Tömörség- és teherbírás mérés B&C berendezéssel, radioaktív izotóp nélkül. COLAS-KKK Korreferátum Subert

Átírás

1 Tömörség- és teherbírás mérés B&C berendezéssel, radioaktív izotóp nélkül COLAS-KKK Korreferátum Subert

2 Az EU tömörségmérési irányelvei nem szándékozik az izotópos mérést alkalmazni (lásd: FGSV-516) nem szeret négykézláb mérni (kiszúróhenger, homokkitöltés, gumimembrán) kedveli a dinamikus módszert (lásd Evd összehasonlításos minısítés) CCC - módszer (hengereken gyorsulásmérık és más újabb tapasztalati vizsgálati módszerek alkalmazása) MI A MEGOLDÁS? EU

3 A képlet egyszerő: + = Teherbírás mérés Tömörség mérés B&C dinamikus tömörség- és teherbírás mérı

4 A B&C tömörség- és teherbírás mérı készülék két mérést végez egyszerre, gazdaságosan, egyszerően, környezetbarát módon, radioaktív izotóp nélkül!

5 Hagyományos tömörség-ellenırzı módszerek MSZ ÚT MSZ sőrőségmérés: Viszonyítási sőrőség 2005-ig: Földmővek tömörségének meghatározása radioizotópos módszerrel Radiometriás tömörségmérés (sőrőségmérés) Talajok tömörségének és tömöríthetıségének vizsgálata - homok kitöltéses - gumimembrános módszer - kiszúróhengeres módszer módosított proctor: MSZ szerint ρ d max Viszonyítási sőrőség 2005-tıl: MSZ EN módosított Proctor MSZ EN Vibrosajtolásos MSZ EN Vibrokalapácsos MSZ EN Vibroasztalos Kérdések: Összehasonlítások, optimális víztartalom és sőrőségmaximum alakulása Tömörség ellenırzése

6 ÚT ÚME Földmővek, szemcsés talajjavító és védırétegek, kötıanyag nélküli alaprétegek dinamikus tömörségének és teherbírásának helyszíni meghatározása könnyő ejtısúlyos kézi berendezéssel. A vizsgálati eljárás alkalmazható Legfeljebb 63 mm legnagyobb szemnagyságú, D 63mm max ~40 cm vastagságú friss építéső réteg (építési folyamat közeli) vizsgálatára v 2,5d = 2,5 163mm 40cm A vizsgálati eljárás NEM alkalmas: - hidraulikus (kötött) rétegek, - melegbitumenes rétegek, - Régi építéső réteg esetén csak a relatív tömörség meghatározása lehetséges ÚT Útügyi Mőszaki Elıírás

7 Vizsgálati módszer

8 s+v+l l1 v1 l2 v2 s1 s2 l1>l2 v1=v2 s1=s2 Tömörödés: levegı eltávolítása a rendszerbıl l = l2-l1 Proctor vizsgálat: MSZ /7 nedvesen lehúzzuk a tetejét Vn= constans modell Vizsgálati módszer

9 Relatív tömörségi fok: A fajlagos alakváltozás elmélete alapján: T re % 1 ε 01 = ε 53 [%] 1 elsı / Σ 1 utolsó / Σ érzékeny az elsı ejtésre! Alternatív módszerrel: T re % = 100 Φ Dm [%] Ahol: Φ= lineáris együttható Dm= alakváltozási mutató Dm= (summa süllyedési amplitúdók különbsége * az ejtések számával) / 18 Relatív tömörségi fok

10 Vn=const Gsz-w% 5 g/cm 3 / kg Vn=constans modell (Proctor) Vn=const Gsz-w% w% víztartalom w% száraz tömeg (kg) száraz sőrőség g/cm Proctor-vizsgálat Vn=constans

