BUDOWA DRÓG - LABORATORIA

Transkrypt

1 BUDOWA DRÓG - LABORATORIA Ćwiczenie Nr 3. POMIAR OPORÓW POŚLIZGU 1. CEL I ZAKRES ĆWICZENIA Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zapoznanie studentów z metodą pomiarów oporów poślizgu nawierzchni drogowych za pomocą wahadła angielskiego. 2. WPROWADZENIE Zapewnienie odpowiedniej szorstkości nawierzchni drogowych ma istotny wpływ na bezpieczeństwo poruszających się po drodze pojazdów. Metoda umożliwia pomiar właściwości antypoślizgowe bezpośrednio na drodze lub w laboratorium. u dokonuje się na małej powierzchni (około 0,01 m 2 ). Powinno to być brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji odnośnie jej stosowania do powierzchni, które mogą być niejednorodne bądź mają wskaźnik makrotekstury MTD > 1,2mm Określenia podstawowe Opór poślizgu własność nawierzchni drogi ograniczająca ruch względny pomiędzy oponą pojazdu, obuwiem, a powierzchnią drogi. Tarcie odporność na względny ruch pomiędzy dwoma ciałami fizycznymi będącymi w kontakcie. Siła tarcia jest to siła działająca stycznie w obszarze kontaktu dwóch ciał. PTV [Pendulum Test Value] utrata energii całej badanej powierzchni przy użyciu stopek normowych pokrytych gumą, zapewniająca znormalizowaną szorstkość. Test procedura ustalenia wartości wskaźnika PTV w punkcie pomiarowym bądź na próbce laboratoryjnej. Pozostałe określenia podstawowe są zgodne z odpowiednimi polskimi normami i przepisami Opis przyrządu pomiarowego Wahadło angielskie Wahadło angielskie przedstawione na rys. 1, składające się z poniższych elementów:

2 Rys. 1. Schemat wahadła angielskiego 1 Ramię wahadła 15 Zacisk regulacji pionowej 2 Śruba dociskowa 16 Libella do poziomowania wahadła 3 Ramię mechanizmu zwalniającego 17 Wskaźnik długości poślizgu 4 Podstawa 18 Stopa testera 5 Tylny wspornik 19 Pierścień dociskowy 6 Śruba zabezpieczająca tylny wspornik 20 Wskazówka 7 Dystans do regulacji długości ślizgu 21 Przeciwwaga 8 Śruba poziomująca 22 Skala 9 Stopka 23 Skala F 10 Ślizgacz 24 Skala C 11 Sworzeń mocowania ślizgacza 25 Mechanizm zwalniający 12 Śruba do regulacji położenia pionowego 26 Śruba kalibrująca 13 Uchwyt do podnoszenia suwaka 27 Uchwyt do przenoszenia 14 Uchwyt wahadła 28 Śruba mocująca ramię wahadła

