LABORI TEHNIKU KÄSIRAAMAT

Transcription

1 Hardo Pajus LABORI TEHNIKU KÄSIRAAMAT LÕPUTÖÖ Tallinn 2016

2 Hardo Pajus LABORI TEHNIKU KÄSIRAAMAT LÕPUTÖÖ Ehitusteaduskond Teedeehituse eriala Tallinn 2016

3 Mina, Hardo Pajus..., tõendan, et lõputöö on minu kirjutatud. Töö koostamisel kasutatud teiste autorite, sh juhendaja teostele on viidatud õiguspäraselt. Kõik isiklikud ja varalised autoriõigused käesoleva lõputöö osas kuuluvad autori/te/le ainuisikuliselt ning need on kaitstud autoriõiguse seadusega. Lõputöö autor/autorid Hardo Pajus Nimi, allkiri ja allkirjastamise kuupäev Üliõpilase kood e09122 Õpperühm TE75/85.. Lõputöö vastab sellele püstitatud kehtivatele nõuetele ja tingimustele. Juhendajad Kristjan Lill Nimi, allkiri ja allkirjastamise kuupäev Konsultandid Nimi, allkiri ja allkirjastamise kuupäev Kaitsmisele lubatud..20.a.... teaduskonna dekaan.. Teaduskonna nimetus Nimi ja allkiri

4 ^l\ rntltnna -!P TEHNIKAKoRGK00L Ehitusteaduskond r,6pur66 tir-,nsanxn Ldpetaja: HARDO PAJUS Ulidoilasekood: e09122 Oppertitrn: TE75l85 Eriala: Teedeehitus (kood: 1821) L6putdii teema: Labori tehniku kiisiraamat Liihteandmed tdci koostamiseks : Hetkel Eestis kehtivad teede-ehitusmaterjalide katsetamisi kiisitlevad standardid (EVS-EN) Maanteeameti poolt valja antud ja kehtivad teedeehitust kiisitlevad juhendid. Laborandina tddtades 7 aastajooksul kogutud graafiline materjal. T6d koosseis, lahendamisele kuuluvate kiisimuste loetelu: aastal andis Asfaldiliit vdlja E. Lepa,,Viiikse laboriraamatu", mis on siiani olnud viiga hea abimaterjal teedevaldkonna inimestele, kes tunnevad huvi materjalide katsetamise vastu laboris. Paraku on tiinaseks seal sisalduv kohati aegunud ning viilitdid puudutav osa puudus seal sootuks. Eesmiirgiks on luua ajakohane ktisiraamat teedeehitusettevdtte laboris t66tavale tehnikule, mis kdsitleks nii p6hilisi materjalide katsetusi ja kehtivaid standardeid kui ka teedel teostatavaid labori vdlitdid ja proovide vdtmist. Seletuskirja ning graafilise materjali sisu ja maht: Seletuskiri sisaldab lihtsustatud katsejuhendeid viidetega kehtivatele katsestandarditele ning on mahuga lehekiilge. Graafiline osa (5-10 lk) sisaldab fotomaterjale katseseadmetest ja veilitti6dest. Ldputdd juhendaja: Kristjan Lill TTU Teede ja liikluse teadus- j a katselaboratooriumi j uhataj a (allkiri) (kuupdev) J0oj )CI/{ L6petaj a: Hardo Pajus 30"o3.20t6 (kuupaev) Kinnitaja: Martti Kiisa Ehitusteaduskonna dekaan '% o1-4l (kuupdev) L6put66 iilesanne antud: Ldputdd esitamise tiihtaeg:

5 SISUKORD Sisukord... 4 SISSEJUHATUS TÖÖ LABORIS Labori tehniku ameti üldiseloomustus Labori tehniku tööriietus ja -vahendid Elementaarne laborisisustus ja seadmed Laboriruumid Laboriseadmed LABORIKATSETE JUHENDID Bituumensideainete katsetamine Nõelpenetratsiooni määramine Täitematerjalide katsetamine Terastikulise koostise ja peenosiste sisaldusemääramine Tera kuju määramine ehk plaatsustegur Purustatud pindadega terade protsentuaalse sisalduse määramine Veesisalduse määramine täitematerjalis Terade tiheduse ja veeimavuse määramine Purunemiskindluse määramine Los Angelese katsega Kulumiskindluse määramine. Põhjamaade katse Proctor-teim Filtratsioonimooduli määramine Asfaltsegude katsetamine

6 Asfaltsegu lahustuva sideaine sisalduse ja terastikulise koostise määramine Asfaltsegust proovikehade valmistamine lööktihendajaga Näiva erimassi määramine hüdrostaatilise protseduuriga Asfaltsegu mahumassi määramine Asfaltsegust proovikehade poorsusomadused Täitematerjali ja bituumensideaine vahelise nakke määramine rullpudeli meetodiga VAJALIKUD KATSEKOGUSED Vajalikud katsekogused Bituumensideainete katsekogused Täitematerjalide katsekogused Asfaltsegude katsekogused Proovide vähendamine Bituumensideaine proovide vähendamine Täitematerjalide proovide vähendamine Asfaltsegu proovide vähendamine VÄLITÖÖD Bituumensideainest proovide võtmine Täitematerjalidest proovide võtmine Proovi võtmine seisvalt transportöörilindilt Proovi võtmine töötavalt transportöörilindilt kukkumisel Proovi võtmine pneumaatilisel viisil teisaldatavast täitematerjalist Proovi võtmine pakitud täitematerjalist Proovi võtmine kopplaadurilt Proovi võtmine kuhilast Asfaltsegudest proovide võtmine Proovi võtmine veoki koormast Proovi võtmine laoturi tiguvõllide juurest

7 Proovi võtmine kuhjast Proovi võtmine paigaldatud, kuid tihendamata segust panni abil Proovi võtmine paigaldatud, kuid tihendamata segust kühvli või kopakese abil Proovi võtmine asfaltbetoonitehasest Puurkehade puurimine Väljaraiete võtmine Kandevõime mõõtmine Inspector-3 seadmega KOKKUVÕTE SUMMARY VIIDATUD ALLIKAD

8 SISSEJUHATUS Käesoleva lõputöö eesmärgiks on luua ajakohane käsiraamat teedeehitusettevõtte laboris töötavale tehnikule ning käsitleb põhilisi teedeehitusmaterjalide katsetusi ning neid reguleerivaid kehtivaid standardeid, samuti soovitusi kaasaegse labori sisustamiseks. Kvaliteetsete ehitusmaterjalide, mille omadused on korrektsete katsetega kontrollitud ja tõestatud, kasutamine teede rajamiseks pikendab oluliselt teede vastupidavust ja kasutusiga. See omakorda võimaldab kokkuhoidu hoolduskuludelt. Seega on ehitusmaterjalide korrektne katsetamine igati nii tellija kui ehitaja huvides. Töös on juhendid järgmistele labori tehniku ametiga seotud katsetele ja töödele: bituumensideainete katsetamine; täitematerjalide katsetamine; asfaltsegude katsetamine; välitööd, sealhulgas proovide võtmine. Samuti on käsitletud ohutusnõudeid välitöödel, kuid kuna antud teema on reguleeritud muude dokumentidega, mille kaasamine lõputöösse muudaks selle liiga mahukaks ning kalduks peamisest eesmärgist liiga kaugele, siis peatutakse ohutusel üsna lühidalt. Koostatud juhend on abiks nii laboritöötajatele kui ka teistele teedeehitusvaldkonnaga seotud inimestele, kes oma igapäevatöös teedeehitusmaterjalidega kokku puutuvad. Olgu märgitud, et käesolev juhend ei asenda kehtivaid standardeid, kuna katsetustega seotud standardid on väga mahukad ning kõiki detaile ja erijuhte selles töös ei käsitleta. Samuti puudub hetkel Eestis ajakohane abimaterjal, mis koondaks laborikatsete läbiviimist.. Loodetavasti õnnestub juhend lähitulevikus ka trükisena avaldada, et see jõuaks iga teedeehitaja lauale. 7

9 1. TÖÖ LABORIS 1.1. Labori tehniku ameti üldiseloomustus Teedeehituse valdkonnas on materjalide katsetamine väga oluline. Et tagada kvaliteetsete materjalide kasutamine ehituses, on tähtis teostada pidevat materjalide omaduste kontrolli. Igal suuremal teedeehitusettevõttel on olemas enda labor, kus viia läbi materjalide jooksvat kontrolli ja teha elementaarseid katseid. Samuti pakuvad laboriteenust mitmed ettevõtted, kes ise ehitamisega ei tegele. Materjalide deklareeritud väärtuste tõendamiseks tellijale on ehitajad kohustatud esitama akrediteeritud laboris läbiviidud katsete tulemusi. Siinkohal tulevadki mängu vastavaid katseid teostavad laborid ning nende personal labori tehnikud, spetsialistid ja laborandid. Katsete sihipärane läbiviimine eeldab töötajalt eelkõige järgmisi omadusi: kehtivate katsestandardite tundmine; täpsus ja korrektsus; ohutustehnika valdamine; üldised teadmised materjalide omadustest; oskus käsitseda katseseadmeid ning neid vajadusel kontrollida. Nendest kõige olulisem on muidugi katsestandardite tundmine, sest labori tehnik peab nendest oma igapäevatööd tehes lähtuma. Peamised ülesanded mida tehnik laboris täidab, on: Proovide võtmine; Proovide ettevalmistamine; Proovide katsetamine; Tulemuste sisestamine ja hindamine; Laboriseadmete kontroll (sisekontroll). 8

10 Kahjuks puudub Eestis hetkel võimalus konkreetset ametit õppida. Omandada on küll võimalik teedeehituse alast kõrgharidust, kuid laborit puudutav on selles üsna väikse osakaaluga. Iga laboriteenust pakkuv ettevõte peab seetõttu oma töötajad vastavalt ise koolitama. Käesolev juhend on seejuures heaks teejuhiks alustavale labori tehnikule. Labori tehniku ülesannete hulka kuulub ka proovide võtmine, sealhulgas mitmesugused välitööd, mida käsitletakse käesoleva töö teises pooles Labori tehniku tööriietus ja -vahendid Laboris katsete tegemisel ning ka välitööde teostamisel vajab labori tehnik asjakohast tööriietust. Sobiv riietus on mugav kanda ning arvestades töö iseloomu võiks olla ka kergesti puhastatav. Kuna töötaja puutub kokku erinevate kemikaalidega ning töötab tolmuses keskkonnas, on asjakohane kanda pikkade varrukate ning pikkade säärtega riideid. Seetõttu on sobivaks tavaliselt ehitajate poolt kantav tööriietus. Tööpluusi võib asendada ka kitliga, kuid välitöödel ning liikuvate osadega mehhanismide käsitsemisel ei ole see soovitatav. Väga oluline on ka turvavarustus. Pea kõikide katsete teostamisel on vajalik kanda töökindaid. Kemikaalide (näiteks metüleenkloriid) käitlemisel tuleb kanda kummikindaid. Kuumade esemete tõstmiseks on vajalikud paksud kindad (põletuse oht), enim sobivad selleks keevitamiskindad. Laboris tuleb kanda kinniseid jalanõusid, soovitavalt turvajalatseid, kuna töötatakse kuumade materjalide ning kemikaalidega. Objektil töötades on lahutamatuks tööriietuse osaks ohutusvest. Mürarikaste katseseadmete või väikemehanismide kasutamisel on oluline kaitsta kuulmist. Selleks kasutatakse kas kõrvatroppe või -klappe. Proovikehade ja väljaraiete lõikamisel on olulised ka kaitseprillid või -visiir ning soovitatav on kanda tolmumaski Elementaarne laborisisustus ja seadmed Laboriruumid Katsete nõuetekohaseks läbiviimiseks laboris peavad laboriruumid vastama standardites toodud nõuetele. Et töötamine oleks mugav ning ohutu, peavad ruumid olema piisava valgustatusega ning tagatud peab olema püsiv õhutemperatuur. Kuna osad katsestandardid määravad ära ka katse 9

11 läbiviimise temperatuuri (näiteks nakke määramine), on katseruumis soovitatav õhutemperatuur C. Kuna paljude katsetega kaasnevad ka tolm ning kemikaaliaurud, on vajalik hea sundventilatsioon. Eriti oluline on see töötades metüleenkloriidiga. Seejuures tuleb arvestada, et metüleenkloriidi aurud on õhust raskemad ning nende eemaldamiseks ruumist on vaja üsna tõhusat ventilatsioonisüsteemi. Tööpinnad ja seadmed tuleks ruumis paigutada võimalikult otstarbekalt, võimalusel samas katses kasutatavad seadmed paigutada lähestikku. Loomulikult oleneb see ruumide suurusest. Labori võib sisustada nii statsionaarsele pinnale (hoonesse) kui ka mobiilsesse soojakusse (Joonis 1). Joonis 1. Mobiilne laborisoojak (autori foto) Soojaku puhul seavad seadmete paigutusele oma piirangud soojaku või konteineri mõõtmed. Minimaalset pinda tuleb maksimaalselt ära kasutada ja pidada katseseadmete paigutamisel silmas nende seadmete eripärasid ja otstarvet. Üks võimalik mobiilse labori sisustamise viis on toodud Joonisel 2. 10