11 V cm 3 Gsz=const V-w% összefüggés w% Gsz=constans modell (számított) Gsz=const h-w% összefüggés w % / mm víztartalom w % magasságkülönbség (mm) Konvertálás Gsz=constansra

12 Alakváltozás tömörségi fok összefüggése

13 Gsz = constans modellbıl számított térfogatváltozás és tömörségi fok TrE%= 100 0,365*Dm, ahol Dm süllyedési amplitúdó Alakváltozás és tömörség (mm) összefüggése n=150 Tömörségi fok Trd% y = -0,3642x R 2 = 0,9967 y = 0,0013x 2-0,3934x R 2 = alakváltozás mm min % T rd 71% A dinamikus tömörségi fok összefüggése eltérı sőrőségeknél

14 Proctor pontok: alapadat a T rw -hez Víztartalom mérés Helyszínen wt% T-90 Trident USA dielektromos állandó elvén mőködı mikrohullámú nedvességmérı készülékkel. mindig többet vizsgáljunk, egy görbében ábrázoljuk (2-3) * 5 Proctor pont ideális - határozzuk meg az egyenletét regressziós analízissel - határozzuk meg a korreláció szorosságát - T rw értékeit a víztartalom függvényében T rw = ρdi ρ d max ( 1.00) Vizsgálati módszer

15 Izotópos tömörségmérés pontossága

16 Izotópos mérés szükséges darabszáma az átlagképzéshez +/-3%-os pontossági elvárás esetén.n= ts 2,92 2,35 2,13 2,0 1,94 1,89 1,86 1,83 = ± 8 Trg% 5,6 Trg% 4,6 Trg% 3,9 Trg% 3,5 Trg% 3,2 Trg% 3,0Trg% 2,8 Trg% A dinamikus tömörségmérésben a +/-2% pontosság igen nagy biztonsággal tartható, azaz 300%-kal jobb, mint az eddig alkalmazott izotópos tömörségmérési módszer. Minden kritikát érdemes tehát ehhez a hatékonysághoz mérni. Izotópos mérés elvárt pontossága

17 párhuzamos görbék szakaszain mindig ugyanazt a relatív tömörségi fokot kapjuk 100% - 100% 97% - 96% 93% - 93% 91% - 97% - 99% 92% - 97% - 99% 92% - 97% - 99% Különbözı intenzitású tömörítések hatása a tömörségi fokra

18 Viszonyítási sőrőség bizonytalansága

19 Ф értékei Ézsiásnál Sorszám -Ф -X2 Lin.regr.együtthatói X1 C szorosság R 2 Figyelembe vett ρs 1 0,365 0,003 0,08 1,53 0,95 2,76 2 0,349 0,003 0,08 1,51 0,89 2,60 3 0,371 0,003 0,05 1,75 0,96 2,68 4 0,388 0,002 0,04 1,81 0,98 2,65 5 0,388 0,002 0,04 1,82 0,97 2,65 6 0,383 0,002 0,04 1,82 0,98 2,67 7 0,384 0,003 0,06 1,76 0,95 2,69 8 0,373 0,003 0,04 1,83 0,96 2,69 9 0,380 0,003 0,06 1,64 0,96 2,65 Más minták regressziós analízisének eredményei Ézsiásnál Minta Iszapos homokliszt Dolomit murva Pernye Töltésanyag Kavicsos Homok -Ф 0,381 0,383 0,362 0,387 -X2 0,003 0,002 0,003 0,002 Lin.regr.együtthatói X1 0,05 0,02 0,02 0,03 C 1,66 2,23 0,63 1,81 szorosság R 2 0,93 0,96 0,87 0,97 Figyelembe vett ρs 2,60 2,80 1,33 2,62 Ф értékei Ézsiásnál

20 Proctor tömörítı berendezés munkavégzése (MSZ 14043/7) Döngölıfej átmérı: 51mm (A KKK jelentés ezt nem veszi figyelembe) Döngölıfej tömege 4,5 kg Proctor edény átmérıje 102 mm (h=116 mm) Ejtési magasság: 46 cm Rétegenként 25 ütés 5 réteg: 5*25 ütés Egy réteg 5cm vastag Proctor edény területe Fp=(10,2*3,14)/4=81,67 cm 2 Döngölési terület: Fd=(5,1 2 *3,14)/4=20,4 cm 2 Fp/ Fd=4,00 const (azaz a döngölıfej a sablon felületének negyedét döngöli, miközben fordul) Ütés/réteg teljes felületen: 25/4=6,25 ütés/réteg: 6,25*5=31,25 ejtés Munka W=mgh=Gh=4,5*0,46*31,25= 64,7mkp/próbatest Munka/ felület= 64,7/81,67=0,792 mkp/ cm 2 11,6 cm edénymagassághoz B&C kistárcsás mérıberendezés munkavégzése (ÚT ) d=163 mm tárcsaméret Ejtısúly tömege 11 kg +/-1kg Ejtési magasság: 75 cm Tárcsa területe Ft=(16,3 2 *3,14)/4=208,57 cm 2 Munka W=mgh=Gh=11*0,75=8,25 mkp Munka/ felület = 8,25/208,57=0,0395 mkp/ cm 2 20 cm rétegvastagsághoz Azonos tömörítı munkához szükséges ütésszám: 0,792/0,0395*(20/11,6)=20,1*1,7=34 db lenne 70,8%-ról tömörítve 100%-ig gyakorlatilag feltehetjük, hogy a tömörség már legalább 80-85% azaz 20/29,2=51-68% is elég Fentiek alapján 11kg ejtısúllyal kb 0,51*34 illetve 0,68*34 azaz ütés szükséges. A szükséges tömörítési munka számítása

21 Gsz=2000g Gsz=3202g H cm dh mm dh % Trg% 16,16 4,3 2,7 97,3 15,8 0,7 0,4 99,55 15,73 0 0, ,15 4,2 2,6 97,37 16,59 8,6 5,2 94,8 H cm dh mm dh % Trg% 25,88 6,98 2,7 97,3 25,29 1,14 0,5 99,55 25,18 0 0, ,86 6,81 2,6 97,37 26,56 13,82 5,2 94,8 Proctor-optimum száraz tömegétıl való eltérése esetén alkalmazható arányosítás

22 PROCTOR w% 4 4,0 6,3 7,7 9,3 11,2 12,2 12,9 13,3 14,3 14,8 15,8 17,8 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 ρdi 1,90 1,90 1,95 1,98 2,00 1,98 1,97 1,94 1,94 1,92 1,89 1,87 1,83 1,89 1,85 1,82 1,79 1,75 ρdmax Wopt 2,00 9,3 Trw Nedvességkorrekciós tényezı regresszió-analízise

23 LÖSZ ISZAPOS HOMOKLISZT I. ISZAPOS HOMOKLISZT II. mintaszám 5db mintaszám 43db ÁKMI mintaszám 3db izotóp B&C izotóp B&C Izotóp B&C rel szórás rel szórás rel szórás szórás szórás szórás 77.0? 95.0 átlag átlag átlag KOHÓSALAK HOMOKOS KAVICS DOLOMIT mintaszám 10db mintaszám 43db mintaszám 3db Izotóp B&C izotóp B&C Izotóp B&C rel szórás rel szórás rel szórás szórás szórás szórás átlag átlag átlag Átlag Szórás rel.szórás KKK Jelentés Helyesbített Megjegyzés: A dinamikustömörségi fok itt figyelembe vett értékei egyedi értékek, melynek szórása a mértékadó tömörség számításakor tovább csökken, míg az átlaga változatlan marad. Az izotópos tömörségmérés itt figyelembe vett értékei 3-3db, 120 -ban elfordított egyedi mérések átlagai, így a halmaz szórása ezzel arányosan lecsökkent mértékő. Tovább már nem csökkenhet. Összehasonlító eredmények

