Konserwacja i monitorowanie stanu dróg
Co roku w Polsce przybywa kolejnych kilometrów dróg i autostrad, jak również stan tych już istniejących jest poprawiany, co ma duży wpływ na bezpieczeństwo ich użytkowników.
Wszechstronne badanie stanu nawierzchni obejmuje między innymi sprawdzanie jej odporności na odkształcenia trwałe. Niezbędne jest w tym przypadku użycie koleinomierza.
Standardowo test przeprowadza się poprzez umieszczenie próbek wyciętych z nawierzchni lub przygotowanych laboratoryjnie w całkowicie zamkniętych formach stalowych lub polietylenowych, a następnie poddawanie powtarzalnym przejściom koła koleinomierza, w ustalonej temperaturze. Badanie jest zakończone po ustalonej liczbie cykli obciążenia lub uzyskaniu określonej przez normę głębokości koleiny.
Stosowane koleinomierze i metody
Obecnie stosuje się trzy rodzaje aparatów do koleinowania :
– lekki, tzw. brytyjski (badanie w powietrzu)
– lekki, tzw. niemiecki (badanie w powietrzu lub w wodzie)
– ciężki, tzw. francuski LCPC (badanie w powietrzu)
Wg normy PN-EN 12697-22 część 22 klasyfikuje się dwa pierwsze koleinomierze jako małe, a ostatni jako duży. Norma PN-EN 12697-22 spełnia obie procedury (A i B).
Procedura A wymaga przebadania sześciu próbek. W procedurze B obowiązującej w Polsce wymagane jest wykonanie badań na dwóch próbkach, ale głębokość koleiny musi być mierzona w większej liczbie punktów wzdłuż profilu koleiny wzdłużnej.
Koleinomierz dwustanowiskowy pozwala na badanie jednocześnie dwóch takich samych próbek okrągłych o średnicy 200 mm, do 50 mm grubości lub o boku kwadratowym 305 mm, do 100 mm grubości, co przyśpiesza uzyskanie końcowego wyniku.
Nowy koleinomierz WT (Wheel Tracker wg zaleceń nowozelandzkich)
Pomimo kilku dostępnych metod koleinowania w różnych koleinomierzach nadal poszukuje się nowych i bardziej efektywnych sposobów testowania. Zespół naukowców z Uniwersytetu Canterbury w Nowej Zelandii pod kierownictwem profesora Mofreha Saleha rozpoczął pracę nad modyfikacjami tradycyjnego badania dla uzyskania dokładniejszych i bardziej miarodajnych wyników. Nowy, zmodyfikowany koleinomierz nowozelandzki opracowany przez profesora i jego zespół jest dokładniejszym sposobem testowania wytrzymałości
i trwałości materiałów używanych do budowy nowych dróg. Badanie wprowadza zmodyfikowaną metodę testu koleinowania. Według konstruktora jego urządzenie daje bardziej wiarygodny wynik testów niż konwencjonalny koleinomierz i może być stosowany nie tylko do granulowanego materiału drogowego, nowoprojektowanych nawierzchni, ale także do tych już eksploatowanych.
Prace badawcze profesora Saleha wykazały, że całkowite zamknięcie próbki (tj. z wszystkich stron) przez formę stalową lub polietylenową ogranicza lub zapobiega jej odkształceniom bocznym. Trwałe odkształcenie związane z ścinaniem jest identyfikowane jako główna przyczyna powstawania kolein o wysokim nasileniu. Nowy typ badania ma zarejestrować realną reakcję materiału pod przyłożonym obciążeniem (pełne trzy etapy trwałych odkształceń) i w związku z tym można określić liczbę przepływu, podczas gdy w badaniu konwencjonalnym widoczny jest głównie pierwotny oraz część wtórnego etapu trwałej krzywej odkształcenia, niezależnie od liczby zadanych cykli. Urządzenie pozwoli również uchwycić i przeanalizować wpływ głównych parametrów mieszanki i warunków badania, takich jak zawartość powietrza, gradacja kruszywa, typ spoiwa i temperatura badania.
Być może jest to alternatywa dla obecnych metod i urządzeń. Na razie tzw. koleinomierz nowozelandzki jest w fazie testowej, ale niewykluczone że będzie regularnie stosowany w przyszłości.