Dinamikus teherbírási - és tömörségmérések az M7 letenyei szakaszán (I.rész)



Hasonló dokumentumok
dinamikus tömörség- és teherbírásmérő berendezés előnyei TÖMÖRSÉG ÉS TEHERBÍRÁS EGY MÉRÉSSEL MEGHATÁROZHATÓ!

Geotechika 2005 konferencia, Ráckeve A dinamikus tömörségmérés aktuális kérdései. Subert István AndreaS Kft.

A dinamikus tömörség- és teherbírásmérés újabb paraméterei és a. modulusok átszámíthatósági kérdései

A dinamikus tömörség- és teherbírásmérés újabb paraméterei és a modulusok átszámíthatósági kérdései

Dinamikus tömörségmérés európai és ázsiai tapasztalatai

Minőségi változás a közműárok helyreállításban

Burkolatsüllyedés elkerülése garanciával - B&C dinamikus tömörségmérés

Új módszer a tömörségmérésre dinamikus könnyű-ejtősúlyos berendezéssel Előzmények

közúti és mélyépítési szemle kivonatok

Proctor-vizsgálat új értelmezési lehetőségei

Tömörségmérések mérési hibája és pontossága

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Az izotópos és dinamikus tömörségi fok szórás-analízise

Próbatömörítés végrehajtásának eljárási utasítása és szabályai

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

MEGBÍZHATÓSÁGÁNAK ELEMZÉSE

A viszonyításos (izotópos) tömörségmérés kérdőjelei

Mérési hibák

Dinamikus tömörség- és teherbírás mérés könnyűejtősúlyos berendezéssel

Srségi korrekció alkalmazása dinamikus ejtsúlyos berendezéseknél

KÖZÚTI FORGALOM IGÉNYBEVÉTELÉNEK MODELLEZÉSE ÚJ, DINAMIKUS TÖMÖRSÉG- ÉS TEHERBÍRÁSMÉRÉSSEL

HÁLÓZATI SZINTŰ DINAMIKUS BEHAJLÁSMÉRÉS MÚLTJA JELENE II.

Megjegyzések Subert István: A dinamikus tömörség- és teherbírásmérés újabb paraméterei és a modulusok átszámíthatósági kérdései c.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2014 nyilvántartási számú 2 akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2010 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

KÖNNYŰ EJTŐSÚLYOS DINAMIKUS TERHELŐTÁRCSÁVAL VÉGZETT MÉRÉSEK KÜLÖNBÖZŐ EJTÉSI MAGASSÁGOKBÓL

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Tömörség és Teherbírás mérő

Tömörség és Teherbírás mérés radioaktív izotóp nélkül

A 3.1/2004 ÉME szerinti földm tömörségi elírások értékelése és módosítási javaslat

Földmunkák minősítő vizsgálatainak hatékonysági kérdései

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú (1) akkreditált státuszhoz

METROBER SAM-rétegek kérdései

HELYSZÍNI PROCTOR VIZSGÁLAT SP-LFWD BERENDEZÉSSEL KÍSÉRLETI TAPASZTALATOK. Subert István Andreas Kft

dinamikus tömörségméréssel Útügyi Napok Eger Subert

FÖLDMŰVEK ÉS KÖTŐANYAG NÉLKÜLI ALAPRÉTEGEK TEHERBÍRÁSÁNAK ÉS TÖMÖRSÉGÉNEK ELLENŐRZÉSE KÖNNYŰ EJTŐSÚLYOS MÓDSZEREKKEL

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Dinamikus tömörségmérés SP-LFWD könnyű ejtősúlyos berendezéssel

BAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011.

a NAT /2006 számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

TALAJOK OSZTÁLYOZÁSA ÉS MEGNEVEZÉSE AZ EUROCODE

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Nemzeti Akkreditáló Testület

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Rugalmas állandók mérése

AZ IZOTÓPOS ÉS DINAMIKUS TÖMÖRSÉGI FOK MÉRÉSÉNEK SZÓRÁSANALÍZISE

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (4) a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A hálózati szintű dinamikus teherbírásmérés múltja és jelene

Kód Megnevezés Előírás. Geotechnikai (talaj és földmű) vizsgálatok. MSZ : pontjai alapján 1.5 Szemeloszlás szitálással

Kontrol kártyák használata a laboratóriumi gyakorlatban

A vizsgált anyag ellenállása az adott geometriájú szúrószerszám behatolásával szemben, Mérnöki alapismeretek és biztonságtechnika

AZ EURÓPÁBAN HASZNÁLATOS TÖMÖRSÉG- és TEHERBÍRÁS MÉRÉSI MÓDSZEREK

Betontervezés Tervezés a Palotás-Bolomey módszer használatával

Cölöpalapozások - bemutató

Utak földművei. Útfenntartási és útüzemeltetési szakmérnök szak I. félév 2./1. témakör. Dr. Ambrus Kálmán

Európában használatos tömörség- és teherbírás mérési módszerek Subert István okl.építőmérök, okl.közlekedésgazdasági mérnök Andreas Kft.

