praktyczny pomiar współczynnika luminancji wg wt-2 2014 ... - salon kruszyw 2016.pdf ·...

eSeMA 2016 2016-05-27

1

Praktyczny pomiarwspółczynnika luminancji wg WT-2 2014 na mieszankach mineralno-asfaltowych

Uwagi i spostrzeżenia

mgr inż. Piotr Miduch☛ [email protected]

✈. +48 694 455 679

Salon Kruszyw 2016 | Kielce, 01.06.2016

Praktyczny pomiar współczynnika luminancji wg WT-2 2014 na mieszankach mineralno-asfaltowych. Uwagi i spostrzeżenia.



eSeMA 2016 2016-05-27

2

Dokument obowiązujący w Polsce na drogach zarządzanych przez GDDKiA



Wymagania z WT-2 2014 Załącznik Nr 4 oparte na wymaganiach niemieckich EF Asphalt 2013/HE będących

załącznikiem do Dokumentu Technicznego ZTV/TL Asphalt-StB 07/B. (GDDKiA-DT-WM-LB/072/03/2015 z 15.01.2015 r.)



eSeMA 2016 2016-05-27

3

Wymagania dla warstw ścieralnych dróg kategorii ruchu KR 5-7 zarządzanych przez GDDKiA



Zehntner ZRM (zehnter.com) Delta LTL-X (delta.dk)(www.strauszert.de)

Schemat pomiaru współczynnika luminancji w świetle rozproszonym przez dostępne urządzenia badawcze

Sprzęt badawczy wykorzystywany do pomiaru współczynnika luminancji posiadający aprobatę niemieckiego StrAus-Zert



eSeMA 2016 2016-05-27

4

Zakres pomiarowy urządzenia: 52 mm x 218 mm (wymagany min. 50 mm x 185 mm)

Oświetlenie urządzenia, które emituje widmo zgodne z wzorcowym oświetleniem D65



Piaskowanie/szkiełkowanie

Pomiar makrotekstury

Stanowisko badawcze

Badanie współczynnika luminancji



eSeMA 2016 2016-05-27

5

Współczynniki luminancji kilku „jasnych” kruszyw przebadanych w laboratorium CEBEL

granit, Qd = 125 granitognejs, Qd = 120 kwarcyt, Qd = 100 granodioryt, Qd = 100 gabro, Qd = 96 porfir, Qd = 90

gnejs, Qd = 80 granodioryt (ua), Qd = 77 migmatyt, Qd = 73 melafir, Qd = 66szarogłaz, Qd = 71

Qd = 84



Różnice w „odcieniach” kruszyw przebadanych w laboratorium CEBEL

granit, Qd = 125 diabaz, Qd = 53

granodioryt (ua), Qd = 77melafir, Qd = 60



eSeMA 2016 2016-05-27

6

Różnice w „odcieniach” nawierzchni

amfibolit / mma - Qd≈67 /

granodioryt (UA) / mma - Qd≈76 /



Stanowisko badawcze wraz z oznaczonymi kierunkami pomiaru współczynnika luminancji



eSeMA 2016 2016-05-27

7

Próbka mm-a – melafir i gabro Próbka mm-a – melafir i gabro

Próbka nie była zamrażana Próbka była zamrażana na 16h przed szkiełkowaniem

i utrzymywana w takim stanie do samego szkiełkowania

SMA 8

Badanie współczynnika luminancji mieszanki mineralno-asfaltowej

MTD = 1.14 mm

Qd = 57 mcd/m2·lx

MTD = 1.14 mm

Qd = 80 mcd/m2·lx



Bazalt, Qd = 52 mcd/m2·lx Granit, Qd = 125 mcd/m2·lx

Graficzna prezentacja wyników współczynnika luminancji kruszywa badanego przez 22 urządzenia

[ mcd/m2·lx ]



eSeMA 2016 2016-05-27

8

MMA, Qd = 75 mcd/m2·lx

Graficzna prezentacja wyników współczynnika luminancji mieszanki mineralno-asfaltowej z 22 urządzeń

[ mcd/m2·lx ]



Wnioski z badań i proponowane zmiany

Załącznik Nr 4 – Proponowane zmiany

Sprzęt wykorzystywany do pomiaru współczynnika luminancji powinien być zgodny z normą PN-EN 1436+A1:2008, ponadto

• powinien mieć odpowiednią czułość oraz zakres pomiarowy dopasowany do spodziewanych wartości Qd, od 1 do maksymalnie 300

mcd/m2·lx. Wskazany zakres pomiarowy dotyczy spodziewanych wartości wyników. Urządzenie powinno być

dopasowane do tego zakresu, tj. ma go obejmować swym zakresem pomiarowym.

2. Sprzęt

3. Oświetlenie próbki

Badanie wykonuje się w ustalonym świetle rozproszonym w warunkach ciemni. Próbkę należy oświetlić wzorcowym źródłem światła D65

o stałej luminancji określonym w ISO/CIE 10526

1. Cel instrukcjiInstrukcja badawcza ma na celu określenie współczynnika luminancji w świetle rozproszonym Qd kruszyw, mieszanek mineralno-

asfaltowych oraz wykonanej warstwy nawierzchni przy pomocy retroreflektometru.

