T 317 04 dự báo nhiệt độ trong lớp bê tông nhựa mặt đường

AASHTO T 317-04 TCVN xxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Dự báo nhiệt độ lớp bê tông nhựa mặt đường AASHTO: T 317-04 LỜI NÓI ĐẦU  Việc dịch ấn phẩm sang tiếng Việt Hiệp hội Quốc gia đường vận tải Hoa kỳ (AASHTO) cấp phép cho Bộ GTVT Việt Nam Bản dịch chưa AASHTO kiểm tra mức độ xác, phù hợp chấp thuận thông qua Người sử dụng dịch hiểu đồng ý AASHTO không chịu trách nhiệm chuẩn mức thiệt hại trực tiếp, gián tiếp, ngẫu nhiên, đặc thù phát sinh pháp lý kèm theo, kể hợp đồng, trách nhiệm pháp lý, sai sót dân (kể bất cẩn lỗi khác) liên quan tới việc sử dụng dịch theo cách nào, dù khuyến cáo khả phát sinh thiệt hại hay không  Khi sử dụng ấn phẩm dịch có nghi vấn chưa rõ ràng cần đối chiếu kiểm tra lại so với tiêu chuẩn AASHTO gốc tương ứng tiếng Anh TCVN xxx:xx AASHTO T 317-04 AASHTO T 317-04 TCVN xxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Dự báo nhiệt độ lớp bê tông nhựa mặt đường AASHTO: T 317-04 PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Tiêu chuẩn thí nghiệm dùng để đo nhiệt độ bề mặt dự báo nhiệt độ với lớp bê tông nhựa mặt đường lớp bề mặt Đây phương pháp đưa điều kiện đánh giá nhiệt độ vị trí chiều sâu từ nhiệt độ bề mặt, thời gian ngày, nhiệt độ không khí cao – thấp, đưa chiều sâu cần đo nhiệt độ 1.2 Thí nghiệm độ võng thường thường bao gồm phép đo nhiệt độ bề mặt đường Tiêu chuẩn sở mối quan hệ phát triển việc quản lý đường cấp quốc gia (FHWA) – chương trình kiểm tra theo định kỳ lớp bề mặt mặt đường (LTPP) 1.3 Đây phương pháp áp dụng để dự báo nhiệt độ bê tông nhựa dẻo (AC) mặt đường bê tông nhựa dẻo có xi măng poóc lăng (AC/PCC) 1.4 Tiêu chuẩn không đề cập đến tất vấn đề an toàn trình thí nghiệm Người thực tiêu chuẩn phải có trách nhiệm đề biện pháp phù hợp để đảm bảo an toàn sức khoẻ cho người thực trước tiến hành công tác thí nghiệm TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn AASHTO:  T 256, Phép đo độ võng mặt đường 2.2 Tiêu chuẩn ASTM:  D 4602, Phương pháp thí nghiệm không phá hoại bề mặt đường sử dụng tuần hoàn – loading dynamic độ võng trang bị  D 4694, Phương pháp thí nghiệm để xác định độ võng với thiết bị FWD  D 4695, Phương pháp tác động đến phép đo độ võng mặt đường  D 5858, Phương pháp tính toán đương lượng mô đun đàn hồi lớp vật liệu làm mặt đường sử dụng lý thuyết đàn hồi TCVN xxx:xx 2.3 AASHTO T 317-04 Chương trình nghiên cứu chiến lược đường cấp quốc gia:  Làm thủ công để thí nghiệm FWD suốt thời gian lâu dài thực nghiên cứu bề mặt đường, nguyên tắc đạo trường, dịch 2.0, tháng hai năm 1993 2.4 Chính sách quản lý đường cấp quốc gia:  Dự báo nhiệt độ điều chỉnh nhân tố cho bê tông nhựa mặt đường, báo cáo số FHWA-RD-98-085 THUẬT NGỮ 3.1 Giải nghĩa thuật ngữ tiêu chuẩn: 3.1.1 BELLS – từ cấu tạo chữ đầu bốn người tạo phương pháp: Baltzer, Ertman-Larsen, Lukanen, and Stubstad 3.1.2 Chiều sâu – khoảng cách từ bề mặt bê tông nhựa mặt đường tới vị trí cần đo 3.1.3 Nhiệt độ không khí ngày – nhiệt độ không khí nhỏ lớn vị trí kiểm tra 24h TÓM TẮT PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 4.1 Các liệu đầu vào: 4.1.1 Dùng tia hồng ngoại đo nhiệt độ – Xác định đặn nhiệt độ bề mặt lớp bê tông nhựa mặt đường, thích hợp với thiết bị đo nhiệt độ tia hồng ngoại 4.1.2 Thời gian ngày – thời gian ngày mà nhiệt độ phép đo ghi lại vị trí đo 4.1.3 Nhiệt độ ngày – nhiệt độ không khí ngày xác định ghi lại 24h 4.1.4 Chiều sâu mặt đường – chiều sâu dùng để đo nhiệt độ lớp bê tông nhựa mặt đường 4.2 Các kiện đưa vào đưa vào công thức hàm hồi qui để dự báo nhiệt độ với lớp mặt đường bê tông nhựa chiều sâu tính toán Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG 5.1 Việc phân tích liệu độ võng đo từ mặt đường bê tông nhựa thường phụ thuộc vào độ võng phân tích hiệu chỉnh kết tác dụng nhiệt độ Phép đo nhiệt độ chiều sâu cần đo đòi hỏi phải khoan lỗ vào mặt đường, đổ đầy chất lỏng đo nhiệt độ đặn với thiết bị cầm tay Cách khác là, đặt thermistors cố định vị trí chiều sâu khác Đây trình tốn nhiều thời gian theo dõi, kết phép đo nhiệt độ hạn chế AASHTO T 317-04 TCVN xxx:xx 5.2 Hiện thiết bị thí nghiệm độ võng thường trang bị thiết bị đo nhiệt độ bề mặt đường, thí dụ, với nhiệt kế hồng ngoại thước đo nhiệt độ bề mặt đường vị trí kiểm tra Hiệu chỉnh độ võng tương ứng kết độ võng tác dụng nhiệt độ, xác định nhiệt độ vài chiều sâu cần biết 5.3 Việc sử dụng kết phương pháp có ý nghĩa tiết kiệm thời gian so với việc làm thu công khoan lỗ vào mặt đường, kết có ý nghĩa khối lượng nhiều liệu nhiệt độ (một lớp mặt đường cho điểm kiểm tra) 5.4 BELLS phương pháp dự báo nhiệt độ kiểu mẫu dựa sở phép đo nhiệt độ thích hợp với phép đo nhiệt độ bề mặt đường từ đến 40 khoảng thời gian trước mùa đông năm Việc sử dụng phương pháp BELLS điều kiện không khuyến nghị Phương pháp BELLS sử dụng để làm sở liệu cho việc kiểm tra lớp bề mặt mặt đường theo định kỳ xác định nhiệt độ điểm vị trí chiều sâu phần ba chiều sâu Sử dụng BELLS để dự báo nhiệt độ độ sâu nhỏ phần ba không khuyến nghị DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 6.1 Thiết bị đo nhiệt độ bề mặt mặt đường: 6.1.1 Thiết bị đo nhiệt độ bề mặt mặt đường dùng nhiệt kế hồng ngoại có giá đỡ để tránh bị lệch hướng, nhiệt kế hồng ngoại cầm tay, nhiệt xúc với bề mặt mặt đường Thiết bị đo nhiệt độ sử dụng kích cỡ khác tuỳ theo khuyến nghị nhà sản