Subert István Dinamikus tömörségmérés alkalmazhatósága KORREFERÁTUM Ézsiás László SZIE 2005 évi szakdolgozatához és Dr Szepesházi Róbert hasonló címő KKK tanulmányához Aktualitások a geotechnikában COLAS Hungária rendezvény Budapest, 2006 május 2.
Ézsiás László: A B&C könnyő ejtısúlyos tömörség- és teherbírásmérı berendezés alkalmazhatósága földmővek minısítésére címő Szakdolgozatához A diplomamunka melynek egyik külsı konzulense lehettem - lehetséges terjedelmét már készítésekor jelentısen meghaladta, ezért nem kerülhettek számításra és ismertetésre a szakdolgozat tartalmának késıbbi megítélése szempontjából lényeges témakörök, melyeket ezért utólag, ezúton tartok szükségesnek kibıvíteni. Mivel ezek késıbb fontos hivatkozássá váltak a Széchényi István Egyetem KKK által készített A dinamikus tömörségmérés alkalmasságának vizsgálata címő tanulmánynak, fontos ezek pontosítása, részletezése. Ezek: Az izotópos sőrőségmérés és az ebbıl számított tömörségi fok pontossága Proctor pontok ellenırzése és a Vn Gsz számítások A telítési vonalak szükségessége Φ érték számítása a szakdolgozatban alkalmazott anyagokra Az izotópos sőrőségmérés pontossága és megbízhatósága A szakdolgozat két lényegesen különbözı elven megállapított izotópos és dinamikus tömörségmérési módszert hasonlít össze és formál véleményt, kritikát, úgy, hogy nem ismeri az izotópos tömörségmérés megbízhatóságát és pontosságát. Ez olyan hibához vezethet, mely a reális összehasonlítást eleve kétségessé teheti. Jelenleg egy új MSZ szabvány és a régi ÚT 2-3.103:1998 Radiometriás tömörségmérés Földmővek, kötıanyag nélküli útalap rétegek, hidraulikus kötıanyagú útalapok térfogat-sőrőségének és víztartalmának meghatározására címő ÚME vonatkozik az izotópos tömörség mérésére. Az ÚME 4.2.2. pontja szerint az izotópos tömörségmérı berendezések kalibrációját OMH MAB által akkreditált laboratóriuma végzi, míg a víztartalom mérésének kalibrációjához a kalibráció kiterjesztése (1998 óta)..folyamatban van... Egy rendelkezésünkre bocsátott hitelesítési jegyzıkönyv, pontosabban Jegyzıkönyv mérési pontosság ellenırzésérıl c. dokumentum szerint a sőrőségi kalibráció jelenleg három etalonon történik, grániton 2,623 g/cm 3 - Mg/Al ötvözeten 2,140 g/cm 3 és Mg ötvözeten 1,719 g/cm 3 sőrőséggel. Egy MC-3 típusú mőszerre megadott mérési bizonytalanság például: BS üzemmódban (lapszonda): 0,180 g/cm 3 AC üzemmódban: 0,041 g/cm 3 Tőszondás üzemmódban: 0,018 g/cm 3 Az ÚT 2-3.103 ÚME 4.5. pontja a mért nedves térfogatsőrőségre, rendszeres hibára az alábbi értéket engedi meg: tőszondás üzemmódban: +/-0,070 g/cm 3 lapszondás üzemmódban jóval nagyobb: +/-0,200 g/cm 3 A kalibrációs jegyzıkönyv a víztartalom mérését nem említi. A víztartalomra az ÚME által megengedett rendszeres hiba a mért érték 5,0%-ka, vagy ellenırzés és korrekció nélkül az izotópos mőszerrel mért érték 15%-ka lenne. Ugyanakkor, ha a mőszerrel mért érték és a laboratóriumi visszaszárításos víztartalom mérés (MSZ 14043-6) közötti különbség nagyobb lenne mint 1%, akkor csak a laboratóriumi visszaszárításos víztartalom értéke használható fel a számításban (Mivel ez a különbség mindig nagyobb, mindig kellene a laboratóriumi visszaszárítás, de ezt a gyakorlat nem szinte sohasem használja). 2
Ha a wt%>=15%, akkor minden esetben mintát kell venni és a laboratóriumban meghatározott víztartalom értékkel kell számolni a mért száraz sőrőséget. A viszonyítási sőrőség megbízhatóságáról, megengedett pontosságáról nem esik szó, az ÚT 2-3.103 ÚME a tömörségi fok pontosságára, vizsgálati megbízhatóságára közvetlen elıírást NEM ad. Emiatt csak számítható fentiekbıl az izotópos tömörségi fok mérésének valóságban megjelenı megbízhatósága. Izotópos tömörségi fok pontossága és vizsgálati megbízhatósága Az ÚT 2-3.103 szerinti izotópos, homokkiöntéses, vagy más térfogat-meghatározásos sőrőségmérésen alapuló tömörség-meghatározási mód a tömörített réteg nedves sőrőségének meghatározásán alapul. Ebbıl, és a mért víztartalomból számítjuk a száraz sőrőséget, majd ezt viszonyítjuk a Proctor vizsgálattal meghatározott legnagyobb száraz sőrőséghez. Fentiek szerint tehát az izotópos tömörségmérési módszer mérési hibája három lehetséges forrásból kumulálódik : nedves sőrőségmérés hibája (±ξρn) víztartalom mérésének pontossága (±ξw%) viszonyítási sőrőség maghatározásának hibája (±ξρ dmax ) Ezek hibaeredıje H= ( ξρn 2 + ξw% 2 + ξρ dmax 2 ) Részletesen számítva mindez sokkal szemléletesebb. A helyszínen izotópos mőszerrel mért nedves sőrőségünk legyen 2,180 g/cm 3. A mőszerünk mérési hibája az ÚME által megengedett +/-0,07 g/cm 3. A vizsgált rétegen mért sőrőségi érték ekkor 2,11 és 2,25 közötti volt. A víztartalom az izotópos mőszerrel mérve legyen átlagosan 5%, de az egyes méréseknél ez hol 3%-ot, hol pedig 8%-ot mutat. A számított száraz sőrőségek a következıkben bemutatottak szerint alakulnak. A tömörségi fok számításához figyelembe vett viszonyítási sőrőség ρdmax minimuma 2,09 átlaga 2,19 maximuma pedig 2,29 g/cm 3 legyen. +/- Hiba Nedves sőrőség = 2,18 g/cm 3 valós ρn izotópos 0,07 2,11 2,18 2,25 Mért Wt=5% -2% +3% 3 5 8 3 5 8 3 5 8 Mért 1 sz. táblázat ρszáraz Számított 2,05 2,01 1,95 2,12 2,08 2,02 2,18 2,14 2,08 Számított ρdmax min -0,1 2,09 98,3 96,4 93,7 102 99,6 96,8 105 103 99,9 Számított ρdmax átlag 2,19 2,19 93,8 92 89,4 96,9 95,0 92,4 100 98,1 95,3 Számított ρdmax max +0,1 2,29 89,7 87,9 85,5 92,6 90,9 88,3 95,6 93,8 91,2 Számított Trg% max 104,8 Minısítés Trg% min 85,5 ÚT 2-1.222 Trg% átlag 94,9 szerint Trg% szórása 4,8 Trg%>90% Trg% Elıírás =90-3=87 =T- követelmény Trg Minısítés 87,9 éppen megfelel a 90%-nak =T-1,465s A számításunkban itt bemutatott eset szerint tehát egy valóságban ma 95,0%-os tömörségő réteget tehát 85,5 104,8% közöttinek mérünk izotópos mőszerünkkel. Félı tehát, hogy amikor egyes vélemények a 100% feletti tömörség megengedését is elfogadják, ezt az elıfordulást próbálják megmagyarázni másképpen. 3
