Luminancja nawierzchni wg WT Czy wszystko jasne? Uwagi i spostrzeżenia

Transkrypt

1 Luminancja nawierzchni wg WT Czy wszystko jasne? Uwagi i spostrzeżenia Piotr Miduch piotr.miduch@cebel.pl mobile: Współczynnik luminancji w praktyce. Różne odcienie nawierzchni. 1

2 Dokument obowiązujący w Polsce na drogach zarządzanych przez GDDKiA Wymagania dla warstw ścieralnych dróg krajowych KR 5-7 2

3 Wymagania z WT Załącznik Nr 4 oparte na wymaganiach niemieckich EF Asphalt 2013/HE będących załącznikiem do Dokumentu Technicznego ZTV/TL Asphalt-StB 07/B. Schemat pomiaru współczynnika luminancji w świetle rozproszonym przez dostępne urządzenia badawcze Sprzęt badawczy wykorzystywany do pomiaru współczynnika luminancji Zehntner ZRM Delta LTL-X 3

4 Oświetlenie urządzenia, które emituje widmo zgodne z wzorcowym oświetleniem D65 Zakres pomiarowy urządzenia: 52 mm x 218 mm (wymagany min. 50 mm x 185 mm) Badanie współczynnika luminancji Stanowisko badawcze Piaskowanie/szkiełkowanie Pomiar makrotekstury 4

5 Współczynnik luminancji jasnych kruszyw przebadanych przez CEBEL granit, Qd = 125 granitognejs, Qd = 120 kwarcyt, Qd = 100 granodioryt, Qd = 100 Qd = 84 gabro, Qd = 96 porfir, Qd = 90 gnejs, Qd = 80 granodioryt (ua), Qd = 77 migmatyt, Qd = 73 szarogłaz, Qd = 71 melafir, Qd = 66 Różnice w odcieniach kruszyw przebadanych w laboratorium CEBEL granit, Qd = 125 diabaz, Qd = 53 melafir, Qd = 60 granodioryt (ua), Qd = 77 5

6 Stanowisko badawcze wraz z oznaczonymi kierunkami pomiaru współczynnika luminacji Próbki do badania współczynnika luminancji 6

7 Przygotowanie próbki do badania współczynnika luminancji Próbka mm-a melafir i gabro MTD = 1.14 mm SMA 8 Próbka mm-a melafir i gabro MTD = 1.14 mm Qd = 57mcd/m 2 lx Próbka nie była zamrażana Qd = 80mcd/m 2 lx Próbka była zamrażana na 16h przed szkiełkowaniem i utrzymywana w takim stanie do samego szkiełkowania Załącznik Nr 4 Proponowane zmiany 1. Cel instrukcji Instrukcja badawcza ma na celu określenie współczynnika luminancji w świetle rozproszonym Qd kruszyw, mieszanek mineralno-asfaltowych oraz wykonanej warstwy nawierzchni przy pomocy retroreflektometru. 2. Sprzęt 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 300mcd/m 2 lx. Wskazany zakres pomiarowy dotyczy spodziewanych wartości wyników. Urządzenie powinno być dopasowane do tego zakresu, tj. ma go obejmować swym zakresem pomiarowym. 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 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. 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

8 Załącznik Nr 4 Proponowane zmiany 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 powierzchni wynosi od 5do40 C 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/m 2 /lx dla kruszywa grubego, przy czym decydującym kryterium oceny jest współczynnik luminancji Qd uzyskany dla zaprojektowanego Badania Typu i wykonanej warstwy ścieralnej Kruszywo 2/8, 4/8, 2/5, 5/8 lub 8/11 mm 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. Przykład raportu z badania kruszywa 8

9 Załącznik Nr 4 Proponowane zmiany 5.2. Mieszanka mineralno-asfaltowa Jasność nawierzchni na etapie projektowania mieszanki mineralno-asfaltowej wykonuje się na dwóch płytach przygotowanych 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. 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 :2010 ( ). Aby umożliwić poprawne usunięcie błonki asfaltowej próbki należy schłodzić do temperatury od -10 do -20 C na co najmniej 16 godziny przed szkiełkowaniem i w takim stanie utrzymywać do samego szkiełkowania. Po wyszkiełkowaniu próbki należy umyć i wysuszyć (zalecana temperatura 40 C ± 5 C). Do pomiarupróbki 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. Załącznik Nr 4 Proponowane zmiany 6. Pomiar 6.1. Kruszywa ( ) 6.2. Próbki zagęszczonej mieszanki mineralno-asfaltowej Pomiaru należy dokonać na dwóch próbkach przygotowanych wg pkt ( ) 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 180 o ). Nie zalecane jest wykonywanie pomiaru po przekątnej próbki. Należy zwrócić uwagę, aby pole pomiarowe urządzenia było ustawione o ok.30 mm od krawędzi próbki. 7. Prezentacja wyników Raport z badań winien zawierać wartości wszystkich wykonanych pomiarów oraz średnią arytmetyczną stanowiącą wynik.wynikpodajesięwjednostcemcd/m 2 lxzdokładnościądojedności.przedstawiającwynikdlakruszywanależy 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. 9