xuất Chú thích 1: Tia hồng ngoại đo nhiệt độ bề mặt mặt đường có ý nghĩa thay đổi lớn phương pháp BELLS dùng hàm hồi qui mục 7.1.1 có tầm quan trọng giúp người dùng kiểm tra lại kích cỡ thiết bị đo nhiệt độ bề mặt mặt đường công thức TÍNH TOÁN 7.1 Phương pháp BELLS: 7.1.1 Phương pháp BELLS để thực trình kiểm tra (gọi BELLS công bố khác) dựa sở số liệu nhiệt độ đo bề mặt mặt đường đường thời gian ngắn (nhỏ phút) Dùng công thức tính cho 30 giây: Td = 0.95 + 0.892 * IR + { log( d ) − 1.25}{ − 0.448 * IR + 0.621 * (1 − day ) + 1.83 * sin( hr18 − 15.5)} + 0.042 * IR * sin( hr18 − 13.5) 1) Trong đó: Td = nhiệt độ bề mặt mặt đường độ sâu d, 0C; IR = nhiệt độ bề mặt đường đo tia hồng ngoại; log = vào logarit số 10; ( TCVN xxx:xx AASHTO T 317-04 d = chiều sâu dùng để dự báo nhiệt độ bê tông nhựa, mm; 1-day = giá trị nhiệt độ cao thấp ngày trước thí nghiệm, 0C; sin = hàm số sin hệ đồng hồ 18h, với π radian tương đương với chu kỳ 18h; hr18 = thời gian ngày, hệ 24h, tính toán sử dụng chu kỳ nhiệt độ 18h, trình bày mục 7.1.1 7.1.2 7.1.2 Khi sử dụng hàm số sin(hr18 – 15.5) hàm thời gian, sử dụng thời gian từ 11:00 đến 05:00 Nếu thực tế thời gian không nằm khoảng trên, tính toán hàm số sin với thời gian 11:00 (khi sin = -1) Nếu thời gian nằm 12 đêm 05:00 giờ, tính thêm từ 24h đến thời gian thực tế Khi tính toán sau: Nếu thời gian 13:15, đổi sang dạng thập phân, 13.25 – 15.50 = -2.25; -2.25/18 = -0.125; -0.125*2 π = -0.785 radian; sin(-0.785) = -0.707 [ Ghi hàm sin với hệ 18h thật, với đoạn “flat” -1 sin khoảng 05:00 11:00h.] Chú thích 2: Phương pháp BELLS sử dụng để làm sở liệu cho việc kiểm tra lớp bề mặt mặt đường theo định kỳ xác định nhiệt độ điểm vị trí chiều sâu phần ba chiều sâu Từ gần khác kết hồi qui nhận từ liệu vài chiều sâu, kết hợp với kết nhận từ công thức BELLS 7.2 Phương pháp tính toán khác: 7.2.1 Công thức tính toán lựa chọn sử dụng đơn vị độ thay cho radian đưa vào điều kiện hàm sin cách trình bày sau: Td = 0.95 + 0.892 * IR + { log( d ) − 1.25} * { − 0.44 * IR + 0.621 * (1 − day ) + 1.83 * A} + 0.042 * IR * B (2) Trong đó: A = phụ thuộc vào thời gian ngày bảng 1, B = phụ thuộc vào thời gian ngày bảng 1, sin = hàm số sin – lượng dấu móc có đơn vị độ; (360 độ tương đương với chu kỳ 18h) Bảng – Giá trị A B hàm thời gian Thời gian ngày A B 0.0 > h > 3.0 Sin{ ( h + 24 − 15.5) * 20} Sin{ ( h + 24 − 13.5) * 20} 3.0 < h > 5.0 Sin{ ( h + 24 − 15.5) * 20} -1 5.0 < h < 9.0 -1 -1 AASHTO T 317-04 TCVN xxx:xx 9.0 > h > 11.0 -1 Sin{ ( h − 13.5) * 20} 11.0 > h < 24.0 Sin{ ( h − 15.5) * 20} Sin{ ( h − 13.5) * 20} h = thời gian ngày định dạng 24h (thời gian quân đội) chuyển sang hệ thập phân ; ví dụ, :30 PM 1.5 + 12 13.5 BÁO CÁO 8.1 Các loại thiết bị đo nhiệt độ, điều kiện phép đo, thời gian đo, ngày đo, độ sâu vị trí cần biết nhiệt độ ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ SAI SỐ 9.1 Độ xác: 9.1.1 Sai số việc xác định nhiệt độ mô tả sai số chuẩn hồi qui việc xác định Đối với phương pháp BELLS để tiến hành thí nghiệm (BELLS 3), đánh giá độ chuẩn hồi qui sai số +− 1.90C, dựa sở hiệu chỉnh kết sở liệu LTPP cho 30 giây che phủ 9.2 Sai số: 9.2.1 Không có cách để xác định độ xác trình phát triển công thức dự đoán BELLS 10 CÁC TỪ KHOÁ 10.1.1 Nhiệt độ bê tông nhựa, Cần Benkelman, Dynaflec, Thiết bị đo độ võng FWD, lớp đàn hồi, cấp hạng đường, hiệu chỉnh nhiệt độ Phụ lục VÍ DỤ CHƯƠNG TRÌNH ĐỂ TÍNH TOÁN DỰ BÁO X1.1 Xác định nhiệt độ bê tông nhựa phương pháp BELLS Ξ1.1.1 Giải thích : X1.1.1.1 Mục đích – Mã nguồn sử dụng cho công thức dự báo nhiệt độ, đặc biệt để sử dụng cho hàm số sin hệ 18h X1.1.1.2 Ngôn ngữ - Mã nguồn viết ngôn ngữ BASIC chạy sở liệu số người phiên dịch người biên soạn, dễ dàng chuyển sang ngôn ngữ máy tính khác Ξ1.1.2 Danh sách mã nguồn : TCVN xxx:xx AASHTO T 317-04 X1.1.2.1 Chương trình cung cấp đầy đủ công thức tính toán theo phương pháp BELLS cho thí nghiệm thông thường với che phủ mặt đường gần 30 giây : CLS Nhập liệu "nhập liệu nhiệt độ mặt đường" ; ir Nhập liệu "nhập liệu kiểm tra" ; hr Nhập liệu "nhập liệu số phút vượt giờ" ; Nhập liệu "nhập liệu chiều sâu để dự báo nhiệt độ bê tông nhựa" ; d Nhập liệu "nhập liệu giá trị nhiệt độ không khí cho ngày trước ngày thí nghiệm" ; air decimal.hr = hr + min/60 Nếu decimal.hr > 11 decimal.hr < Nếu decimal.hr < decimal.hr = decimal.hr + 24 Sine15.5 = SIN(2*pi*( decimal.hr – 15.5 )/18) Ngược lại Sine15.5 = -1 Kết thúc Nếu decimal.hr > decimal.hr < Nếu decimal.hr < decimal.hr = decimal.hr + 24 Sine13.5 = SIN(2*pi*( decimal.hr – 13.5 )/18) Ngược lại Sine13.5 = -1 Kết thúc td = 0.95 + 0.892 * ir logdepth = LOG(d)/LOG(10) – 1.25 firstbracket = -0.448 * ir + 0.621 * air + 1.83 * sine15.5 last.term = 0.042 * ir * sine13.5 td = td + logdepth * firstbracket + last.term ... để đo nhi t độ bề m t dự báo nhi t độ với lớp bê t ng nhựa m t đường lớp bề m t Đây phương pháp đưa điều kiện đánh giá nhi t độ vị trí chiều sâu t nhi t độ bề m t, thời gian ngày, nhi t độ không... Thi t bị đo nhi t độ bề m t m t đường: 6.1.1 Thi t bị đo nhi t độ bề m t m t đường dùng nhi t kế hồng ngoại có giá đỡ để tránh bị lệch hướng, nhi t kế hồng ngoại cầm tay, nhi t xúc với bề m t m t. .. đặn nhi t độ bề m t lớp bê t ng nhựa m t đường, thích hợp với thi t bị đo nhi t độ tia hồng ngoại 4.1.2 Thời gian ngày – thời gian ngày mà nhi t độ phép đo ghi lại vị trí đo 4.1.3 Nhi t độ ngày