Измерение температуры асфальта: Оптимальный термометр для асфальта, битума, бетона для применения при строительстве дорог. Измерение температуры асфальта при укладке

MOBA PAVE IR Необходимость измерения температуры асфальта при его укладке.


Главная
» MOBA PAVE IR Необходимость измерения температуры асфальта при его укладке.


 


Один из наиважнейших условий качества дороги – температура укладываемого асфальта. Практические исследования указывают на строгую взаимосвязь между характеристиками построенной дороги (коэффициент уплотнения, ровность, однородность, сегрегация) и температурой асфальта при укладке. В Германии дорожно-строительные организации заинтересовались возможностью анализировать  качество укладки асфальта, на основании не только температуры подаваемого материала, но и анализе степени температурной сегрегации и, в результате, выдавать заключение о качестве работы в целом. Это необходимо для понимания всего рабочего процесса строительства и поиска возможностей улучшения качества работы.


Традиционное измерение температуры – физический контакт термометр с измеряемой поверхностью. Однако сейчас все чаще применяется бесконтактный способ измерения температуры, при помощи измерения теплового излучения. Именно этот способ применяет новейшая система от компании MOBA PAVE IR®. За один проход температурный сканер измеряет температуру укладываемого асфальта в 61 точке по всей ширине укладки. На основании этого происходит анализ сегрегации материала.


Одна из наиважнейших составляющих асфальта – это битум. Это очень зависимый от температуры материал, и только при помощи его можно построить качественную дорогу. С одной стороны, укладка при низкой температуре асфальта ведет к его недоуплотнению в дальнейшем, в результате страдает качество и сокращается срок службы дороги. С другой стороны, укладка при слишком высокой температуре асфальта ведет к его «размазыванию» и, опять же, страдает качество дороги и уменьшается срок ее жизни. Таким образом, с асфальтом важно работать в правильном диапазоне температур. Именно это создало предпосылки для изобретения системы PAVE IR®.


Основные факторы, влияющие на температуру асфальта:


  1. Температура асфальта на заводе.


  2. Транспорт материала до стройплощадки/до асфальтоукладчика/ внутри асфальтоукладчика (от бункера до плиты).


  3. Окружающая среда.


  4. Состояние опорной поверхности.


  5. Толщина укладываемого материала, его состав.


Функция обогрева плиты асфальтоукладчика не оказывает  значительного влияния на температуру асфальта и точно никак не снижает уровень сегрегации. Эта функция позволяет незначительно сгладить результат укладки и предотвращает налипание асфальта к плите.


Сейчас температура укладываемого асфальта измеряется, в лучшем случае, одиночно, без подробного анализа, и не записывается. Во время уплотнения температура асфальта вообще оператору неизвестна. В результате дорожно-строительная компания не в состоянии анализировать рабочий процесс, контролировать его качество.


При обсуждении темы измерения температуры укладываемого асфальта часто высказывается следующее мнение: «Какой в этом смысл? Когда система PAVE IR® измеряет температуру асфальта, он уже уложен и уже поздно что-то менять». На самом деле система PAVE IR® может помочь операторам информацией о температуре асфальта непосредственно в процессе укладки. При угрозе выхода из требуемого температурного диапазона они могут оптимизировать процесс укладки: ускорить/притормозить асфальтоукладчик, настроить обогрев плиты и т.п. Дорожно-строительная организация, анализируя отчеты, предоставляемые системой PAVE IR®, может увидеть «слабые места» в рабочем процессе: те этапы строительства, которые можно улучшить, повысив качество и срок жизни дорог в будущем.


Прежде чем улучшить что-нибудь, нужно тщательно проанализировать текущую ситуацию.

DMA 4200 M — измерение плотности битума/асфальта

Применение: Нефтехимическая промышленность

1 Характеристика образцов

Битумные материалы включают битумы (асфальты), смолы, гудрон и производные вещества, которые остаются в процессе дистилляции продуктов, полученных из каменного угля или нефти. Эти вещества (так же, как и некоторые виды сырой нефти) являются высоковязкими или даже твердыми при комнатной температуре, они имеют температуру плавления в районе 100 — 150 °C.

Для контроля качества этих продуктов их плотность регулярно измеряется. Однако, для измерения плотности таких высоковязких образцов, требуется плотномер, который способен работать при высоких температурах для уменьшения вязкости образца.

2 Почему DMA 4200 M?

С помощью плотномера DMA 4200 M можно легко измерить плотность при температуре до 200 °С.

Температурный диапазон:

Температурный диапазон DMA 4200 M от -10 °С до +200 °С. Температура измерения в DMA 4200 M контролируется с помощью встроенного Пельтье термостата.

Диапазон давления

U-образная ячейка DMA 4200 M сделана из Хастеллоя C-276 и выдерживает давление до 500 бар.




Рис. 1 Измерительная установка

3 Как проводить измерения

Внимание: поскольку это приложение предполагает работу с вредными веществами при высокой температуре, только обученный и опытный персонал может проводить эти измерения. Соблюдайте все правила безопасности, надевайте защитную одежду: очки и термозащитные перчатки!

  • Поставьте DMA 4200 M на подставку.

  • Установите подъемный лабораторный столик рядом с DMA 4200 M. Сверху поместите нагревательную плитку.

  • Подсоедините трубку заполнения и трубку образца к штуцерам с резьбой в DMA 4200 M.

  • Нагрейте образец до текучей консистенции и поместите его в стеклянный лабораторный стакан.

  • Нагрейте внешний блок подогрева до нужной температуры.

Перед тем, как заполнять ячейку предварительно нагретым образцом, убедитесь, что DMA 4200 M достиг необходимой для измерения температуры (она показывается на дисплее).

  • Поместите стеклянный лабораторный стакан с образцом во внешний блок подогрева.

  • С помощью подъемного лабораторного столика поднимите внешний блок подогрева до такого уровня, чтобы обе трубки DMA 4200 M выровнялись с отверстием во внешнем блоке подогрева.

  • Закройте внешний блок подогрева крышкой.

  • Отрежьте около 30 см силиконового шланга и соедините его с адаптером Льюера.

  • Присоедините адаптер Льюера к трубке заполнения образца, а другой конец трубки к шприцу.

  • Медленно потяните за поршень шприца, чтобы образец засосало в измерительную ячейку (см. Рис. 2).

  • Проведите измерение.

Образец может затвердеть в силиконовом шланге. В конце измерения шланг и трубка отсоединяются и выбрасываются. Общее время, необходимое для одного полного измерения, включая промывку, составляет около 15-20 мин. Большая часть из этого времени тратится на нагрев образца в стакане.




Рис. 2 Измерение плотности битумных материалов

4 Очистка

Внимание: органические растворители легко воспламеняются! Используйте только растворители с температурой воспламенения значительно выше, чем температура во внешнем блоке подогрева. Всегда работайте под исправной вытяжкой!

  • Извлеките образец из измерительной ячейки путем оттягивания назад поршня шприца.

  • Заполните новый шприц растворителем.

  • Продавите растворитель через измерительную ячейку. Обычно требуется около 25 — 50 мл растворителя.

  • Уберите внешний блок подогрева.

  • Высушите измерительную ячейку с помощью встроенного воздушного насоса.

5 Настройки

Настройку прибора можно провести по воздуху (при 150 °С ρ=0.000801 г/см3) и n-декану (при 150 °С ρ=0. 62558 г/см3) или по другим чистым жидкостям с высокой температурой кипения.

6 Альтернативные процедуры

ASTM D70 описывает определение плотности битумных материалов с использованием пикнометра. Такой метод не пользуется популярностью из-за его токсичности, большой длительности и сложной пробоподготовки образцов и очистки.

EN 15326 описывает измерение плотности и удельной плотности битумных материалов с использованием пикнометра. Измерительная процедура схожа с ASTM D70, единственное отличие заключается в том, что измерение проводится дважды, при этом разница показаний не должна превышать 1 кг/м3, в противном случае измерение повторяется.

Измерение с помощью пикнометра занимает от 1,5 до 2 часов. Пробоподготовка образца включает нагрев и заливку расплавленного асфальта или гудрона в пикнометр. Оператор рискует получить тяжелый ожог в случае пролива образца. Промывка крайне трудоемка, так как застывающий образец нуждается в подогреве и очистке с помощью большого количества растворителя.

7 Преимущества измерения с помощью DMA 4200 M

  • Быстрые и надежные результаты

  • Малый объем образца, легкая промывка

  • Пониженный риск угрозы здоровью оператора

  • Плотность других жидкостей может быть измерена с воспроизводимостью 0,00001 г/см3 (при нормальных условиях)

  • Продолжительный срок службы конструкции прибора, практически не нуждается в обслуживании

  • Таблицы и/или формулы могут быть запрограммированы в приборе для вычисления параметров, зависящих от плотности (API, концентрация, и др.)

  • Возможность соединения с компьютером или принтером через USB интерфейс.

8 Литература

ASTM D70-09e1 Стандартный Метод Теста Плотности Средне-Твердых Битумных Материалов (Пикнометрический Метод).

EN 15326:2009 Битумы и связующие битумные вещества. Измерение плотности и удельной плотности. Метод закрытого капиллярного пикнометра.

Как контролировать температуру асфальта с помощью устройств IIoT

Температура горячей асфальтобетонной смеси является критическим фактором для уплотнения и долговечности залитого бетона.