3 Ślizgacz Ślizgacz Nr 56 przeznaczony jest do badania oporów poślizgu na nawierzchniach drogowych. Ślizgacz Nr 96 przeznaczony jest do badania oporów poślizgu na nawierzchniach przeznaczonych do ruchu pieszego. Spryskiwacz Pojemnik z czystą wodą przeznaczony do zwilżenia badanego punktu oraz ślizgacza. Termometr Standardowy termometr laboratoryjny umożliwiający pomiar temperatury powietrza z dokładnością ±0,5 C. Szczotki Szczotki z włosia miękkiego należy stosować do dokładnego oczyszczenia powierzchni nawierzchni przed wykonaniem pomiaru Sprawdzenie przyrządu pomiarowego Przed każdą serią pomiarów należy dokonać sprawdzenia poprawności wskazań testera. W tym celu należy na płaskiej powierzchni ustawić i wypoziomować urządzenie. Ramię wahadła zwolnić z zaczepu aby swobodnie wisiało zachowując min 10mm prześwit pomiędzy ślizgaczem a powierzchnią. W razie konieczności korekty wysokości należy posłużyć się śrubą regulacyjną. Po odpowiednim ustawieniu testera ponownie mocujemy ramię wahadła w mechanizmie zwalniającym. Zwalniamy wahadło i sprawdzamy wychylenie wskazówki. Jeżeli położenie wskazówki pomiarowej nie pokrywa się z położeniem wartości 0 wówczas regulujemy jej położenie śruba regulacyjną i ponawiamy pomiar. Czynności powtarzamy do momentu aż wskazówka w swobodnym opadzie wskaże wartość METODYKA POMIARÓW Zajęcia laboratoryjne odbywają się na terenie WAT w zespołach liczących maksymalnie 4 osoby Przebieg pomiarów y w terenie Badanie należy przeprowadzić na oczyszczonej powierzchni wolnej od luźnych cząstek, przepłukanej czystą wodą, chyba że badania mają na celu określenie wpływu zanieczyszczenia nawierzchni na jej szorstkość. Badana powierzchnia nie może mieć spadku powyżej 10%. W przypadku gdy nie jest to możliwe, badanie może być przeprowadzone pod dowolnym kątem w stosunku do kierunku ruchu, aby umożliwić zachowanie maksymalnego spadku. Na powierzchniach regularnych tj.: prążkowany lub szczotkowany beton, kostka betonowa, płyty badania powinny być wykonane pod kątem 80 w stosunku do grzbietów na nawierzchni. Dokonać pomiaru temperatury powietrza, badanej powierzchni oraz ślizgacza z dokładnością do 1 C. Badanie nie może być przeprowadzone jeżeli temperatura mokrej powierzchni bądź ślizgacza są spoza zakresu 5 C 40 C.

4 Zmierzyć i zanotować temperaturę wody używanej do zwilżania powierzchni z dokładnością do 1 C. Nie można przeprowadzić testu, jeśli temperatura wody różni się o więcej niż 15 C od temperatury powietrza. y w terenie przeprowadzać dla długości ślizgu równej 126mm, wykorzystując ślizgacz szeroki (76,2±0,5)mm, a wartości wyników odczytać ze skali C. W przypadku nawierzchni niejednorodnych można użyć do pomiarów ślizgacza wąskiego (31,75±0,5)mm, przeznaczonego do badań w laboratorium, a wyniki pomiarów odczytane ze skali F pomnożyć przez współczynnik korekcyjny równy 1,1. Nawierzchnię obficie zwilżyć wodą (ok. 100 ml na punkt pomiarowy), następnie dokonać pięciu pomiarów oporów poślizgu przy zachowaniu odpowiedniej wilgotności nawierzchni i zanotować wyniki. Jeżeli pierwsze pięć wyników będą się różnić od siebie o więcej niż 3 jednostki, badania należy prowadzić do momentu aż trzy kolejne odczyty będą miały stałą wartość y w laboratorium Próbka do laboratoryjnych badań oporów poślizgu musi mieć wymiary co najmniej 100mm x 150mm. Próbki pobrane z nawierzchni drogi nie mogą mieć uszkodzonej tekstury powierzchni. Próbki laboratoryjne powinny być czyste i wolne od zanieczyszczeń i luźnych cząstek. Próbki należy sztywno zamocować do podłoża, aby nie nastąpiło ich przemieszczenie w trakcie przeprowadzania testu. Woda do zwilżania powierzchni badanej oraz ślizgacza powinna być przechowywana w pomieszczeniu, w którym temperatura wynosi 20±2 C przez co najmniej dwie godziny przed rozpoczęciem badania oraz w czasie trwania testu. Próbki przeznaczone do badań należy przez 30 minut przed testem oraz w jego trakcie przechowywać w pomieszczeniu o temperaturze 20±2 C. y w laboratorium należy przeprowadzić dla długości ślizgu równej 76mm, wykorzystując do badań ślizgacz wąski (31,75±0,5)mm, a wartości wyników odczytać ze skali F. Próbkę obficie zwilżyć wodą (ok. 100 ml na punkt pomiarowy), następnie dokonać pięciu pomiarów oporów poślizgu przy zachowaniu odpowiedniej wilgotności próbki i zanotować wyniki. Jeżeli pierwsze pięć wyników będą się różnić od siebie o więcej niż 3 jednostki, badania należy prowadzić do momentu aż trzy kolejne odczyty będą miały stałą wartość Obliczenie wyników Obliczenia wskaźnika PTV należy przeprowadzić zgodnie z równaniem (1) lub (2). gdzie: v v v v v PTV 5 v1 v5 wyniki pojedynczych pomiarów (1)

5 PTV v j (2) gdzie: vj wyniki stały ostatnich trzech pomiarów, gdy pięć pierwszych było zbyt zmienne. Wartość wskaźnika PTV podajemy z zaokrągleniem do liczby całkowitej Jeżeli badania były prowadzone w terenie należy wartość wskaźnika PTV skorygować w stosunku do zmierzonej temperatury wilgotnego ślizgacza zgodnie z tabelą 1. Temperatura wilgotnego ślizgacza jest średnią z temperatury przed i po przeprowadzeniu badania. Wartość skorygowanego wskaźnika PTVcorr podajemy z zaokrągleniem do liczby całkowitej. Tabela 1. Wartości korekcyjne Pomierzona temperatura ślizgacza C Wartość korekcyjna W ramach ćwiczenia należy na wskazanym przez prowadzącego odcinku drogi dokonać co 25m oporów poślizgu nawierzchni na każdym pasie ruchu. 4. WYMAGANIA BHP Wykonywanie pomiarów i przeprowadzenie badań wiąże się z niebezpieczeństwem i możliwością zaistnienia wypadków. W celu zminimalizowania tego niebezpieczeństwa studenci i pracownicy zobowiązani są do przestrzegania ogólnych zasad BHP oraz do przepisów porządkowych i organizacyjnych obowiązujących w czasie zajęć. Ponadto, przy wykonywaniu badań na terenie wewnętrznym WAT należy przestrzegać następujących postanowień: 1. studenci mają obowiązek w czasie zajęć poruszać się po terenie wewnętrznym WAT w kamizelkach odblaskowych, 2. studenci nie mogą w czasie zajęć opuścić stanowiska pomiarowego bez zgody prowadzącego zajęcia, 3. studenci nie mogą w czasie zajęć opuszczać terenu wewnętrznego WAT,

6 4. studenci nie mogą w czasie zajęć pozostawiać sprzętu pomiarowego bez opieki, 5. studenci wykonujący badania mają obowiązek ściśle przestrzegać programu badań i dbać o zachowanie bezpieczeństwa własnego i innych użytkowników drogi, na której odbywa się pomiar. Wszelkie odstępstwa od postanowień regulaminu Pracowni Diagnostyki Nawierzchni oraz przepisów BHP i porządkowych zawartych w niniejszej instrukcji będą skutkowały niedopuszczeniem do zajęć bądź usunięciem z zajęć. UWAGA: Przy wykonywaniu pomiarów należy zachować szczególną ostrożność! 5. SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA W sprawozdaniu należy przedstawić: 1. Stronę tytułową, 2. Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego, 3. Plan sytuacyjny badanego odcinka, 4. Przeprowadzone wymagane obliczenia, 5. Wyniki z przeprowadzonych pomiarów oporów poślizgu przedstawione na załączonych kartach wyników, 6. Wnioski.

7 KARTA WYNIKÓW Ćwiczenie Nr 3. POMIAR OPORÓW POŚLIZGU Zastosowany ślizgacz: Długość pomiarowa: Rodzaj badanej powierzchni: Pas jezdni: PRAWY Tabela1. Zestawienie wyników badania oporów poślizgu pas prawy PTV PTVcorr Wartość średnia: Odchylenie standardowe : Odchylenie standardowe wartości średniej:

8 KARTA WYNIKÓW Ćwiczenie Nr 3. POMIAR OPORÓW POŚLIZGU Zastosowany ślizgacz: Długość pomiarowa: Rodzaj badanej powierzchni: Pas jezdni: LEWY Tabela2. Zestawienie wyników badania oporów poślizgu pas lewy PTV PTVcorr Wartość średnia: Odchylenie standardowe : Odchylenie standardowe wartości średniej: