Diagnostika objektů dopravní infrastruktury - nové trendy

Transkript

1 Diagnostika objektů dopravní infrastruktury - nové trendy Ing. Josef Stryk, Ph.D. Ing. Ilja Březina Ing. Michal Janků Centrum dopravního výzkumu, v. v. i.

2 Obsah přednášky: nedestruktivní diagnostické metody (NDT): - georadar (GPR) - laserové skenování - termografie (IRT) - další NDT metody vzorové příklady uplatnění web CESTI technické předpisy, metodiky, publikace

3 NDT metody:

4 Georadar (GPR): Sledované vlastnosti: povrchové strukturální Úroveň: síťová (statistika) projektová (detail) Způsob měření: bodově liniově plošně (3D) Objekty: vozovky mosty tunely železnice Princip: Opakované vysílání elektromagnetického signálu v rozsahu od několika set MHz do několika GHz do zkoumaného prostředí a záznam odrazu části energie tohoto signálu od rozhraní vrstev a různých nehomogenit. Hlavní aplikace: - stanovení tlouštěk konstrukčních vrstev - stanovení polohy zabudované výztuže - detekce dutin, delaminace vrstev a dalších nehomogenit

5 Georadar: Vzorové příklady: - Stanovení tlouštěk asfaltových vrstev vozovky georadarem - Stanovení polohy kluzných trnů v cementobetonovém krytu vozovky georadarem - Diagnostika vozovky na mostě a mostovky georadarem Normy, předpisy a další zdroje: TP 233 Georadarová metoda konstrukcí pozemních komunikací, 2011 TP 207 Experiment přesnosti srovnávací měření příloha E: GPR, 4/2017 Metodika pro použití jednotlivých NDT zařízení v konkrétních situacích - zaměření na laserové skenování a georadar, MD, 2015 Monografie: Georadar a jeho uplatnění při diagnostice objektů dopravní infrastruktury, 146 s., CDV, 2016 Článek: Stryk, J., Matula, R., Pospisil, K., Derobert, X., et al. Comparative measurements of ground penetrating radars used for road and bridge diagnostics in the Czech Republic and France. Construction and building materials (2017), pp

6 Georadar: Srovnávací měření ŘSD 2013 bez kalibrace vývrty s kalibrací vývrty

7 Laserové skenování: Sledované vlastnosti: povrchové strukturální Úroveň: síťová (statistika) projektová (detail) Způsob měření: bodově liniově plošně (3D) Objekty: vozovky mosty tunely železnice Princip: Opakované vyslání laserového pulsu směrem na měřený objekt a spočítání vzdálenosti mezi vysílačem a povrchem objektu. Výsledkem měření je mračno bodů - lze vygenerovat podrobný 3D model. Hlavní aplikace: - zaměření zájmové lokality jako podklad pro přípravu stavby - měření umístění objektů dopravní infrastruktury - zaměření stavby jako podklad pro přípravu zásahu - kontrola kubatur zemních prací - zjištění odtokových poměrů na konstrukci a v jejím okolí - pasport dopravního značení, dopravního a jiného zařízení

8 Laserové skenování: Vzorové příklady: - Stanovení odtokových poměrů na vozovce a v jejím blízkém okolí - Zaměření a zpracování 3D dat v průběhu výstavby tunelu - Zjištění odtokových poměrů v blízkém okolí železniční trati Normy, předpisy a další zdroje: - Metody laserového skenování objektů dopravní infrastruktury a jejich blízkého okolí, metodika Ministerstva dopravy, Metodika pro použití jednotlivých NDT zařízení v konkrétních situacích - zaměření na laserové skenování a georadar, metodika Ministerstva dopravy, seminář SFDI: Nové technologie, I. blok: Technologie laserového skenování a georadaru v praxi, , Praha

9 VARS - LCMS Laserové skenování: Geovap Teamexact (dříve Control System)

10 Termografie (IRT): Sledované vlastnosti: povrchové strukturální Úroveň: síťová (statistika) projektová (detail) Způsob měření: bodově liniově plošně (3D) Objekty: vozovky mosty tunely železnice Princip: Termogram je obrazem rozložení povrchové teploty tělesa. Při ohřívání jsou oblasti nad poruchou teplejší než okolní nepoškozené oblasti, při ochlazování konstrukce nastává opak. Hlavní aplikace: - odhalení nehomogenních materiálů a vrstev - lokalizace delaminované vrstvy betonu - lokalizace průsaku vody konstrukcí - kontrola teplotní homogenity asfaltové směsi při pokládce a hutnění asfaltových vrstev voz. - lokalizace vysprávek a trhlin (doplnění videozáznamu)

11 Termografie: Vzorové příklady: - Měření povrchu železobetonového mostu - Kontrola teplotní homogenity asfaltové směsi při pokládce a hutnění asfaltových vrstev vozovky v procesu schvalování Normy, předpisy a další zdroje: - Uplatnění termografie při diagnostice objektů dopravní infrastruktury, metodika, v procesu schvalování - Článek: Janků, M., Stryk, J. Využití infračervené termografie při pokládce asfaltových vrstev vozovky, sborník : Asfaltové vozovky 2017, , České Budějovice, 6p.

12 Termografie:

13 Mikroskopické analýzy vývrty z CB krytů: Zařízení: - skenovací elektronový mikroskop (SEM - Scanning Electron Microscope) - energiově-disperzní rentgenová spektroskopie (EDX - Energy- Dispersive X-ray spectroscopy) - optický polarizační (petrografický) mikroskop

14 Mikroskopické analýzy vývrty z CB krytů: Kombinace SEM-EDX poskytuje na vývrtech z cementobetonového krytu vozovky spolehlivé stanovení: - typu přítomného kameniva (v kombinaci s optickým polarizačním mikroskopem) - výskytu alkalických silikagelů a jejich krystalických fází, sekundárního síranového rozpínání, portlanditu apod. - přítomnosti příměsí - struska, popílek apod. - zastoupení minerálních fází použitého slínku (cementu) v betonu Článek: Stryk, J., Gregerová, M., Frýbort, A., Štulířová, J., Grošek, J. Doplňkové analýzy vlastností betonů prováděné na vývrtech z cementobetonových krytů vozovek. Silniční obzor, červen 2017, roč. 78, č. 6, 8 p., ISSN Článek: Stryk J., Frybort, A., Stulirova J., Pospisil K., Gregerova M. Analysis of Expansive Reactions in Cement Concrete Pavement Structures by Microscopical Methods, proceedings : Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields, , Athens, p

15 Závěr: V současné době je k dispozici čím dál více diagnostických metod, které umožňují hodnotit stav vozovek a dalších objektů dopravní infrastruktury. V řadě případů je účelné použít kombinaci těchto metod. Vždy je ale potřeba zvážit, v jak velkém rozsahu a které metody použít. K tomuto účelu je potřeba správcům podat pomocnou ruku ve formě: - doporučení, metodik - zpracování vzorových příkladů uplatnění jednotlivých NDT metod - uspořádáním srovnávacích měření - uvedení obvyklých cen měření apod. Projekt CESTI: Centrum pro efektivní a udržitelnou dopravní infrastrukturu, v pracovní skupině 6 a 5.

16 Děkuji vám za pozornost! Kontaktní informace: Ing. Josef Stryk, Ph.D Centrum dopravního výzkumu, v. v. i. Líšeňská 33a, Brno telefon: