ja tulemuste võrreldavus - Asfaldiliit · GOST 25100-95 (või SNIP) klassifikatsioon EVS-EN ISO 14688 klassifikatsioon . Proctorteimiga määratav maksimaalne kuiv tihedus ja optimaalne

Filtratsioonimooduli määramise katsemetoodika muudatused ja tulemuste võrreldavus

Ott Talvik

Teedeinstituut

Teede ja liikluse teadus- ja katselabor

Teemad

• Näiteid elust

• Filtratsioonimoodulist üldiselt

• Dreenkiht katendis ja muldkeha veerežiimi mõjutavad tegurid

• MA käskkiri 16.02.2012 nr 0065

• Muutused võrreldes varasema metoodikaga

• Lühidalt filtratsiooniuuringu katsetulemustest

• Alternatiivsed meetodid

• Materjalivajadus ja kättesaadavus?

2.12.2012 Ott Talvik - filtratsioonimooduli määramisest 2

Filtratsioonimoodul ja hüdrauliline gradient

• Laminaarse voolamise korral saab läbi pinnaühiku ajaühikus filtreeruva vee hulga leida empiirilise Darcy valemiga:

kus I on hüdrauliline gradient ja k on võrdetegur mida nimetatakse filtratsioonimooduliks, q ühikuks on kiirus ja seda nimetatakse ka filtratsioonikiiruseks.

• Hüdrauliline gradient i on veesamba kõrguste vahena väljendatud rõhkude vahe pikkuse ühiku kohta.


Tegurid, mis mõjutavad katendi ja muldkeha veerežiimi


Tegurid, mis mõjutavad vee infiltreerumist

1. Kapillaartõus

2. Külgsuunaline veeliikumine

3. Infiltreerumine sademetest

4. Külma mõju

Tegurid, mis võimaldavad niiskusel eralduda

5. Aurustumine

6. Drenaaž (külgkraav)

Mahuline veesisaldus (m3/m3), pärast veesisalduse suurenemist teepeenras


2 h

4 h

48 h

24 h

Pikaajaline mahulise veesisaldus (m3/m3) keskväärtus, minimaalne ja maksimaalne


Võimalused filtratsioonimooduli määramiseks

• Laboratoorsed

Püsiva rõhuga permeameeter

Alaneva (langeva) rõhuga permeameeter


Standardid ja juhendid

• Sojuzdornii „esialgne“

• ГОСТ 25584-90, МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5, ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ , ПРИМЕНЯ ЕМЫХ В ДОРОЖНОМ И АЭРОДРОМНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

• ГОСТ 22733-77, ГОСТ 22733-2002, Метод лабораторного определения максимальной плотности

• CEN ISO/TS 17892-11:2004, Geotechnical investigation and testing, … Determination of permeability by constant and falling head

• EVS-EN ISO 22282-5:2012, … Infiltrometer tests

• … uus Eesti Vabariigi standard?


Võimalused filtratsioonimooduli määramiseks

• Sojuzdornii katsemeetod kui alaneva rõhuga permeameetri meetod


MA käskkiri 16.02.12 nr 0065

• Teede projekteerimise ja teetööde hangete korraldamisel ning võimalusel lepingute täitmisel Maanteeametis juhinduda järgmisest nõudest:

Teetöödel kasutatavate pinnaste filtratsioonimoodulid tuleb määrata maksimaalse standardtiheduse (EVS-EN 13286-2 järgselt) ning optimaalse niiskuse juures GOST 25584-90 lisa 5 kohaselt kuni vastavasisulise rahvusliku standardi jõustumiseni. EVS-EN 13286-2 järgsed katseandmed tuleb esitada filtratsioonimooduliga ühes ja samas laboriprotokollis.


Maanteede projekteerimisnormid. Ptk 3. Muldkeha

• Maanteede projekteerimisnormides nimetatakse pinnase dreenivuse näitajana filtratsioonimoodulit, mis määratakse standardse Proctorteimiga saavutatava maksimaalse tiheduse juures.

• Muldkeha tihendatust iseloomustatakse tihendusteguriga (Kt) mis on pinnaseskeleti tegeliku mahumassi (γ) ja sama pinnase optimaalse niiskuse juures määratud maksimaalse mahumassi (δo) suhe:

Kt= γ/ δo


Muutused võrreldes varasema metoodikaga

• Veesisalduse protsent peab olema täpselt optimaalne.

• Seejuures saavutatakse pinnase maksimaalne tihedus.

• Tihendamisel kasutatakse 3 x 25 löögi asemel 3 x 40 lööki.

• Eraldi nõuded kehva veejuhtivusega siduspinnastele (gradient 2) ja hea veejuhtivusega jämedateralisematele pinnastele (gradient 1).

• Paralleelkatsete arv vähemalt 3, iga osaproov 4 x.


Filtratsioonimooduli määramine kolmeteljelises surveaparaadis


Laborikatseteks konstrueeritud püsiva rõhuga permeameeter


Võimalused pinnase veejuhtivuse määramiseks

• Välikatsed Infiltromeetrid (tavaliselt rõngasinfiltromeeter)

Kaudsed meetodid veesisalduse määramiseks

• Õhujuhtivusel põhinevad seadmed

(Air Permeameter Test Device)

• Impedantsil põhinevad seadmed veesisalduse mahuliseks määramiseks

(Time Domanin Reflectometry)


VÄLIKATSED Topelt-rõngastega infiltromeeter

Infiltratsiooni saab määrata, kas ühe või kahe (topelt) rõngaga infiltromeetriga.

Eelistatud on topelt-rõngastega infiltromeetri kasutamine, sest välimine rõngas aitab vähendada külgsuunalisest voolust tekitatud mõõtevigasid.

Filtratsioonikiirus määratakse veekoguse järgi, mis infiltreerib läbi etteantud pinna ühikulise aja jooksul.



VÄLIKATSED – Õhujuhtivuse teel määramine


Pinnase külmakerkelisuse hindamine terastikulise koostise alusel (Mnt. pr. normide korrektuur, 2005)


TEE-EHITUSES KASUTATAVATE FILTRATSIOONIMOODULI ERINEVATE MÄÄRAMISMEETODITE TEADUSLIK VÕRDLUSUURING …


Filtratsioonimooduli määramine kolme erineva metoodikaga + filtratsioonitorus tihendatud materjali mahumassi võrdlemiseks maksimaalse tihedusega

GOST 25584 lisa 5 kasutades EVS-EN järgset

veesisaldust

10 proovi (igas 3 paralleeli)

GOST 25584 lisa 5 kasutades GOST järgset

veesisaldust

10 proovi (igas 3 paralleeli)

Sojuzdornii metoodika - kindla veesisalduse juures

3 x 10 proovi

Optimaalse veesisalduse ja maksimaalse kuivtiheduse määramine - (PROCTOR-teim)

EVS-EN 13286-2 järgi 3 x 10 proovi GOST 22733 järgi 3 x 10 proovi

Pinnaste valik - 10 proovi. Eesmärk katta ära olulisemad pinnased teedeehituslikus mõttes.

GOST 25100-95 (või SNIP) klassifikatsioon

EVS-EN ISO 14688 klassifikatsioon

Proctorteimiga määratav maksimaalne kuiv tihedus ja optimaalne veesisaldus (1)


1,700

1,720

1,740

1,760

1,780

1,800

1,820

1,840

1,860

1,880

4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0

Kuiv

tih

edus,

Mg/m

3

Veesisaldus, %

0/16 mm

0/8 mm

0/4 mm



1,49

1,50

1,51

1,52

1,53

1,54

1,55

1,56

1,57

6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0

Ku

iv m

ahu

mas

s, M

g/m

3

Veesisaldus, %

EURO PROCTOR Ropka Aardlapalu , peenliiv

Katse 1

Katse 2

Katse 3



1,66

1,67

1,68

1,69

1,70

1,71

1,72

1,73

7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0

Ku

iv m

ahu

mas

s, M

g/m

3

Veesisaldus, %

EURO PROCTOR Männiku karjäär, AS Kiirkandur

Katse 1

Katse 2

Katse 3



1,73

1,74

1,75

1,76

1,77

1,78

1,79

1,80

1,81

1,82

6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0

Ku

iv m

ahu

mas

s, M

g/m

3

Veesisaldus, %

EURO PROCTOR Kolleri karjäär

Katse 1

Katse 2

Katse 3


0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

0

5

10

15

20

25

veesis

ald

us,

%

filt

rats

ioo

nim

oo

du

l, m

/ö

öp

Filtratsioonimoodulite võrdlus

EURO Proctor-teimi veesisaldusel

GOSTi max. tiheduse veesisaldusel

Sojuzdornii kindlal veesisaldusel

EURO veesisaldus %

GOSTI veesisaldus %

Sojuzdornii veesisaldus %


11,5

2,4

0,50 0,80

1,3

3,5

1,0

2,8

0,02 0,07

10,8

3,2

0,25

0,91 1,4

2,7

0,48

2,8

0,02 0,03

23,3

6,2

2,2

6,5

4,1 4,9 5,1

6,8

3,1

1,6

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

m/ö

öp


EURO Proctor-teimi veesisaldusel

GOSTi max. tiheduse veesisaldusel




y = 4,3606x0,1916 R² = 0,4443

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00

Soju

zdo

rnii

[m/ö

öp

]

EN-Proctor + GOST 25584-90 [m/ööp]

Filtratsioonimoodul m/ööp

Liiva päritolu EURO Proctor-teimi veesisaldusel


Kalda karjäär 0,5 2,2

Luige liiklussõlm 0,8 6,5

Ropka Aardlapalu II 1,3 4,1

Kolleri karjäär 3,1 17,2

Jaani-Hansi karjäär 1,0 5,1

Kalda karjäär (Krüüdner) 2,8 6,8

Nogopalu I karjäär 0,0 3,1

Nogopalu II karjäär 0,1 1,6

EHITUSMAAVARADE KASUTAMISE RIIKLIK ARENGUKAVA 2011–2020 (KKMIN)

• Keskkonnaministeerium tellis 2008. a uurimistöö “”Looduslike ehitusmaterjalide kasutamise riikliku arengukava 2010–2020“ koostamiseks”.

• Riigihanke seaduse alusel korraldatud konkursi tulemusena valiti uurimistöö tegijaks OÜ Inseneribüroo STEIGER.

• Maanteeamet esitas Ehitusmaavarade arengukava jaoks ehitusmaavarade vajaduse prognoosi suurte tee-ehitusobjektide rajamiseks ja teede hoolduseks ning remondiks aastatel 2010–2020 maakondade kaupa.



Kruusa-, liiva- ja

savimaardlad


Kruusa ressurss


Liiva ressurss

Mineraalsete täitematerjalide vajaduse prognoos maakonniti suuremate objektide kaupa 2010-2020 (MA 2009)

Materjali ligikaudne vajadus, m3

Filtratsiooni-

moodul k>0,5

m/ööp

Filtratsiooni-

moodul k>2,0

m/ööp

Lubjakivi-

killustik

Graniit-

killustik

Kruus

Harjumaa 7 677 000 1 457 000 889 000 754 500 45 000

Jõgevamaa 2 850 000 527 000 315 000 260 000 17 000

Järvamaa 3 632 000 650 000 377 000 322 000 21 500

I-Virumaa 797 000 181 000 210 000 40 200 14 000

L-Virumaa 538 000 240 000 134 000 128 000 6 000

Pärnumaa 757 000 140 000 116 500 49 200 9 500

Raplamaa 1 800 000 270 000 150 000 140 000 12 000

Tartumaa 3 730 000 663 000 410 000 355 000 25 000

Kõik kokku 21 781 000 4 128 000 2 601 500 2 048 900 150 000



Maardla (varu

31.12.2008

seisuga)

Tarbevaru

(aktiivne)

[tuh m3]

Reservvaru

(aktiivne)

[tuh m3]

Karjaküla 99

Tallinn-Saku 39 316 5 570

Huntaugu 7 452

Kuusalu 26 618 7 258

Kalevi 2 907 3 415

Ropka-

Aardlapalu

1 415

Krüüdneri 1 798

Kolleri-

Saverna

3

Materjalide tugevuskarakteristikutest ja terakoostise ühtlusest

Materjali nimetus E-moodul, MPa

F° C, MPa

Opt. ter.k. kruusliiv 180 45 0,03

Kruus 150 43 0,01

Kruusliiv, jämeliiv 130 42 0,007

Keskliiv 120 40 0,006

Peenliiv 100 38 0,005

Ühtlase terastikuga liiv 75 33 0,005

Jäme kerge saviliiv 65 40 0,005


100

125,025,05,012 pM

Jämeliiv Keskliiv Peenliiv

Mp>2,5 Mp=2,0…2,5 Mp=1,5…2,0

Documents

ja tulemuste võrreldavus - Asfaldiliit · GOST 25100-95 (või SNIP) klassifikatsioon EVS-EN ISO 14688 klassifikatsioon . Proctorteimiga määratav maksimaalne kuiv tihedus ja optimaalne