12 Joonis 2. Lihtsa laborisoojaku plaan (autori joonis) Joonisel toodud laboris on võimalik läbi viia asfaltbetoonitehase sisendmaterjalide ja toodangu jooksvaks kontrolliks teostatavaid katseid Laboriseadmed Kõige lihtsamate ja enamlevinud laborikatsete läbiviimiseks ei ole vaja väga suurt seadmeparki. Mobiilsetes laborisoojakutes, kus teostatakse asfalditehaste toodangu kontrolli, piisab sellest, kui on olemas seadmed täitematerjali kuivatamiseks, sõelumiseks ja kaalumiseks ning asfaltsegu kuumutamiseks ning ekstraheerimiseks. Elementaarse katselabori seadmete hulka kuuluvad: ventileeritav kuivatuskapp (soovitavalt vähemalt 200 reguleeritava temperatuuriga); ruutavaga katsesõelad; raputusseade katsesõeltele; laboratoorne kaal (täpsusega 0,1 g); ekstraheerimisseade; pesemisseade täitematerjalidele. Kui tegemist on suurema laboriga kus viiakse läbi keerulisemaid katseid, lisanduvad eelpool toodule järgmised seadmed: varbsõelad plaatsusteguri määramiseks; 11

13 Marshalli tihendushaamer koos vormidega; vaakumseade erimassi määramiseks; vees kaalumise rakis laboratoorse kaaluga; Marshalli press; penetromeeter; reguleeritava termostaadiga veevann (võimalusel koos jahutusseadmega); Los Angelese katseseade (purunemiskindluse määramiseks); Nordic katse seade. Proctor-tihendaja; filtratsioonitorud rullpudelid ja pööritusseade nakke määramiseks. Lisaks seadmetele on vaja ka mitmesuguseid väikevahendeid nagu nailon- ja terasharjad, pintslid, spaatlid ja pahtlilabidad, kuivatuspannid ja sfäärid ning katsetopsid. Väga oluline töövahend on labori tehniku jaoks personaalarvuti, mida kasutatakse katseandmete põhjal tulemuste arvutamisel ja tulemuste esitamisel. 12

14 2. LABORIKATSETE JUHENDID 2.1. Bituumensideainete katsetamine Nõelpenetratsiooni määramine Bituumensideaine nõelpenetratsiooni määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Penetratsioon konsistents mille arvuline väärtus väljendab tee pikkust kümnendikmillimeetrites, mida standardnõel läbistab vertikaalselt materjali proovis kindlatel temperatuuri, koormuse ja koormamisaja tingimustel. [1] Nõelpenetratsiooni määramisel mõõdetakse standardile vastava nõela läbitungimist katseproovis. Bituumensideainetel mille penetratsiooni väärtus on kuni 330 x 0,1 mm, on peamisteks katseparameetriteks koormamisaeg 5 sekundit, rakendatav koormus 100g ning katseproovi temperatuur 25 C. Suurema penetratsiooni väärtusega sideaine puhul muudetaks vaid katsetemperatuuri (15 C). [1] Nõelpenetratsiooni määramiseks on vaja penetromeetrit ja penetratsiooninõelu (Joonis 3), katseproovi topsi, termostaadiga veevanni, teisaldusnõud, kuumutuskappi ning termomeetrit. [1] Joonis 3. Penetromeeter ja penetratsiooninõel (autori foto) 13

15 Laborisse toodud katseproov kuumutatakse ning kallatakse katseproovi topsi. Õhu eemaldamiseks asetatakse proov seejärel uuesti kuumutuskappi. Kui õhk on proovist eemaldatud, jahutatakse proovi toatemperatuuril 60 kuni 90 minutit. Jahtumise ajal võiks proov olla kaetud, et kaitsta seda tolmu eest. Kui proovi pinnal on peale jahtumist õhumulle, on neid võimalik eemaldada hoides proovi pinna lähedal põlevat tikku või tulemasinat. Seejärel konditsioneeritakse proov sama pika aja jooksul veevannis katsetemperatuurini. Katse viiakse läbi veevannis, selle võimaluse puudumisel (tulenevalt penetromeetri spetsifikatsioonist) tuleb katse läbi viia teisaldusnõus. Teisaldusnõus tuleb katse läbi viia 2 minuti jooksul. Kuna praktikas on see väga raskesti saavutatav, tuleks eelistada katsetamist veevannis. Kokku sooritatakse ühele katseproovile kolm järjestikust penetratsioonimäärangut kolme erineva nõelaga. Katseproovi temperatuur ei tohi katse käigus langeda. [1] Katsestandard näeb ette, et peale iga penetratsioonimäärangut peaks eelmise nõela jätma kuni katse lõpuni proovi sisse. Praktika on aga kahjuks näidanud, et vähegi pehmema sideaine puhul hakkab penetratsiooninõel oma raskuse mõjul külili vajuma ning võib rikkuda katsetopsis oleva proovi pinna. Hetkel on nõelpenetratsiooni määramine peamine katse, mida bituumensideainetele tehakse. Katse tulemused võimaldavad tõestada, et sideaine on deklareeritud marki ehk penetratsiooni väärtus jääb tootja poolt deklareeritud vahemikku Täitematerjalide katsetamine Terastikulise koostise ja peenosiste sisaldusemääramine Täitematerjalide terastikulise koostise ja peenosiste sisalduse määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Katse olemus seisneb materjali jaotamises mitmeks vähenevate mõõtmetega fraktsiooniks kasutades selleks sõelakomplekti. Katses kasutatav meetod on materjali pesemine ja kuivsõelumine. [2] Katse läbiviimiseks on vajalikeks töövahenditeks ventileeritav kuivatuskapp, katsesõelad (määratud standardis EVS-EN 933-2) ja sõelumismasin (Joonis 4), pesemisseade, laboratoorne kaal, pannid materjali kuivatamiseks ja kaalumiseks. [2] 14

16 Joonis 4. Katsesõelad sõelaraputis (autori foto) Vastavalt standardile EVS-EN on Eestis täitematerjalide katsetamisel kasutusel järgmise nimimõõduga katsesõelad: [3] 0,063 mm; 0,125 mm; 0,250 mm; 0,500 mm; 1mm; 2mm; 4mm; 8mm; 16mm; 31,5mm; 63mm; 125mm. 15

17 Lisaks baasreale kasutatakse vajadusel (lähtuvalt katsetatava materjali fraktsioonist) ka järgmisi katsesõelu nimimõõtudega [3]: 5 mm; 5,6 mm; 6 mm; 10 mm; 11,2 mm; 14 mm; 20 mm; 22,4 mm; 40 mm; 50 mm; 80 mm; 100 mm. Laborisse toodud katseproov vähendatakse vastavalt standardis EVS-EN määratud katsekoguseni. Seejärel materjal kuivatakse kuivatuskapis 110 C juures konstantse massini. Materjali kuivkaal fikseeritakse ning materjal kallatakse pesemisseadmes olevatel sõeltele. Pesemisseadme alumine sõel peab olema nimimõõduga 0,063 mm, selle peale asetatakse 1 mm kaitsesõel. Vajadusel võib kaitsesõelu lisada. Materjal pestakse vett katseproovile pihustades (Joonis 5), samaaegselt lülitatakse sisse pesemisseadme vibratsioonifunktsioon. 0,063mm sõela läbiv vesi ja materjaliosakesed juhitakse seadme põhjas oleva ava kaudu ära (soovitavalt settimispaaki). Kui materjal on puhas (veenduda, et materjalilt ärajuhitud vesi on läbipaistev), kallatakse kogu pesusõeltele jäänud materjal panni(de)le. Materjal kuivatakse kuivatuskapis 110 C juures konstantse massini, kaal fikseeritakse. Kui materjalile teostatakse kuivsõelumist (väikse tolmusisaldusega materjalide puhul), siis pesemise protsessi ei sooritata.[2] 16

18 Joonis 5. Katseproovi pesemine (autori foto) Materjal kallatakse sõelumisseadmes olevatele katsesõeltele. Oluline on jälgida, et seadmes olevad katsesõelad oleks õiges järjestuses, ülalt alla kahaneva nimimõõduga. Sõelasid ei tohi üle koormata. Seade lülitatakse sisse. Kui masin on programmi lõpetanud, kaalutakse igale sõelale jäänud materjali jääk eraldi ning tulemused fikseeritakse, kaasa arvatud 0,063 mm sõela läbinud materjal.[2] Tulemuste arvutamisel leitakse esmalt igale sõelale jäänud fraktsiooni massiprotsent proovi algkuivmassist. Seejärel arvutatakse iga sõela täisläbind J i protsentides valemiga (1) [2] (1) kus R i - sõelale jäänud materjali mass grammides; M 1 - materjali algkuivmass grammides. Proovi peenosiste sisalduse protsent f arvutatakse valemiga (2) [2] (2) kus M 1 - katseproovi kuivmass kg; M 2 P - 0,063 mm avaga sõelale jäänud materjali mass kg; - 0,063 mm sõela läbinud ja põhjale jäänud materjali mass kg. 17

19 Kui materjalile teostatakse kuivsõelumist, arvutatakse peenosiste sisaldus valemiga (3) [2] (3) Tulemused esitatakse graafikuna [2]. Terastikulise koostise leidmisel on oluline jälgida, et sõelasid üle ei koormataks. Selle vältimiseks jagatakse suured materjaliproovid mitmeks väiksemaks osaprooviks, mida kõiki täpselt samamoodi katsetatakse. Ülekoormamise peamiseks tagajärjeks on ebaõiged katsetulemused. Liiga suur kogus ühe fraktsiooniga materjali sõelal ummistab sõela avad ning takistab peenemat materjali sõela läbimast. Lisaks sellele võib liiga suur materjalikogus väiksemaid sõelu lõhkuda (eriti aktuaalne väikse nimimõõduga võrksõelte puhul). Sõelade puhastamiseks on soovitatav kasutada teras- ja nailonharjastega puhastusharjasid. Terasharjaga ei tohi puhastada alla 1 mm nimimõõduga katsesõelu kuna see võib sõela vigastada. Väga väikse nimimõõduga sõelu (näiteks 0,125 ja 0,063 mm) on soovitatav puhastada pehme pintsliga. Praktika on näidanud, et enamus laboratoorseid sõelaraputeid jäävad suure fraktsiooniga materjalide (sisaldavad osaksesi mõõduga üle 20mm) sõelumisel nõrgaks. Seetõttu tuleks suure nimimõõduga sõelte kasutamisel eelistada käsitsi sõelumist. Soovitatav on ka väiksema nimimõõduga sõelad pärast masina programmi lõppemist käsitsi vastava panni kohal üle raputada. Materjali kadu sõelumise käigus tuleb hoida minimaalne Tera kuju määramine ehk plaatsustegur Täitematerjalide terakuju määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Katse koosneb kahest järjestikusest sõelumisest. Kasutades ruutavaga, jagatakse katseproov ettenähtud fraktsioonideks d i /D i (Tabel 1). Iga katseproov sõelutakse seejärel omakorda vastavate piludega varbsõeltel. [4] 18

20 Tabel 1 Katsesõelad ja neile vastavad varbsõelad [4] Fraktsioonide d i /D i nimimõõtmed mm Varbsõela pilu laius mm 80/ / /63 31,5 40/ ,5/ /31, /25 12,5 16/ ,5/ /12,5 6,3 8/10 5 6,3/8 4 5/6,3 3,15 4/5 2,5 Lihtne viis fraktsioonile vastava varbsõela meeldejätmiseks on fraktsiooni ülemise mõõdu D i jagamine kahega, mis annab varbsõela pilu mõõdu. Katse läbiviimiseks on vajalikud tabelis 1 toodud nimimõõduga ruutavaga katsesõelad ja paralleelsete piludega varbsõelad (Joonis 6). Kuna esimene sõelumine järgib terakoostise määramise metoodikat, on lisaks tarvis kuivatuskappi, laboratoorset kaalu, panne ja pesemisseadet. [4] 19

21 Joonis 6. Varbsõelad (autori foto) Laborisse toodud katseproov vähendatakse vastavalt standardis EVS-EN määratud katsekoguseni. Materjal kuivatakse 110 C juures kuivatuskapis konstantse massini, jahutatakse ja materjali algkaal registreeritakse. Katseproov sõelutakse vastavalt EVS-EN metoodikale, kuid lisaks baasrea sõeltele peavad sõelatornis olema Tabelis 1 olevad ruutavaga sõelad. Iga fraktsioon kaalutakse ja säilitatakse eraldi. 4mm sõela läbinud ja 100mm sõelale jäänud materjal kaalutakse ja jäetakse kõrvale. [4] Iga saadud fraktsioon sõelutakse vastavalt tabel 1 toodud varbsõeltega. Kaalutakse igat varbsõela läbinud materjal. Järgnevalt arvutatakse katseproovi üldine plaatsustegur FI valemiga (4) [4] (4) kus M1 - fraktsioonide d i /D i terade masside summa g; M2 - varbsõela läbinud terade masside summa g. Saadud number ümardatakse täisarvuks [4]. Terakuju määramise käigus tehtud sõelumised on tarvis läbi viia eriti põhjalikult. Esmane sõelumine ruutavaga sõeltega vajab harilikult peale masinaga sõelumist ka täiendavat sõelte käsitsi raputamist, et sõelte läbindid oleks tõesed. Varbsõeltega sõelumine tehakse käsitsi. Varbsõeltega 20

22 sõelumisel tuleb vältida sõela ülekoormamist. Kui sõelutavat fraktsiooni on väga suur kogus, on soovitatav see sõeluda osade kaupa. Tera kuju on võimalik väljendada ka kujuteguriga, kuid see ei ole Eestis levinud Purustatud pindadega terade protsentuaalse sisalduse määramine Purustatud pindadega terade protsentuaalset sisaldust jämetäitematerjalis käsitleb katsestandard EVS-EN Selle katse käigus sorteeritakse jämetäitematerjali katseproov kahte gruppi: purustatud terad, sealhulgas täielikult purustatud terad; ümardunud terad, sealhulgas täielikult ümardunud terad. Katse teostamiseks on vaja ruutavadega sõelasid, panne, laboratoorset kaalu, kuivatuskappi ja sõelumisseadet. [5] Laborisse toodud katseproov vähendatakse vastavalt standardis EVS-EN määratud katsekoguseni. Materjal kuivatakse 110 C juures kuivatuskapis konstantse massini, jahutatakse ja materjali algkaal registreeritakse. Materjalist eraldatakse 4mm sõela läbinud ja 63mm sõelale jäänud osakesed. Seejärel jagatakse katseproov järgnevatesse fraktsioonidesse [5]: 4/8; 8/16; 16/32; 32/63. Seejärel sorteeritakse kõik fraktsioonid käsitsi nelja gruppi [5]: 1. Purustatud terad üle 50% purustatud pindu; 2. Täielikult purustatud terad üle 90% purustatud pindu; 3. Ümardunud terad üle 50% ümardunud pindu; 4. Täielikult ümardunud terad üle 90 % ümardunud pindu. Materjali pinna hindamine nõuab vilumust ning kannatlikkust. Kõik grupid kaalutakse, igal fraktsioonil arvutatakse eraldi välja vastava grupi protsent [5]. 21

23 Terade protsent C arvutatakse igas grupis valemiga (5) [5] (5) kus M c, r, tc ja tr - purustatud terade, ümardunud terade, täielikult purustatud terade ja täielikult ümardunud terade mass katseproovis grammides; M 1 - katseproovi mass grammides. Tulemused ümardatakse täisarvuks [5] Veesisalduse määramine täitematerjalis Veesisalduse määramist täitematerjalis käsitleb katsestandard EVS-EN Veesisalduse määramiseks laboritingimustes on vaja ventileeritavat kuivatuskappi, pahtlilabidat või spaatlit ja panne. Kui laborisse toodud proovi katsetamist kohe alustada ei ole võimalik, on tarvis ka õhukindlalt suletavat anumat, milles katseproovi kuni katse alustamiseni säilitada. [6] Laborisse toodud katseproov vähendatakse vastavalt standardile EVS-EN 932-2, kuid jälgitakse, et katsekogus ei oleks alla 1 kg. Katseproovi kaal registreeritakse ning proov laotatakse ühtlaselt katsepannile. Proov kuivatatakse kuivatuskapis 110 C juures konstantse massini. Enne kaalumist on vaja proov jahutada. [6] Veesisaldus w väljendub vee massina katseproovis ja see esitatakse kuiva katseproovi massiprotsendina valemiga (6) [6] (6) kus M 1 - katseproovi mass grammides; M 3 - kuivatatud katseproovi mass grammides. Katsestandardis on soovitatud kuivatuskapist tulnud proovi jahutada eksikaatoris. Praktikas jahutatakse proov madala õhuniiskusega ruumis toatemperatuuri juures. 22

24 Terade tiheduse ja veeimavuse määramine Täitematerjali terade tiheduse ja veeimavuse määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Katse eesmärgiks on kindlaks määrata täitematerjali terade näivtihedus ehk väljakuivatatud täitematerjali proovi massi ja selle vees hõivatava mahu suhe ning veeimavus ehk materjali imendunud vee mass protsentides. Seejuures hõlmab maht veele avatud, kuid mitte veele avatud terasiseste tühikute mahtu. [7] Terade tiheduse ja veeimavuse katsemetoodika valik sõltub katsetatava täitematerjali fraktsioonist. Traatkorvimeetod on sobilik 63 mm katsesõela läbinud ja 31,5 mm katsesõelale jäänud materjalile. Püknomeetrimeetod sobib 31,5 mm ruutsõela läbinud ja 4 mm katsesõelale jäänud täitematerjali katsetamiseks. Püknomeetrimeetodit kasutatakse ka 4 mm katsesõela läbinud ja 0,063 mm katsesõelale jäänud materjali katsetamisel, kuid katse käik on jämetäitematerjali katse käigust erinev. [7] Traatkorvimeetod Traatkorvimeetodil katsetamiseks on tarvis ruutavaga katsesõelu, spetsiaalset traatkorvi, laboratoorset kaalu koos vees kaalumise rakisega, veenõud ja kuivatuskappi. [7] Enne katsetamist tuleb proov ette valmistada. Materjal sõelutakse läbi 63 mm ja 31,5 mm katsesõela. 63 mm sõelale jäänud ning 31,5 mm katsesõela läbinud osakesed eemaldatakse. Peenosiste eemaldamiseks katseproov pestakse. Katseproov uputatakse traatkorvi abil veeanumasse, nii et korvi ülaserva kohal oleks vähemalt 50 mm veekiht. Katse käigus peab vee temperatuur olema 22 C (lubatud hälve ±3 C). Katseproovist õhu eemaldamiseks tõstetakse traatkorv veeanuma põhjast umbes 25 mm kõrgusele ning lastakse sel siis anuma põhja kukkuda. Kokku tehakse seda 25 korda. [7] Proov jäetakse 24 tunniks veeanumasse, mille järel proov koos korviga kaalutakse vees. Kaalumise hetkel registreeritakse vee temperatuur. Seejärel eemaldatakse korv koos materjaliga veest ning nõrutatakse mõne minuti. Proov kallatakse vettimavast materjalist rätikule. Tühi korv kaalutakse vees, enne eemaldatakse kaasatud õhk eelpoolkirjeldatud viisil. [7] Materjali pind kuivatatakse rätikuga ning lastakse materjalil ühekordse kihina õhu käes seista. Materjal on valmis kaalumiseks, kui selle terade pinnalt on nähtav veekiht kadunud, aga materjal 23

25 näib niiskena (materjal on tume, kuid ei läigi). Materjal kaalutakse. Seejärel asetatakse materjal kuivatuskappi ning kuivatatakse püsiva massina. Pärast materjali jahutamist see kaalutakse. [7] Registreeritud tulemuste põhjal on võimalik arvutada materjali terade näivtihedus ρ a (7), väljakuivatatud terade tihedus ρ rd (8), küllastunud pindkuivade terade tihedus ρ ssd (9) ja veeimavus pärast 24 tundi kestnud veesolekut WA 24 (10) [7] (7) (8) (9) (10) kus ρ w - vee tihedus massi M 2 määramisel megagrammides kuupmeetri kohta; M 1 M 2 M 3 M 4 - küllastunud pindkuiva materjali mass õhus grammides; - küllastunud katseproovi sisaldava korvi mass vees grammides; - tühja korvi mass vees grammides; - kuiva katseproovi mass õhus grammides. Püknomeetrimeetod 31,5 mm sõela läbinud ja 4 mm sõelale jäänud materjali katsetatakse püknomeetrimeetodil. Katse läbiviimiseks on vaja kalibreeritud püknomeetrit (koosneb ml klaaskolvist ja sellele sobituvast lehtrist), laboratoorset kaalu, veevanni, ruutavaga katsesõelasid (4 mm kuni 31,5 mm, sõelad valitakse vastavalt katsetatava materjali fraktsioonile) ja kuivatuskappi. [7] Katseproov valmistatakse katsesõelasid kasutades ette. Eemaldatakse materjali fraktsiooni alumise nimimõõduga sõela läbinud ja ülemise nimimõõduga sõelale jäänud materjal. Katses kasutatav 24

26 materjal pestakse, et eemaldada peenosised. Katseproov pannakse püknomeetrisse, milles on 22 C vesi. Õhu eemaldamiseks pööratakse ja raputatakse püknomeetrit ettevaatlikult, seejärel asetatakse püknomeeter 24 tunniks veevanni, kus proovi hoitakse temperatuuril 22 C. [7] Seejärel täidetakse püknomeeter kuni servani veega, selle välispind kuivatatakse ning kaalutakse. Kaalumise hetkel on vaja ka registreerida püknomeetris oleva vee temperatuur. Täitematerjal nõrutatakse ning asetatakse vettimavale alusele. [7] Materjali pind kuivatatakse rätikuga ning lastakse materjalil ühekordse kihina õhu käes seista. Materjal on valmis kaalumiseks, kui selle terade pinnalt on nähtav veekiht kadunud, aga materjal näib niiskena (materjal on tume, kuid ei läigi). Materjal kaalutakse. Seejärel asetatakse materjal kuivatuskappi ning kuivatatakse püsiva massina. Pärast materjali jahutamist see kaalutakse. [7] Kui katses kasutatud püknomeeter ei olnud eelnevalt kalibreeritud, saab selle mahu määrata kaaludes servani veega täidetud püknomeetrit [7]. Registreeritud tulemuste põhjal on võimalik arvutada materjali terade näivtihedus ρ a (11), väljakuivatatud terade tihedus ρ rd (12), küllastunud pindkuivade terade tihedus ρ ssd (13) ja veeimavus pärast 24 tundi kestnud veesolekut WA 24 (14) [7] (11) (12) (13) (14) kus ρ w - vee tihedus massi M 2 määramisel Mg/m 3 ; M 1 - küllastunud pindkuiva materjali mass õhus grammides; 25

27 M 2 M 3 M 4 - küllastunud katseproovi ja vett sisaldava püknomeetri mass grammides; - ainult veega täidetud püknomeetri mass grammides; - kuiva katseproovi mass õhus grammides. 4 mm katsesõela läbinud ja 0,063 mm katsesõelale jäänud materjali katsetamine püknomeetrimeetodil ei erine väga palju eelnevalt kirjeldatud 4 kuni 31,5 mm materjali katsetamisest. Põhiline erinevus seisneb materjali pindkuivade terade tiheduse määramisel. Katse läbiviimiseks on vaja kalibreeritud püknomeetrit (koosneb ml klaaskolvist ja sellele sobituvast lehtrist), laboratoorset kaalu, veevanni, ruutavaga katsesõelasid (4 mm kuni 0,063 mm), panni materjali kuivatamiseks, fööni (võib asendada kuumaõhupüstoli või elektrilise soojendusplaadiga) ning koonilist metallvormi koos tambitsaga. [7] Kuni materjali pindkuiva terade tiheduse määramiseni toimitakse analoogselt 4 kuni 31,5 mm materjali katsetamisega. Seejärel laotatakse materjal alusele (selleks sobib püstiste servadega kuivatuspann) ning alustatakse materjali pinnal oleva vee aurustamist. Selleks suunatakse materjalile nõrk sooja õhu vool ning segatakse materjali aeg-ajalt. Et hinnata materjali pindkuiva oleku saavutamist, puistatakse osa materjalist koonilisse metallvormi ning sooritatakse tambitsaga 25 lööki materjali pinnale. Materjali olekut hinnatakse pärast metallkoonuse eemaldamist selle põhjal, kuidas liivakoonus variseb (Joonis 7) [7] Joonis 7. Täitematerjali oleku hindamine liivakoonuse põhjal [7] Pindkuiva oleku saavutamisel materjal kaalutakse. Seejärel asetatakse materjal kuivatuskappi ning kuivatatakse püsiva massina. Pärast materjali jahutamist see kaalutakse. [7] 26

28 Registreeritud tulemuste põhjal on võimalik arvutada materjali terade näivtihedus ρ a (valem 11), väljakuivatatud terade tihedus ρ rd (valem 12) küllastunud pindkuivade terade tihedus ρ ssd (valem 13) ja veeimavus pärast 24 tundi kestnud veesolekut WA 24 (valem 14) [7]. Katsestandardis on materjali pindkuiva oleku leidmisel kirjeldatud materjali kuivatamist sooja õhu voolus. Praktikas on see väga aeganõudev ning keeruline protseduur, kuna valitseb suur oht materjali osakeste minemapuhumise näol. Seetõttu on lihtsam kasutada materjali pinnalt vee aurustamiseks soojendusega elektriplaati (näiteks ühe rauaga elektripliiti). Materjali tuleb sel juhul pidevalt segada ja aeg-ajalt hinnata materjali olekut koonuse varisemise põhjal Purunemiskindluse määramine Los Angelese katsega Täitematerjali purunemiskindluse määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Los Angelese katse on põhimeetod jämetäitematerjalide purunemiskindluse määramiseks [8]. Katse läbiviimiseks on vaja ventileeritavat kuivatuskappi, laboratoorset kaalu, Los Angelese katseseadet (Joonis 8) koos kuulidega, ruutavaga katsesõelu, sõelaraputit, pesemisseadet ja panne materjali jaoks. [8] Joonis 8. Los Angelese katseseade (autori foto) Peamine fraktsioon, mida katsetatakse, on mm, mida on omakorda võimalik sõltuvalt kesksõela valikust jagada fraktsioonidesse 10-11,2 mm ja 11,2-14 mm või alternatiivina 10 12,5 mm ja 12,5 14 mm. Kahest fraktsioonist moodustatakse katseproov massiga 5000 g. Peenemate täitematerjalide katsetamiseks on võimalik kasutada alternatiivfraktsioone. Jämedate täitematerjalide (näiteks fraktsioon mm) puhul võib materjali enne katsetamist purustada 27

29 väiksemateks fraktsioonideks. Tabelis 2 on toodud kõik katsefraktsioonid ning neile vastavad kuultäite andmed. [8] Tabel 2 Katsefraktsioonid Los Angelese katsel [8] Materjali fraktsioon, Kesksõela läbind, Kuultäite mass, Kesksõel, mm Kuulide arv mm % g 4-6, , , , , , * 22, *kasutatakse taaskasutatava 16/32 mm täitematerjali puhul vastavalt EVS-EN lisale G. Valmissõelutud fraktsioonid pestakse vastavalt standardile EVS-EN ja kuivatatakse ahjus. Materjalil lastakse jahtuda ning vastavalt tabelile 2 moodustatakse 5000 g katseproov. Nii katseproovi kui kasutatava kuultäite mass registreeritakse. Esmalt asetatakse Los Angelese seadmesse kuultäide ning seejärel katseproov. Selline järjekord on oluline, kuna vastupidise järjekorra puhul võib kuultäide põhjustada täitematerjali purunemist juba trumlisse kallamisel. Trummel suletakse ning proovi ning kuultäidet pööritatakse trumlis kuni 500 pöördeni. Trummel tühjendatakse ning kuultäide eraldatakse materjalist. Katseproov pestakse 1,6 mm sõela kasutades vastavalt standardile EVS-EN Materjal kuivatatakse ahjus ning jahutatakse. Katseproov sõelutakse sõelatornis, mille alumiseks sõelaks on 1,6 mm ruutavadega katsesõel. Kõikidele katsesõeltele jäänud materjali jäägid kaalutakse. [8] Los Angelese tegur LA arvutatakse valemiga (15) [8] (15) kus m - 1,6 mm ja suuremate ruutavadega sõelte jääkide summa grammides. 28

30 Kulumiskindluse määramine. Põhjamaade katse Põhjamaade katsega (tuntud ka kui Nordic katse) täitematerjali kulumiskindluse määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Katse läbiviimiseks on tarvis Nordic seadet (Joonis 9) koos trumli(te) ja kuulidega, laboratoorset kaalu, ventileeritavat kuivatuskappi, 2l mõõtenõud, ruutavaga katsesõelu, sõelaraputit, magnetit ja pesemisseadet. [9] Joonis 9. Nordic seade koos trumlitega (autori foto) Peamine täitematerjali fraktsioon, millele katset teostatakse, on 11,2 16 mm, kuid võimalik on ka katsetada 8 11,2 mm alternatiivfraktsiooni. Enne katse läbiviimist on vaja teada materjali kuivatatud osakeste tihedust, mis leitakse katsestandardi EVS-EN lisa A kohaselt. [9] Laborisse toodud proov sõelutakse töödeldava niiskuse juures (liigne niiskus on võimalik eemaldada kuivatuskapis) katsesõelte abil sobivateks katsefraktsioonideks. Katsefraktsioon jagatakse omakorda kesksõela abil kaheks alamfraktsiooniks. Katsefraktsioonid koos kesksõela ja katses kasutatava kuultäite massiga on toodud Tabelis 3. [9] 29

31 Tabel 3 Põhjamaade katse parameetrid [3] Katsetatav fraktsioon Kesksõel, mm Kesksõela läbind, % Kuultäite mass, g 8-11, , Materjali on vaja piisavalt palju, et saada kokku kaks osaproovi. Ühe osaproovi mass M 1 grammides arvutatakse valemiga (16) [9] (16) kus ρ p - kuivatatud osakeste tihedus Mg/m3, määratud vastavalt EVS-EN lisale A. Väljasõelutud fraktsioonid pestakse standardi EVS-EN kohaselt ning kuivatakse eraldiseisvalt 110 C juures kuivatuskapis. Materjal jahutatakse toatemperatuurini ning vastavalt tabelile 1 segatakse kokku kaks üksikproovi, mille massid registreeritakse. Lisaks kirjutatakse üles kummagi üksikproovi katsetamisel kasutatava kuultäite mass. [9] Esmalt asetatakse trumlisse kuultäide, seejärel katsetatav materjal ning viimasena 2 liitrit vett. Trummel suletakse ja asetatakse masinasse. Masina abil sooritatakse trumlile 5400 pööret. Samamoodi toimitakse teise üksikproovi puhul. Olenevalt masina spetsifikatsioonist (mitu trumlit on võimalik korraga seadmesse asetada) võib osutuda võimalikuks üksikproovide katsetamine üheaegselt. [9] Peale trumlite pööritamist masinas tühjendatakse trumlid pannidele või ämbritesse, trumli seintel olev materjal loputatakse vee abil samuti vastava üksikproovi hulka. Kumbki osaproov pestakse pesemisseadmel 2 mm sõela abil. Pesemise ajal eemaldatakse materjalist magneti abil kuultäide. Pestud üksikproovid kuivatatakse 110 C juures. Pärast kuivatamist ja jahutamist sõelutakse kumbki osaproov vastavalt standardile EVS-EN mm suurema mõõduga terade massid sõeltel registreeritakse. Põhjamaade katse kulumiskindluse väärtused A n kummalgi üksikproovl arvutatakse valemiga (17) [9] 30

32 (17) kus M 1 - üksikkatseproovi algkuivmass grammides; M 2 - suurema kui 2 mm läbimõõduga terade kuivmass pärast kulutamist grammides. Lõpptulemus saadaks kahe üksikproovi tulemuse keskmise väärtuse leidmisel Proctor-teim Täitematerjali kuivtiheduse ja veesisalduse määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Proctor-teim võimaldab hinnata segu tihedust ja annab seose materjali kuivtiheduse ja materjali veesisalduse vahel. Katsemeetodit on võimalik rakendada nii hüdrauliliselt seotud kui ka sidumata segude puhul. [10] Vajalikud seadmed katse läbiviimiseks on Proctor-tihendaja (Joonis 10) haamriga (haamri mass oleneb katsetatava materjali fraktsioonist), proctori vorm (vormi mõõtmed olenevad katsetatava materjali fraktsioonist)koos krae ja alusplaadiga (Joonis 11), laboratoorne kaal, kuivatuskapp, ruutavaga katsesõelad, õhukindlalt suletavad segamisnõud, kuivatusnõud ning sirge servaga metallkellu. [10] Joonis 10. Kaasaegne Proctor-tihendaja (autori foto) 31

33 Joonis 11. Proctori vormid A ja B (autori foto) Proctori vorme on kolme läbimõõduga. Vormi valik sõltub katsetatava materjali fraktsioonist, nõutud on, et vormi diameeter oleks katsetatava materjali ülemisest nimimõõdust D vähemalt neli korda suurem. Erinevate Proctori vormide mõõtmed on toodud Tabelis 4. [10] Tabel 4 Proctori vormide mõõtmed [10] Proctori vorm Diameeter, mm Kõrgus, mm A 100,0 120,0 B 150,0 120,0 C 250,0 200,0 Proovi kogus ja katsevormi suurus valitakse vastavalt Tabelile 5 [10]. Tabel 5 Proovide ettevalmistusmeetodite kokkuvõte [10] Katsesõela läbimise protsent 16 mm 31,5 mm 63 mm Proovi mass, kg Proctori vorm A 40 B 75 kuni B < kuni B - < kuni C 32

34 Kasutatava vormi valikust sõltuvad ka ülejäänud katse läbiviimse parameetrid. Võimalikud kombinatsioonid on toodud Tabelis 6. Modifitseeritud Proctor-teimi siinkohal ei käsitleta. [10] Tabel 6 Proctor-teimi kokkuvõte [10] Katse parameeter Ühik Proctori vorm A B C Haamri mass kg 2,5 2,5 15,0 Haamri diameeter mm ,0 Langemiskõrgus mm Kihtide arv Löökide arv kihi kohta Laborisse toodud katseproov kuivatatakse 110 C juures. Materjal jagatakse vähemalt viieks osaprooviks, mille suurus sõltub materjalist ja kasutatavast vormist. Osaproovid segatakse kokku erinevate erinevate veekogustega. Lisatavad veekogused tuleb valida kogemuslikult, veesisalduse intervall võiks osaproovidel olla 1-2%. Veega kokku segatud osaproovid jäetakse umbes tunniks õhukindlalt seisma. Enne katsetamist segatakse osaproovid veel kord läbi. [10] Kasutatava Proctori vormi mass alusplaadiga ja ilma kraeta peab olema enne katsetamist registreeritud. Seejärel asetatakse vormile krae. Materjali lisatakse vormi kihtide kaupa, tihendades igat kihti ettenähtud arvu löökidega. Pärast viimase kihi tihendamist ja krae eemaldamist peab tihendatud materjali kiht ulatuma üle vormi serva, kuid mitte rohkem kui 1 cm. Sirge servaga metallkellut (või muud sirge servaga metallvahendit) kasutades lõigatakse materjal vormi ülaservaga tasaseks. Tekkinud tühimikud materjali pealispinnas täidetakse peenmaterjaliga (Joonis 12). [10] 33

35 Joonis 12. Tihendatud materjal Proctori vormis (autori foto) Vorm koos alusplaadi ja materjaliga kaalutakse. Vorm tühjendatakse ning vormis olnud materjalist võetakse niiskusproov, mille mass enne ja pärast kuivatamist registreeritakse. Protseduuri korratakse kõigi osaproovidega. [10] Tulemuste põhjal arvutatakse iga osaproovi mahumass ρ megagrammides kuupmeetri kohta valemiga (18) [10] (18) kus m 1 - vormi ja alusplaadi mass grammides; m 2 V - vormi, alusplaadi ja tihendatud materjali mass grammides; - vormi siseruumala milliliitrites. Seejärel arvutatakse iga osaproovi kuivtihedus ρ d valemiga (19) [10] (19) kus w - osaproovi veesisaldus protsentides. Tulemuste põhjal joonistatakse graafik, millelt määratakse materjali optimaalne veesisaldus ja maksimaalne kuivtihedus. Graafiku joon peab punkte läbima sujuvalt. 34

36 Filtratsioonimooduli määramine Filtratsioonimooduli määramist käsitleb katsestandard EVS Filtratsioonimooduliks nimetatakse vee äravoolu kiiruse ja hüdraulilise gradiendi suhet veega küllastunud pinnases. EVS kohaselt määratakse filtratsioonimoodulit materjali optimaalse niiskuse ja sellele vastava maksimaalse tiheduse juures. [11] Filtratsioonimooduli määramise katse koosneb kolmest osast: materjali terastikulise koostise määramine vastavalt standardile EVS-EN 933-1:2012, optimaalse niiskuse ja maksimaalse kuivtiheduse määramine Proctor-teimiga vastavalt standardile EVS-EN ning filtratsioonimooduli määramine vastavalt standardile EVS [11] Katse läbiviimiseks on vaja filtratsioonimooduli määramise katseseadet ja tihendushaamrit (Joonis 13), laboratoorset kaalu, ruutavaga katsesõelu, veeanumat või veealust, nuga, termomeetrit, stopperit, õhukindlalt suletavaid segamisnõusid ja ämbrit või muud sarnast anumat proovide veega küllastumiseks. Filtratsioonimooduli katseseadmeid ehk filtratsioonitorusid võiks ühe katse läbiviimiseks olla vähemalt 3, kuna katse sooritatakse kolmele osaproovile. Torude mahud peaksid olema eelnevalt teada (arvutatakse läbimõõdu ja kõrguse abil). [11] Joonis 13. Filtratsioonimooduli määramise katseseade ja tihendushaamer (autori foto) 35