• Urządzenia przenośne powinny być skonstruowane w taki sposób, aby ich odczyty nie były zakłócane przez światło pochodzące z

otoczenia,

• Fotometr powinien mieć charakterystykę widmową odpowiadającą dystrybucji V(λ), natomiast oświetlenie powinno emitować

widmo zgodne z wzorcowym oświetleniem D65 zdefiniowanym w ISO/CIE 10526.

Dopuszcza się zastosowanie źródeł światła o innym rozkładzie widma, o ile charakterystyka widma fotometru zostanie zmodyfikowana w

taki sposób, aby pokryć całkowicie zakres charakterystyki widmowej źródła światła i miernika.



eSeMA 2016 2016-05-27

9


5. Badanie i przygotowanie próbek do badań

Uwaga ogólna:W celu uzyskania jasnych nawierzchni asfaltowych zaleca się stosowanie kruszyw charakteryzujących się współczynnikiem luminancji w

świetle rozproszonym Qd>60 mcd/m2/lx dla kruszywa grubego, przy czym decydującym kryterium oceny jest współczynnik luminancji Qd

uzyskany dla zaprojektowanego Badania Typu i wykonanej warstwy ścieralnej.

4. Warunki pomiaru

Pomiar wykonywany jest pod kątem 2,29° (odpowiednik obserwacji drogi z odległości 30 m z pozycji kierowcy pojazdu osobowego).

Pole pomiarowe powinno stanowić prostokąt o wymiarach 185 mm x 50 mm, rozpiętość kątowa obserwacji±0,17°Pomiar wykonuje się, gdy temperatura otoczenia wynosi od 0 do 30°C, a temperatura badanej nawierzchni wynosi od 5 do 40°C

5.1. Kruszywo

Jasność kruszywa określa się na próbach kruszywa grubego frakcji 4/8, 5/8 lub 8/11 mm. Kruszywo powinno być przemyte i wysuszone

do stałej masy.

powierzchni


2/8, 4/8, 2/5, 5/8 lub 8/11 mm



Przykład raportu z badania kruszywa




eSeMA 2016 2016-05-27

10


Jasność nawierzchni na etapie projektowania mieszanki mineralno-asfaltowej wykonuje się na dwóch płytachprzygotowanych jak do badania odporności na deformacje trwałe, wykonanych w zagęszczarce płytowej o wskaźniku

zagęszczenia 98%-100%. Sugerowane są płyty o wymiarach 305x305 mm lub 320x260 mm i grubościach

zgodnych z wymaganiami WT-2. Można zastosować odwróconą próbkę po badaniu odporności na deformacje trwałe.

5.2. Mieszanka mineralno-asfaltowa

Wierzchnią warstwę próbek należy pozbawić filmu asfaltowego do odsłonięcia ziaren kruszywa bez naruszenia ich

struktury. W tym celu stosuje się szkiełkowanie powierzchni za pomocą szklanych kulek frakcji 0,2-0,8 mm pod ciśnieniem

8 barów do osiągnięcia tekstury głębokości min. 0,7 mm (zalecana tekstura 0,7-1,8 mm). Różnica między

głębokością tekstury próbek przed i po szkiełkowaniu winna wynosić co najmniej 0,3 mm. Głębokość tekstury

określana jest piaskiem kalibrowanym wg PN-EN 13036-1:2010 (…). Aby umożliwić poprawne usunięcie błonki asfaltowej

próbki należy schłodzić do temperatury od -10 do -20°C na co najmniej 16 godziny przed szkiełkowaniem iw takim stanie utrzymywać do samego szkiełkowania. Po wyszkiełkowaniu próbki należy umyć i wysuszyć (zalecana

temperatura 40°C± 5°C).

Do pomiaru próbki umieszcza się centralnie w formie o wymiarach 700 x 700 x 50 mm, a pustą cześć formy wypełnia się

dowolnym materiałem (np. styropianem) i wyrównuje do równej powierzchni próbki, zapewniając stabilne ustawienie

urządzenia pomiarowego.





Pomiaru należy dokonać na dwóch próbkach przygotowanych wg pkt. 5.2.

(…)

Pomiaru dokonuje się na środku próbki, za każdym razem ustawiając urządzenie w innym kierunku. Należy

wykonać 8 pomiarów na jednej próbce, po dwa pomiary na każdy bok (obracając urządzeni o 180o). Nie

zalecane jest wykonywanie pomiaru po przekątnej próbki. Należy zwrócić uwagę, aby pole pomiarowe

urządzenia było ustawione o ok.30 mm od krawędzi próbki.

