Asfaltkatte paksuse mõõtmine mittepuurival meetodil

Käesoleva uurimistöö eesmärgiks oli võrrelda erinevaid mittepuurivaid kattekihi mõõtmismeetodeid. Teiste riikide kogemuste põhjal toodi välja mõõtemeetodite plussid ning miinused. Nende välja toodud aspektide põhjal tehti valik, milline seade sobiks asfaltkihtide mõõtmiseks kõige paremini. Antud seadme kohta tehti natuke laiem ülevaade, et mõista paremini seadme tööfunktsiooni ja piiranguid. Uuringu vajalikus seisnes alternatiivi leidmisele puuraukudele. Tundub suhteliselt jabur, kui äsja valminud teekatet hakatakse kontrolltööde tõttu koheselt lõhkuma. Teekatte tervikliku struktuuri lõhkumine on puuraukude pikkade mõõtesammude (500m) tõttu küll üpris väike, kuid kahjustab seda kindlasti mingil määral. Lisaks on puuraukude tegemine aeganõudev ning tekkinud auke on üpris keerukas kinni mätsida. Täidetud materjal sõidetakse puuraugust välja ning teele jääb ümmargune auk, mis on üpris soodne defekti välja arenemiseks. Antud paik vajab pidevad uuesti täitmist või paikamist. Tuli välja, et parimaks meetodiks sobisid pulss-induktsioontehnoloogial põhinevad seadmed. Sellel tehnoloogial põhinev seadme, mis läks uuringu käigus ka kasutusse oli MIT-SCAN-T3 seade. Seade töötab reflektorite abil, mis vajavad enne asfaltkihi laotamist maha paigaldamist. Seega saab mõõtekohta vaba käega valida, kuid need kohad peab enne asfaldi laotamist välja valima, kuna mõõta saab vaid asfaltkihi alla paigaldatud reflektorite kohalt. Enne maha paigaldamist peab tutvuma reflektorite infoga, milliste vahedega võivad reflektorid omavahel asetseda ning milline peab olema reflektorite kaugus muudest metallist objektide suhtes, mis võivad pärast mõõtetulemusi mõjutada. Seadme mõõtetäpsuse ning töökindluse testimiseks oli ette antud kolm objekti. Neil objektidel paigaldati kaks kihti asfalti (base ja surf-kiht) ning mõlema kihi alla paigaldati ka mõõtmiseks vajaminevad reflektorid. Objektidel olid abiks ka geodeedid, kes fikseerisid reflektori asukoha enne selle kinni mattumust asfaldi alla. Kui mõlemad asfaltkihid olid paigaldatud, mõõdeti MIT-SCAN seadmega kõik maha paigaldatud reflektorite sügavused ning nende tulemuste põhjal toimus puuraukude asukohtade valik, et saaks seadmega mõõdetud tulemusi võrrelda puurkehade 52 paksustega. Peale MIT-seadmega mõõtmist märgiti geodeetide fikseeritud GPS koordinaatide abil kattekihile reflektorite asukohad puuraukude jaoks. Puurkehad läksid Tehnokeskuse laborisse kus need mõõdeti üle ning andmed anti uuringu osakonda, kus toimus mõõtetulemuste analüüs ning võrdlus. Mõõtetulemusi vaadates ning neid analüüsides võib väita, et MIT-SCAN-3T seade omab potentsiaalsust asfaltkihtide mõõtmiseks mittepuurival moel. Antud analüüsis tuleb base kihi puhul välja mõningaid suuri erinevusi võrreldes puurkehade paksustega. See on tingitud sellest, et see konkreetne seade oli uuringu käigus kasutamiseks vähest aega ning seetõttu ei saanud base kihti eraldi mõõta. Pidi ootama kui mõlemad kihid objektidel paigaldatud ning seetõttu pidi mõõtma kaks kihti korraga ja tegema arvutusi. Lahkutama pidi kahe kihi mõõdetud paksusest maha surf kihi paksuse, (mida mõõdeti 2m eemalt) et kätte saada ainult base kihi paksuse. Kuna selle kahe meetri jooksul võib asfaltkihi paksus juba paar millimeetrit erineda, võib arvutuse tõttu tulla väikene erinevus sisse. Surf kihti mõõtes oli olukord palju parem ning konkreetsem. Ülemist kihti sai mõõta nii, et polnud vajalikud mitte mingid arvutused. Kihi paksus tuli otse mõõteseadme andmestikust välja. See kajastub ka tulemustes, mille erinevused võrreldes puurkehadega jäävad enamasti 1-2mm sisse. Sellise hälbega tulemused on juba võrreldavad laboratoorselt mõõdetud tulemuste täpsusega. Ka surf kiht analüüsides tekkis väike probleem, mis ilmnes ka base kihi puhul. Nimelt hakkasid reflektorid enne selle kinni mattumist asfaltmassi tõttu nihkuma laotamise suunas. Geodeetide fikseeritud koordinaadid muutusid kaheldavaks ning nende fikseeritud punktides ei tabatud puurimiste käigus maha paigaldatud reflektoreid. Kuid andmeid tuli sellegipoolest piisavalt ning võrdlus sai tehtud. Kokkuvõtteks võib öelda, et MIT-SCAN-T3 on potentsiaalne seade asfaltkihi mõõtmiseks. Täiendavad uuringud selle seadmega oleksid igati põhjendatud, et tema töökindlust ja täpsust veelgi kinnitada. Kuna esmased kogemused selle mõõteseadmega on käes, siis nüüd on teada, mida teha teisiti ning mis olukordi vältida selle seadmega mõõtmisel.

Measuring thickness of pavement layer without drilling. The purpose of this study was to compare different non-drillable surface layers measuring methods. Pros and cons of different measuring methods were discussed based on other countries experiences. Based on that, the best device for measuring asphalt layers was chosen to study its functions and limits. This study was necessary to find an alternative to drill holes. It is not reasonable to ruin a macadam that has just been built. Damage to the road is not that severe, but it is still harmful. Additionally, making of the drill holes is timeconsuming and it is quite complicated to fill those holes afterwards. The study showed that the best devices to use are the ones that are based on pulse induction technology. Device that was used is called MIT-SCAN-T3. This device works with reflectors that need to be set down before the asphalt layer. The measuring spot can be chosen freely, but it has to be done before distributing the asphalt, because only the reflectors below asphalt can be measured. Reflectors must be thoroughly studied before placing them on the road to avoid any inconsistencies in measuring results later on. To determin the precision and stability of the device, three sites were given for testing. Two layers of asphalt (base and surf layer) were put down and reflectors needed for measuring were placed beneath both layers. Geodetes were also on the site to help with placement of the reflectors. When both asphalt layers were distributed, the MIT-SCAN device was used to measure depths of the reflectors. These results were used to determin the placements of the drill holes to compare the thickness of the drill body to the results measured by the machine. After measuring with the MITdevice, locations of the reflectors were marked on the surface layer for the drill holes. Drill bodies were taken to a lab where they were measured again to later compare and analyse the results. Analysing the results it can be said that the MIT-SCAN-3T device has the potential to measure asphalt layers without drilling. In the analysis some big differences between base layer and drill body thickness were discovered. That is because the machine was used for a very limited time and it 54 could not separately measure the base layer. Two layers were measured together and calculations were made to get the thickness of the base layer: thickness of the surf layer (that was measured 2 meters apart) had to be subtrackted from the two layers’ thickness. Since in those 2 meters the asphalt layer thickness can differ a few millimeters, the calculations might not be correct. Top layer could be measured without any calculations, the result could be seen from the data of the measuring device. This also reflects on the overall results, in which the differences with drill bodies mostly stay in between 1-2 millimeters. Results with this deviation can be compared to results measured in a laboratory. In conclusion, the MIT-SCAN-T3 is a suitable device for measuring asphalt layers. More studies with the machine are certainly needed to ensure its accuracy and stability.