37 Laborisse toodud materjal jagatakse kaheks osaprooviks, millest ühele määratakse terastikuline koostis. Teine osaproov sõelutakse 4 mm ruutavaga katsesõela abil ning võetakse sõelutud materjalist piisav kogus Proctor-teimi jaoks. Ülejäänud 4 mm sõela läbinud materjal jääb filtratsioonimooduli määramiseks. [11] Pärast terastikulise koostise määramist ning Proctor-teimiga fraktsioonile 0-4 mm optimaalse niiskuse ja maksimaalse kuivtiheduse määramist segatakse ülejäänud materjalist kolm osaproovi vajaliku koguse veega, et viia need Proctor-teimiga määratud optimaalse niiskuse juurde ning jäetakse vähemalt pooleks tunniks õhukindlalt seisma. Seejärel alustatakse katseseadmete täitmist. Materjali tihendatakse kolmes kihis kasutades tihendushaamrit, igale kihile sooritatakse 40 lööki. Enne uue kihi lisamist kobestatakse eelnevat kihti noaga 1-2 mm sügavuselt. Eesmärgiks on tihendada katseseadmesse 10 cm paksune materjalisammas. Tihendamise järel mõõdetakse ja registreeritakse materjali pealispinna ja katseseadme ülaserva vaheline kaugus, mille põhjal saab arvutada materjali täpse kõrguse silindris. Samuti registreeritakse torusse tihendatud materjali kaal. Materjali jäägist võetakse niiskusproov. Protseduuri korratakse kõigi osaproovide puhul. [11] Tihendatud materjaliga täidetud katseseadmed asetatakse veeämbrisse küllastuma. Torud on soovitatav vette asetada raputava liigutusega, et vältida õhu jäämist seadme alla. Veetase ämbris peaks ulatuma üle tihendatud materjali pealispinna, kuid mitte üle filtratsioonitoru serva. Veega küllastunud filtratsioonitorud (vesi on kerkinud materjali pinnale) asetatakse olenevalt prognoositavast läbijooksu kiirusest kas veealusele või veeanumasse. Veeanumat (gradient 1) kasutatakse hästifiltreerivate materjalide, veealust (gradient 2) aga aeglase läbijooksuga materjalide puhul. Veeanuma kõrgus peab olema selline, et anumasse asetatud filtratsioonitoru piesomeetri ülemise mõõtjoone ja anuma serva kõrguste vahe on 100 mm. Veealuse kõrgus oleneb filtratsioonitoru talla paksusest, veealuse serv peab olema sama kõrge, kui on talla ülemine serv. [11] Valik veeanuma ja veealuse vahel tuleb teha kogemuslikult. Lähtuda saab nii materjali tolmusisaldusest kui ka Proctor-teimiga määratud kuivtihedusest. Tolmused ja suure tihedusega materjalid on üldjuhul kehvema läbijooksuga ning nende puhul tuleks eelistada veealust. Hea võimalus läbijooksu kiiruse prognoosimiseks on ka katseseadmesse tihendatud materjali veega küllastumise kiirus ämbris. Katseseade asetatakse veega täidetud veeanumasse või -alusele. Siinkohal on samuti vaja jälgida, et seadme alla ei jääks õhku. Seejärel täidetaks filtratsioonitoru veega kuni veetase jõuab veidi üle 36

38 seadmel oleva piesomeetri ülemise mõõtejooneni. Stopper käivitatakse, kui veetase on mõõtejoone kohal. Mõõdetakse ja registreeritakse aeg, mis kulub veetaseme langemiseks 5 cm võrra (alternatiivina on võimalik mõõta 3 cm langust, eelkõige halvasti filtreerivate materjalide puhul). Protsessi korratakse (mõõdetakse aeg teist korda). Sama tehakse ka teiste osaproovidega. Katse läbiviimise ajal on vaja registreerida kasutatava vee temperatuur. [11] Arvutatakse materjali kuivtihedus katseseadmes ρ di valemiga (20)[11] (20) kus m 1 - proovi mass katseseadmes grammides V - proovi ruumala katsesilindris kuupsentimeetrites; w x - proovis kasutatud materjali niiskusesisaldus protsentides. Osaproovi filtratsioonimoodul K 10 arvutatakse valemiga (21) [11] (21) kus K 10 - filtratsioonimoodul taandatuna vee temperatuurile 10 C m/ööp; h - materjali kõrgus torus cm; S - piesomeetri skaalalugem mõõtmise algusest lõpuni cm; H 0 - veetaseme kõrgus piesomeetri nullist kuni veeanuma või aluse servani cm; Φ - ühikuta koefitsient, mis määratakse EVS :2013 lisas A; t - veetaseme alanemise aeg sekundites; T - temperatuuri parandustegur, arvutatakse T= 0,7 + 0,03 T f, kus T f on katses kasutatava vee temperatuur. Enne katsestandardi EVS kasutuselevõttu oli filtratsioonimooduli määramisel laialdaselt levinud Sojuzdornii meetod. Sojuzdornii meetodil katse läbiviimiseks kasutatakse sama katseseadet, mis EVS puhul. Põhilisteks erinevusteks nende kahe meetodi vahel on see, et Sojuzdornii meetodi puhul ei määrata materjalile eelnevalt terastikulist koostist ega optimaalset niiskust ja maksimaalset kuivtihedust. Materjali katsetatakse 5% niiskuse juures. Katsetatav fraktsioon on 0/5, mis on saadud materjali sõelumisel standardile GOST vastava ümmarguste avadega sõelaga. Sojuzdornii meetodit kasutatakse filtratsioonimooduli määramiseks käesoleval ajal enamasti vaid tellijaga kokkuleppel. 37

39 2.3. Asfaltsegude katsetamine Asfaltsegu lahustuva sideaine sisalduse ja terastikulise koostise määramine Asfaltsegu lahustuva sideaine sisalduse ja terastikulise koostise määramist käsitlevad vastavalt katsestandardid EVS-EN ja EVS-EN Sideaine eraldamiseks viiakse katse lävi ekstraheerimisseadmes ehk ekstraktoris (Joonis 14). Ekstraktor võib olla mehaanilne, poolautomaatne või täisautomaatne. Peamiselt kasutatakse lahustina metüleenkloriidi, mis peseb bituumensideaine asfaltsegust välja. Pesu käigus eraldatakse segust ka 0,063 mm sõela läbiv materjal, mis kogutakse filterpaberile. [12] Joonis 14. Kaasaegne ekstraktor (autori foto) Katse läbiviimiseks on vaja ekstaheerimisseadet, laboratoorset kaalu, ruutavaga katsesõelu, sõelumismasinat. [12] Laborisse toodud seguproov vähendatakse vajaliku katsekoguseni. Proovi algkaal registreeritakse ning materjal asetatakse seadmesse. Pärast pesu metüleenkloriidiga materjal kuivatakse ning kaalutakse mineraalmaterjal ja filterpaberile kogutud peenosis. Proovi algkaalu ning pesu käigus eraldatud täitematerjali ja peenosise kaalude vahe järgi arvutatakse välja sideaine mass katseproovis ning selle sisaldus protsentides. [13] 38

40 Edasi määratakse proovis olnud täitematerjali mass, kasutades selleks ruutavaga katsesõelasid ja sõelumisseadet. Iga katsesõela jääk kaalutakse ja registreeritakse. Filterpaberile jäänud materjali mass liidetakse 0,063 mm sõela läbinud materjali massile. [13] Asfaltsegude ekstraheerimiseks kasutatakse tänapäeval valdavalt pool- ja täisautomaatseid ekstraktorseadmeid. Mõnel pool on veel kasutusel ka nn vana tüüpi ilma automaatikata ekstraktorid (Joonis 15), paraku on nende tööjõudlus väike ning nõuab käsitsejalt head vilumust. Toodetakse ka põletusmeetodil toimivaid ekstraheerimisseadmeid, kuid Eestis pole need laialdast kasutust leidnud. Joonis 15. Vana tüüpi automaatikata ekstraktor (autori foto) Asfaltsegust proovikehade valmistamine lööktihendajaga Asfaltsegust proovikehade valmistamist lööktihendajaga käsitleb katsestandard EVS-EN Asfaltsegust proovikehasid (Joonis 16) kasutatakse asfaltsegu mahumassi, poorsusnäitajate, Marshalli näitajate ja veepüsivuse määramisel ning asfaltsegu kulumiskindluse määramisel (Prall). 39

41 Joonis 16. Asfaltsegust proovikeha (autori foto) Proovikehade valmistamiseks on vaja lööktihendajat, proovikeha vormi koos aluse ja kraega, ventileeritavat ahju, laborikaalu ja seadet proovikeha vormist väljasurumiseks. Lisaks on tarvis abivahendeid asfaltsegu töötlemiseks ja vormi kallamiseks.[14] Eelkuumutatud asfaltsegust võetakse ligilähedane kogus, mis tagab, et proovikeha kõrgus jääb pärast tihendamist vahemikku mm. Vastav segukogus kuumutatakse ahjus tihendamistemperatuurini, mis sõltub kasutatud bituumeni nargist. Teebituumeni 70/100 puhul on segu tihendamistemperatuur 145 C. Temperatuuri valikul lähtutakse standardist EVS-EN Enne tihendamise alustamist on tihendaja tald vaja üles soojendada, et vältida segu kinnijäämist talla külge.[14] Eelnevalt valmiskaalutud ja ahjus tihendamistemperatuurini viidud segukogus kallatakse vormi ning sooritatakse vajalik arv lööke (sõltuvalt sellest, millise katse jaoks proovikehasid valmistatakse, on löökide arv 35, 50 või 75) ning pööratakse vorm tihendajas ringi. Sooritatakse teine seeria lööke. Proovikeha asetatakse koos vormiga jahtuma, vorm eemaldatakse kui proovikeha temperatuur on 40 C. Seejärel jäetakse proovikehad toatemperatuurile jahtuma.[14] Selle katse puhul sõltub õige proovikoguse valik labori tehniku kogemustest. Soovitatav on peale esimese proovikeha tihendamist selle kõrgus üle mõõta ja vajadusel tihendatava segu kogust korrigeerida, et valmis proovikeha kõrgus jääks nõutud vahemikku. Et vältida segu kleepumist vormi põhja ja tihendaja talla külge on otstarbeks kasutada tihendamise ajal silikoonpaberist või muust analoogsete omadustega õhukesest materjalist (filterpaber, kriidipaber) kettaid. 40

42 Näiva erimassi määramine hüdrostaatilise protseduuriga Asfaltsegu näiva erimassi määramist hüdrostaatilise protseduuriga käsitleb katsestandard EVS-EN Katse läbiviimiseks on vaja anumat, mille saab asetada nii vaakumseadmesse kui vees kaalumise rakisesse, termomeetrit, laborikaalu koos vees kaalumise rakisega, kuivatuskappi, vaakumseadet (pumbaga) ja abivahendeid segu töötlemiseks. Vajalik on ka destilleeritud vesi. [15] Katsetatava materjali kogus sõltub segus oleva täitematerjali suurimate osakeste terasuurusest. Vajalik katsekogus on 50 korda suurem suurimate osakeste terasuurusest. Katseproov kuivatatakse ahjus 110 C juures ning seejärel kobestatakse segu jämedateks osisteks ja aglomeraatideks. Segul lastakse jahtuda, seda aeg-ajalt kobestades.[15] Katses kasutatav anum kaalutakse esmalt õhus, seejärel vette asetatuna rakisel. Massid registreeritakse. Tööd alustatakse kuiva anumaga ning kaalutakse see uuesti koos sinna lisatud seguga. Seejärel kaetakse katseproov anumas destilleeritud veega vähemalt 1 cm paksuselt. Anum asetatakse vaakumseadmesse ning lastakse sel töötada 15 minutit. Seejärel eemaldatakse anum vaakumist ning asetatakse pooleks tunniks veevanni, et viia veetemperatuurid ühtlaseks. Anum koos katseprooviga kaalutakse vees. Mass registreeritakse. termomeetriga mõõdetakse vee temperatuur. [15] Enne erimassi arvutamist leitakse vee tihedus ρ w megagrammides kuupmeetri kohta kasutades selleks valemit (22) [15] (22) kus t - vee temperatuur kraadides. Asfaltsegu näiv erimass ρ mh megagrammides kuupmeetri kohta arvutatakse valemiga (23) [15] (23) kus m 1 - tühja anuma kaal kuivalt õhus grammides; m 2 m 3 - tühja anuma kaal vees grammides; - anuma ja katseproovi kaal õhus grammides; 41

43 m 4 - anuma ja katseproovi kaal vees grammides Asfaltsegu mahumassi määramine Asfaltsegu mahumassi määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Käesolevas töös käsitleme mahumassi määramist immutatud ja kuivatatud pinna protseduuri kui levinuimat mahumassi määramise meetodit. Katse läbiviimiseks on vaja laboratoorset kaalu koos rakisega, mis võimaldav proovikehasid vees kaaluda, veevanni, termomeetrit ja niisket (soovitatavalt seemisnahkset) lappi. Veevanni põhjas peab olema rest, mis tagab vee vaba liikumise proovikeha ümber. [16] Asfaltsegu mahumassi määramiseks valmistatakse proovikeha vastavalt standardile EVS-EN Kuiv proovikeha kaalutakse esmalt õhus, selle mass registreeritakse. Seejärel astetakse proovikeha 30 minutiks veevanni, milles oleva vee temperatuur fikseeritakse. Proovikeha kaalutakse vastava rakise abil vees, vastav mass registreeritakse. Niiske lapi abil eemaldatakse kergelt pühkides proovikeha pinnalt vesi ning kaalutakse see uuesti õhus. Vee eemaldamisel tuleb pöörata tähelepanu sellele, et vett proovikeha pooridest välja ei tõmmataks. Mass registreeritakse.[16] Enne mahumassi arvutamist leitakse vee tihedus ρ w megagrammides kuupmeetri kohta kasutades selleks valemit (24) [16] (24) kus t - vee temperatuur megagrammides kuupmeetri kohta. Järgnevalt on võimalik valemiga (25) välja arvutada proovikeha mahumass ρ bssd megagrammides kuupmeetri kohta [16] (25) kus m 1 - kuiva proovikeha mass õhus grammides; m 2 m 3 - proovikeha mass vees grammides; - immutatud ja pindkuiva proovikeha mass õhus grammides. 42

44 Sama katsemeetodiga on võimalik määrata ka asfaltkattest puuritud puurkehade mahumassi [16] Asfaltsegust proovikehade poorsusomadused Asfaltsegust proovikehade poorsusomaduste määramist käsitleb katsestandard EVS-EN Asfaltsegust proovikehadele määratud erimassi ja mahumassi alusel saab arvutada kolme poorsusomadust [17]: jäävpoorsus; skeletipoorsus; pooride täidetus bituumeniga. Jäävpoorsus V m arvutatakse valemiga (26) [17] (26) kus ρ m - segu näiv erimass kilogrammides kuupmeetri kohta; ρ b - proovikeha mahumass kilogrammides kuupmeetri kohta. Skeletipoorsus VMA arvutatakse valemiga (27) [17] (27) kus B - proovikeha sideainesisaldus massiprotsendina (täpsus 0,1%); ρ B - sideaine tihedus kilogrammides kuupmeetri kohta. Pooride täidetus bituumeniga VFB arvutatakse valemiga (28) [17] (28) Samu arvutusi saab rakendada ka puurkehade poorsusomaduste arvutamisel [17]. 43

45 Täitematerjali ja bituumensideaine vahelise nakke määramine rullpudeli meetodiga Nakke määramist rullpudeli meetodiga käsitleb katsestandard EVS-EN Täitematerjali ja bituumensideaine vaheline nake on täitematerjali tihendamata osakeste sideainega kaetuse aste pärast mehaanilist vees segamist, mis määratakse visuaalselt. [18] Vastavalt standardile EN sõelutud materjal sõelutakse fraktsiooni 5,6/8mm, 8/11,2mm või 6,3/10 mm ning pestakse, kuivatatakse ja segatakse bituumeniga kuni ühtlase kattumiseni. Saadud katseproov jaotatakse kolmeks osaprooviks, iga osaproov pannakse koos veega eraldi pudelisse ning asetatakse pööritamisseadmesse (Joonis 3). Esmane visuaalne hindamine viiakse pärast 6 h kestnud pööritamist, teine hindamine pärast 24 h kestnud pööritamist. [18] Katse läbiviimiseks on vaja ruutavadega katsesõelu, ventileeritavat kuumutuskappi, laboratoorset kaalu, metallnõud sideaine kuumutamiseks, abivahendeid katseproovi segamiseks (spaatlid, metallvardad), katsepudeleid (3tk), kummitoruga klaaspulkasid, pööritusmasinat ja külmikut. Katses kasutatav vesi peab destilleeritud. Bituumensideaine lisandid segatakse bituumeni hulka vahetult enne sideaine ja täitematerjali kokkusegamist. Materjali segamisel ja puistamisel on otstarbekas kasutada silikoonpaberit segamisnõude ja tööpindade kaitsmiseks. [18] Laborisse toodud täitematerjali proov sõelutakse soovitud fraktsiooni, pestakse ning kuivatakse püsiva massini. Pärast kuivatamist pannakse 510g täitematerjali segamisnõusse. Soovitatav on segamisnõu katta silikoonpaberiga, et vältida segamise käigus sideaine kaotsiminekut ning lihtsustada hilisemat töövahendite puhastamist. Bituumen soojendatakse metallnõuga kuumutuskapis, vajadusel lisatakse nakkeparandajat või muid lisandeid. Täitematerjal ja bituumen tuleb enne kokkusegamist kuumutada õige segamistemperatuurini, mis oleneb bituumeni margist. Enimlevinud teebituumeni penetratsiooniga 70/100 segamistemperatuur on C. Lisatava bituumeni kogus sõltub täitematerjali fraktsioonist ja tihedusest. Täitematerjali tiheduse põhjal korrigeeritakse lisatava bituumeni kogust, seetõttu on enne katse alustamist vaja teada täitematerjali kuivtihedust. [18] Sideaine ja täitematerjal segatakse kokku ning kui kogu täitematerjal on bituumeniga kaetud, puistatakse materjal tööpinnale laiali laotatud silikoonpaberile. Oluline on, et kivid ei puutuks üksteisega kokku. Materjalil lastakse jahtuda 12 kuni 64 tundi. Seejärel täidetakse katsepudelid pooles mahus külmikus jahutatud destilleeritud veega (5±2 C) ning lisatakse igasse pudelisse 150±2g materjali. Vältimaks käte soojusest tulenevat sideaine nakkumist nahaga on soovitatav selle 44

46 käigus kanda kummikindaid või niisutada sõrmi. Osaproovide pudelitesse paneku järel täidetakse pudelid silindrilise osa ülaservani destilleeritud veega, pannakse igasse pudelisse kummitoruga klaaspulk ja suletakse pudelid korgiga. [18] Seejärel asetakse pudelid pööritusseadmele, mille kiiruseks valitakse 60 p/min (sideainetel nõelpenetratsiooniga üle 100 kasutatakse kiirust 40 p/min). Pööritamise läbiviimise ajal peab ruumi temperatuur olema vahemikus C. Vältida tuleb otsest päikesevalgust. Esmane hindamine viiakse läbi 6 tundi pärast pööritamise algust. Masin peatatakse ning kallatakse igas pudeli olev vesi eraldi keeduklaasi. Täitematerjal kallatakse katsekaussi ja kaetakse puhta destilleeritud veega. Osakeste kaetust hinnatakse visuaalselt, ümardades tulemuse lähima 5%-ni. Hindamise läbiviimiseks on vaja vähemalt kahte inimest. Tulemused fikseeritakse kirjalikult. Seejärel kallatakse hindamise ajal kive katnud vesi ära ning pannakse täitematerjal koos eelnevalt kasutusel olnud veega tagasi pudelitesse. Seejärel pööritatakse pudeleid veel 18 tundi ning korratakse osaproovide hindamist. [18] Hindamisel on abiks EVS-EN Lisas A olev juhend (Joonis 17). Eriti oluline on seda kasutada vähemvilunud laborantidel, kellel puudub eelnev ulatuslik kogemus nakke hindamisel. Joonis 17. Soovitus bituumeniga kaetuse määra hindamiseks [18] 45

47 Hindamist läbi viivad inimesed võiksid hinnata materjali naket üksteisest sõltumatult, see tähendab hindamise ajal nakke protsenti mitte omavahel arutada. See on hindamise objektiivsuse huvides ning mõjutab katse lõpptulemust. Rullpudeli meetod on nakke määramise puhul enimlevinud, kuid on subjektiivsuse tõttu ka ebatäpsem kui staatiline või keetmise meetod. Rullpudeli meetodit eelistatakse peamiselt selle lihtsuse tõttu. 46

48 3. VAJALIKUD KATSEKOGUSED 3.1. Vajalikud katsekogused Bituumensideainete katsekogused Vastavalt standardile EVS-EN 58 peaks iga proov koosnema vähemalt 0,5 kg materjalist. [19] Nõelpenetratsiooni katsetamiseks vajalik kogus oleneb katses kasutatava katsetopsi mahust ja mõõtmetest Täitematerjalide katsekogused Täitematerjali katsekogused olenevad eelkõige täitematerjali fraktsioonist ning on vastavalt katse tüübile erinevad. Valik katsestandardites määratud vajalikud katsekogused on toodud Tabelis 7. Tabel 7 ei ole täielik ning täpse katsekoguse määramisel tuleb lähtuda konkreetset katset käsitlevast standardist. Tabel 7 Vajalikud katsekogused täitematerjalide katsetamisel Materjali fraktsiooni ülemine nimimõõt D, mm Katse liik < , Katses kasutav materjali minimaalne kogus, kg Terastikuline koostis, peenosiste sisaldus 0,2 0,6 2, Plaatsustegur 0,2 0,6 2, Purustatud pindade % - 0, Terade tihedus ja veeimavus Proctor-teim / /200 - LA Filtratsioon (EVS )

49 Tähelepanu tuleb siinkohal juhtida asjaolule, proov peab sisaldama antud koguses katsetavat fraktsiooni. Kui materjal sisaldab suuremaid osakesi kui katses vaja, peab proovi üldkogus olema suurem. Üldiselt võiks laborisse toodava materjali kogus alati olla vähemalt kolmandiku võrra suurem, kui katse läbiviimiseks vajalik materjalikogus. Tabelis 8 on toodud soovituslikud täitematerjalide proovide materjalikogused vastavalt katsele ja materjali fraktsioonile. Tabel 8 Soovituslikud materjalikogused täitematerjalide toomisel laborisse Materjali fraktsiooni ülemine nimimõõt D, mm Katse liik < , Soovituslik materjali kogus Terastikuline koostis, peenosiste sisaldus Plaatsustegur Purustatud pindade % Terade tihedus ja veeimavus Proctor-teim / /250 - LA Filtratsioon (EVS-EN ) Kui ühele materjalile soovitatakse teha mitu erinevat katset, peab laborisse toodava materjali kogus võrduma kõikide katsete teostamiseks vajaliku materjali summaga Asfaltsegude katsekogused Asfaltsegude katsekogused olenevad katse liigist ja katsetatava materjali ülemisest nimimõõdust D. Asfaltsegu terastikulise koostise ja sideaine sisalduse määramisel on minimaalne vajalik katsekogus 50 D või 1000 g [20]. Laborisse on soovitatav tuua proov massiga vähemalt 3 kg, kuid proovikoguste valimisel tuleks lähtuda ka standardist EVS-EN

50 3.2. Proovide vähendamine Bituumensideaine proovide vähendamine Katses vajalik bituumenikogus sõltub katse liigist ja ulatusest. Laborisse toodud bituumeniproov kuumutatakse ahjus töödeldava temperatuuri juurde ning segatakse hoolikalt läbi. Vajalik katsekogus kallatakse katsenõusse või topsi. Vajadusel kasutatakse laborikaalu Täitematerjalide proovide vähendamine Täitematerjalide laboratoorsete proovide vähendamist käsitleb standard EVS-EN Enamlevinud meetoditeks on proovide vähendamine jaotuskastiga, kühveldamisega ja kvarteerimisega. Enne vähendamise alustamist tuleb laborisse toodud materjal kaaluda. Samuti on vaja teada katses vajaminevat materjali kogust, mis vähendamisega saavutada. Vähendamine jaotuskastiga Materjal kallatakse jaotuskasti (Joonis 18) mahutisse, mille all on kaks eraldatavat jaotuskasti. materjal peab olema ülemises mahutuis ühtlaselt jaotatud. Ülemine mahuti avatakse ning lastakse materjalil ühtlaselt kahte jaotuskasti voolata. Vajadusel protseduuri korratakse, kuni saavutatakse soovitud materjalikogus. [21] Joonis 18. Jaotuskast (autori foto) Meetod sobib suurte materjalikoguste puhul, kuid kasutamine pole väga suure ülemise nimimõõduga materjalide puhul alati võimalik. 49

51 Vähendamine kühveldamisega Materjal jaotatakse kühvli abil eelnevalt arvutatud arvuks võrdse massiga osaprooviks. Katses kasutatakse juhuslikult valitud ühte või mitut osaproovi. Kühveldamist kasutatakse juhul, kui materjali ei ole võimalik jaotuskastiga vähendada. Meetod ei sobi suure varieeruvusega ja segregeerunud materjali vähendamiseks. [21] Vähendamine kvarteerimisega Materjal asetatakse puhtale tööpinnale ja segatakse hoolikalt kühvli abil läbi. Materjalist moodustatakse kooniline kuhi. Saadud kuhi kühveldatakse ümber uueks kuhjaks, valades iga kord materjali koonuse tippu. Võtet teostatakse 3 korda. Viimane kuhi lamendatakse koonuse tippu vertikaalselt siledaks vajutades. Materjali pind jagatakse diagonaalide abil neljaks võrdseks osaks, vastastikku asuvad neljandikud moodiustavad ühe osaproovi (Joonis 19). Protsessi korratakse osaprooviga, kuni saadakse soovitud katsekogus. [21] Joonis 19. Proovi vähendamine kvarteerimise teel [21] Asfaltsegu proovide vähendamine Asfaltsegude proovide vähendamist käsitleb standard EVS-EN Asfaltsegu proovide jaotamiseks on kõige enam kasutatav meetod vähendamine kvarteerimise teel, mis toimub analoogselt täitematerjalide proovide vähendamisele samal viisil. Enne jagamist kuumutatakse materjal temperatuurini, mis võimaldab materjali töödelda ja jaotada. [20] Asfaltsegu proove võib vähendada ka rennjagajaga, aga see meetod on mõistlik vaid väga suurte materjalikoguste puhul ning pole Eestis väga levinud. 50