Megjegyezzük, hogy ezt az ÚT2-1.222 által elıírt nagy mintaszámú tömörségi fokkal történı tanúsítást mindenki kerülni igyekszik és kivétel nélkül az egyedi határértékekre vonatkozó elıírást alkalmazzák. A mérnöki precizitást bántóan sértı állapoton túl, egyenesen a kivitelezı gazdasági megkárosítását veti fel az, hogy a jelenlegi példa szerint a Trg=95%-os (azaz +/-0% szórású) réteg tömörségmérési eredménye az alkalmazott izotópos mőszer és annak mérési hibája, valamint az ÚT2-1.222 feldolgozási elıírása miatt csak a Trg=90%-os követelményt elégíti ki! Másképpen fogalmazva, az izotópos mőszert alkalmazó laboratórium a megrendelıjét (kivitelezıt) bünteti, amikor a Vállalkozónak 5%-kal magasabb tömörséget kell elıállítania ahhoz, hogy az elıírt minıség teljesüljön (elképzelhetı, hogy mint jelent ez a Trg>97% esetén). Más nem helytálló - feltevések szerint a laboratóriumnak a méréseknél magának is bővészkednie kell a méréssel, a viszonyítási sőrőséggel, esetleg ismételt mérések alkalmazásával, mely nyilvánvalóan zavaró mind a laboratóriumnak, mind pedig a Kivitelezıknek. Az izotópos tömörségi fok hibaeloszlását az 1sz táblázatból gyakorisági intervallumokba soroltuk, majd a véletlen ingadozást mozgóátlaggal szőrve meghatároztuk grafikusan is, melyet a 2sz ábrán mutatjuk be. Látható, hogy az, hogy éppúgy mérhetünk 85,5 mint 104,8%-ot, ami a mérés megbízhatóságát komolytalanná teszi. NEM engedhetı meg tehát, hogy a tömörségi fok pontosságáról ne nyilatkozzon az a szabvány, amelyiknek a címében a tömörség szerepel, valamint az a tény, hogy ezt NEM is méréssel, hanem közvetett módon, számítással, a mért sőrőségi és víztartalom értékekbıl határozzuk meg. A mérési jegyzıkönyveknek is tartalmaznia kellene a megbízhatóságra vonatkozó utalást, melyet az ezt komolyan elemzı laboratórium fel sem mer tüntetni. Izotópos mérés hiba-eloszlása 2 ábra db (db%) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 80 85 90 95 100 105 110 Trg% db db% Polinom. (db) Polinom. (db%) Nézzük meg, hogy az 1sz táblázatban kapott, a halmazra jellemzı s=4,8 szórással hány izotópos mérésbıl kellene átlagoljunk egy eredményt, hogy a még elfogadható +/-3% mérési pontosságot megtarthassuk. Ha a mérés darabszámát n-nel, a Student-féle t-eloszlás kritikus értékét ts-sel jelöljük, akkor α=0,1 szignifikancia szinten (p=90% valószínőséggel) figyelembe vett eltérés = ± (s*ts)/ n lehet. Ezt a 3sz táblázatban számítjuk. 4
3sz táblázat 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% 3,0 Trg% 2,8 Trg% E szerint ±3 Trg% pontosságú mérési igény esetén az adott halmazra jellemzı szórások és hibák mellett 9db izotópos mérés eredményét kellene átlagolni. Az útépítık által mellızött alkalmazású MSZ 15320 szabvány lapszondás mérésre 9db mérés átlagolását milyen érdekes egyezıség írja elı, míg az ÚT 2-3.103 ÚME csak 3db különbözı irányban mért részeredmény (esetünkben ±8 Trg% pontosságúnak becsült) átlagolását alkalmazza. Az izotópos mérés az ÚT 2-3.103 ÚME szerinti jelenlegi módszere tehát legföljebb tájékoztató lehet, ha három mérést átlagolunk is, de semmiképpen nem versenyezhet a dinamikus tömörségmérés pontosságával. Az izotópos mérés eredményének eltérése, vagy a dinamikus tömörségméréssel nem egyezı trendje tehát az izotópos mérés hibáit jelzi. A szakdolgozat 3 izotópos mérést átlagolt eredményeihez és ezekbıl sem a várható értéket, hanem az egyes mért értékeket akarta értelemszerően sikertelenül - összehasonlítani. Fentiek alapján érthetı az a tapasztalat is, hogy az izotópos méréseknél a viszonyítási Proctor-sőrőséget a kapott eredményektıl függıen gyakran igazítani kell. A nem megfelelı tömörségi eredmény esetén egyszerően új mintát kell vegyünk és új Proctor-vizsgálatot kell végezzünk. Az, hogy a tömörségi fok eredmény a megfelelı tartományba esik természetes, ilyenkor nem feltételezzük a Proctor viszonyítási sőrőség hibáját, pedig az ugyanúgy fennállhat. Az izotópos tömörségmérés fentiek szerinti, gyenge vizsgálati megbízhatósága miatt alkalmatlan arra, hogy egyedi összehasonlítást tegyünk a dinamikus tömörségi fokkal, legföljebb csak a várható értékük, terjedelmük azonosságának vizsgálata lenne lehetséges. A Szakdolgozat által vizsgált szők tartományban ez a jelenség jól kivehetı és emiatt bármilyen összefüggés kimutatása pláne a jelenlegi 92-95% közötti szők tartományban az izotópos és dinamikus tömörségi fok között ezért eleve lehetetlen volt. Ahhoz, hogy az összefüggés statisztikai megfontolásokkal is igazolható legyen, 9-9 db egy helyen mért izotópos mérés átlagát kellett volna egy eredménynek tekinteni. Ennek felismerését egy statisztikában nem járatos hallgatótól nem lehetett elvárni. Dinamikus tömörségi fok pontossága és vizsgálati megbízhatósága A dinamikus tömörségmérés vizsgálati megbízhatósága az ÚT 2-2.124 szerint számítva 0,5-1% körüli, de legföljebb +/-2Trg%, mely kizárólag az alakváltozás mérés pontosságától függ. A sőrőségi inhomogenitásnak semmilyen hatása nincs. A Trw nedvességkorrekciós tényezı hibája az alkalmazott Proctor-pontok számától és a víztartalom wopt-tól való távolságától függ. A lehetséges hiba wopt körül minimális, attól messzebb növekvı és elérheti a 2-3 Trg%-ot. Mivel a szakdolgozat 2 db egyedi dinamikus mérést átlagolt mértékadó eredményeihez és legtöbb helyen a relatív tömörséggel számolt, ezért annak pontossága Trg=1% alattinak becsülhetı!!! Elvégeztünk egy vizsgálatsorozatot, ahol 10 db egyedi mérésnél a dinamikus tömörségmérés süllyedési eredményeit 0,1mm-rel csökkentettük, a süllyedési görbe minden mért pontján (bár ekkora pontatlanság igen ritka a B&C mőszernél). Ez az eltérítés sem a TrE% relatív tömörséget, sem a Trd% értékét nem változtatta meg. Nem hiba tehát a szakdolgozatban az iszapos homoklisztnél tapasztalt párhuzamos tömörödési görbe, 5
azonosnak számított tömörsége. Az így elıfordulhat, ha az altalaj teherbírása más, vagy változik egy adott réteg alatt. A B&C dinamikus mérıeszköz pontossága a KTI kalibráció és a szakdolgozat szerint is hihetetlenül magas és az is egyértelmő, hogy mindig a süllyedési görbe alakja szabja meg a dinamikus tömörséget. Ezt bizonyítja azt is, hogy például nem számít a tömörítés intenzitása sem, mindig a tömörödési görbe jellege (görbülete) lényeges. Az egyes pontokra a végérintı alapján számított tömörségi fokok mindig azonosak. A különbözı intenzitású tömörítések párhuzamos görbék szakaszain mindig ugyanazt a relatív tömörségi fokot kapjuk, mert az a végértékre (100%) vonatkoztatható. Például a 422. sz Dr Kabai-tól idézett ábrán U=5-nél 1,73/1,86=93%, míg 50-szeres tömörítésnél (ami a módosított Proctornak fele meg) 1,8/1,86 =97%. 4sz ábra Hasonló következtetés vonható le egy másik esetbıl, a különbözı egyenlıtlenségi együtthatójú szemeloszlásokra (420 ábra), az azonos tömörítési munkáknál is. A 0-100-200-300 Mpm/m3 értékekre számított tömörségi fokok is azonosnak vehetık. Ugyanannál a fajlagos tömörítı munkáknál az U eltéréseire számított arányok is hasonlók. U=1,3-nál pl 1,5/1,63=92% míg U=5-nél 1,73/1,90=91%. 200-nál ehhez hasonlóan 97-97% adódik. A Trw eltérése okozhat a dinamikus fokkal arányos legföljebb 2-3%-os egyedi hibát, Ézsiás mérései szerint is. Bemutatjuk a mellékletben, hogy ha 10 db egyedi vizsgálatnál 0,02-vel (2%-kal) csökkentettük a Trw értékét, az az eredmények átlagát a 0,02-nek megfelelı 2%- kal, azaz 95,1%-ról 93,2%-ra módosította. Általánosságban megállapítható tehát, hogy a dinamikus tömörségmérésben a +/-2% pontosság igen nagy biztonsággal tartható. Ez 300%-kal jobb, mint az eddig alkalmazott izotópos tömörségmérési módszer pontossága. Minden kritikát érdemes tehát ehhez a hatékonysághoz mérni. 6
A Proctor-pontokból számítható alakváltozási összefüggés A Proctor-vizsgálatnál a különbözı nedvesítéső talajmintákat bedöngöljük, majd a felsı győrőt levéve az anyagot egy vasvonalzóval lehúzzuk, azaz mindig térfogat = constans állapotot modellezünk. A természetben azonban nem ez a jellemzı, hanem az, hogy a száraz tömeg az állandó (azaz Gsz=constans), azaz a különbözı víztartalmú, azonos száraz tömegő minták hengerei különbözı magasságúak lesznek. Nyilván a legkisebb hengert a wopt-nál, a legjobb tömörítésnél kapjuk. Ha ennek magasságát levonjuk a többi hengerébıl, tulajdonképpen egy süllyedési jellemzıt (magassági különbséget) kaptunk. A hengerek tömörségét számíthatjuk a Proctor-vizsgálatból, így egy összefüggést kaptunk az alakváltozás és a tömörségi fok között. A dinamikus módszer ezt ismerte fel, és ezt a modellt hasznosítja. Gsz=constans modellben számított térfogatkülönbség 5sz ábra térfogatkülönbség y = 6,5495x 2-133,72x + 691,48 R 2 = 0,9896 V cm3 300 250 200 150 100 50 0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 w% A két paraméter (Trg%- hmm) kapcsolata minden alkalmassági vizsgálatból kiszámítható. 6sz ábra Trg% - h összefüggése Trd% 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 y = 0,0014x 2-0,3948x + 100 R 2 = 1 y = -0,3728x + 100 R 2 = 0,9993 0 5 10 15 20 h (mm) Regresszió analízissel számítjuk tehát Trg%= 100-Φ* hmm lineáris összefüggésbıl a Ф értékét a Proctor-féle alkalmassági vizsgálat során. Ha a meredekséget jellemzı -Ф értékeke 7
0,365 ± 0,025 intervallumba esik, akkor ezzel, azaz az ÚT 2-2.124 által megadott általános képlettel számolunk, ha nem, akkor nyilván a Ф konkrét értékével kell a dinamikus tömörségi fokot számítani. Eddig nem volt jellemzı, hogy a Ф értékében jelentıs anomáliát tapasztaltunk volna, így jelen szakdolgozatból számított adatokban sem talált a szabványban megengedettnél nagyobb eltérést a Ф értéknél. A szakdolgozatban felhasznált valamennyi Proctor-vizsgálatot leellenıriztük és dokumentáltuk ilyen szempontból. Azt találtuk, hogy az alkalmassági vizsgálatban meghatározott másodfokú Proctor-görbék és a normalizálással számított T rw nedvességkorrekciós görbéi jól alkalmazhatók és jól reprodukálhatók. Nincs azonban annak sem akadálya, hogy harmadfokú görbét alkalmazzunk. 7 ábra MSZ EN 13286-2:2005 2,40 y = -0,0026x 2 + 0,0516x + 1,6579 R 2 = 0,9300 2,30 2,20 2,10 ρ száraz 2,00 1,90 1,80 1,70 1,60 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 w % A magas víztartalmaknál felvett fiktív pontokkal a görbe további pontosítása is lehetséges. A jelenlegi módszer az, hogy a Proctor-pontokat egyszerően összekötjük. Ha az azonos mintából készült Proctor-pontok halmazát tekintjük, akkor egyértelmő, hogy statisztikai módszerekkel, regresszióanalízissel kellene a Proctor-görbét elıállítani. Egyes esetekben még az is jól látható, hogy a másodfokú, sıt harmadfokú közelítı görbék sem szorosak, sıt gyanúsan gyakran közel merıleges lefutású a száraz ági görbe a telítési vonalakra. Ézsiás által vizsgált iszapos homoklisztes homokok Proctor-pontjainak halmazát a 8 sz. ábrán mutatjuk be. Ezt a hallgató a 2005 évi KTI Proctor körvizsgálatokból választotta ki szúrópróba-szerően. Mi a teljes halmazt is feldolgoztuk és bemutatjuk, a 9 sz. ábrán. Jól látható, hogy a viszonyítási sőrőség az akkreditált laboratóriumok között is ingadozhat 0,2 g/cm3 értékben (1,65-1,85). 8
8. sz. ábra 2,1 Iszapos HL-es homok (Ézsiás) y = -0,0034x 2 + 0,0689x + 1,6364 R 2 = 0,6413 2 ρ di (g/cm3) 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 0 5 10 15 20 25 w% Iszapos homokliszt (KTIKV-2) KTI körvizsgálati minták Proctor-pontjai 9.sz. ábra 2,1 2 y = -0,0017x 2 + 0,0447x + 1,4903 R 2 = 0,4724 1,9 ró-dé-jí 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 0 5 10 15 20 25 30 35 w% A KTI körvizsgálatából származó véletlenszerő kiválasztással dolgozott Ézsiás egyes vizsgálódásaiban, a Proctor-görbékbıl normalizálással számított Trw görbéihez. Bemutatva ennek lehetséges eloszlását, csak bízni lehet a diplomázó szerencsés választásában. Egy biztos, hogy a viszonyítási sőrőség ingadozását, az e miatti hiba lehetıségét az izotópos tömörség mérésnél jóval nagyobbra becsüljük, mint a görbület miatt Trw változás értékét, melyet Ézsiás is kimutatott. Itt is megjegyezzük, hogy az izotópos mérésre vonatkozó szabályozás semmilyen útmutatást, elıírást nem ad a viszonyítási Proctor-sőrőség pontosságára, hatásának csökkentésére az izotópos (és más sőrőségméréses) tömörségi fokban. 9
A Ф értékek számítása a Proctor-féle alkalmassági vizsgálatban A Vn-Gsz átszámítás után, a Trg%- h lineáris összefüggésbıl számítjuk a Φ meredekség értékét. Az iszapos homoklisztes homok regressziós analízisének eredményeit Ézsiás esetében is kiszámítottuk és azt a következıkben összesítettük. Ezek mindegyike kielégítette az ÚME szerinti 0,365+/-0,025 követelményt. 10 sz. ábra Sorszám -Ф Lin.regr.együtthatói szorosság Figyelembe vett ρs -X2 X1 C R 2 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 A szakdolgozatban bemutatott más anyagokra vonatkozó regresszió-analízis is hasonló eredményeket mutatott. Kiemelendı a pernye vizsgálata, mert ennek tömörségét mérni eddig nem, vagy csak igen nagy nehézségek árán volt csak lehetséges, sıt izotópos méréssel szinte lehetetlen volt. Valamennyi szélsıséges esetben igazolni lehetett a dinamikus tömörségmérési módszer igen nagy pontosságú alkalmazhatóságát, a pernyénél éppúgy, mint az inhomogén sőrőségő kohósalak esetében. Minta -Ф Iszapos homokliszt Dolomit murva Pernye Töltésanyag Kavicsos Homok Más minták regressziós analízisének eredményei Ézsiásnál 11sz ábra Lin.regr.együtthatói szorosság Figyelembe R2 vett ρs -X2 X1 C 0,381 0,003 0,05 1,66 0,93 2,60 0,383 0,002 0,02 2,23 0,96 2,80 0,362 0,003 0,02 0,63 0,87 1,33 0,387 0,002 0,03 1,81 0,97 2,62 Az ÚT 2-2.124 által a Ф értékére tett 0,365+/-0,025 elıírást tehát ellenıriztük a szakdolgozatban idézett anyagokra Ézsiás által megadott Proctor-pontokból. Mivel valamennyi anyag kielégítette a feltételt, elmondható, hogy az ÚME szerinti általános képlet alkalmazható volt a dinamikus tömörségi fok számításához (Фmin=0,340 és Фmax=0,390), azaz a KKK jelentés állítása ellenére az ÚME elıírásainak Ф értéke megfelelt. Dr Szepesházi Robert: A dinamikus tömörségmérés alkalmasságának vizsgálata címő KKK tanulmányához A KKK munka a dinamikus tömörségmérés alkalmazhatóságra megállapított szakdolgozati adatokat fentiek szerinti hibákkal átvéve az alkalmasság - alkalmatlanság megállapítására és érvekkel történı alátámasztására törekedett. Sajnálatos, hogy ebben a Széchényi István Egyetem KKK által készített (és Ézsiás L. szakdolgozatára hivatkozó) munkában konzultálásra nem kerülhetett sor, ezért a KKK tanulmány szempontjából lényeges 10
megállapításokkal nem egyezik véleményünk, melyeket valamennyi esetben konkrét tényekkel tudunk alátámasztani. Ezek: számszaki hibák, melyek hatása a következtetésekre lényeges hatással voltak a dinamikus mérésnél lényeges elvi megfontolásokkal kapcsolatos félreértések konkrét mérési eredmények és ezek statisztikai feldolgozásának hibái fentiek miatt fokozottan halmozódó hibás következtetések az izotópos és dinamikus mérések egyedi összehasonlításának módja Φ értékek számításának hiánya illetve számítás nélkül is nem megfelelınek való minısítése Érdekes lett volna az izotópos tömörségmérés megbízhatóságának, pontosságának elemzése is, melyet a szakdolgozatnál már részleteztünk. Általánosságban megállapítottuk, hogy a dinamikus tömörségmérésben a +/-2% pontosság igen nagy biztonsággal tartható, azaz legalább 300%-kal pontosabb, mint az eddigi izotópos módszer volt. Nyilvánvaló, hogy ilyen nagy eltéréső vizsgálati megbízhatóságok esetén az egyedi összehasonlítást nagy óvatossággal és körültekintéssel lehetett volna csak elvégezni. 1.4.ponthoz (6. oldal) Nem engedhetı meg, hogy a tömörségi fokok mérési pontosságáról ne egyforma alapossággal vizsgálódva nyilatkozzon a tanulmány, amikor +/-5-8% pontosságú izotópos tömörségi fokkal egy +/-0,5-1% mérési pontosságú relatív dinamikus tömörségi fokot akar összehasonlítani. Képzeljünk el egy 12-16%-os átmérıjő sörétfoltot (ez az izotópos mérés, amin belül bármi lehet egy eredmény véletlenszerően). Ezt akarjuk összehasonlítani egy 2% átmérıjő sörétfolttal (amin belül szintén bármi lehet egy eredmény véletlenszerően). A várható érték azonosságát a két folt felébe húzott vízszintes vonal adja, ami nem más, mint az átlag. Ez összehasonlítható, de az egyedi értékekbıl képzett véletlen párok nyilvánvalóan semmiképpen. Csak a várható értékkel lehet az azonossági tartomány fedését megállapítani: M 95 = Xátl +/- t n,95 *s/ n Független értékelés, összehasonlítás a két tömörségmérési mód között elıször 2003-ban történt, a Mélyépítı Laboratórium mérései alapján, majd ez után több alkalommal is. A MÁV részérıl Türk István, a H-TPA részérıl Király Ákos, a BME részérıl Almássy Kornél, a Geotechnikai tanszékrıl Tompai Zoltán végzett méréseket. A Mixcontroll és az Andreas Kft, illetve a METROBER Kft több olyan összehasonlítást is végezett, mellyel érdemben segíthette volna a jelenlegi összehasonlítás téves következtetéseit. Sıt, ezek egy része a témafelelıs részére is rendelkezésre is állt, mint a Metrober keretében végzett összehasonlító mérések adatai (lásd melléklet). Az értékelés lényeges része kell legyen, hogy a két módszer összehasonlításakor az egyedi eltérés esetén az eltérések okát mindig körültekintıen meg kell vizsgálni. Ha nagy eltérés volt a két mérési módszer (tömörségi fok) között, meg kell nézni, melyik mérés hihetıbb a relatív tömörség értéke, a mért E2 és Tt megítélésével, valamint mindig ellenırizni kell a dinamikus mérés tömörödési görbéjét. Ha ugyanis az alakváltozási görbe valódi, szabályos tömörödést mutat, akkor a dinamikus tömörségi fokot nem lehet elvetni azzal, hogy csak az izotópos lehet jó. 11
2.1.- 2.2. pontokhoz (7-9. oldal) a Trw nem százalék, hanem <=1,00 nagyságú, dimenzió nélküli szám, a Proctor-görbe normalizált (ρ dmax -al osztott alakja). 2.3. ponthoz (10-11. oldal) A dinamikus erıt nem a KKK Jelentésben leírtak szerint állítjuk be. A rugóállandó K=343 kn/m ismert, kimért érték, nem fiktív. A rugóellenállást a hımérséklettıl függıen határozta meg a BME laboratóriuma és úgy találta, hogy 0 C és 40 C között 5%-nál kisebb az eltérés. A gyári adatokból kiszámítjuk a beállítási adatokat, ez a gyári kalibráció. Ezt a beállítást ellenırzi a független kalibráló laboratórium (KTI), és ha kell, akkor állít az ejtési magasságon. A laboratórium a kalibrációra akkreditált, módszere megismerhetı. A gyári beállítás és a kalibrálás két feltételt kell egyidejőleg teljesítsen. Az egyik a dinamikus modulus miatt szükséges 7070N +/-2% dinamikus terhelıerı, a másik a dinamikus tömörségi fok és a dinamikus modulus miatt fontos 0,35 MPa tárcsa alatti terhelés. A terhelıerı igen pontosan állítható. A B&C mőszere nem az elsı és utolsó ejtés különbségét viszonyítja egymáshoz, hanem a tömörségmérés elsı ejtése elıtti állapotot viszonyítja a 18 ejtéssel betömörített állapothoz. 12. oldal: Az ÚME szerint általános esetben a Φ= 0,365 vehetı figyelembe, ha az alkalmassági vizsgálatból számított Φ értékének eltérése ettıl +/-0,025-nél nem nagyobb. Ekkor elhanyagolható a különbség és a Φ értékével lehet számolni. Más kérdés, hogy ez eddig még mindig teljesült. Ha ez elıfordul, meg kell engedni. 0,365 kontra 3,65. Nincs hiba, 10-zel szoroztuk a számlálót, nevezıt. Azért is jön ki jó eredmény a végén. Dm képlete számunkra nem értelmezhetetlen, de pontosítható. Mivel a mőszer, illetve a feldolgozó program számolja azonosan nem tartom lényegesnek a felvetett problémát. A módszer választása a szerzı szerint szabadon lehetséges, több logika mentén. Mi ezt választottuk. 17-18 ejtés: az ejtés 18, közötte lévı különbségek száma 17. Mindkettınek van logikája. A kettı 0,05%-kal különbözik, tehát lényegtelen, nincs jelentısége. Emiatt nem lehet többszörösen hibás az eredmény sem. Dm mutató: a táblázatban a 20,1=Dm kizárólag a 17-tel való osztás miatt jön ki, egyébként 18000-kell osztani, ami kiadja a 19=Dm-et, ami Dm/10-re 1,9-re adódik. Nyilvánvaló és nem kell vitatni, hogy a Dm mm mértékegységben van feltüntetve. 14.o.: felül: Tévedés lehet valamiben, hogy a KKK Jelentés úgy érti, hogy 10-15 Proctor pont kellene a nedvességkorrekciós görbéhez. Maximum ennyit javasol az ÚME, de legalább 5 pontot. Nyilván, a lehetı legtöbbet. Fenntartom, hogy jobb, ha több pont van, fıleg nagyobb munkáknál. Ez az alkalmassági vizsgálat része, így nem lehet az gond, hogy 2-3 Proctorponttal többet kell meghatározni, fıleg, ha ezekbıl a hibásak elhagyása csak így lehetséges. A Trw görbe számítása jelenleg a Proctor-pontok másodfokú közelítı görbéjeként történik. Hibás a tanulmányban (Ézsiáséban is) ezek ábrázolása, mert a Trw nem sőrőségérték (Trw g/cm 3 ). A wopt-nál Trw=1,00 és mind a nedves, mind a száraz ágon csökken. A wopt +/- 3%-os környezetében a nedvességkorrekciós tényezı ezért mindig csak minimális hibát mutathat. Hogy ettıl messzebb rohamosan csökken a megbízhatóság és pontosság az tény, de +/-5%-os intervallum felett nem szabadna a helyszíni tömörítést sem megengedni. 12
3. pont (15. oldal) Fentiek szerint ez idáig a KKK Jelentésben a félreértések miatt van vélemény eltérés, nincs tisztázatlan elem. Valamennyit tisztázni lehetett volna egyetlen konzultációval. 3.1. ponthoz (15.old.): Elfogadom a kritikát, de ebben a dinamikus tömörség felfogásban akkor sem lehet a tömörség 100% felett. Minden mérési ponton végrehajtjuk a Proctor-munkának megfelelı tömörítést, megállapítjuk a tömörödési görbét és a tömörödési görbe végéhez viszonyítunk, minden egyes mérésnél külön-külön. Gyakorlatilag tehát minden méréshez elvégezzük a tömöríthetıségi vizsgálatot a helyszínen. Ezért nem állítható, hogy a dinamikusnak mérnie kellene 100% felett, mert a saját vége 100%, azaz nem lehet 100% felett. (Mellesleg az izotópos módszernél is inkább magyarázkodásának vélem, hogy emiatt mérünk olyan gyakran 100% felett). Ézsiás mérése szerint valóban betömöríthetı 18 ejtéssel a réteg. A METROBER 2005 évi összehasonlító mérésein valamennyi próbatömörítésen ellenıriztük az elsı mérés utáni tömörítettséget. Egyetlen esetben sem találtunk tömörítetlenséget. Tömörítési munka: Nem Joule-ban, hanem technikai mértékegységben kpm-ben ajánlom a végzett tömörítési munkát számolni (g.m=kp), mert egyszerőbb (1kp= 9,807J) A számításaink között különbséget az okozza, hogy mi a felületre esı tömörítési munkánál figyelembe vettük, hogy az 51mm átmérıjő döngölıfej területe negyede a kokilla belsı felületének, azaz a felületre esı ejtések számát ezzel arányosan vettük figyelembe 4-gyel osztottuk. Az anyagréteg ugyanis csak ezen a felületen kap tömörítést, mialatt a kokilla elfordul. Ezért a KKK Jelentésben figyelembe vett 125 ejtés helyett 31,25 ejtéssel lehet csak számolni, ami miatt negyede lesz a számított munka is. A proctor tömörítı berendezés munkavégzése az MSZ 14043/7 szabvány szerint: Döngölıfej átmérı: 51mm (A K+F 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 F p =(10,2 2 *3,14)/4=81,67 cm 2 Döngölési terület: F d =(5,1 2 *3,14)/4=20,4 cm 2 F p / F d =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/kokilla (125 helyett) 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 A kistárcsás könnyő-ejtısúlyos mérıberendezés munkavégzése (ÚT 2-2.124) d=163 mm tárcsaméret Ejtısúly tömege 11 kg (+/-1kg) Ejtési magasság: 75 cm Tárcsa területe F t =(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=0,04 mkp/ cm 2 Azonos tömörítı munkához szükséges ütésszám: 0,792/0,04 * 20/11,6 =20,1*1,7= 34 ejtés kell a 70,8%-tól a 100% tömörségig 13
Mivel a mérési esetekben 80-85%-os induló tömörséget lehet feltételezni, az ehhez tartozó ejtés száma 17-23 ejtésre adódik, tehát helyes. A d=163mm tárcsaátmérıvel tehát a dinamikus tömörítés a helyszínen elvégezhetı a Proctormunkavégzéssel egyezı mértékben, míg a nagy (d=300mm-es) tárcsával nem. Mi is többször ellenıriztük, hogy méréskor elég-e a 18 ejtés. Amikor már éppen nem volt elég, akkor már messze Trg=85% alatt vagyunk (74-78% körül), azaz olyan alacsony volt a tömörség, hogy az már nem felelt meg semmilyen határértéknek. Amiatt, hogy a lineáris közelítéssel dolgozunk, 85% alatt egy százalék tartalékunk is van, ami korrigálhatja ezt. Ha azonban ilyen tartományban is magas pontossági igény lenne, akkor nem lineárissal, hanem a másodfokú polinommal közelíthetünk, az ejtések számát pedig a tömörödési görbe végérintıjétıl tehetjük függıvé, ennek elvi akadálya nincs. Emiatt tehát a dinamikus tömörségmérési módszer nem minısíthetı alkalmatlannak. A felvetés mindaddig nem lehet érdemleges, amíg nem tisztázott, hogy ehhez képest mekkora Trg% hibát tudunk elhárítani. 17.oldalhoz, ábrák: Amiatt, hogy a 18 ejtéssel kell a Proctor-munkát közölnöm (ennyi e tényleges ejtés a mérésnél), nem érthetı az az ábra, hogy mi van akkor, ha kisebb munkával, vagy ha nagyobbal. A fajlagos tömörítı munka és száraz térfogatsúly összefüggését nézve, világosan látszik, hogy minden U-nál a 150 MPm/m 3 munkavégzés után már minden görbe szinte vízszintes, azaz már nem tömörít jobban. A dinamikus mérésnél alkalmazott munkavégzés a fentiek miatt nem hatoda a Proctormintának hanem kb ugyanannyi. Ezt egyébként mérésekkel öt különbözı anyagon mérésekkel is bizonyította Ézsiás a szakdolgozatában. Ha a talaj az oldalirányban jelentısen kitér, akkor valóban nagyobb a mért süllyedés.. de ekkor emiatt kisebb lesz tömörségi fok is azaz a figyelembevételének elhagyása a biztonság javára történik. 18 oldal: valamennyi további következtetés a korábbi tévedések következménye, ezért nem lehet helytálló. 3.2 pont (19 oldal) Hiányzik, hogy TrE%= Trρ% / Trw illetve, hogy TrE%= Trd% / Trw Külön venném itt a két módszert (izotópos dinamikus), mert mindkettıre érvényes fenti azonosság. Azaz fontos lenne hangsúlyozni, hogy az izotópos mérésnél is lehet, kellene(!) számítani a relatív tömörségi fokot, ami az adott víztartalomnál elért tömörségi fokot jelenti. Ez azért fontos, mert a henger munkáját minısíti, jellemzi. Ha ez <97% akkor még érdemes a hengert ráküldeni a rétegre!! Ugyanakkor gyakori (a szakdolgozatban is elıfordul), hogy az izotópos tömörségi fokból számított TrE%>100%. Szerintem ez az izotópos mérés hibáját mutatja, mely annak nagy véletlen szórása miatt adódik. Ekkor inkább hiszek az alakváltozási görbe által mutatott valós tömörödésnek, mint a feltételezett és közvetített értékkel jellemzett inhomogén sőrőségnek, mely még nagy sőrőségi és víztartalmi mérési hibával is terhelt 14
Φ paraméter (19.oldal alja): A mintapélda elemzése mellett célszerő lett volna Ézsiás által vizsgált anyagoknál is kiszámítani a Φ valós értékét a Proctorokból (sem a szakdolgozatban, sem a KKK Jelentésben nem történt meg), a kritika kellı megalapozásához. Egyetlen példa levezetése is hibás. Kiszámítva a Φ értékét megfelelınek találtuk. Akkor, ha az alkalmasságiból számított Φ= -0,365+/-0,025 követelményt kielégíti, ez alkalmazható. Ha nem (de az igen ritka lehet, mert eddig nem találtunk ilyet) akkor azt egyedileg azzal a Φ-vel kellene számolni. Mivel a Proctor mindig elkészül, ezt elıre meg tudjuk mondani, ha ilyen elıfordulna. Trg% - h összefüggése (Ézsiás, iszapos homokok Φ) 12 sz. ábra Trg% 100 98 96 94 92 90 88 86 y = 0,001x 2-0,392x + 99,992 R 2 = 1,000 y = -0,361x + 100,000 R 2 = 0,997 0 5 10 15 20 25 30 35 40 h (mm) A KKK Jelentésben két oldalon közölt 3.3. melléklet jelöléső táblázatok folytatásai egymásnak. A labor által mért alkalmassági vizsgálat eredményeibıl számítjuk a Gsz=constans modellt, majd a Proctor-hengerek magasság-különbségét. A tömörségi fok és magasság-különbség összefüggését lineáris regresszióval közelítjük, melynek meredeksége Φ. és 100%-nál van a wopt. Az ehhez tartozó száraz tömeget kell természeten alkalmazni Gsz választott értékénél és nem tehetı azt meg, hogy pl 2000g-ot választunk, ha az nem annyi. Ha ettıl el akarnánk térni, az alábbi, százalékos arányosítást kell alkalmazni (13 sz. ábra) Sajnálatos, de Ézsiás szakdolgozata terjedelme miatt már nem tartalmazta a Φ értékekeit, bár a Vn-Gsz Excell átszámítás lehetısége a rendelkezésére állt. Mi mindig számítjuk, minden Proctorból, Javasolom ezek minden esetben történı ellenırzését. A dinamikus tömörség számítása nem alkalmazhat más Φ értéket, mint amit a Proctor vizsgálatban mérünk. 15
Proctor optimum száraz tömegétıl való eltérés esetén szükséges arányosítás 13sz. ábra Gsz=2000g Gsz=3202g H cm 16,16 15,8 15,73 16,15 16,59 H cm 25,88 25,29 25,18 25,86 26,56 dh mm 4,3 0,7 0 4,2 8,6 dh mm 6,98 1,14 0 6,81 13,82 dh % 2,7 0,4 0,0 2,6 5,2 dh % 2,7 0,5 0,0 2,6 5,2 Trg% 97,3 99,55 100 97,37 94,8 Trg% 97,3 99,55 100 97,37 94,8 24.oldaltól a szakdolgozatban a mérésekre levezett sok-sok elképzelésrıl olvashatunk, mely jelen esetben többé-kevésbé lehet csak helytálló. Ezek korrekt megítélése csak nagyszámú vizsgálati eredmény után lenne lehetséges. Például a jelenleg nem vizsgált Trg<90%-nál jóval kisebb tömörségeknél teljesen más tömörödési görbék lehetségesek Nem ad jobb megoldást a KKK Jelentésben javasolt elsı-utolsó süllyedés különbsége sem, a mérés kidolgozásakor ezt már megnéztük. A jelenlegi számítás logikája az, hogy a tömörödési görbét egy jellemzı süllyedési érték helyettesítse, jellemezze. A különbségek szummája egy maradó alakváltozást ad, melyet azért súlyozunk az ejtések számával, mert az ejtések során egyre kisebb a tömörödés. A súlyozott átlagnak ez a célja. Az alkalmazott újdonság miatt ez az elképzelés természetesen nem nélkülözi a szubjektivitást, de objektív magyarázatra törekszik, másrészt több ezer tömörségmérésnél kontrolláltuk terjedelmét és érzékenységét. Továbbfejlesztése természetesen nem kizárt, minden ötletet szívesen veszünk. (Kérdés, hogy kell-e pontosabb mérés, ha az eddigi izotópos is oly megfelelı volt.) A mérési eredmények s ij >=s ij+1 korrigálása, sorba rendezése nem önkényes. Szokásos módszer a statisztikai soroknál, feldolgozásoknál. Nincs elvi akadálya annak, hogy alkalmazását elvessük, az azonban csak a biztonság kárára történne, ezért nem tesszük. Fontos lenne az ÚT2-1.222 földmő szabványban a tömörítéshez szükséges minimális teherbírás rögzítése is, ami a tapasztalataim szerint legalább 10-12 MPa. Legalább ilyen teherbírású ellenfelület szükséges ahhoz, hogy tömörödést el lehessen érni egyáltalán. A jelenlegi B&C mőszer ennek méréssel történı, korrekt és pontos megállapítását is lehetıvé 16
teszi!!! Fentiek miatt a 24-25-26 oldalakhoz tett következtetésekkel nem tudunk egyetérteni, mert már kiindulásuk is téves volt. 25.oldalhoz megjegyezzük, hogy nem kell feltétlenül 18-at ejteni. Van egy egyszerősített tömörségmérési funkciója a B&C mérımőszernek. Legföljebb 18-at kell ejteni. Mérni a nem megfelelı tömörséget is kell, mert a mérési eredmény tanúsítja a mérés elvégzését, másképp nem tudja a labor elszámolni sem a mérést, sem a kiszállást... 14 sz. ábra Trw Nedvességkorrekciós tényezı Számítása harmadfokú polinommal PROCTOR w% ρdi 4 1,90 4,0 1,90 6,3 1,95 7,7 1,98 9,3 2,00 11,2 1,98 12,2 1,97 12,9 1,94 13,3 1,94 14,3 1,92 14,8 1,89 15,8 1,87 17,8 1,83 15,0 1,89 16,0 1,85 17,0 1,82 18,0 1,79 19,0 1,75 ρdmax 2,00 wopt 9,3 17
