Система контроля температурной сегрегации MOBA Pave IR

Идея температурной диагностики качества укладки возникла в 90-х. Студент Вашингтонского университета (г. Сиэтл) С.А. Рид (S. A. Read), в 1995 г., выполнял дипломную работу на тему о контроле качества уплотнения. К тому времени он уже имел 15-летний опыт работы оператором асфальтоукладчика и продолжал работать. С.А.Рид обратил внимание на холодную верхнюю корку смеси, попадавшую в приемный бункер укладчика в конце разгрузки каждого самосвала, наряду с нормальной сыпучей массой этой смеси. После укладки каток, следовавший сразу за асфальтоукладчиком, уплотнял смесь как единое целое, и на глаз слой выглядел однородным. Однако у Рида возникли сомнения в том, что достигнута равномерная плотность покрытия. Оказалось, например, что при средней температуре уложенной смеси 123 град С имелись «холодные пятна» с температурой 93 град С.

Основным компонентом асфальта является битум, вяжущие свойства которого сильно зависят от его температуры. Именно поэтому главным фактором, определяющим качество дороги, является правильный диапазон температуры укладываемого (и уплотняемого) асфальта. Дорожно-строительные организации тщательно следят за температурой укладываемого асфальта, но современные исследования доказывают, что этих усилий явно недостаточно.

Одним из наиболее эффективных технических средств обнаружения и визуализации температурной сегрегации, является система MOBA Pave IR.

Состав системы MOBA PAVE IR:

Система MOBA Pave IR позволяет записывать и контролировать, следующие параметры:

Температуру асфальта поступающего в приемный бункер асфальтоукладчика (Рис.1) – данный параметр записывается системой в автоматическом режиме, сохраняется и с помощью программы Pave Project Manager (PPM), формируется в виде отчета на съемном носителе , что позволяет значительно качественнее контролировать работу АБЗ. Данные записываются на протяжении всей выгрузки асфальтобетонной смеси из самосвала, а не выборочно в нескольких точках, в отличии от традиционного метода записи данных. Также есть возможность контроля температуры поступающего асфальта в реальном времени, на панели управления (Рис.2).

Температуру укладываемого асфальта – это самый важный параметр. Именно от выполнения температурных требований зависит долговечность построенной дороги. Уплотнение слишком горячего асфальта чревато так называемым «размазыванием» материала и неравномерностью толщины слоя. Как следствие – уменьшение срока службы дороги. Уплотнение слишком холодного материала чревато недоуплотнением и образованием «воздушных пузырей», а также - деформациями только уложенного слоя асфальта. Также возможно посмотреть диапазон температур укладываемого асфальта в процентном соотношении (Рис.3).

Рисунок 3 - Диапазон температур укладываемого асфальта в процентном соотношении

Остановки асфальтоукладчика оказывают колоссальное влияние на качество дороги по нескольким причинам. Во-первых, старт или остановка оказывают влияние на положение выглаживающей плиты. Это означает, что от остановок асфальтоукладчика, прежде всего, страдает сама точность укладки.

Во-вторых, даже 10-15 минутный простой асфальтоукладчика – это гарантированное образование «большого холодного пятна», что впоследствии означает его недостаточное уплотнение и преждевременное разрушение. Ниже показан пример остановки асфальтоукладчика, в течение 5 минут (Рис.4). На данном изображении, хорошо виден, ярко выраженный, холодный участок образовавшийся под выглаживающей плитой 

                                  Рисунок 4 – Продолжительность остановки асфальтоукладчика

Эти, три, параметра формируют представление о качестве логистики асфальта . Грамотно организованная логистика асфальта с АБЗ до асфальтоукладчика, гарантирует соблюдение первых двух параметров: укладку в требуемом температурном диапазоне и снижение количества остановок асфальтоукладчика, за счет своевременной и равномерной подачи материала. Кроме того, длинное транспортное плечо означает увеличение фракционной и температурной сегрегации асфальта. Как следствие – образование «малых холодных пятен», которые очень скоро превратятся в выбоины и трещины. 

Не мало важнымм фактором является скорость укладки. Именно диаграмма скорости (Рис.5) позволяет визуализировать качество доставки асфальта на объект. На рисунке, ниже мы видим закономерность образования зон, с повышеной температурной сегрегацияей, именно при значительном снижении скорости или при полной остановке асфальтоукладчика.

                             Рисунок 5 - Диаграмма скорости движения асфальтоукладчика

Погодные условия, температура воздуха, скорость ветра, влажность и давление воздуха. Глупо было бы утверждать, что погодные условия не влияют на качество укладки (Рис. 6).

Рисунок 6 – Диаграммы погодных условий

Все записанные параметры, система сохраняет на съемный USB носитель. Далее, с помощью установленной на ПК программы PPM, система анализирует записанные ранее параметры и формирует  заключение, в процентном соотношении, о степени однородности температуры уложенного асфальтобетона (Рис.7). Данная диаграмма позволяет дать оценку качества выполненных работ.

Рисунок 7 – Диаграмма температурной однородности

Далее система позволяет в автоматическом режиме создать полностью Русифицированный,  подробный отчет, в виде PDF файла. Для последующего анализа и контроля качества внутри дорожно-строительной компании, либо для предоставления генеральному подрядчику и т.д.

Данный отчет мы рассмотрим ниже,  на примере использования системы MOBA Pave IR, на одном из объектов в Московской области осенью 2018 года.

               Рисунок 8 – Титульный лист                                             Рисунок 9 – Сводные данные

На рисунке 8, мы, можем наблюдать титульный лист отчета, на котором содержится следующая информация:

• Ответственное лицо (кто готовил отчет)

• Название проекта (участка)

• Координаты и время начала и завершения выполнения работ

• Местоположение • Протяженность участка ( в нашем случае 760 метров)

• Температурный профиль в привязке к координатам GPS, наложенным на карту

На рисунке 9, показана страница, содержащая основные данные описывающие все основные параметры, показанные во время укладки.

• Остановки асфальтоукладчика

• Скорость асфальтоукладчика

• Температурная однородность уложенного асфальта

• Температура асфальта , поступающего в бункер асфальтоукладчика

• Процентное соотношение температуры уложенного асфальта (температурные классы) Уже опираясь только на эту страницу, мы можем увидеть полную картину, рабочего процесса происходившую на объекте.

На рисунке 10 представлена, страница, сигнализирующая нам о том, в каких погодных условиях происходила укладка:

• Температура, влажность, давление воздуха

• Скорость ветра  

          Рисунок 10 - Сводные данные                              Рисунок 11 - Сегмент 100 метров

Далее система предоставляет возможность разбить наш проект, протяженностью 760 метров, на более мелкие сегменты по 25, 50, 100, 200 метров, с целью подробного контроля какого-либо участка.

В нашем случае, длинна, сегмента выбрана 100 метров, значит, в нашем отчете появляются восемь листов с подробным описанием каждых 100 метров укладки. Пример одной из страниц приведен на (Рис. 11)

В верхней части:

·         температура асфальта поступающего в бункер асфальтоукладчика

Слева:

·         время и координаты, начала и завершение укладки, данного сегмента

·         количество остановок асфальтоукладчика

·         максимальная, минимальная и средняя температура уложенного асфальта

·         погодные условия

·         положение участка на карте

Далее система сводит в таблицу, проблемные зоны, с самой высокой температурной сегрегацией, а также места остановок асфальтоукладчика и их продолжительность (Табл. 1).

                                                Таблица 1

Далее мы рассмотрим несколько проектов применения MOBA Pave IR, в России, реализованных нашей компанией за 2018 год.

Объект №1

• Протяженность 760 метров

• Плечо доставки 7 километров

• 16 остановок асфальтоукладчика

• Не использовался перегружатель

• 85% однородность температур

Объект №2

• Протяженность 2491 метр

• Плечо доставки 120 километров

• 9 остановок асфальтоукладчика

• Использовался перегружатель

• 88% однородность температур

Объект №3

• Протяженность 412 метров

• Плечо доставки 80 километров

• 17 остановок асфальтоукладчика

• Использовался перегружатель

• 58% однородность температур

Отталкиваясь от наших проектов, мы можем утверждать, что само по себе наличие перегружателя у дорожно-строительной компании, не решает проблему температурной сегрегации. Перегружатель снижает степень температурной сегрегации, только при слаженной работе всех звеньев, АБЗ – самосвал – перегружатель – асфальтоукладчик. Особенно работа тандема бригад асфальтоукладчика и перегружателя. Иными словами, если мы имеем в автопарке мобильный перегружатель, то мы должны знать, на сколько, эффективно мы используем данное оборудование. Увидеть и подробно проанализировать, степень качества работы всей цепочки, можно только с помощью системы MOPA Pave IR.

Еще одним преимуществом системы MOBA Pave IR является то, что она дает возможность оценить качество применения новых технологий. Например: дорожно-строительная компания производит укладку асфальта с применением добавки понижающей температуру производства и укладки асфальта, примерно на 40-60 град С. С помощью MOBA Pave IR, компания получает возможность определить зоны с пониженной температурой. С помощью координат GPS определить их местоположение, и в последующем изъять керны, для проведения испытаний в лаборатроии. С целью оценки эффективности эксплуатационных характеристик данной добавки.

Главной задачей системы PAVE IR является диагностика и контроль качества укладки асфальта. Благодаря отчету организация может выявить слабые звенья цепочки АБЗ – самосвал - асфальтоукладчик.

За более подробной информацией, по всем продуктам компании MOBA, можно обратиться в ООО “КОРРУС-Техникс” – лучшего мирового дилера компании MOBA по итогам 2017 года.

 Материал подготовлен редакцией портала ASPHALT.RU  при поддержке пресс службы компани "Коррус-Техникс"