24 KKK jelentés A mért dinamikus tömörség nem azonos az izotópossal az F és T-próba szerint p=0,001 szinten A dinamikus tömörség számításának módszere önkényes, a módszer alapelvével is ellentétes A Φ értéke jellemzıen nincs 0,365+/- 0,025 között Magasabb tömörségi fokot mutat a dinamikus mérés, mint az izotópos A Trw nedvességkorrekciós tényezı túl érzékeny, emiatt a pontatlanság magas Az alapelv igéretes, mely szerint a mért süllyedési görbébıl a tömörségi fokra lehet következtetni A módszer továbbfejlesztésével érdemes foglalkozni Összefoglalás Korreferátum Azonosnak vehetı a T és F-próba alapján is, ha 5db hibás mérést elhagyunk a 114- bıl. Ezért nem ért egyet. Nem ért egyet, tisztázta. A módszer megválasztása szerzıi jog Nem ért egyet, számításokkal igazolta Nem ért egyet: a.) a jelenlegi is alig magasabb b.) a jelenlegi anyagtípusokra bontva vegyes c.) több összehasonlítás is volt már Nem ért egyet, a wopt környezetében kimondottan jó Egyetért, továbbfejlesztés a tömörödési görbe matematikai egyenletének meghatározásával és alkalmazásával Egyetért, azzal, hogy alkalmassága már ma is jóval kedvezıbb, mint az izotópos mérésé Indoklás Kiegészítı számításokat elvégeztünk α=0,1 szignifikanciaszinten és megfelelt A következtetés félreértések sorozatára alapozódott és a Φ számításának elmaradása miatt nem lehetett ezt tisztázni A Vn-Gsz átszámításokat elvégezve, Φ adatai megfelelık a.) A KKK-ban feldolgozott 11 anyag 114 mérésénél sem igaz, hol egyik, hol másik a magasabb. b.) Bizonyítható, hogy a jelenlegi izotópos mérés bünteti Kivitelezıt A ρdmax legkisebb érzékenysége is elképesztıen változó, a KTI-ÁKMI körvizsgálatok szerint A Proctor-vizsgálatból számolható Gsz=constans modellállapotból levezethetı az alakváltozással való összefüggés Egyszerő, gyors, pontos és olcsó mérési módszer, mely nem károsítja az egészséget és a környezetet. Összefoglalás

25 Költség* Izotópos mőszer Beszerzési ár (mőszer eft/ amortizációs év) Éves fenntartási költség, engedélyek, kalibráció Kapcsolódó költségek (tárolás, szállítás) Bérköltség (a kedvezıbb vizsgálati idı hatása nélkül) ÖSSZES KÖLTSÉG / ÉV % ARÁNY 800 eft 800 eft eft eft (2 fı) eft/mőszer 100% Megjegyzés: *A dinamikus modulust mérı másik eszköz figyelembevétele nélkül B&C mőszer 700 eft 200 eft 200 eft eft (1 fı) eft/mőszer 44% Bevétel* Bevételnél figyelembe vett számlázási ár 5 ezer mérés Fajlagos kiszállási költség ÖSSZES ÁRBEVÉTEL % ARÁNY Megjegyzés: *A dinamikus modulus mérése nélkül Nyereség* Bevétel/ év Költség / év Nyereség NYERESÉG / ÉV / fı % ARÁNY Izotópos mérés eft eft eft/mőszer 100% Izotópos mőszer eft eft (2 fı) eft(2 fı) eft/fı 100% B&C mérés eft eft eft/mőszer 76% B&C mőszer eft eft (1 fı) eft/ fı eft/fı 131% Megjegyzés: *A dinamikus modulust mérı másik eszköz figyelembevétele nélkül Gazdaságosság

26 B&C KÖSZÖNÖM A FIGYELMÜKET