52 4. VÄLITÖÖD Käesolevas peatükis käsitletakse bituumensideainetest, täitematerjalidest ja asfaltsegudest proovi võtmise meetodeid Bituumensideainest proovide võtmine Bituumensideaine proovide võtmist käsitleb standard EVS-EN 58. Kõige levinum viis bituumensideainest proovi võtmiseks on proovivõtukraani kasutamine. Asfaltbetoonitehastes on mahutite seinas vastav kraan enamasti olemas. Selle puudumisel tuleb proov võtta mahuti täitmise ajal tsisternveoki survetoru juures asetsevast proovivõtukraanist, mis on olemas enamikul veokitest. Proov võetakse laadimise ajal materjali keskmise kolmandiku hulgast. Survevoolikut proovi võtmise ajal lahti ei ühendata. [19] Tihtipeale on veokite proovivõtukraanid ummistunud või muul põhjusel kasutuskõlbmatud. Kahjuks on seetõttu väga levinud proovivõtmise väärpraktika, kus bituumeniproov võetakse koorma mahalaadimise lõpus mahuti küljest lahtiühendatud survetorust. Selle meetodi puhul ei pärine proov materjali keskmisest kolmandikust, samuti on väga suur oht, et proov saastub võtmise käigus kuna torude ühenduskohtade puhastamiseks on laialt levinud diiselkütuse pihustamine. Kui proovi võtmiseks puudub võimalus kasutada kraani, tuleb proov võtta kasutades sukelseadmeid [19]. Proovi võtmiseks ja transpordiks sobib kõige paremini kaanega suletav metallpurk Täitematerjalidest proovide võtmine Täitematerjalidest proovide võtmist käsitleb standard EVS-EN

53 Proovi võtmine seisvalt transportöörilindilt Transportöörilint on tavaliselt osa karjääris olevast sõelumise või materjali transportimise seadmest. Proovi võtmise ajaks peab lint olema seisatud, kuna liikuvast materjalist ei tohi käsitsi kopaga või kühvliga proove võtta. Enne proovi võtmist võiks seade mõnda aega siiski töötada, et materjalivoog lindil jõuaks ühtlustada. Proov võetaks kühvli või kopaga kogu lindi ristlõike ulatuses. [22] Praktikas esineb lindilt proovivõtmist vähe, kuna karjäärides on seadmete transportöörilintidele ligipääs raskendatud Proovi võtmine töötavalt transportöörilindilt kukkumisel Töötava transportöörilindi või lindi alt proovi võtmisel tuleb proovivõtuanum (enim sobib selleks suur plastikust proovivõtukast) tõmmata ühtlase liigutusega läbi materjalivoo. Proov peab hõlmama kogu materjalivoogu. [22] Selle meetodi puhul on oluline jälgida ohutusnõudeid, kuna kukkuv materjal on proovivõtjale potentsiaalselt ohtlik, eelkõige suure fraktsiooniga materjalide puhul Proovi võtmine pneumaatilisel viisil teisaldatavast täitematerjalist Pneumaatlist teisaldusmeetodit kasutatakse peamiselt peentäitematerjalide (näiteks filler) liigutamisel tehastes. Proovi võtmiseks peab kasutama tootja poolt ette nähtud proovivõtuseadmeid, muul viisil pole lubatud. [22] Proovi võtmine pakitud täitematerjalist Pakendatud materjalist võetakse proov mitmest juhuslikult valitud pakendist. Üksikprooviks võib lugeda ka ühe terve pakendi sisu. [22] Proovi võtmine kopplaadurilt Üksikproov peab sisaldama kogu kopa sisu. Kuna enamasti on laaduriga võetud materjalikogus proovi jaoks liiga suur, tuleb materjali kogus sobival viisil vähendada. [22] Kopplaadurist proovi võtmine on levinud karjäärides ja asfaltbetoonitehastes. 52

54 Proovi võtmine kuhilast Lamedast kuhilast võetakse osaproovid mitmest kuhila punktist, mis on erinevatel sügavustel või kõrgusel ja moodustatakse nendest koondproov. Kuhila sisse kaevatakse vastavates punktides süvendid ja võetakse iga osaproov süvendi sügavaimast punktist. [22] Eelpooltoodud meetod sobib siiski vaid lamedate materjalikuhilate puhul. Enamasti on materjal ladustatud koonilistes kuhilatesse ning nendest proovide võtmine on veidi erinev. Kuna materjal on koonilistes kuhjades kihistunud, tuleks üksikproovid võtta kuhila sisemusest. Käsitsi on selline proovivõtmine raskendatud, seega tuleks kasutada proovi võtmiseks kopplaadurit ja siis materjali kogust vähendada. [22] Kui proovi võtmisel puudub võimalus kasutada kopplaaduri abi, tuleb proov võtta käsitsi. Seejuures tuleb arvestada materjali segregeerumisega kuhilas. Segregeerumisoht on eriti suur jämetäitematerjalide kuhilates, peentäitematerjalide puhul on see mõnevõrra väiksem. Arvesse tuleb võtta ka kuhila kuju. [22] Peentäitematerjalide puhul võetakse koonilise kujuga kuhilatest üksikproovid nii, et kuhila alumisest kolmandikust võetakse 19 korda ja keskmisest kolmandikust 7 korda rohkem kui ülemisest kolmandikust. Materjali mahu jaotus koonilises peentäitematerjali kuhilas on toodud Joonis 20. [22] Joonis 20. Mahu jaotus peentäitematerjali koonilises kuhilas [22] Prismaatilise kujuga peentäitematerjali kuhilatest (kuhja laius on suurem kui pikkus) proovi võtmisel võetakse üksikproove alumisest kolmandikust 5 korda ja keskmisest kolmandikust 3 korda rohkem, kui ülemisest kolmandikust. Materjali mahu jaotus sellises kuhilas on toodud Joonis 21. [22] 53

55 Joonis 21. Mahu jaotus peentäitematerjali prismaatilises kuhilas [22] Jämeda materjali puhul ei ole meetodit alati võimalik kasutada. Kui proovi võtmine muul viisil ei ole võimalik, tuleb proovi võtmisel arvesse võtta materjali segregeerumist. kihistunud materjali kuhila skeem on toodud Joonisel 22. [23] Joonis 22. Kihistunud kuhila skeem [22] Tegu on kõige levinuma täitematerjalidest proovide võtmise meetodiga nii karjäärides kui asfaltbetoonitehaste juures Asfaltsegudest proovide võtmine Asfaltsegudest proovi võtmise meetodeid käsitleb standard EVS-EN Proovi võtmine veoki koormast Veoki koormast proovi võtmiseks kasutatakse proovivõtukühvlit või -kopakest. Alla 16 mm nimimõõduga materjali puhul võetakse vähemalt neli 3-kilogrammist proovi, jämedamate segude puhul on vaja võtta vähemalt neli 7-kilogrammist osaproovi. Proove ei tohi võtta otse segu pinnalt, vaid segu pind kaevatakse umbes 100 mm sügavuselt lahti. Osaproovid võetakse erinevatest koorma punktidest. [23] 54

56 Proovivõtuks ei vajata muid abivahendeid peale kühvli. Proovid pannakse metallämbritesse või piisava mahuga fooliumvormidesse ning markeeritakse. Koormas olevale segule ligipääsemiseks on enamuses asfalditehastest olemas vastavad rambid või pukid. Nende puudumisel tuleb kasutada redelit. Meetod on võrdlemisi lihtne, kuid selle puudusteks on materjali kihistumise oht auto koormas ja asjaolu, et segu asukoht katendis pole teada [23] Proovi võtmine laoturi tiguvõllide juurest Proov võetakse proovivõtukühvli abil laotamistööde teostamise ajal. proov võetakse, kui tiguvõllid on seguga täispikkuses koormatud. Võlli ette kogunenud materjalist võetakse iga osaproovi jaoks üks kühvlitäis segu. [23] Meetodi eeliseks on, et segu asukoht katendis on teada ning proove saab võtta paigaldamise ajal ilma paigaldustöid katkestamata. Meetodi puudusteks on see, et protsess on proovi võtjale ohtlik, esineb suur segu segregeerumise oht tiguvõlli otstes või kui laoturi punker pole täis. [23] See meetod on proovi võtmisel Eestis kõige laiemalt levinud Proovi võtmine kuhjast Proovi võtmine toimub analoogselt veoki koormast proovi võtmisele. Paraku pole segu asukoht katendis määratud ja esineb segregeerumise oht Proovi võtmine paigaldatud, kuid tihendamata segust panni abil Proovi võtmiseks kasutatakse terasest proovivõtupanne, mis on ruudukujulised ja küljepikkusega 375 mm ja sügavusega kuni 10mm. Panni igas nurgas on vähemalt 3 m pikk terastraat. [23] Pannid asetatakse laoturi ette kummalegi poole paigaldatava paani keskkohast. Traadid veetakse kaetavast alast välja. Laoturil lastakse üle pannide sõita ning traatide abil tõstetakse pannid segust välja. [23] Ehkki meetod tagab minimaalse segregeerumise ohu ja ka materjali asukoht on katendis teada, ei ole meetod eriti laialt kasutusel. Meetodit ei tohi kasutada kulumiskihi segudest proovi võtmisel. Samuti ei ole antud meetod jõukohane ühele inimesele ja on väga suur oht, et pannid nihkuvad ja traadid takerduvad laoturi tiguvõllidesse. [23] 55

57 Proovi võtmine paigaldatud, kuid tihendamata segust kühvli või kopakese abil Proovi võetakse kühvli või kopakesega, kaevates terve paani laiuse ulatuses kühvlilaiuse vao risti üle paani. Materjal kuhjatakse alusplaadile. Edasi toimitakse kuhilast proovi võtmise meetodil. Sellisel viisil ei tohi proovi võtta kattekihi segudest. [23] Proovi võtmine asfaltbetoonitehasest Sõltuvalt tehase spetsifikatsioonist on tehases võimalik proovi võtta kas veoki kastist või tehase segisti all olevast kopamehanismist. Mõlemal juhul lähtutakse samadest põhimõtetest, nagu veoki kastist proovi võtmisel Puurkehade puurimine Pärast asfaltkatte paigaldamist on ehitajal tarvis tellijale tõestada, et paigaldatud on õige kogus segu ning valmis katte omadused vastavad kehtestatud nõuetele. Asfaltkatte paksuse ning poorsusnäitajate ning tihendusteguri kontrollimiseks kasutakse Eestis peamiselt puurproove. Vähesel määral on kasutusel ka maaradar, kuid seda vaid suuremahulistel objektidel ning radari kalibreerimiseks on ka siis vaja valmis kattest võtta puurproovid Peamine töövahend puurkehade võtmisel on puurmasin koos asfaldi puurimiseks sobiva teemantpuuriga. Puurmasinaid valmistatakse nii sisepõlemis- kui ka elektrimootoriga (Joonis 23). Mootori tüübi valik sõltub nii isiklikust eelistusest kui ka puurimistööde mahust. Sisepõlemismootoriga puurmasinad on tavaliselt mobiilsemad ning neid on võimalik kasutada ka raskesti ligipääsetavates kohtades. Paraku on sellised seadmed rasked ning ebatöökindlad. Elektrimootoriga puurmasinate eeliseks on nende kergus ja töökindlus, puuduseks on aga vajadus vooluallika, tavaliselt elektrigeneraatori järgi. Seadme minimaalne puurimissügavus võiks olla vähemalt 30 cm, see võimaldab proove võtta ka paksudest, mitmekihilistest katetest. Puuritera jahutamiseks kasutavad enamus seadmeid vett. Vee juhtimiseks puuriterasse on mitu viisi: isevoolu teel ehk raskusjõu mõjul, pumbaga või survepaagi abil. Võimalusel tuleks eelistada pumba või survepaagi kasutamist, kuna vee pealejuhtimine raskusjõu mõjul on ebatöökindel ja võib põhjustada proovi kinnijäämist puuriterasse. Vett tuleb suuremahuliste puurimistööde puhul kaasa võtta üsna suur kogus. Umbes 10 km teelõigu puurimiseks on optimaalne veekogus 200 liitrit. 56

58 Joonis 23. Elektri- ja sisepõlemismootoriga puurmasinad (autori foto) Kui puurmasinat on plaanis kasutada väga suuremahulistel objektidel, on otstarbekas seadmele konstrueerida teisaldatav alusvanker, mida saaks sõiduki haakesse kinnitada. On olemas ka haagisele ehitatud puurimisseadmeid (Joonis 24), kuid neid ei kasutata eriti suurtest mõõtmetest tingitud kohmakuse ja kõrge hinna tõttu. Joonis 24. Haagisele ehitatud puurmasin [24] Puurimiseks kasutatav puur peab võimaldama võtta vähemalt 100 mm läbimõõduga proove. Kui puurproovidele soovitakse määrata materjali terastikulist koostist ja sideaine sisaldust, peaks puur võimaldama võtta vähemalt 140 mm läbimõõduga proove.[23] 57

