Hatékony minőség-ellenőrzés dinamikus tömörségméréssel Útügyi Napok Eger 2006.09.13-15. Subert
Hagyományos tömörség-ellenőrző módszerek MSZ 15320 ÚT 2-3.103 MSZ 14043-7 Földművek tömörségének meghatározása radioizotópos módszerrel Radiometriás tömörségmérés (sűrűségmérés) Talajok tömörségének és tömöríthetőségének vizsgálata Viszonyítási sűrűség 2005-ig: módosított Proctor: MSZ 14043-7 szerint Viszonyítási sűrűség 2005-től: Kérdések: Összehasonlítások, optimális víztartalom és sűrűségmaximum alakulása ρ d max MSZ EN 13286-2 módosított Proctor MSZ EN 13286-3 Vibrosajtolásos MSZ EN 13286-4 Vibrokalapácsos MSZ EN 13286-5 Vibroasztalos Tömörség ellenőrzése
Tömörségszámítás viszonyítási sűrűséggel ρ d 1 = 1 w ρ n Mérés módja: Izotópos Homokkitöltéses Gumi-membrános Kiszúró hengeres Tömörségi fok: Trg%= ρd/ρdmax *100 Vizsgálati pontossága függ: Víztartalom mérés pontosságától Nedves sűrűség méréstől Viszonyítási sűrűségtől Valós sűrűségi inhomogenitástól Tömörség számítása sűrűségből
Izotópos tömörségmérési módszer pontossága
Izotópos mérés szükséges darabszáma az átlagképzéshez +/-3%-os pontossági elvárás esetén.n= 3 4 5 6 7 8 9 10.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. Mérési megbízhatóság javítása a mintaszám növelésével
Proctor viszonyítási sűrűség Vizsgálati pontossága, megbízhatósága nem ismert Modellhatás nem egyezik meg a valósággal Közelítő görbe, matematikai statisztika hiányzik Ismételhetőség, párhuzamos vizsgálat Anyag aprózódás problémák nem zárhatók ki Viszonyítási sűrűség megbízhatósága
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 minősítés) CCC - módszer (hengereken gyorsulásmérők és más újabb tapasztalati vizsgálati módszerek alkalmazása) Háttöltéseken MI A MEGOLDÁS? EU
A képlet egyszerű: + = Teherbírás mérés Tömörség mérés B&C dinamikus tömörség- és teherbírás mérő
A B&C tömörség- és teherbírás mérő készülék két mérést végez egyszerre, gazdaságosan, egyszerűen, környezetbarát módon, radioaktív izotóp nélkül!
ÚT 2-2.124 ÚME Földművek, szemcsés talajjavító és védőrétegek, kötőanyag nélküli alaprétegek dinamikus tömörségének és teherbírásának helyszíni meghatározása könnyű ejtősúlyos kézi berendezéssel. h 2,5d = 2,5 163mm 40cm A vizsgálati eljárás alkalmazható Legfeljebb 63 mm legnagyobb szemnagyságú, 20-40 cm vastagságú friss építésű réteg (építési folyamat közbeni) vizsgálatára A vizsgálati eljárás NEM alkalmas: - hidraulikus (kötött) rétegek, - melegbitumenes rétegek ÚT 2-2.124 Útügyi Műszaki Előírás
Nagytárcsás D=300mm p=0,1 MPa (vasút) µ=0,5 (állandó) c=2,0 (hajlékony) Teherbírás: E vd 4-5-6 Tömörség: nincs (v/s?) Kistárcsás D=163mm p=0,35 MPa (út) µ=0,3-0,4-0,5 (választható) c=2,0 vagy π/2 (választható) Teherbírás: E d és E d vég Tömörség: tömörödési görbéből (18 ejtés) Könnyűejtősúlyos dinamikus mérőeszközök
Vizsgálati módszer előírt jellemzői
Dinamikus relatív tömörségi fok: A fajlagos alakváltozás elmélete alapján: T re % 1 ε 01 = 100 1 ε 53 [%] érzékeny az első ejtésre! 1 elsı / Σ 1 utolsó / Σ 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
Proctor pontok: alapadat a T rw -hez Víztartalom mérés Helyszínen wt% T-90 Trident USA dielektromos állandó elvén működő mikrohullámú nedvességmérő 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 dmax ( 1.00 ) Víztartalom figyelembe vétele nedvességkorrekciós tényezővel
Relatív tömörség FGSV 516 Merkblatt N ρi w t ρdi D Pr % Trw D RE % 1 2,00 0,12 1,79 96,76 0,98 98,7 2 2,10 0,15 1,83 98,92 1,00 98,9 3 2,11 0,16 1,82 98,38 1,00 98,4 4 2,06 0,17 1,76 95,14 0,97 98,1 Lehetőségek a minősítésben: Dinamikus tömörségmérés alkalmazása Relatív tömörség tanúsítása Adott beépítési víztartalom és határok melletti tömörítés (mérni kellene) Abszolút és relatív tömörség homogenitása
Relatív tömörségi fok: A tömörítés hatékonyságát jellemző paraméter Adott helyszínen Adott anyagon Adott nedvesség mellett T T rg re %= T re T Trg % %= T rw rw RELATÍV Melyiket is kellene tanúsítani? ABSZOLÚT - Tömörséget wt-nél - Tömörséget wopt-nál - Tömörséget az adott anyagon - Optimális anyagon - Természetes víztartalomnál elért tömörséget - Ideális víztartalomnál - Beépítési víztartalom határokat - Víztartalom nem érdekes Tanúsítás = Megfelelő munka = Minőség Relatív tömörségi fok
Dinamikus könnyű-ejtősúlyos tömörség- és teherbírásmérő berendezés Mert izotóp nélkül sokkal könnyebb...
T rw Köszönöm a figyelmük et! Kísérleteink verifikálását köszönettel vesszük!!!