Seismik. Nils Ryden, Peab / LTH. Nils Rydén, Peab / Lunds Tekniska Högskola

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Seismik. Nils Ryden, Peab / LTH. Nils Rydén, Peab / Lunds Tekniska Högskola"

Linnéa Lundqvist
för 7 år sedan
Visningar:

1 Seismik Nils Ryden, Peab / LTH Nils Rydén, Peab / Lunds Tekniska Högskola MetodgruppenVTI

2 Nils Ryden, Peab / LTH Disposition VTI Bakgrund ljudvågor och styvhetsmodul Mätning i fält Mätning i laboratorium Profilerande kontaktlösa mätningar Sammanfattning och frågeställningar

3 Bakgrund Dynamisk E-modul och tjocklek är avgörande parametrar vid dimensionering i i för utmattning tt och permanenta deformationer

4 Nils Ryden, Peab / LTH E-modul i asfalt Den dynamiska styvhetsmodulens temperatur och frekvensberoende kan beskrivas med en masterkurva. T ref =25 C f ref =30 Hz

5 Seismik! Länken mellan Design-Fält-Lab Styvhetsmodul (E) Tjocklek (t) Design (E,t) Fältmätning ät (E,t) Labförsök ök (E)

6 Nils Ryden, Peab / LTH Ljudvågor - länk mellan dimensionering och kontroll i lab och fält Masterkurvan används vid dimensionering Masterkurvan bör kunna kontrolleras i lab och fält

7 Nils Ryden, Peab / LTH Teknik - Ljudvågor (seismik) Kompressionsvågshastighet (V P ) i luft = 344 m/s Sand: V P = 400 m/s Vatten: V P = 1497 m/s Asfalt: V P ~ m/s Betong: V P = 4500 m/s Styvhetsmodul (E) E = V P2 (1D)

8 Seismik / Akustik Fördelar / Möjligheter Vågornas utbredning är direkt beroende av materialets strukturella uppbyggnad. Vågorna bär därför på information om styvhet (E-modul), tjocklekar, vidhäftning mellan lager, sprickor osv. Nackdelar / Svårigheter Vågornas utbredning blir ofta komplex och svårtolkad i verkliga konstruktioner. k

9 Nils Ryden, Peab / LTH Mätning i fält Datainsamling med en givare och flera slagpunkter Mätdata Vågutbredning i vägar Bundna material Transformation to frequency phase velocity domain Obundet material Undergrund d

10 Mätning i fält Hammare med trigger Accelerometer

11 Mätning i fält Accelerometer Datainsamling Hammare

12 Utvärdering översta lagret Okänd platta? Mätning Passning Känd platta Vs i i, h i i, i, i Beräkning A0 S0 Lamb wave dispersion curves

13 Okänd konstruktion Utvärdering flera lager?? Mätning? Passning Känd konstruktion kti Vs i i, h i i, i, i Beräkning Vs i, h i, i, i Vs i i, i, i

14 Exempel VTI SE11 Mätning vid tre olika temperaturer 0.5 C, 10 C, 21 C

15 Exempel VTI SE m Asfalt (40+80) 0.50 m Obundet material (80+420) ~2.40 m undergrund (siltig sand)

16 Section A: a a a1 Exempel VTI SE11

17 Section D: a a a4 Exempel VTI SE11

18 Exempel VTI SE11 Enkel utvärdering av översta lagret (A0 och S0 Lamb waves) E~ MPa vid T=10 C och f~7000 Hz (Vs=1920 m/s, Poisson s s tal=0.18)

19 Exempel VTI SE11 Preliminär utvärdering av masterkurva

20 Nils Ryden, Peab / LTH Mätning i laboratorium Styvhetsmodul (E) Dimension (L,D) Massa (m) Resonansfrekvens (f r ) Exempel stämgaffel Aaaaa = 440 Hz 1 l f 2 AE

21 Nils Ryden, Peab / LTH Resonansfrekvens ger styvhetsmodul Styvhetsmodul (E*) Dimension (L,D) Massa (m) Resonansfrekvens (f r )

22 Nils Ryden, Peab / LTH Mätmetod och repeterbarhet Mätning: dimension, massa, resonansfrekvens Ger: styvhetsmodul (E*) Exempel från ett slag i mitten Tid f r Frekvens

23 Nils Ryden, Peab / LTH Mätmetod och repeterbarhet f 1 f 2 f 3 f 1 f 1 f 2 f 3

24 Nils Ryden, Peab / LTH Mätmetod och repeterbarhet Test av metodens repeterbarhet E=-140 MPa (-0.6%) motsvarar ca T=+0.3 C

25 Nils Ryden, Peab / LTH Resultat från labtillverkade provkroppar pp Resultat från 3 provkroppar polymermodifierad ABT 11 f d1 f d2

26 Nils Ryden, Peab / LTH Resultat från labtillverkade provkroppar pp Resultat från 3 provkroppar polymermodifierad ABT 11 f d1 f d2

27 Nils Ryden, Peab / LTH Resultat från labtillverkade provkroppar pp Jämförelse med Witczaks ekvation

28 Nils Ryden, Peab / LTH Profilerande mätningar Profilerande mätningar med kontaktlösa givare Tjocklek 0.21? m Modul E=8000? MPa Asfalt eller betongväg

29 Nils Ryden, Peab / LTH Mikrofoner som kontaktlösa givare

30 Rullande mätningar Mätvagn Ljudkälla

31 Rullande mätningar Nils Ryden, Peab / LTH

32 Rullande mätningar Test av repeterbarhet: 3 olika mätningar i samma linje 30 m 0 m a) E (GPa

33 Nils Ryden, LTH Sammanfattning Seismik för oförstörande provning av vägar ger länk mellan design-lab-fält. Ger dynamisk styvhetsmodul som funktion av djupet (tjocklekar). Kan användas vid kvalitetsvärdering av g nybyggda och gamla vägar.

34 Nils Ryden, LTH Frågeställningar Metod Vilka egenskaper mäts: styvhetsmodul, tjocklek, homogenitet Metodbeskrivning: NEJ Tillgänglighet: li Öppet för alla! Utvecklingspotential: JA Utrustning Kalibrering: NEJ Kostnad: 1 accelerometer system (~60 kkr), 8 mikrofoner system (~200 kkr) Finns olika varianter (enkla till avancerade): JA Mätning Kapacitet: t Manuellt ~5 mätningar/h, Mätvagn ~1000 mätningar/h Vad påverkar resultatet: vatten, temp, underlag, sprickor, porositet etc Referensprovning för kalibrering: NEJ Precision, repeter- och reproducerbarhet: Ej klart? (varians labb ~0.1%, varians fält ~4%)

35 Nils Ryden, LTH Frågeställningar Redovisning av mätresultat Hur presenteras resultaten (medelvärden, min, max, std): Ingen standard finns! Missar vi något: JA förmodligen? Snabbheten i bearbetning och redovisning: Under utveckling Direktbild för produktionsstyrning: NEJ inte i dagsläget Objektmätning (kvalitetskontroll, inventering): JA Övrigt Vem gör mätningar och utvärdering - entreprenör, konsult, beställare: Alla? Finns utrustningarna tillgängliga på marknaden: JA delvis

Relevanta dokument

Peter Gustafsson Peab Asfalt AB

Peter Gustafsson Peab Asfalt AB Hur gör vi idag? Hur ser dagens teknik ut? 42 000 m 2 motorväg 3 lager 50 mm AG 22 160/220 50 mm ABb 16 70/100 (Trafikeras i 8 månader) 35 mm ABS 16 50/70 84 provkroppar