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÉRÉSI EREDMÉNYEK PONTOSSÁGA, A HIBASZÁMÍTÁS ELEMEI

A MELLÉKÚTHÁLÓZAT TÖBB, MINT 40% - A A TEHERBÍRÁSI ÉLETTARTAM VÉGÉN, VAGY AZON TÚL JÁR

Vizsgálati jegyzőkönyvek általános felépítése

Utak tervezése, építése és fenntartása

Statisztika I. 11. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

DETERMINATION OF SHEAR STRENGTH OF SOLID WASTES BASED ON CPT TEST RESULTS

Kiöntött síncsatornás felépítmény kialakításának egyes elméleti kérdései

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Andó Mátyás Felületi érdesség matyi.misi.eu. Felületi érdesség. 1. ábra. Felületi érdességi jelek

A beton kúszása és ernyedése

I. BESZÁLLÍTÓI TELJESÍTMÉNYEK ÉRTÉKELÉSE

2. Rugalmas állandók mérése jegyzőkönyv javított. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

A mérések általános és alapvető metrológiai fogalmai és definíciói. Mérések, mérési eredmények, mérési bizonytalanság. mérés. mérési elv

Matematika érettségi feladatok vizsgálata egyéni elemző dolgozat

A víztermelő kutak kivitelezésének minőségi értékelése

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

Statisztika I. 12. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

ÖDOMÉTERES VIZSGÁLAT LÉPCSŐZETES TERHELÉSSEL MSZE CEN ISO/TS BEÁLLÍTÁS ADAT. Zavartalan 4F/6,0 m Mintadarab mélysége (m)

BEÉPÍTÉSI SEGÉDLET VIACON HELCOR HULLÁMACÉL CSŐÁTERESZEK

Többet ésszel, mint erővel!

Kamarai TovábbképzésTatabánya 2019 Március 13 Tárczy László Gyula Subert István Okl.ép.m., Okl.közl.gazd.m.., CEO Andraes Kft, Alltest Kft

A közlekedési igénybevétel vizsgálata a pályaszerkezet dinamikus teherbírás- és tömörség mérésével

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

Talajmechanika. Aradi László

Módszertani Intézeti Tanszéki Osztály. A megoldás részletes mellékszámítások hiányában nem értékelhető!

TALAJAZONOSÍTÁS Kötött talajok

SOIL MECHANICS BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GEOTECHNIKAI TANSZÉK KONSZOLIDÁCIÓ

2. Rugalmas állandók mérése

A HŐMÉRSÉKLET ÉS A CSAPADÉK HATÁSA A BÜKK NÖVEKEDÉSÉRE

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

PTE Pollack Mihály Műszaki Kar Gépszerkezettan Tanszék

Átírás:

Almássy Kornél*, Subert István* Dinamikus teherbírási - és tömörségmérések az M7 letenyei szakaszán (I.rész) Az M70 Letenyei szakaszán épülő földmű és ágyazat rétegein összehasonlító méréseket végezhettük el a Bau-Teszt Laboratóriuma segítségével. A dinamikus méréseket a BME Út és Vasútépítési Tanszéke B&C típusú könnyűejtősúlyos tömörség- és teherbírásmérő berendezésével mértük. Vizsgálódásaink célja volt, hogy a dinamikus modulus és a statikus modulus közötti kapcsolatot különböző szempontok alapján vizsgáljuk és elemezzük, illetve az új dinamikus tömörségmérés módszerét tanulmányozzuk. A dinamikus tömörség- és teherbírásmérés rohamosan terjed. A berendezés előnye kis súlya, jó mobilitása, terhelő gépkocsi szükségtelensége. A magyar szabályozásban az ÚT 2-2.119:1998, a német szabályozásban a TP BF StB (1997) Teil B 8.3 rögzíti a d=300 mm-es átmérőjű (p=0,1 MPa tárcsa alatti terhelésű) berendezésre vonatkozó mérési előírásokat. 2003-ban megjelent a legújabb dinamikus mérőeszköz, a kistárcsás B&C az ÚT 2-2.124 ÚME szabályozásában. Ez a módszer új ellenőrzési- és minősítési lehetőséget teremtett a minőségellenőrzésben és minőségtanúsításban Európa szerte. A dinamikus tömörség mérés további előnye, hogy egy méréssorozattal mind a dinamikus tömörségi fok, mind az dinamikus teherbírás meghatározható. A földművek, alapok teherbírása és tömörsége meghatározó minden építmény teljes további minőségére, ezért fokozott figyelmet érdemel. A minőségi előírásokra fokozott gondot fordító autópálya tendereknél megfigyelhető, hogy a töltés alapra már minimum 25 MPa tájékoztató teherbírási követelményt írnak elő. A tömöríthetőség feltétele ugyanis az anyagjellemzők megfelelőségén túl az, hogy a tömörítés megfelelő végrehajtásához kellő teherbírású ellenfelület szükséges. A minősítési határértékre általában jellemző (tender), hogy az E2 statikus alakváltozási modulusra vonatkozik, így a mért dinamikus modulus minősítése, elbírálása nehézkes. A dinamikus berendezést gyártó cégek ezért úgynevezett átszámításokat ajánlanak, melyek e probléma megoldására elterjedtek. Ezek olyan képletek (lásd 1 táblázat), melyek különböző adatbázisokból számítva, a korreláció szorosságának megjelölése nélkül keringenek kézről kézre. Általában jellemző, hogy ezek az átszámítások megbízhatósága esetleges ellenőrzéskor jellemzően gyenge, a korrelációs együttható jellemzően 0,60-65 körüli. Leginkább ismeretes ezek közül az átszámítási képletek közül az úgynevezett KTI, vagy gyakran Baksay-féle átszámításnak nevezett képlet, mely ugyan több akkreditált laboratórium jegyzőkönyvén szerepel, ugyanakkor egyetlen szabványban sem található. 1.sz. táblázat Dinamikus modulusok átszámítása statikus modulusra Sorsz Módszer neve Kifejezése 1 KTI (Baksay) módszer E2=(Evd-9,1)/0,52 2 Der Eisebahn-unterbau E2=(Evd-5,5)/0,42 3 Zorn 1. version (Georam) E2=0,005Evd 3-0,0636Evd 2 +4,582Evd-31,885 4 Zorn neue version E2=600ln(300/300-Evd)) Tervezet - 1-2004. október.

Ezek az átszámítások nem vonatkoznak a B&C dinamikus modulusára, melynek 0,35 MPA nagyságú tárcsa alatti terhelése az MSZ 2509-3 szerinti statikus modulushoz való hasonlósága miatt szinte ahhoz hasonló, azonos értéket ad. A dinamikus teherbírás mérési módszer terjedését erősen gátolja a megfelelő határértékek hiánya. A statikus és dinamikus modulusok közötti összefüggés (ha erről egyáltalán beszélhetünk) hosszú évek kutatásai ellenére, még ma sem egyértelmű. A két eltérő modellhatású módszer, a statikus E v2 és dinamikus E vd közötti erőltetettnek tűnő átszámíthatóság nem tiszta, sőt az elterjedt közelítő képletek önmagukban is gyakran ellentmondásosak. A különböző tapasztalati összefüggésekkel átszámított értékek egymásnak akár háromszorosai is lehetnek, mely az átszámítások komolyságát megkérdőjelezi. A dinamikus mérések igen nagy előnye az, hogy a forgalom modellhatásával egyező a ténylegesen alkalmazott a dinamikus terhelés ideje. Az alkalmazott 18 ms terhelési idő a tárcsa 30cm-es átmérőjére vonatkoztatva 16,17 m/s azaz 60km/óra járműsebességnek megfelelő érték. Ezzel ellentétben a statikus tárcsás teherbírás mérésünk legföljebb csak a pályaszerkezet súlyának elviselését, vagy álló járművek terhének hordozását jellemezheti. Mérése lassú, nehézkes és jelentős tömegű ellensúlyt igényel. A statikus mérésnél a tárcsát 0,05MPa lépcsőkben terheljük p=0,3mpa (pályaszerkezeti rétegnél 0,5Mpa) terhelési szintig, majd két lépcsőben tehermentesítve, és a konszolidációs időt kivárva 0,1 MPa lépcsőkben újra terheljük a végterhelési szintig. Mivel a terhelés egyenletes kell legyen és az egy hidraulikus emelővel történik, a 0,05 Mpa terhelési lépcső ideje általában 15-20 secundumnak vehető. Egy statikus teherbírás mérés egy felterhelése tehát a leolvasással együtt 180-200 secundum (2-3 perc) felterhelési sebességű, mely alatt a konszolidáció egy bizonytalan része is lezajlik. Két szabványos felterheléssel számolva tehát a mérés 4-6 percre tehető. E2 - Evd átszámítások Evd- E2 átszámítási képletek E2 számított (MPa) 350 300 250 200 150 50 0 0 20 40 60 80 120 Evd (MPa) KTI (Baksay) Eisebahn Zorn 1. Zorn új Tervezet - 2-2004. október.

A dinamikus teherbírási modulust németországban az ÚT 2-2.119 ÚME kifejezéséből, a német TP BF StB Teil B 8. (2.2.fejezet) egyszerűsített képlettel egyezően számoljuk: Evd=1,5. /s =22,5/s Ellentmondás, hogy a kifejezés az alkalmazott =0,5 Poisson-tényező és c=2,0 Boussinesq-féle hajlékony tárcsa-szorzóra semmilyen magyarázatot, vagy indoklást nem ad. A magyar ÚME egy helyen ugyan a tárcsára merevet mond, de végül hajlékonnyal számol: E vd c d 2 1 p a A kistárcsás B&C mérési módszerének lényege, hogy a Boussinesq-féle összefüggéssel a teherbírást jellemző dinamikus modulus meghatározásakor a valós tárcsaszorzóval és a Poisson-féle haránt-kontrakciós tényezőt 0,3-0,4-0,5 értékek közüli választható értéken vehetjük figyelembe. A és a C értékek megválasztása fontos, mert jelentős eltéréseket okoz (lásd 2. sz. táblázat). Ha a süllyedés átlaga 1,0mm lenne, akkor e táblázat közvetlenül a dinamikus modulus értékét adja. Jól látható, hogy ez a választott paraméterektől függően igen tág, 17,7-44,5 MPa közötti (!) lehet. Nyilvánvaló ebből, hogy ezek a paraméterek nem hanyagolhatók el. C =constans értékének alakulása a megválasztott paraméterektől függően 2.táblázat p din =0,1MPa, r=150mm = 0,3 0,4 0,5 Hajlékony tárcsa C = 2 27,3 25,2 22,5 Merev tárcsa C = /2 21,4 19,8 17,7 p din =0,3MPa, r=81,5mm = 0,3 0,4 0,5 Hajlékony tárcsa C = 2 44,5 41,4 36,7 Merev tárcsa C = /2 34,9 32,2 28,8 din Dinamikus tömörségmérés Az ÚT 2-2.124:2003 ÚME szerinti mérőberendezés a dinamikus modulus mérésén túl alkalmas a hagyományos tömörségi fokkal azonos, dinamikus tömörségi fok meghatározására is. Egy B&C berendezéssel egy BMGE tanulmány keretében nagyobb mennyiségű összehasonlító méréssorozatot végezhettünk. A dinamikus mérés a tömörödési görbe meghatározásán, az alakváltozás mérésén alapul. A leejtett ejtősúly a tárcsa alatti réteget tömöríti. Az ejtések során a tömörödés (süllyedési amplítúdó) egyre kisebb és egy constans értékhez tart. Ez a laboratóriumi Proctor-minta bedolgozása során tapasztalt viselkedéssel egyező, melyből a viszonyítási alap számítható a dinamikus tömörségi fok meghatározásához. Ehhez szükséges a számítása és ismerte, mely nagy számú vizsgálatok során -0,365 +/-0,025 közöttire adódott. Mivel a helyszíni méréskor a laboratóriumi Proctor-vizsgálattal egyező munkával történik a tömörítés, a tömörségi fok ezen összefüggésből számítható. A mért süllyedésből számítható a tömörségi állapotot az adott víztartalom mellett elérhető helyszíni relatív tömörség, mely a hengerlés hatékonyságát jellemzi. Ezt az optimális Tervezet - 3-2004. október.

víztartalomhoz még viszonyítani kell, hogy a dinamikus tömörségi fokot megkapjuk. A helyszíni víztartalom és az optimális víztartalom eltérésének figyelembevételére szolgál a nedvességkorrekciós tényező: Trwi = di / dmax értéke <=1, (w opt -nál=1) A nedvességkorrekciós tényező kizárólag az anyag tömöríthetőségét jellemzi a víz hatására, tulajdonképpen a Proctor-görbe normalizált változata. Az anyagok eltérő viselkedését az eltérő görbület jellemzi, de minden görbe maximuma 1,0. Az alkalmassági vizsgálat részeként (a mérés előtt) már meghatározandó Trwi táblázat, ahol a Trwi értékeit a víztartalom függvényében kell megadni. A T rd % dinamikus tömörségi fokot tehát a relatív helyszíni tömörségi fok és a nedvességkorrekciós tényező szorzata adja T rd %= T re * T rw (%) A dinamikus tömörségmérési módszer lényeges eleme, hogy a tömörödési görbe mérésével a Proctor-vizsgálattal azonos mértékű munkával a tömörítést a helyszínen, az adott anyagon elvégezi minden esetben, minden mérésnél újra és újra. Ehhez a végértékhez viszonyítja az első ejtés előtti állapotot. Az M7-70 autópálya Letenyei szakaszán alkalmazott homokoskavics rétegen lehetőség nyílt a mérések elvégzésére és ar eredményekből tehető következtetések elemzésére. A F lineáris együttható értéke az ÚME előírásainak megfelelt. 3 sz. táblázat A lineáris összefüggés paraméterei Sorsz vizsg.száma dmax wopt% s Lineáris együttható korreláció. 1 _009 2,23 6,7 2,75 0,3810 0,9999 2 _013 2,30 5,7 2,75 0,3749 0,9997 3 _014 2,30 5,0 2,76 0,3668 0,9992 4 _020 2,22 5,7 2,60 0,3652 0,9989 5 _022 2,22 5,4 2,58 0,3773 0,9992 6 _030 2,28 5,9 2,75 0,3829 0,9999 7 _031 2,22 6,3 2,75 0,3850 0,9999 Valamennyi Letenyei HK védőréteg Proctor-vizsgálatát a térfogatváltozás szempontjából együtt dolgoztunk fel a 2.sz. ábrában, igen kedvező korrelációval. Tervezet - 4-2004. október.

Tömörségi fok Trd% 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 Tömörségi fok és alakváltozás mm összefüggése y = -0,3526x + 99,832 R 2 = 0,9981 y = 0,0013x 2-0,3923x + 99,993 R 2 = 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 alakváltozás mm Az ÚT 2-2.124 szerinti dinamikus tömörség mérés nagy előnye, hogy világosan jelzi az esetleges nem megfelelő tömörségi fok okát. Például, ha a TrE% értéke a 97-98 %-ot elérte akkor a hengerlési munka megfelelő, elegendő volt. A relatív tömörséget e fölé már csak nagy tömörítési munkával lehetett emelni. A Trw nedvességkorrekciós tényező szerepe egyértelmű és a jelenlegi vizsgálódásaink szerint hihetetlenül fontos, jelentős hatású a tömörségi fokra. Durván azt lehet mondani, hogy a tömörségi fok nagysága tekintetében szinte kisebb jelentőségű a relatív tömörség, melyet a lelkiismeretes kivitelező rutinszerűen, szinte mindig elért a tömörítés folyamán. A nedvességkorrekciós tényező szerepe viszont mindig jelentős, azaz a megfelelő nedvesség, a megfelelő előkészítés a mérnöki munka elengedhetetlen része kell legyen. Nem hanyagolható el a folyamatos (rendszeres és pontos) helyszíni víztartalom mérés (Trident T-90 USA) A w opt -ra a beépítési víztartalom határok a legritkább esetben szimmetrikusak. Ezért hibás az olyan előírás, ami a wt értékének megengedett ingadozását ±3% sőt, egyes esetekben ±5% megengedett eltéréshez köti. E helyett javasolható a wopt,wa%, wf% Tervezet - 5-2004. október.

jelöléssel annak előírása, hogy az alsó és felső beépítési víztartalom határokat az alkalmassági vizsgálatban már meg kell határozni. A dinamikus tömörség-mérés alakváltozás mérésén alapuló mérés módszerének gyakorlati elemzése azt igazolta, hogy az anyag sűrűségi inhomogenitása a mérési eredményeket nem befolyásolja, mint az izotópos mérésnél, ezért nagyságrenddel pontosabb és precízebb módszer. Az izotópos mérési eredményből is számítható a relatív tömörség a TrEiz%= Tr % / Trw kifejezéssel, mely nem más, mint az adott víztartalom mellett elért tömörségi fok, azaz az addig végzett hengerlési munka hatékonyságának mutatója. Ha az izotópos mérések eredményeiből %-nál nagyobb relatív tömörséget kapunk, az csak hibás mérés lehet, ezért a módszer az amúgy gyenge megbízhatóságú mérési mód ellenőrzésére is alkalmas. Az izotópos mérőeszközzel mért víztartalomnak a hibája magas. Ennek hatása még a tömörségi fokra is jelentős, mert a száraz sűrűség di= w*(1/(1+w)), melyet különböző víztartalmaknál az 3 sz. táblázatban számítottuk. 3 sz táblázat A víztartalom mérési hibájának hatása az izotópos tömörségi fokra wt% mért dw 1/(1+w) di Tr % számított Tr % hiba 2 2,18 0,980 2,137 96,7% + 4,1% 4 2,18 0,962 2,096 94,8% + 2,2% 6 2,18 0,943 2,055 93,0% + 0,4% 7 2,18 0,935 2,037 92,2% - 0,4% A jelenlegi izotópos tömörség mérési módszernél az alacsony víztartalom előnyös a jó eredményhez, mert akkor magasabb a tömörségi fok. Mivel a víztartalom mérése nem hitelesített, igazán nem is tudjuk mekkora eltérése lehet. Néhány mintát leellenőrizve szárító szekrényben 2-3%-os eltéréstől akár 6-10%-os eltérésig valószínűsíthető, mely a tömörségi fokban számítva elérheti a 4-5 Trg%-ot. Ha ehhez hozzátesszük, hogy a nedves sűrűség hibája is elérheti a 0,07 g/cm3 értéket, továbbá figyelembe vesszük, hogy a viszonyítási sűrűség is tartalmaz hibát, akkor az izotópos tömörségmérés hibája elérheti a +/- 6-8 Trg%-ot is. Az ÚT 2-3.103 izotópos tömörségmérés a bemutatottak miatt az előírt 97%-os tömörség meghatározására az autópályákon gyakorlatilag tehát alkalmatlan. A Trd% dinamikus tömörségi fok akkor lehet 97% felett (reális körülmények között), ha a TrE% helyszíni relatív tömörség 97-% közötti és a Trw = (Trd% / TrE%) = 1,000-0,970 közötti. Ez is csak úgy, ha a relatív tömörség % felé, a Trw 0,970 felé tart. Ha a relatív tömörség eléri a 98% értéket, akkor a Trw= 0,990 kell legyen legalább. Ha a relatív tömörség 99-% közötti, akkor a Tr %>=97% -0% előírás alkalmazásához Trw>=0,980 kell legyen. Ez a homokos kavicsok esetében általában a wopt +/-2,5% beépítési víztartalom tartomány, mely csak igen gondos munkával és a víztartalom folyamatos ellenőrzésével állítható csak elő. Mindezek a földmű felső 1,0m alsó 0,5m részére - mivel itt a különösen jól tömöríthető homokos kavics anyag alkalmazása nincs is előírva - reménytelen teljesíteni a Tr %>=97% -0% tömörségi követelményt nagy felületen bármilyen intenzív tömörítéssel, víztartalom mérésével, vagy bármilyen pontos méréssel is. Tervezet - 6-2004. október.

A 3.2/2005 ÉME-ben autópályákra előírt Trd%>=97% tömörségi követelmény a felső 50cm rétegben, a szabad ég alatti kivitelezési körülményeket figyelembe véve, maximális tömörítési technikával, erre alkalmas anyagból csak a legjobb homokos kavics anyagokkal -2%(20%) eltérés megengedésével tartható csak be, kellő méréstechnikai biztonsággal. A földmű felső 1,0m alsó 0,5m részében - mivel itt a kiváló földműanyag alkalmazása nem előírás - reménytelen tartósan teljesíteni a Trd%>97% tömörségi fok követelményt, egyszerű méréstechnikai megfontolások alapján. A statikus és dinamikus alakváltozási modulusok összehasonlíthatóságában, átszámíthatóságában egyre kevésbé hiszünk, a következők miatt: - a terhelési idő jelentősen eltérő a két modellnél (18msec < > 160-300 sec) - eltérő a modellhatás (dinamikus modulus < > statikus modulus) - más anyagoknál sem azonos a dinamikus és statikus modulus (pl aszfalt) - terhelési idő alatti konszolidáció igen eltérő a két modellnél - szemeloszlási és granulometriai jellemzők hatása igen eltérő a két modellnél - dinamikus modulusok reprezentativitása eltérő - a statikus alakváltozási modulus reprezentativitásának elemzése hiányzik, nincs - a mért réteg magas telítettségénél a két modell jelentősen eltérően viselkedik - nem áll rendelkezésre két valóban összehasonlítható adathalmaz (a Poissontényező, a Boussinesq-szorzó és a terhelési szint a két mérésnél más és utólag azonosíthatatlan) A víztartalom fokozott figyelése a dinamikus méréseknél különösen indolkolt. A magas telítettség elérésekor ugyanis a telített réteg alakváltozás a 18 msec terhelési idő mérése alatt jelentősen lecsökken, azaz a valósnál magasabb teherbírás érték jelentkezik, mely természetesen NEM vehető figyelembe. Ezért a dinamikus teherbírás mérés a víztartalom mérése nélkül súlyos hibához, tévedésekhez vezethet. Összefoglalva, a részletes elemzéséből levonható általános következtetésünk, hogy a dinamikus modulus és a statikus modulus általános érvényű átszámítására való törekvést el kell vetni. A dinamikus és statikus jellemzők alapvetően eltérőek és alapvetően más műszaki követelményt támasztanak. Mind a statikus mind a dinamikus teherbírás értékeit sürgősen szabályozni szükséges, mert a statikus modulus a tartós terhek hatásainak, míg a dinamikus modulus a mozgó terhelés tartós hatásainak elviselésére kell megfelelő határértéket biztosítson. Tervezet - 7-2004. október.

Almássy K.*, Subert I.* Dinamikus teherbírási - és tömörségmérések az M7 letenyei szakaszán (II.rész) Az M70-M7 Letenyei szakaszán épülő földművön és védőrétegen összehasonlító méréseket végezhettük el a Bau-Teszt Laboratóriuma segítségével. A dinamikus méréseket a BME Út és Vasútépítési Tanszéke B&C típusú könnyűejtősúlyos tömörség- és teherbírásmérő berendezésével mértük. Vizsgálódásaink célja az volt, hogy a dinamikus modulus és a statikus modulus közötti kapcsolatot különböző szempontok alapján vizsgáljuk és elemezzük, valamint az új dinamikus tömörségmérés módszerét közelebbről tanulmányozhassuk. Vizsgálatok jellege Vizsgálatok száma Szabvány Proctor vizsgálat, dmax, wt, s 8 db MSZ 14304-7 Tárcsás teherbírás mérés, E2, E1, Tt 43 db MSZ 2509-3 Dinamikus modulusok, Ed, EdM 54 db ÚT2-2.124 Dinamikus tömörségi fok, Trd% 54 db ÚT2-2.124 Izotópos tömörségmérés, Tr %, wt,iz 54 db ÚT2-3.103 Általános megállapítások A Proctor vizsgálat jegyzőkönyveiből kitűnt, hogy a természetes víztartalom jóval az optimális alatt volt. Ez a védőréteg alacsony nedvességtartalmát általánosságban valószínűsítette. A Proctor vizsgálatok jellemzői jelentős szórást mutattak, mely rontja a vizsgálati megbízhatóságot az izotópos tömörség mérésénél is. Ha az lehetséges volt, több Proctor-mintát vontunk össze, egy görbébe. A dinamikus és statikus teherbírási modulusok összehasonlításában a d=300mm-es tárcsával és p=0,1 MPa tárcsaterheléssel közismerten gyenge, ezért jelenleg a kistárcsás dinamikus B&C berendezéssel mértünk. Ennél a tárcsa alatti terhelés p=0,35 MPa, azaz a statikushoz hasonló. Az izotópos berendezéssel a mért tömörségi fokból és a nedvességkorrekciós tényezőből számítottuk a TrE% helyszíni relatív tömörséget. Megbízhatóságának megítélésekor figyelembe kell venni, hogy a víztartalmat és a nedves sűrűséget egyszerre mérték. A dinamikus tömörségméréshez a Trw nedvességkorrekciós együtthatót a tömörítéskori állapotra kell meghatározni. Lehet, hogy a tömörítés és a mérés között jelentős száradás következett be. Ezért külön figyelemmel voltunk arra, hogy a nedvesség hatása nélküli relatív tömörséggel a mérés összhangban maradjon. A statikus teherbírás vizsgálatok és a dinamikus teherbírás vizsgálatok párhuzamosan, egymástól egy méterre, azonos időben készültek Statikus és dinamikus teherbírás összehasonlítása Az MSZ 2509-3 szerinti statikus teherbírás méréssel meghatározott teherbírási modulust és ezek arányait jellemző tömörségi tényezőt (E1, E2, Tt), valamint az ÚT 2.2-124 ÚME Tervezet - 8-2004. október.

szerinti Ed dinamikus modulust, Edv végmodulust mértük. Célunk volt az esetleges összefüggések feltárása, szorosságának megállapítása, általános, vagy eseti összefüggések igazolása. A dinamikus modulust B&C berendezéssel és mérési módszerrel határoztuk meg azért is, hogy a statikus modulusokhoz hasonló Poisson-tényező és Boussinesq szorzók eltérései ne terheljék hibaként a tervezett összehasonlítást és következtetéseinket. 4.sz. táblázat Teherbírási jellemzők statisztikai értékelése Vizsgált jellemző db Átlag Min-max Szórás Statikus alakváltozási modulus E1 (MPa), első felterhelés Statikus alakváltozási modulus E2 (MPa), második felterhelés Tömörségi tényező Tt=E2/E1 Dinamikus modulus Ed (MPa) Dinamikus végmodulus Ed vég (MPa) Dinamikus Tömöségi tényező Ttdin 43 52,2 16,0 135,0 22 43 96,7 37,0 173 28 43 1,9 1,0-3,1 0,3 54 92 17 219 39 54 114 22 240 42 54 1,5 1,0 3,1 0,4 Megállapítható volt a statikus és dinamikus modulusok összehasonlításából, hogy a statikus és dinamikus modulusok nagyságrendje egyező, a dinamikus modulusok mérési terjedelme szignifikánsan nagyobb, mint a statikus teherbírás vizsgálatnál. A statikus és dinamikus modulusok közötti átszámítás a szakirodalmi adatok szerint csak fenntartásokkal fogadható el, azonos anyagon, azonos vastagság mellett. Az egyezőség a jelenleg vizsgált halmazban áll fenn és vélhetően nem jelent általános átszámíthatóságot a statikus és dinamikus mérések között. A szélsőségeket egyedileg is megvizsgáltuk. Ed-E2 közötti összefüggések A statikus alakváltozási modulus E2 és az Ed dinamikus modulus (ÚT2-2.124) közötti összefüggés és a regresszió szorossága foka két szélső érték elhagyásával (az origón való áthaladást feltételként szabva) a szakirodalmi adatokhoz képest kiemelkedően jóra adódott. 200 E2 - Ed Összefüggése y = 8,906x 0,5238 R 2 = 0,7585 150 E2 MPa 50 0 0 50 150 200 250 Ed MPa Tervezet - 9-2004. október.

E2=0,9291*E2 R 2 =0,2413 E2=8,906*Ed 0,5238 R 2 =0,7585 R=0,871 E2=44,260*ln(Ed)-101,74 R 2 =0,7179 R=0,847 E2=0,0034Ed 2 + 1,3655Ed R 2 =0,6646 R=0,815 Edvég-E2 közötti összefüggések Lényegesen hasonlóbb a második felterheléssel a dinamikus végmodulus. Az alakváltozási modulus E2 (MSZ 2509-3) és az Edvég (ÚT2-2.124) dinamikus végmodulus közötti összefüggések és a szorossági foka a két szélsőséges eredményt elhagyva még mindig megfelelő szorosságú korrelációs együtthatót mutat. E2=0,7697*E2 R 2 =0,5000 E2=6,4738*Ed 0,5626 R 2 =0,7050 R=0,840 E2=47,583*ln(Ed)-127,94 R 2 =0,6884 R=0,830 E2= -0,0020Ed 2 + 1,0665Ed R 2 =0,6902 R=0,831 E2 - Edvég összefüggése y = 6,4738x 0,5626 R 2 = 0,705 E2 MPa 200 150 50 0 0 50 150 200 250 300 Edvég MPa Megállapítható volt, hogy a dinamikus végmodulusok és az E2 összefüggése, a regresszió szorossága valamennyi esetben hasonlóan fennállt, azaz igaznak tűnik az a feltevés, hogy az összefüggés ugyanúgy terhelt a statikus második felterhelésnek megfelelő szituáció hiányával, mint az első dinamikus mérésnél. Ezzel egyben magyarázható a nagyobb szorosság hiánya, főleg ha a két jelentősen eltérő modellhatást is figyelembe vesszük. Nem mutatkozott összefüggés az alábbi teherbírási jellemzők és paraméterek között: E2 alakváltozási modulus Tt tömörségi tényező között Tt statikus tömörségi tényező Tt dinamikus tömörségi tényező között Tr % izotópos tömörségi fok - Tt statikus tömörségi tényező között (!!!) TrE% din relatív dinamikus tömörségi fok Tt statikus tömörségi tényező között TrE% din relatív dinamikus Tt dinamikus tömörségi tényező között A dinamikus modulusra előírandó határértékeinek tekintetében tehát azt lehet ajánlani, hogy az ÚT2-2.124 szerinti B&C mérőeszközzel meghatározott teherbírási határértékek az eddig alkalmazott E2 határértékeknek 1,2-szorosa legyen. Tervezet - 10-2004. október.

E2 - Edvég átszámítások E2 számított (MPa) 220 200 180 160 140 120 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 120 140 160 Edvég (MPa) Lin. Edvég Hatvány Edvég p1^2/p2^2 átszámítás másodf.edvég Ln(x) Edvég Tömörségi fok összehasonlítása A tömörségi fok mellett a helyszíni relatív tömörséget és a nedvességkorrekciós tényezőt is vizsgáltuk mind az izotópos, mind a dinamikus tömörségi méréseknél. Az átlagok és terjedelem összehasonlításán túl, a megbízhatósági intervallumot is számítottuk =0,10 szignifikancia szinten. Elemeztük a dinamikus Tt és statikus Tt esetleges összefüggését, valamint az ÚT2-3.206-ban feltételezett Tr % tömörségi fok és a Tt statikus tömörségi fok összefüggését. 6 sz. táblázat Tömörségi jellemzők statisztikai értékelése Vizsgált jellemző db Átlag Min-max Szórás Megbízhatósági intervallum Tömörségi fok izotópos 45 97,2 91,2 99,9 1,8 97,2 +/- 3,0 Tömörségi fok dinamikus 47 91,1 82,7 97,2 3,9 91,1 +/- 6,4 Relatív töm.fok izotópos 45 101,0 91,7 108,7 3,2 101,0 +/- 5,2 Relatív töm.fok dinamikus 47 94,8 84,7 99,5 3,1 94,8 +/- 5,1 Tömörségi fokok összehasonlítása Az adott adathalmazon az eltérés a két mérési módszer átlagértékei között első pillantásra nagyra 6,1 Trg% tömörségi fokra adódott. Az izotópos tömörségi fok azonban nem tűnik a többihez hasonló statisztikai halmaznak, mert szórása igen nagy. A két eltérő modellhatású mérési módszer megbízhatósági intervalluma a 94,2-97,5 Trd% között átfedi egymást, egyébként az izotópos mérés magasabb értékeket, míg a dinamikus tömörségi fok Tervezet - 11-2004. október.

alacsonyabb (és mondjuk ki, reálisabb) értékeket mutat. A két tömörségmérési adathalmaz várható értékének azonossága =0,1 szignifikancia-szinten elfogadható volt. A relatív tömörségek elemzésénél kitűnik az izotópos mérésben előbb megjelenő hiba oka, ugyanis a relatív tömörség többször is jóval % feletti lett. A dinamikus tömörségi fok szimpatikusabb terjedelmet mutat a relatív tömörségben. Az izotópos tömörségi fokkal való jelentős eltérés okát keresve, az eseteket egyedileg is megvizsgáltuk. Megállapításunk szerint valamennyi esetben magyarázható volt a mérési eredmény és a dinamikus tömörségi fok elfogadhatósága jobbnak tűnt. A két tömörségi fok összefüggését ábrázolva jellemző sörétfoltot kapunk, mely a véletlenszerű összefüggést igazolja. Pontosabb elemzéseink is ezt igazolták, azaz a két mérés azonossága az igen eltérő szórás miatt csak a várható értékkel mutatható ki. Megállapítható volt a tömörségi fokok összehasonlításából, hogy a dinamikus tömörségi fok megbízhatósága, pontossága kedvezőbb, mint az izotópos mérésekből számított, mely a szakirodalmi adatokkal is egyező. 5. ábra Tömörségek összefüggése Relatív töm örségi fokok öf Tömörségi fokok öf TrEiz% ÚT2-3.103 98 96 94 92 Trg% ÚT2-3.103 98 96 94 92 90 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 TrE% ÚT2-2.124 94 96 98 90 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 Trd% ÚT2-2.124 92 94 96 98 Szélsőségek eseti vizsgálata Szélsőségek eseti elemzésére egy példát mutatunk be, melyet valamennyi esetre elvégeztünk. A 0+750 kmsz-ben a 38.sz. mérésnél például a dinamikus relatív tömörség TrE%=85,9 igen alacsony. A Trw nedvességkorrekciós tényező a wt=2,2% viztartalom és a wopt=6,7% nagy eltérése miatt 0,963, emiatt a Trd%=82,7%. Az Ed=59 MPa, Edvég=240 MPa, az azonos helyen mért statikus alakváltozási modulus E2=71, E1=33 MPa, Tt=2,2. Az izotópos tömörségi fok Tr %=97,8%. Ha az izotópos relatív tömörségi foknál átlagban megállapított (6-7)%-ot figyelembe vennénk (kb Tr %=90%), akkor is nagy marad az eltérés a két tömörségi fok között. A mért izotópos tömörségi fok nem illik az általános megítélésbe, ezért újra ellenőriztük a dinamikus tömörségmérés során regisztrált alakváltozási görbét, mely nagy deformációt, komoly tömörödést mutat. Nem a víztartalom tehát az alacsony tömörségi fok oka. A TrE% értéke a helyes megítélésünk szerint és Tr % a hibás. Erre utal a végmodulus és a dinamikus modulus jelentős eltérése (240/59=4), a tömörödési görbe alakja és a magas Tt érték is. Tervezet - 12-2004. október.

Süllyedési amplitudók No 38 No 42 No 45 No 52 No 72 s (mm*) 700 600 500 400 300 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ejtések száma Nem mutatkozott összefüggés: Tr % izotópos tömörségi fok - Trd% dinamikus tömörségi fokok között egyedenként TrE%iz izotópos tömörségi fok - TrE%din relatív dinamikus tömörségi fokok között Tt statikus Tt dinamikus tömörségi tényezők között Tr % izotópos tömörségi fok- Tt statikus tömörségi tényező között (!) TrE% dinamikus relatív tömörségi fok Tt statikus tömörségi tényező között TrE% dinamikus relatív tömörségi fok Tt dinamikus tömörségi tényező között Megállapítható volt, hogy az izotópos mérések mintegy 5-7%-os véletlenszerű mérési hibát tartalmaznak. Ez jól látszik abból, hogy a TrE% relatív tömörségre akár 108,7% is adódhat, ami nem elfogadható érték. A nedvességkorrekciós tényezők hatása a tömörségi fokra jelentős, mely a Proctor-vizsgálatok viselkedését tekintve indokolt is. Meglepő azonban a tekintetben, hogy az izotópos mérések alatt elszoktunk a nedvességtartalom ilyen célú figyelésétől. Nedvességkorrekciós együtthatók elemzése, értékelése Megállapítottuk, hogy a nedvességkorrekciós tényezők hatása a tömörségi fokra közepesen jelentős volt, mely a Proctor-vizsgálatok viselkedését tekintve indokolt is. Meglepő azonban a tekintetben, hogy az izotópos mérések miatt elszoktunk a nedvességtartalom ilyen célú figyelésétől, pedig a nedvességkorrekciós tényező hatása mind a tömörségre, mind a teherbírásra jelentős. Indokolt ezek alapján a szemcsés anyagok és földműanyagok nedvességtartalmának fokozottabb figyelemmel kísérése a bányabeli jövesztés szállítás - beépítés teljes folyamatában. Az alkalmassági vizsgálatnak fontos és kellően dokumentált része kellene legyen a nedvességkorrekciós tényező táblázata, mert az nem csak a dinamikus tömörségmérésnél, hanem attól függetlenül is használható, jellemző paramétere a bedolgozási feltételeknek. Az alkalmassági vizsgálatnak része kellene legyen továbbá a beépítési víztartalom határok megadása az adott anyagra, a telítettség víztartalomtól függő megadása, a wl% és az S=0,8-0,9-1,0 telítési vonal, valamint a s hézagnélküli anyagsűrűség korrekt mérésével, a mérési eredményének figyelembevételével. Tervezet - 13-2004. október.