3.3. pont Nedvességkorrekciós tényezı (Trw) A fejezettel felesleges vitatkozzunk. A beépítési víztartalomra, nedvességre jelenleg nem figyelünk eléggé a beépítéskor. Nincs mérés a hengerlés elıtt, alatt és után. Nem ellenırizzük kellıen a beépítési víztartalmat és nincs is mivel. A viszonyítási sőrőség feldolgozásában is nagyobb megbízhatóságot kell elérni (melybıl a Trw-t számítjuk), mely a szakma közös feladata, nem ezé a fejlesztésé. Mellékelem egy Proctor-körvizsgálat eredményét. Ézsiás azt feltételezte szakdolgozatában, hogy mindegy, melyik labor Proctorját választja ki véletlen jelleggel a Trw kritikájához, illetve vizsgálatához, melyet a KKK Jelentés is átvett Jobbnak tartom, hogy a magasabb fokszámú polinommal határozzuk meg a Proctor-görbét, mint azt, hogy egyszerően összekötjük a pontokat. Hasznos lenne, ha minden alkalmassági vizsgálat tartalmazná a Proctor-görbe mellett a Sr=1-0,9-0,8 telítési vonalakat. A harmadfokú közelítésekkel a wopt-tól meszebb lévı pontok pontossága is javul (14 ábra). A megfelelı tömörítési munka elbírálása a relatív tömörségi fokkal is lehetséges, a Trw görbe ismerete nélkül is. Azaz, ha ellenırizzük a beépítési víztartalmat (és az optimálishoz viszonyított helyzetét), akkor a relatív tömörségi fok ellenırzése is elegendı lenne. 3.4 pont (31. oldal) 31.oldal alja: Ha tömörödési görbe párhuzamos a többivel, akkor a tömörségi fok azonos, de a teherbírás gyengébb. Az, hogy ez kimutatható, én a dinamikus tömörségmérés elınyének látom, nem a hibájának és logikája is helyes. A végsı betömörítéshez kell a kezdetit viszonyítani. Olyan dolgot is megmutathat ilyen érzékenysége miatt, mint egy elázott folt volt az eltakart elızı réteg alatt Az, hogy a B&C mőszer tényleg a réteg pontos tömörségét méri (még egy méteren belül is), az nem lehet vitás a kalibrációs eredmények kiváló reprodukálhatóságot, a magas pontosságot igazoló Ézsiás szakdolgozat vizsgálataiból. 33. oldal: 3.8. melléklet jelő táblázat: Az iszapos homokon izotópossal mért 82,5%-ot ki kell hagyni, mert hibás a mérés. Ez egyrészt az itt mért E2 és Tt értékek szerint sem lehetséges, másrészt, a viszonyítási sőrőség anyagának vizsgálatából annak leaprózódása igazolódott. Ennek ρdmax-ot emelı hatását - két módszerrel is egyértelmően kimutattuk, melyrıl mind a két szerzı tudomással bír. Emiatt legalább is vitatható ennek a hibás öt mérési eredménynek a figyelembe vétele statisztikai számításokban és következtetések levonásakor. Míg a sőrőség változását okozhatja más is, az ejtések hatására létrejövı tömörödési görbe nem jöhet létre mástól, csak a tömörítetlenségtıl Ezért a dinamikus mérés ilyen szempontból lényegesen korrektebb, mint a korábbi tömörségi vizsgálatok. Mivel itt négy anyag mérésébıl egy kihagyandó, a maradék pedig mind Trρ%=93-94% közötti, pont azt igazolja, hogy a dinamikus tömörség mérésnek kellene hinni inkább, mert eltérés ott mutatkozik. (Ilyenkor meg kell nézni mindig, hogy mit mutatott a dinamikus mérés alakváltozási görbéje? Vagy milyen volt a statikus teherbírás mérés eredménye, Tt-je? Tömörödött-e a réteg? Nagyon? Kicsit? Túl gyors és túl egyszerő az a következtetés, hogy csak az új mérés lehet a rossz Mindez választ adhatott volna) Valamennyi összehasonlításnál (dinamikus tömörségi fok izotópos) zavaró, hogy a relatív dinamikus tömörségeket hasonlítja (a már említett hibákkal) az (nem relatív) izotópos 18
tömörségi fok mérési eredményéhez, holott ebbıl is lehetne relatív tömörséget számítani elıbb. Almát a körtével pedig nem lehet akárhogyan összehasonlítani.. Másik kérdés, ami felmerülhet, hogy mi van a viszonyítási sőrőséggel? Annak nincs (nem lehet) zavaró mérési hibája? Az ugyanis kizárólag az izotópos mérés eredményét terheli, a dinamikust nem. Az utolsó bekezdés megállapítása fentiek miatt nem lehet helytálló. 4.2 pont (40. oldal) Sem a mért tömörödési görbe hullámzása, sem az elsı értékek ingadozása nem jelentenek hibát a pontosság szempontjából. A kalibrációs mérések szerint a mérés valóban jóval pontosabb, mint az eddig szokásos. A mérésre nincs jelentıs kihatása a hullámzásnak, a jelenség pedig természetes is. A szakdolgozatban bemutatott mérési eredmények szerint a rétegek mind jól be volt tömörítve. Ez abból is látszik, hogy a TrE%>=97% volt minden esetben. 42. oldal. A kiugrónak minısített rossz görbe jó, a mért tömörség jó, a többivel is egyezı, a mért réteg (és az alatti réteg) lokális, gyengébb teherbírása miatt fekszik magasabban, de párhuzamos a többivel. Ezt igazolja továbbá a mellékletben adott jegyzıkönyv, illetve a Dr Kabai-féle ábrák is, ahol bizonyítható, hogy a görbe alakjától függ a tömörségi fok. 43.oldal, pernye Impulzus-tétel miatt a I=m*v azaz alacsony a pernye tömege, emiatt a tárcsa sebessége más lesz. Ha korrigálnánk emiatt a dinamikus teherbírást, akkor egyen-tömegre kellene megtenni azt. Nem helyeselném, mert eltakarná azt az állapotot, hogy a valóságos dinamikus terhelésre is ugyanígy viselkedik a réteg Így marad a valós mérési eredmény. Ilyen a pernye viselkedése a dinamikus hatásra. Más, mint a többi anyagé, más mint a homokos kavicsé és más mint a statikus terhelésre. Reprodukálhatóság. Kiemelkedıen jó reprodukálhatóságot igazolt Ézsiás és a KKK jelentés, mely a mőszer pontosságát igazolja és alkalmasságát alátámasztja. Hasonló vizsgálatok elvégzését ajánlom más tömörségmérési mőszerekre és mérésekre is, mint amilyen például az izotópos mérıeszköz. 45. oldal, 4.3. Dinamikus vizsgálat eredményeinek értékelésénél fontos lenne a Sr telítettség ismerete is. Ez sajnos mind a szakdolgozatból, mind a KKK Jelentésbıl hiányzik, holott a mérés megbízhatóságánál (pláne összefüggés igazolásánál) alapvetı a hatása. Sr>0,95 felett minden dinamikus mérés 18 millisecundum idejő terhelésre a víz összenyomására nem képes, emiatt a valóságostól eltérı alakváltozást mér (Zorn is, HMP is, B&C is)! A statikus és dinamikus modulusok átszámításait ellenzem. Kizárólag durva összehasonlítás lehetséges csak egyedileg, azonos rétegnél. Többen E2=1,2*Ed körüli összefüggést tapasztaltak a B&C-nél. (Pl: Tompai Zoli BME Geotechnika Tsz, Almássy Kornél BME Útépítési Tsz, M7-Zamárdi Metrober és most Ézsiás úr is). Nem kellene azonban a szakdolgozatban jelenleg vizsgált négy ponthoz túlzott következtetést tenni, vagy egy összefüggést ebbıl elvárni, legföljebb jellegzetességet szabadna megállapítani. 5.Pont 47.oldal Nedvességkorrekciós tényezı elaszticitás vizsgálatát lényegében elfogadom, azzal, hogy az ábrákon bal oldalt sőrőség van, <1,00 helyett. Lépni kell a korrektebb Proctor-feldolgozás tekintetében. Ez most még ilyen Nem tudjuk azt sem, milyen eredményt mutat majd a 19
