus modulust)! 9. Lehetőleg készítsük el a Trw nedvességkorrekciós tényező táblázatát előre és alkalmazzunk helyszíni nedvességtartalom mérőt. 10. Mérés után feltöltve táruljuk a készüléket, így bármikor rendelkezésre áll. TOP10 jótanács

23 Feldolgozás Parallel program segítségével

24 A program indítása után a Feldolgozás/Jegyzőkönyvek menüpont megjeleníti az iktatott jegyzőkönyveket. Az Új tétel gombbal hozhatunk létre újabb jegyzőkönyvet. Adatfeldolgozás PARALLEL programmal

25 Új B&C jegyzőkönyv tétel felvétele esetén a megjelenő ablakban döntsük el, hogy az adatok beolvasása a műszerből, vagy fájl-ból történjen. Amennyiben még nem töltöttük át az adatokat a B&C készülék vezerlő egységéből, kattintsunk a Beolvasás műszerből nyomógombra. Amennyiben már előzőleg beolvastuk az adatokat, úgy a Beolvasás fájlból gombra kattintva a számítógépről is megnyithatjuk a mérési adatokat. Adatfeldolgozás PARALLEL programmal

26 Az adatleszíváshoz csatlakoztassuk a vezérlőt a számítógéphez, majd ellenőrizzük a vezérlőn az Eredmények/Baudrate menüpontban, hogy az átvitel sebessége megegyezik-e a program beállításával. A programban a Beolvasás gombbal indítsuk a vételt, majd a vezérlőn a Felküldés Pc-re utasítással indítsuk az adást. Adatfeldolgozás PARALLEL programmal

27 Az adatok betöltése után, válasszuk ki, mely mérésekből készítjük a jegyzőkönyvet! Adatfeldolgozás PARALLEL programmal

28 A jegyzőkönyvek között válasszuk ki, vagy hozzuk létre A B&C vizsgálathoz tartozó Proctor jegzőkökönyvet Adatfeldolgozás PARALLEL programmal

29 Proctor vizsgálat eredményeinek feldolgozása.a Proctor-görbét hozzá kell rendelni a B&C jegyzőkönyvhöz! Adatfeldolgozás PARALLEL programmal

30 A kész jegyzőkönyv nyomtatható, vagy fájlba menthető. Adatfeldolgozás PARALLEL programmal

31 Feldolgozás Ms.Excel program segítségével

32 Az adatok letöltéséhez indítsuk el a TERMINAL.EXE programot. A File/Megnyitás paranccsal töltsük be a BNC.TRM fájlt, mely az adatátvitel beállításait tartalmazza. Adatfeldolgozás EXCEL programmal

33 Az Átvitel/Szövegfile vétele menüponttal Indítsuk el a vételt és adjuk meg a fájl nevét (max 8 karakter.txt kiterjesztéssel, például meres033.txt). A vezérlőn állítsuk be a Baud Rate értéket 9600-ra, és indítsuk el az adatátvitelt. Adatfeldolgozás EXCEL programmal

34 Az adatok beolvasása után az Állj gombbal állítsuk le a vételt, majd lépjünk ki a programból. Adatfeldolgozás EXCEL programmal

35 Nyissuk meg az előzőleg elmentett adatfájt Excel-ben. Az adatok importálásához automatikusan elindul a Szövegbeolvasó varázsló. A Határoló Jelek pontban pipáljuk ki a Tab és a Szóköz jeleket! Adatfeldolgozás EXCEL programmal

36 Összes adat kijelölése után másolással átvisszük a B&C JKV minta.xls file leszív + copy füle alatt található mezőkbe. (jól látható az egyes blokkok kezdése, sorszáma, dátuma, adatai és vége) Töltsük ki a Proctor vizsgálati jegyzőkönyv adatait. Adatfeldolgozás EXCEL programmal

37 sorbarendez + trw fül alatt Proctorból számított Trw nedvességkorrekciós tényező bevitele a megfelelő mezőkbe Adatfeldolgozás EXCEL programmal

38 Ellenőrizzük le, és nyomtassuk az elkészült jegyzőkönyvet! Adatfeldolgozás EXCEL programmal

39

40