LWD – erinevad seadmed, mis neil vahet ja ühist

LWD – “life wasting device” või “lightweight deflectometer” – seadme põhimõte on langeva raskuse mõjul tekkiva deformatsiooni mõõtmises, teades raskust (jõudu) ja seadme talla diameetrit, saame leida pinge talla all ning mõõtes deformatsiooni (paigutise), saame arvutada elastsusmooduli. Mõõdetud elastsusmoodul peaks võrduma konstruktsiooni kandevõimega – ühekihilisel konstruktsioonil (mille paksus ületab seadme mõjupiirkonda) on tegemist samal ajal ka materjali elastsusmooduliga, mitmekihilisel võiks mõõtmistulemust kandevõimeks nimetada, ühe mööndusega – kandevõime on arvutatud seadme mõjusügavuse ulatuses paiknevatest kihtidest – siis eeldus, et mõjusügavuses paiknev alumine kiht on ka tegelikult viimane (kui üldiselt käsitletakse töökihi paksusena 1,5 meetrit, siis reeglina me sügavamal toimuvat ei uuri).

Kolm koolkonda – Soome, Saksa ja Taani. Kodukal on nende erisused kirjeldatud, kuid paneme need pigem siin kirja.
Soome = Loadman ja Inspector.
Saksa = Zorn, HMP, Terratest vanemad mudelid – kasutatakse ka lühendit GDP – “German Dynamic Plate test”
Taani = Keros, Prima 100, Dynatest 3031 ja 3032, Terratest 9000, 3ipe

Soome koolkond – monoblokk, fikseeritud 10 kg langev raskus ja fikseeritud kõrgus. Võimalik kasutada kahte (või ka kolme – Inspectoril on ilmunud lisavarustusse 300 mm tald) erineva diameetriga talda. Seega pinge talla all on üheselt määratud talla diameetriga. Et raskus langeb tallale läbi suhteliselt jäiga kummipuhvri, on tegemist suhteliselt suure pingega, mis on oluliselt suurem kui mõõdetavas kihis reaalses tööolukorras esineb. Deformatsioon arvutatakse läbi seadme kiirenduse muutuse (andur fikseeritud seadme korpuse külge, tervikseadme paigutis). Seetõttu võib seadet lugeda mitte kandevõime mõõteseadmeks, vaid tihenduskvaliteedi hindamise seadmeks. Eesti teedeehituse regulatsioonid on üles ehitatud just selle koolkonna seadmetele. Elektroonika võib olla ühendatud juhtmevaba nutiseadmega, seadme enda puhvrist saab andmed kätte ka USB kaabliga. Lahenduse puudus lisaks pingerežiimile – peale vinnastamist seadme tagasipanekul ei saa seadet alati väga täpselt samasse kohta – aga sellest sõltub tulemus.

Saksa koolkond – eraldi varras raskuse (baasvariant – 10 kg) ja päästikuga, ning anduriplokk kus on terasvedrust puhver ja 300 mm tald. Tavaliselt komplektis juhtmega ühendatud juhtseade, mis sisaldab mälukaarti ja väikeprinterit. Tehases kalibreeritud pingele talla all 100 kPa (kalibreerimine langemiskõrguse justeerimises, ilmselt sõltuvus vedru jäikusest ehk väsimisest, aga ka temperatuurist). Lisavarustusena on võimalik ka 15 kg raskus mis suurendab võimalikku mõõtediapasooni. Lahenduse pluss – koormusplaat kogu aeg maas, üks fikseeritud pingerežiim ja väga vähe mõtlemist vaja. Sobib hästi aluspinnase, muldkeha ja liivade jaoks, halvasti killustikalusele ja üldse mitte tugevamates kohtades.

Taani koolkond – monteeritav seade – varras, raskused ja keskseade. Baaskomplektis 10 kg, lisaks võimalik kaks 5 kg raskust mis kruvitakse baaskomplekti 10 kg raskuse külge. Sõltuvalt valitud raskusest (10/15/20 kg) tuleb kasutada erinevaid puhvreid. Dynatestil on puhvrid erineva jäikusega poorsest kummist kettad, Prima kasutab koonilise kujuga kummipuhvreid (erinevate puhvritega saame reguleerida koormusimpulsi pikkust, eesmärgiks on saada võimalikult lähedane mõju võrreldes autorattaga). Raskuse langemiskõrgus vabalt valitav, sellega reguleeritakse pinget talla all. Jäme reguleerimine on siis raskuse ja talla valikuga, peenreguleerimine kõrguses. Talla valikul on reeglina kolm talda – 150 ja 300 mm diameetriga baasvariandis, 100 mm tald eeldab seadme põhitalla eemaldamist. Dynatestil on 150 vs 300 lülitavad ilma seadet kohalt tõstmata, lisavarustuses ka 200 mm tald mis on ette nähtud mõne teisetüübilise seadmega adekvaatseks võrdlemiseks. Et pinge on ruutsõltuvuses talladiameetrist, siis väiksema tallaga (150 vs 300) saame sama raskusega neli korda suurema pinge. Seadmel kaks sisseehitatud andurit – raskuse andur mis registreerib langeva raskuse kilonjuutonid, ning deformatsiooniandur (geofoon), mis registreerib paigutise (mikronid ehk tuhandikmillimeetrid). Lisavarustusena on võimalik kaks täiendavat andurit, mis reeglina paigaldatakse mõõtmisel 300 ja 600 mm teljest, et fikseerida vajumikauss, mis võimaldab tagasiarvutustes hinnata ka kandevõimet (elastsusmoodulit) pealmise kihi all (kahekihiline süsteem). Andurid on samatüübilised suure FWD seadmega ja oluliselt suurema täpsusega, võrreldes Saksa (või ka Soome) koolkonnaga.
Kuna tegemist on täpsete anduritega, siis on võimalik seadet kasutada ka õhemate seotud kihtide mõõtmiseks. Et asfaldi elastsusmoodul on tugevas sõltuvuses temperatuurist, tähendab siiski, et kandevõime absoluutväärtusi sel teel taga ei ajaks, küll aga suhtelist näiteks sama objekti homogeensust hinnates.

Seega, tegemist on kõrgpingelise, madalpingelise ja universaalseadmega. T-Konsult töötab universaalsega (Dynatest LWD 3032), sest ainult nii suudame mõõta kandevõimet reaalselt konkreetse kihi töörežiimis ja analüüsida materjalide omadusi. Soome koolkonna seadmeid on Eestis palju (mõned Loadmanid ja mitusada Inspectorit). Saksa seadmeid on vaid katsetatud, Taani seadmetest on teadaolevalt lisaks kahele T-Konsult seadmele ka üks Geotech Consultingul (S.Sillamäe).

Miks see konkreetse kihi töörežiimis mõõtmine oluline on? Sest materjali elastsusmoodul sõltub mõõtmisel rakendatud pingest. Ei tea veel, kas kõigil materjalidel – ja ei tea ka kui palju. Kuid algatuseks – killustikul kindlasti liival ka. Ja killul erinevates kohtades proovitud. Näiteks, 100 kPa pingel – ca 80 MPa kandevõimet, kuid 1,5 MPa juures (Inspectori režiim) – 212 MPa.

• This topic was modified 2 years, 8 months tagasi by Ain.
• This topic was modified 2 years, 8 months tagasi by Ain.
• This topic was modified 2 years, 8 months tagasi by Ain.
• This topic was modified 2 years, 8 months tagasi by Ain.
• This topic was modified 2 years, 8 months tagasi by Ain.