6. Pomiar

6.2. Próbki zagęszczonej mieszanki mineralno-asfaltowej

7. Prezentacja wynikówRaport z badań winien zawierać wartości wszystkich wykonanych pomiarów oraz średnią arytmetyczną stanowiącą wynik. Wynik podaje

się w jednostce mcd/m2·lx z dokładnością do jedności. Przedstawiając wynik dla kruszywa należy podać typ petrograficzny i uziarnienie;

dla mieszanek mineralno-asfaltowych należy podać rodzaj badanej mieszanki, numer badania typu oraz wynik pomiarów głębokości

makrotekstury po szkiełkowaniu; dla odwiertów lub nawierzchni – rodzaj badanej mieszanki, numer badania typ, wyniki pomiarów

głębokości makrotekstury po szkiełkowaniu oraz kilometraż. Wymagane jest także podanie rodzaju/typu wykorzystanego urządzenia

pomiarowego.


6.1. Kruszywa(…)



eSeMA 2016 2016-05-27

11

Załącznik Nr 4 – Proponowane zmiany –> Załącznik Nr 1 do WT-1 2014 ?Kruszywa grube, które nie spełniają wymaganej wartości współczynnika luminancji (Qd), mogą być

stosowane, jeśli są używane w mieszance kruszyw (grubych), która obliczeniowo osiąga podaną wartość

wymaganego współczynnika. Obliczona wartość (Qd) mieszanki kruszywa grubego jest średnią ważoną

wynikającą z wagowego udziału każdego rodzaju kruszyw grubych przewidzianych do zastosowania w

mieszance mineralno-asfaltowej oraz współczynnika luminancji każdego z tych kruszyw. Można mieszać tylko

kruszywa grube o współczynniku Qd≥ 50 mcd/m2·lx

Wartości deklarowane przez Producentów kruszyw:

• Qd50, gdy 51-60 mcd/m2·lx




• Qd90, gdy 91-100 mcd/m2·lx

• Qd100, gdy 101-120 mcd/m2·lx

• Qd120, gdy ≥121 mcd/m2·lx

• Gdy Producent kruszywa zadeklaruje współczynnik luminancji

to Technolog przy projektowaniu mm-a będzie w stanie

skomponować odpowiedni udział procentowy poszczególnych

kruszyw. (Podstawa prawna?)

• Nie ma problemu „nieuczciwej konkurencji kruszyw”

• Ważna jest systematyczność pomiarów współczynnika

luminancji przez Producentów kruszyw (np. obowiązkowo przy

nowym pokładzie, min. raz na rok każda produkowana frakcja)




Przykład raportu

z badania mieszanki mineralno-asfaltowej

Udział procentowy w mm:

•Gabro – 58% (0/2; 2/5; 4/8; 8/11)

•Bazalt – 31 % (8/11)

Współczynnik luminancji:

•Gabro – 90 mcd/m2·lx

•Bazalt – 50 mcd/m2·lx

Średnia ważona z „zadeklarowanych”współczynników luminancji :• (58% ·90 mcd/m2·lx + 31% ·50 mcd/m2·lx) / 89%

= 76,1 mcd/m2·lx

Rzeczywisty pomiar luminancji :• 81±2 mcd/m2·lx




eSeMA 2016 2016-05-27

12

Przykład raportu

z badania mieszanki mineralno-asfaltowej

Udział procentowy w mm:

•Gabro – 41% (8/11)

•Bazalt – 49 % (0/2; 2/5; 5/8)

Współczynnik luminancji:

•Gabro – 90 mcd/m2·lx

•Bazalt – 50 mcd/m2·lx

Średnia ważona z „zadeklarowanych”współczynników luminancji :• (41% ·90 mcd/m2·lx + 49% ·50 mcd/m2·lx) / 90%

= 68,2 mcd/m2·lx

Rzeczywisty pomiar luminancji :• 67±2 mcd/m2·lx





Qd = 81 ±2 mcd/m2·lxQd = 76 ±2 mcd/m2·lx

SMA11 – granodioryt (ua) 74% (0/2 dolomit – 16%) SMA11 – gabro 58% i bazalt 31%

Ten sam rodzaj kruszywa może mieć różne wartości współczynnika luminancji w zależności od podkładu, złoża, okresu wydobycia, a nawet frakcji. Zatem współczynnik luminancji mieszanki mineralno-asfaltowej też może się zmieniać.

Jeśli kruszywo ma współczynnik luminancji ≤ 70 mcd/m2·lx to wątpliwe,

żeby nawierzchnia w 100% z tego kruszywa uzyskała ≥ 70 mcd/m2·lx



eSeMA 2016 2016-05-27

13

Różne mieszanki mineralno-asfaltowe i wyniki ich współczynnika luminancji

Qd = 70 mcd/m2·lxQd = 57 mcd/m2·lx

Qd = 83 mcd/m2·lx Qd = 102 mcd/m2·lx



WT-2 2016 Cześć II (Część II do WT-2 2014) – Zarządzenie Nr 7 GDDKiA z 09.05.2016 r.



eSeMA 2016 2016-05-27

14

Dziękuję za uwagę

facebook.com/cebelpl

mgr inż. Piotr Miduch☛ [email protected]

✈. +48 694 455 679



praktyczny pomiar współczynnika luminancji wg wt-2 2014 ... - salon kruszyw 2016.pdf ·...

Documents