59 Lisaseadmetest ja -vahenditest on vajalikud generaator (elektrilise puurmasina korral), veepaak, tangid puurkeha kattest kättesaamiseks ja tagavaraks vähemalt 1 puuritera. Eelnevale lisaks on vaja markeerimisvahendit puurproovide tähistamiseks, transpordikaste proovide transportimiseks ja väike valik tööriistu nagu mutrivõtmed puuri vahetamiseks ja kummihaamer puuri sisse jäänud puurkeha väljakoputamiseks. Liikluse all olevatel objektidel töötamiseks on vaja kaasa võtta liikluskorraldusvahendid. Puurproovide transportimisel tuleks eelistada plastikkaste. Pappkastid selleks ei sobi, kuna märjad puurproovid leotavad kastide materjali pehmeks ning need ei talu seejärel enam tõstmist. Proovide markeerimiseks tuleb kasutada vahendit, millega on võimalik kirjutada märjale pinnale. Enim sobivad selleks pastamarkerid (tahke marker) või rasvakriidid. Vältida tuleks lahustipõhiseid markereid, kuna need võivad proovides olevat sideainet kahjustada. Kogu varustuse transpordiks on vajalik sõiduk, mis mahutaks kogu eelpooltoodud varustuse ning proovid. Väikesemahuliste tööde puhul piisab universaalkerega sõiduautost, suuremahuliste tööde puhul tuleks mõelda järelhaagise või kaubiku kasutamise peale. Järelhaagise kasutamisel tuleks võimalusel eelistada suletavat haagist, et kaitsta varustust ilmastikumõjude eest. Puuraukude täitmiseks on vaja kaasa võtta parandussegu ja vahendid selle tihendamiseks (tihendusnui või vibroplaat, metallvasar ja teehari). Puurimistöid teostatakse teedel vastavalt Joonis 25 toodud skeemile. Vuugiproove võetakse iga 250 m järel. [25] Puurimistööde teostamise juures peavad viibima töövõtja (katte paigaldanud ettevõtte) esindaja ning järelevalvet teostav Insener. Võimalusel võiks kohal olla ka tellija esindaja. Kattest võetud proovid markeeritakse ja nende võtmise asukohtadest koostatakse skeem, mis allkirjastatakse kõigi puurimisel osalejate poolt. See skeem tuleb lisada kattekihi vastuvõtuakti juurde. [25] 58

60 Joonis 25. Kattest võetavate puurproovide skeem [25] Enne puurimise alustamist tuleb objektil tagada liiklusohutus ning teel töötavate inimeste ohutus. Vajadusel tuleb paigaldada objektile täiendavaid liikluskorraldusvahendeid (näiteks liiklusmärgid kiiruse piiramiseks tööde tsoonis). Väljaspool ehitusobjekte teostatavate tööde puhul tuleb Maanteeametis kooskõlastada tööde teostamisel kasutatav liiklusskeem ning enne tööde algust Maanteeametit tööde algusest, kestusest ja eeldatavast lõppemisajast teavitada. Puur peab puurimise ajal olema teekatte suhtes täisnurga all, seda eelkõige seetõttu, et hiljem oleks puurkeha järgi korrektselt võimalik mõõta kattekihtide paksusi. Puurimisel tuleb jälgida, et puurmasin oleks stabiilselt paigal. Kõige kriitilisem on hetk, mil puuri terad tungivad asfaltkattesse. Kui masin ei seisa kindlalt ühel kohal, võib puurkeha pealispind saada kahjustada (Joonis 26). Kahjustatud või purunenud servaga puurkehad ei anna hiljem katsete käigus adekvaatset pilti reaalse katte omaduste kohta. Eriti oluline on seda jälgida jämedateralistest segudest valmistatud katete puurimisel. Võimalusel (kui masina spetsifikatsioon seda võimaldab) tuleks hoida kuni puuritera kattesse tungimise hetkeni masina pöörded võrdlemisi madalal ning tõsta puurimiskiirust alles pärast seda, kui tera on asfaldisse tunginud umbes 1 cm jagu. 59

61 Joonis 26. Puurimise käigus vigastatud puurproovid (autori foto) Puuritera tuleb langetada optimaalse kiirusega. Kui seda tehakse liiga aeglaselt, kaotatakse aega ja raisatakse kütust. Kui seda teha liiga kiiresti, on oht et puur kuumeneb üle ja puurkeha sulab puuri sisse kinni. Selle vältimiseks on vaja puuri sisse juhtida piisavalt jahutusvett. Puuri langetamise kiirus sõltub ka segus kasutatud täitematerjalide omadustest. Tihedast tardkivikillustikust asfaltkatete puurimine võtab kauem aega kui lubjakivikillustikust katete puurimine. Kui soovitud puurimissügavus on saavutatud, tuleks puurimismasina pöörded võimalusel langetada ja alustada puuri tõstmist. Päris seisma ei ole soovitatav masinat jätta, kuna pöörlevat puuri on lihtsam kattest välja tõsta. Samas peab pöörlemiskiirus olema piisavalt madal, et vältida puurkeha kahjustamist. Puurkeha väljatõstmiseks kasutatakse spetsiaalseid tange. Kui puuri väljatõstmisel august ilmneb, et puurkeha on augus kinni, võib vajalikuks osutuda täiendav puurimine. Kui puurkeha jääb puuri tõstmisel selle sisse, on see võimalik kätte saada kergelt kummihaamriga puuri välispinnale koputades. Vältida tuleb tugevaid lööke, kuna need võivad kahjustada puuri või puurmasina ülekannet. Kattest kätte saadud puurkeha markeeritakse ja võtmise koht kantakse skeemile. Soovi korral võib kohe teostada ka esialgse kihipaksuste mõõtmise, kuid lõplikud mõõtmised teostatakse ikkagi laboris. Puurkehad tuleb transpordiks ladustada kastidesse nii, et need kahjustada ei saaks. 60

62 Puurkehad ei tohi kokku puutuda mootorikütuste ega lahustitega. Samuti tuleks need kastidesse laduda ühes kihis, et vältida deformeerumist. Vastavalt juhendile tuleb puuraugud sulgeda kolme tööpäeva jooksul peale proovide võtmist. Aukude sulgemiseks kasutatakse sama tüüpi materjali, millest on valmistatud uuritav kiht, külma parandussegu või AC 12 surf tüüpi asfaltsegu. Puuraugud peavad enne täitmist olema puhtad ja kuivad, augud krunditakse enne täitmist sideainega. Täide tuleb korralikult tihendada.[viide juhisele] Aukude täitmisega tuleks alustada peale siis, kui need on kuivad. Seega ei tohiks auke täita vahetult pärast puurimist, kuna neis on tavaliselt puurimise käigus kasutatud vett. Aukude täitmisel tuleks jälgida, et augud saaks kogu ulatuses korralikult täidetud ja tihendatud. Tihendamiseks võib kasutada vibroplaati, kuid palju tõhusam abivahend on tihendusnui, mis mahub puurauku (Joonis 27). Joonis 27. Parandussegu tihendamine nuiaga (autori foto) 61

63 Täitesegu tuleks auku lisada kihtide kaupa, sõltuvalt puuraugu sügavusest. Täite pealispinna viimistlemiseks on otstarbekas kasutada metallvasarat. Üleliigne parandussegu kogutakse kokku. Täidetud augu ümbrus puhastatakse teeharjaga Väljaraiete võtmine Väljaraideid võetakse asfaltkattest peamiselt tellija ja ehitaja vaheliste vaidluste lahendamiseks, aga ka mitmesuguste uuringute läbiviimiseks. Väljaraietest saadud asfaltsegule on võimalik määrata terakoostis ja sideaine sisaldus. Samuti on võimalik mõõta katte kihipaksuseid. Peamine töövahend, mida vaja läheb, on asfaldisaag (Joonis 28). Joonis 28. Asfaldisaag [26] Asfaldisaag kujutab endast harilikult sisepõlemismootoriga seadet, millel on teemantlõiketeradega ketas, tera tõstmis- ja langetusmehhanism ning süsteem jahutusvee juhtimiseks lõikekettale. Paraku on asfaldisaed võrdlemisi suured ja rasked seadmed. Sae lõikesügavus sõltub eelkõige lõikeketta läbimõõdust. Seega tuleb enne seadme valikut teada, kui suur on saetava katte paksus. Kergema alternatiivina on väljaraiete võtmiseks võimalik kasutada teemantlõikekettaga mootorsaagi (Joonis 29), millel on võimalik ketast veega jahutada. Jahutusvee juhtimiseks on neil harilikult survepaak ja voolikusüsteem. Sellist saagi on kergem käsitseda ja transportida. 62

64 Joonis 29. Kerge asfaldisaag [27] Väljaraide kättesaamiseks kattest on vaja ka raudkangi ning labidat. Mitmekihiliste katete puhul, kus kihtide omavaheline nakkuvus on väike, läheb plaatide deformeerumise vältimiseks vaja sobivas mõõdus puitraami, kipskrohvsegu ja plastkilet. [23] Liikluse all olevatel objektidel tuleb koostada ja kooskõlastada tööde ajal kehtiv liiklusskeem ning vajadusel kaasa võtta liikluskorraldusvahendid. Kuna väljaraide võtmine jätab asfaltkattesse väga suure augu, tuleb see auk kohe ka sulgeda. Võimalusel tuleks selleks kasutada kuuma asfaltsegu, selle puudumisel aga külma parandussegu. Täite tihendamiseks on vaja vibroplaati. Kattele märgitakse eelnevalt kokkulepitud mõõtudes väljaraide piirjooned. Ümber väljaraide joonistatakse umbes 150 mm laiune eemaldussüvend. Asfaldisaega sooritatakse vajalikud lõiked ning kangi abil raiutakse välja eemaldussüvendis olev materjal. Seejärel kergitatakse kangiga ettevaatlikult väljaraie august välja. [23] Omavahel halvasti nakkuvatest kihtidest koosneva väljaraide kättesaamiseks võib kasutada abivahendina puitraami. Puitraam asetatakse väljaraide ümber eemaldussüvendisse ja väljaraie kaetakse kilega. Kile ja puitraami vahele määritaks kipskrohv. Pärast krohvi kõvastumist tõstetakse väljaraie koos raamiga süvendist välja. [23] Puitraami ja kipskrohvi kasutamine ei ole praktikas eriti levinud, kuna muudab proovivõtuprotsessi pikaks ja keeruliseks. Seda tuleks kasutada vaid äärmise vajaduse korral, kui valitseb tõsine oht, et väljaraie deformeerub või puruneb. Tekkinud süvend täidetakse parandusseguga. parandussegu on optimaalne tihendada umbes 5 cm kihtide kaupa. Täidetud augu ümbrus puhastatakse teeharjaga. 63

65 4.4. Kandevõime mõõtmine Inspector-3 seadmega Üks pinnase tiheduse määramise viise on dünaamilise koormamise meetod (Joonis 30). Selleks kasutatakse valdavalt Loadman ja Inspector tüüpi seadmeid. Joonis 30. Pinnase dünaamiline koormamine [28] Kuigi mõnel pool kasutatakse ka veel Inspector-2 tüüpi seadmeid, on peamiselt kasutusel juba seadme kolmas põlvkond. Inspector 3 (Joonis 31) on kaasaskantav mõõteseade ja seda kasutatakse pinnaste kandevõime hindamiseks nii teedeehituses kui tavaehituses. Seade kasutab pinnase tiheduse mõõtmiseks vabalt langevat 10 kg massi, mis tekitab seadme tallale kukkudes pinnase elastse deformatsiooni. Seade registreerib deformatsiooni ja arvutab pinnase dünaamilise elastsusmooduli megapaskalites. [29] Joonis 31. Inspector-3 [30] 64

66 Inspector-3 võimaldab mõõta mulla ja savipinnaste, liiva, killustikaluste ja asfaltkatete elastsusmoodulit. Seadmel on vahetatav tald, vastavalt pinnasele valitakse 140 või 200 mm läbimõõduga tald. [30] Objektile minnes peaks lisaks Inspector seadmele kaasas olema ämber niiske liivaga ja kühvel. Liiva kasutatakse killustikaluste puhul seadme talla aluse pinna tihendamiseks. [31] Kandevõime mõõtmisel asetatakse seade korrektselt mõõdetavale pinnale. Seade peab olema mõõdetava pinna suhtes täisnurga all. Ühes punktis sooritatakse 3 või enam mõõtmist. Seadet tuleb mõõtmise ajal tugevalt kinni hoida (31). Joonis 32. Kandevõime mõõtmine Inspector-3 seadmega (autori foto) Seade säilitab kuni 200 mõõtmisseeria tulemused oma mälus. Pärast mõõtmist on võimalik andmed tarkvara abil USB ühenduse kaudu arvutisse importida. [29] Kandevõime mõõtmist tellitakse labori töötajalt peamiselt siis, kui ehitajal puudub endal võimalus mõõtmisi teostada või kui tellija nõuab sõltumatut mõõtmist eksperdi poolt. [31] 65