Идеальная температура для горячей асфальтобетонной смеси, когда она поступает на объект, составляет от 275°F до 300°F. Во многих штатах температура асфальта регулируется и должна поддерживаться и доставляться на проектные площадки в идеальном температурном диапазоне, иначе груз считается недействительным.

Чтобы помочь контролировать температуру асфальта и гарантировать, что ни один груз не покидает площадку без соответствующей температуры, один завод по производству горячих смесей создал приложение на основе IIoT для измерения и записи температуры асфальта в момент его загрузки на платформу. грузовик.

На диаграмме показана система мониторинга температуры IIoT, используемая в этом приложении. В систему входят следующие продукты:

1. SP-001-0 Интеллектуальный ИК-датчик температуры Этот инфракрасный бесконтактный интеллектуальный датчик температуры имеет модульную конструкцию для проводного и беспроводного подключения. Зонд обеспечивает высокоточное измерение температуры от -20°C до 600°C и имеет модульную функцию plug and play.

2. IF-006-1-NA+M12.8-T-SPLIT+M12.8-S-M-FM Серия IF-006 обеспечивает безопасное и надежное беспроводное подключение на большие расстояния для любого интеллектуального зонда Omega Link, например серия SP-001. Он имеет 5-летний срок службы батареи и прочный корпус со степенью защиты IP65 NEMA 4. M12.8-T-SPLIT и M12.8-S-FM необходимы для подключения датчика приближения IPROX к IF-006-1-NA.

3. GW-001-2-NA Беспроводной шлюз Ethernet Этот приемник обеспечивает надежную беспроводную связь с передатчиком серии IF-006 и подключается через Ethernet либо к ПК, либо к серверу, на котором может находиться программное обеспечение OEG 2.3 для локального и облачного хранения данных. , тревога и аналитика.

4. Удлинительные кабели M12-8 Для этого приложения также требуется удлинительный кабель M12 для подключения IF-006 к SP-001. Предлагаются кабели трех длин для обеспечения индивидуальной настройки приложения.

Удлинительные кабели M12-8 для датчиков

1 метр
DM12CAB-8-1-RA
Кабель длиной 1 м (3,3 фута), двойной разъем M12-8, терминатор под прямым углом

3 метра
DM12CAB-8-3-RA
Кабель длиной 3 м (9,8 фута) с двумя разъемами M12-8, терминатор под прямым углом

5 метров
DM12CAB-8-5-RA
Кабель длиной 5 м (16,4 фута) с двумя разъемами M12-8, терминатор под прямым углом

5. Бесконтактный датчик серии iPROX Датчик iProx представляет собой наиболее производительный и универсальный трубчатый индуктивный датчик, предлагаемый Omega. Используя встроенный микропроцессор и эксклюзивную технологию SmartSense™, датчики iProx могут обнаруживать до трех раз дальше, чем обычные датчики этого класса. Благодаря расширенному диапазону измерения, качественной конструкции и возможности автоматической настройки выходного сигнала для подключения к приемнику или источнику, iProx является идеальным выбором даже для самых требовательных индуктивных датчиков.

6. Программное обеспечение OEG Простое подключение устройств Omega к вашей инфраструктуре. Программное обеспечение Omega Enterprise Gateway (OEG) использует интуитивно понятный веб-интерфейс, чтобы сделать мониторинг и управление более простым и интеллектуальным. Программное обеспечение обеспечивает круглосуточный мониторинг в режиме реального времени и анализ исторических данных, уведомления о тревогах и событиях, а также зашифрованное подключение к сети Ethernet. Он поддерживает потребности корпоративных клиентов, которым нужны локальные решения, и предлагает готовую интеграцию Omega Link Cloud для мобильного доступа к данным и уведомлений.

Как это работает

1. Когда грузовик подъезжает для погрузки, лазер замыкания контактов посылает сигнал на интеллектуальный датчик, который информирует оператора о том, что грузовик находится на месте.

2. Горячая асфальтовая смесь выпускается через желоб для асфальта/цемента в заднюю часть грузовика.

3. Смарт-зонд измеряет температуру асфальта, обнаруживая невидимый инфракрасный свет, который излучается всем веществом пропорционально его температуре.

4. Затем температура, измеренная датчиком, передается через преобразователь в программное обеспечение OEG, где ее можно зарегистрировать и сохранить для документации и аудита. OEG также может инициировать уведомление по электронной почте, чтобы информировать других об отправке грузовика и температуре груза.

5. Если температура упадет ниже или превысит идеальный температурный диапазон, программное обеспечение OEG автоматически уведомит конечного пользователя по электронной почте.

Результат

Производитель горячих смесей может поддерживать соответствие государственным нормам, имея точные данные о температуре каждой загрузки, когда она покидает завод. Кроме того, поскольку производитель получает уведомления в режиме реального времени, когда температура загрузки не соответствует требованиям, система мониторинга температуры обеспечивает дополнительный уровень контроля качества и гарантирует, что с завода не будет отправлена ​​ни одна загрузка, не соответствующая температурным требованиям.

Наконечник Pro

Использование беспроводной версии Smart Probe может сэкономить часы времени на установку. Кроме того, быстроразъемные модульные разъемы и кабели M12 обеспечивают надежность и водонепроницаемость соединений.

Было ли это полезно?

Измерение температуры асфальтового покрытия (Часть I)

Некоторые общие сведения о температуре

Одним из очень важных факторов качества дороги является температура асфальта, из которого построена дорога. Это уже давно не секрет, но опыт последних лет показывает корреляцию между некоторыми другими важными факторами дорожного строительства (такими как уплотнение, ровность, расслоение и т.д.) и температурой. Особенно в отношении гомогенного теплового распределения асфальта. В Германии власти и строительные компании начинают задумываться о том, чтобы найти способ анализировать качество работы и материала не только по одному измерению температуры доставленного материала, но даже больше, анализируя термическую сегрегацию всей работы. Благодаря этому мы можем многому научиться, чтобы лучше понять весь процесс, и появляются новые возможности улучшения его качества.

Измерение температуры вовсе не ново. В зависимости от того, что и почему следует измерять, существует несколько способов и решений для этого. В большинстве случаев температуру можно измерить датчиком, который соприкасается с измеряемым материалом. Но также возможно бесконтактное измерение с использованием теплового излучения материала. Это излучение представляет собой инфракрасное излучение его поверхности. Оба метода имеют преимущества, и в зависимости от того, что, как и где необходимо измерять температуру, можно определить, какой метод работает лучше всего.

Неотъемлемой частью асфальта является связующий битум. Битум сам по себе является очень температурозависимым материалом, и только с его помощью можно добиться хорошего качества дороги. Одна из основных причин, почему так важно заботиться о температуре асфальтового материала. С одной стороны, слишком низкая температура асфальта нехороша, с другой стороны, слишком высокая температура может иметь плохое влияние. Таким образом, в зависимости от типа материала и его консистенции важно работать с асфальтом в определенном диапазоне температур.

Источник: http://www.familie-und-tipps.de

Вот некоторые важные факторы, оказывающие наибольшее влияние на температуру асфальта:

  • температура на смесительном заводе
  • транспортировка материалов на стройплощадку
  • транспортировка материала на строительной площадке (от грузовика до асфальтоукладчика)
  • транспортировка материала внутри асфальтоукладчика (от бункера до плиты)
  • условия окружающей среды (точно)
  • поверхностный/слойный курс
  • толщина слоя и сам материал

Источник: http://de. wikipedia.org

Вопреки распространенному мнению, нагрев плиты асфальтоукладчика не может влиять на температуру самого асфальта. В современной смесительной установке мощность нагрева камней/заполнителя может достигать 30 МВт. В связи с питанием нагревателей стяжки всего несколькими кВт (газом или электричеством) возможно только «сгладить» поверхность и предотвратить прилипание асфальта к металлу. Но, с другой стороны, некачественный нагрев стяжки может привести к шероховатой поверхности, что в будущем может привести к появлению выбоин и трещин.

Источник: http://www.schaumasphalt.info

Текущие усилия по измерению температуры во многом зависят от стран. Но даже внутри страны она может различаться. Вот несколько примеров из Германии:

Источник: http://assets.knowledge.allianz.com/

Смесительная установка

  • Температура, измеренная во время внутреннего смешивания
  • некоторые растения принимают температуру прямо во время загрузки грузовика
  • нет стандарта измерения этих температур и стандарта передачи этой информации на рабочую площадку

Транспортировка материалов

  • до этого года только ручные измерения на стройплощадке (некоторыми компаниями)
  • без стандарта, без измерения на самом грузовике или при разгрузке
  • на основании запроса властей берутся температуры зондов/проб

Источник: http://tti. tamu.edu

Во время укладки

  • Однократные замеры зондом во время укладки (некоторыми компаниями)
  • документация не требуется
  • Стандартная процедура не существует

До/во время уплотнения

  • температура измеряется только некоторыми вспомогательными системами уплотнения
  • обычно нет информации о температуре материала для роликового привода

Источник: http://tti.tamu.edu

Говоря об измерении температуры при укладке, часто можно услышать следующие отзывы:

«Какая от этого польза? Когда я измеряю неправильные температуры, уже слишком поздно. Асфальт уложен».

Если бы мы согласились на это, у нас вообще не было бы причин измерять. Потому что, даже если вы не можете повлиять на это напрямую, это должно быть сильным аргументом, чтобы сделать его лучше и улучшить процесс на следующем рабочем месте.