vibrokalapácsos, vagy vibroasztalos tömöríthetıség sem. Lehet, hogy azok kedvezıbbek, vagy esetleg mások lesznek? A következtetések szerint a wopt közelében alig van eltérés a Trw miatt. Hatásuk tehát a dinamikus tömörségmérésre még mindig kevésbé kritikus, mint a viszonyítási sőrőség problémája az izotópos tömörségmérésnél. A 49. oldalon a ρ dmax a másodfokú görbe ellenére (tompítottan), 2,02 2,17-ig terjed. Ez önmagában az izotópos mérésnél 2,17/2,02*100=107% azaz 7% hiba a Trg%-ban. Ugyanez csak görbületben jelentkezik a Trwnél, mert ennek mindegy, hogy a görbe milyen magasan van. A wopt körül nagyon pontos, késıbb sem a pontossága a baj, hanem az, hogy csökken. A hatása a Trd%-ra nincs kiszámítva, pedig az fontos lenne. A görbület miatti eltéréseket Ézsiás szakdolgozata nem találta kedvezıtlennek. 50.-dik oldal, ellentmondó számomra a w=11%-os optimális víztartalom és a Sr=0,5 telítési vonal metszıdése. Ilyen kivételes elıfordulás valamilyen hibát is jelenthet, de tisztáznivalót mindenképpen. Ha ez hibádzik, akkor nem lehet mértékadó sem az általánosított véleményalkotáshoz. Egyedül ez az anyag nem egyezik, nem illik a többi közé, ezért vélhetıen el kellett volna hagyni az összehasonlításkor. 49-50-51 oldalakon hiányzik a számított Trw görbe (<1) egyenlete és a regressziók szorosságának megadása. A regresszió szorosságánál, nem R 2 -et, hanem R-et kellett volna Ézsiásnak számolni és megadni mindenütt.. ( R 2 ). Jóval magasabb értékek adódnak. 5.3. Ponthoz (52 oldal, értékelés) Nem lehet érdemi észrevételünk ezzel a KKK Jelentés fejezettel kapcsolatban, hiszen természetes, hogy alapvetıen más következtetésre jutott szerzı a számtalan korábbi általunk az itt eddig leírtak szerint hibásnak vélt - félreértések és feltételezések miatt. 6. Ponthoz (53. oldal), Összehasonlítás a dinamikus izotópos tömörségi fok között A statisztikai értékelés egyik alapelve, hogy a bizonytalan adatokat ki kell ejteni. Ezért az elsı öt adat figyelembe vétele nem helyes (az ugyanis tudottan ez zavaros probléma volt, de látható is az igen alacsony izotópos eredményekbıl). Marad így is elég adat a következtetéshez 109-109 db. Nem szerencsés az F és T próba alkalmazása két ilyen jelentısen eltérı szórású halmaz esetén, a várható érték intervallum vizsgálata, átfedésének igazolása elegendı lenne. A KKK Jelentésben számolt p=0,001 (azaz p=99,9%) valószínőséget túl szigorúnak tartom, a geotechnikában teljesen szokatlan egy tömörségi foktól ilyen megbízhatóságot elvárni. Lehet az is, hogy ez csak elírás, és 0,01 akart lenni (de az is túl magas). A szignifikancia-szintet α- val javasoljuk jelölni, hogy a valószínőségtıl elkülönüljön. A T -próba még így is megfelelı a KKK Jelentés szerint, azaz átlagukat tekintve egyezı lett a vizsgált két tömörségi fok halmaz. Az F próba a szórások jelentıs eltérése miatt nem teljesül. Ha azonban az ominózus izotópos hibás adatokat elhagyjuk, akkor a maradék 109-109 adatból a következıt láthatjuk: Izotópos tömörségi fokok átlaga: 94,9%, dinamikus tömörségi fokok átlaga: 95,1% Izotópos tömörség szórása: 3,9% dinamikus tömörség szórása: 3,3% Ez pedig megfelel, mind a T, mind az F próbának, azaz a két halmaz azonossága mégis elfogadható, a KKK Jelentés saját adataival is. 20
57. oldalon levezetett minısítési következtetés sem lehet helytálló a fentiek miatt. Az újraszámolással a két tömörség közötti minısítési különbség ugyanis 0,8%-ra csökken. Az azonosságot hasonló esetekben a várható értékek átfedésével javasolom megadni, a következıképpen: M 95 = Xátl +/- t n,95 *s/ n. Az átfedés ugyanis megmutatja a közös tartományt. Megjegyezzük, hogy érdekes a KKK Jelentésben részletezett az ÚT2-1.222 ÚME szerinti nagy-mintaszámú izotópos minısítés logikája is, mely az egyedi értékelésre ösztönöz inkább. Önmagában ugyanis nem lehetne leminısítési indok az, hogy a minısítési eredmény magasabb lenne egy tömörségmérés kisebb, azaz jobb szórása miatt. Ennek legföljebb örülni lehetne. (Az, hogy az n>30 mintára α=0,1 esetén alkalmazandó hibás t=1,465 szorzó hogyan került az ÚT2-1.222 elıírásba, azt nem tudni). A KK Jelentés összehasonlításában használt 1,28-as szorzót nem a magyar ÚT2-1.222 ÚME alkalmazza, hanem az FGSV 516 német elıírás, azaz nem a magyar KKK Jelentésbe illeszkedı. Összefoglalás Elmondható összefoglalásul, hogy a KKK Jelentés, illetve a megállapításait részleteiben vizsgálatokkal alátámasztó szakdolgozat hasznos volt új szempontjaival, új vizsgálataival, a dinamikus mérési módszer kritikájának megfogalmazásával, továbbfejlesztésre irányuló javaslatainak szándékával. A kellı konzultáció hiánya azonban számos olyan következtetést megelızhetett volna, mely utólag láthatóan egyáltalán nem, vagy csak igen nehezen bizonyulhat helytállónak. Az alkalmazhatóság kedvezıtlen megítélésével nem tudunk egyetérteni, mert kellı alátámasztás ezekre az indokokra, kritikánk után nem maradt. Tekintettel arra, hogy a szakdolgozat hiányzó részeit kidolgoztuk, az eddig ismeretlen adatok feltételezésétıl is el lehet tekinteni. Valamennyi kedvezıtlen megállapítást sikerült számítással, mérési adatokkal alátámasztva cáfolni, illetve indokolni. Javasoljuk ezért a KKK jelentés következtetéseinek újragondolását is, ezek ismeretében. A dinamikus mérési mód mindazonáltal számos ponton további kutatásokat, és további folyamatos fejlesztést igényel. Újszerősége és az izotópos méréshez képest megállapított pontossága azonban vitathatatlan elınyöket mutat. Számos területen jól alkalmazható, legalábbis a jelenleg rendelkezésre álló mőszerekkel és tömörségmérési módszerek mellett. A teljes tömörödési anyag-görbe alakja általánosítható, melynek a mért görbe csak egy rövidebb szakaszára illeszthetı. Azzal, hogy ez az általános görbe 70,8 TrE%-nál kezdıdik és 100%-ig tart annyira pontosan behatárolható helyszíni tömörödési görbét ad, hogy bármilyen (constans) tömörítési munka által határolt szegmensben illeszthetı a görbület és számítható az aktuális tömörségi fok. Ez a mérési mód Európában elıször tenné lehetıvé a hengerekre szerelt gyorsulásmérıkkel történı, teljes felülető, folyamatosan mért, hagyományos tömörségi fokkal jellemzett minısítési mód kifejlesztését és sikeres kísérleti alkalmazását. 21