10 Załącznik Nr 4 Proponowane zmiany > Załącznik Nr 1 do WT ? 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 tylkokruszywa grubeowspółczynnikuqd 50mcd/m 2 lx Wartości deklarowane ( średnie ) przez Producentów kruszyw: Q d 50, gdy mcd/m 2 lx Q d 60, gdy mcd/m 2 lx Q d 70, gdy mcd/m 2 lx Q d 80, gdy mcd/m 2 lx Q d 90, gdy mcd/m 2 lx Q d 100, gdy mcd/m 2 lx Q d 120, gdy 121 mcd/m 2 lx Gdy Producent kruszywa zadeklaruje średni współczynnik luminancji to Technolog przy projektowaniu mm-a będzie w stanie skomponować odpowiedni udział procentowy poszczególnych kruszyw. (Podstawa prawna?) Ważna jest systematyczność pomiarów współczynnika luminancji przez Producentów kruszyw (np. obowiązkowo przy nowym pokładzie, min. raz na rok każda produkowana frakcja) Przykład nr 1 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/m 2 lx Bazalt 50 mcd/m 2 lx Średnia ważona z zadeklarowanych współczynników luminancji : (58% 90 mcd/m 2 lx + 31% 50 mcd/m 2 lx) / 89% = 76,1 mcd/m 2 lx Rzeczywisty pomiar luminancji : 81 ±2 mcd/m 2 lx 10

11 Przykład nr 2 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/m 2 lx Bazalt 50 mcd/m 2 lx Średnia ważona z zadeklarowanych współczynników luminancji : (41% 90 mcd/m 2 lx + 49% 50 mcd/m 2 lx) / 90% = 68,2 mcd/m 2 lx Rzeczywisty pomiar luminancji : 67 ±2 mcd/m 2 lx Przykład nr 3 z badania mieszanki mineralno-asfaltowej Udział procentowy w mm: Gabro 48% (5/8 16%; 8/11 32%) Bazalt 42 % (0/2 14%; 2/5 13%; 8/11 15%) Współczynnik luminancji: Gabro 90 mcd/m 2 lx Bazalt 50 mcd/m 2 lx Średnia ważona z zadeklarowanych współczynników luminancji : (48% 90 mcd/m 2 lx + 42% 50 mcd/m 2 lx) / 90% = 71,3 mcd/m 2 lx Rzeczywisty pomiar luminancji : 75 ±2 mcd/m 2 lx 11

12 Jasność kruszywa nie przekłada się automatycznie na jasność nawierzchni drogowej. Ważna jest nasiąkliwość! SMA11 granodioryt (ua) 74% (0/2 dolomit 16%) SMA11 gabro 58% i bazalt 31% Qd = 74 ±2 mcd/m 2 lx Qd= 81 ±2 mcd/m 2 lx Ten sam rodzaj kruszywa może mieć różne wartości współczynnika luminancji w zależności od pokładu, złoża, okresu wydobycia, a nawet frakcji. Zatem współczynnik luminancji mieszanki mineralno-asfaltowej też może się zmieniać. 12

13 Różne mieszanki mineralno-asfaltowe i wyniki ich współczynnika luminancji Qd = 57 mcd/m 2 lx Qd = 70 mcd/m 2 lx Qd = 83 mcd/m 2 lx Qd = 102 mcd/m 2 lx WT Cześć II (Część II do WT ). Zarządzenie Nr 7 GDDKiA z 09. maja 2016 r. Jasność nawierzchni jako efekt estetyczny? Co ze współczynnikiem luminancji dla betonu cementowego? Jaka procedura? Czy projekty oświetlenia drogowego uwzględniają Qd nawierzchni? 13

14 WT Cześć II (Część II do WT ). Zarządzenie Nr 7 GDDKiA z 09. maja 2016 r. Co ze współczynnikiem luminancji betonu cementowego? Jaka procedura? Nawierzchnia z betonu cementowego zawsze jasna? S8 Piotrków Rawa Mazowiecka facebook.com/cebelpl Dziękuję za uwagę Piotr Miduch piotr.miduch@cebel.pl mobile: