Intelligenter Verdichtungsmesswert vs. Density Direct:Was ist der Unterschied?

Wir haben in den letzten Jahren viele Fortschritte bei der intelligenten Verdichtung (IC) gesehen, die darauf abzielen, das Rätselraten im Einbauprozess zu reduzieren. Tatsächlich arbeitet die Federal Highway Administration (FHWA) weiterhin mit vielen Staaten und Herstellern zusammen, um IC-Systeme zu verbessern, die dem Betreiber Echtzeitinformationen liefern, die für das Erreichen der Zieldichte entscheidend sind. Zu diesen Faktoren gehören die Anzahl der Überfahrten, die Mattentemperatur und der intelligente Verdichtungsmesswert (ICMV) – jeder ermöglicht es dem Bediener, spontan fundierte Entscheidungen zu treffen.

Aber nicht alle IC-Systeme messen ausschließlich ICMV. Volvo-Walzenzüge, die beispielsweise Compact Assist mit Density Direct™ verwenden, liefern tatsächlich Echtzeit-Dichteberechnungen vor Ort – und gehen damit ICMV einen Schritt weiter. Sehen Sie sich den Unterschied an. 

WIE INTELLIGENTE VERDICHTUNG FUNKTIONIERT

Intelligente Verdichtungssysteme verfügen über ein Beschleunigungsmesser-basiertes Messsystem sowie GPS, Infrarot-Temperatursensoren und ein weiteres -Bordcomputer, der dem Bediener Verdichtungsinformationen in Echtzeit liefert. Die Hauptmerkmale von IC-Systemen – allen Anbietern gemeinsam – sind Pass-Mapping, Oberflächentemperatur-Mapping und Datenerfassung.

• Pass-Mapping – IC-Systeme liefern dem Bediener Echtzeitinformationen, die zeigen, wie viele Durchgänge abgeschlossen wurden, und stellen sicher, dass der Bediener eine bessere Gleichmäßigkeit über 100 % der Matte erreichen kann. Eine zu starke Verdichtung ist genauso qualitätsmindernd wie eine zu geringe Verdichtung, und die Kartierung der Durchgänge kann dazu beitragen, dass der Bediener nicht zu viele oder zu wenige Durchgänge durchführt.
• Temperaturkartierung – IC-Systeme zeigen dem Bediener Echtzeitinformationen zur Oberflächentemperatur der Fahrbahn an. Dies ist unglaublich wichtig, da die Temperatur die Verdichtungsfähigkeit des Materials stark beeinflusst. Ausgestattet mit Echtzeit-Temperaturinformationen weiß ein erfahrener Verdichterfahrer, wie er Anpassungen am Einbauprozess vornehmen muss, um den Asphalt bei Spitzentemperaturen zu verdichten und die Notwendigkeit zusätzlicher Übergänge zu vermeiden, die die Projektkosten in die Höhe treiben und die Zeitpläne verlängern können.
• Datenerhebung – Die FHWA hat erkannt, dass IC-Daten einen erheblichen Wert für Qualitätskontrollprotokolle darstellen können, daher ist es ein wichtiger Faktor, sicherzustellen, dass Daten in einem Standardformat von allen IC-Systemen aller Hersteller gesammelt und gemeldet werden.

Während diese drei Merkmale bei allen IC-Systemen mehr oder weniger Standard sind, unterscheidet sich die Art und Weise, wie die Asphalt-ICMV berechnet wird, erheblich zwischen den Systemen. Die meisten IC-Systeme bieten Echtzeit-ICMV-Berechnungen für Asphalt; Jeder Hersteller hat jedoch eine etwas andere Methodik, wie es gemacht wird. Trotz der unterschiedlichen Berechnungen zwischen den Herstellern haben alle das gleiche Ziel vor Augen – ICMV mit Dichte gleichzusetzen.

WAS IST DER INTELLIGENTE VERDICHTUNGSMESSWERT?

Intelligent Compaction Measurement Value ist ein weit gefasster Branchenbegriff für ein Steifigkeitsmaß, das mithilfe von Beschleunigungsmessermessungen an Vibrationsverdichtern berechnet wird. ICMV ist kein Maß für die Dichte selbst – es ist ein Wert, der zu ihrer Berechnung verwendet wird.

Im Jahr 2014 veröffentlichte die FHWA einen Bericht über eine Studie, die versuchte, eine klare Korrelation zwischen ICMV-Berechnungen und Asphaltdichten vor Ort zu identifizieren. Der Bericht stellte fest, dass ICMV-Werte allein die Kerndichten nicht zuverlässig abschätzen können, und erklärte:„Die Pass-by-Pass-ICMV korrelieren gut mit den Kerndichtemessungen während der Zusammenbruchsverdichtung. Das endgültige ICMV korreliert nicht gut mit Kerndichten.“

Bei der fehlenden Korrelation werden zahlreiche Faktoren angeführt, darunter Messtiefen, Fußabdrücke und eine Änderung des Trommelrückpralls, wenn die Asphalttemperaturen unter einen bestimmten Schwellenwert fallen. Der Bericht besteht jedoch darauf, dass IC-Systeme „als verbessertes Werkzeug für die Qualitätskontrolle verwendet werden können, indem ICMV während des Baus in Echtzeit überwacht wird, um das Zeitfenster für die Verdichtung zu maximieren.“

WIE VOLVO DENSITY DIRECT BEDIENER DICHTEWERTE IN ECHTZEIT BEREITSTELLT

Density Direct – eine exklusive Technologie für Volvo-Walzenzüge – ist eine alternative Methode zur Vorhersage der Dichte. Wie bei anderen IC-Systemen bietet Volvo Compact Assist mit Density Direct Oberflächentemperatur-Mapping, Pass-Mapping und Datenerfassungsfunktionen über das Volvo Co-Pilot-Display. Das Volvo-System bietet jedoch den zusätzlichen Vorteil von Dichteberechnungen in Echtzeit. Durch Berühren eines Bildschirms kann der Bediener der Verdichtungsmaschine die vorhergesagte Dichte des zu verdichtenden Materials sehen, und im Gegensatz zu ICMV-Werten, die keine Einheit haben, werden die Daten von Density Direct auf einer Skala des Prozentsatzes der entfernten Luftporen ausgedrückt.

Innerhalb des Density Direct-Systems gibt es einen Bildschirm, auf dem der Benutzer das System für einen Kalibrierungsteststreifen einrichtet. Nach dem Start der Kalibrierung zeichnet das System automatisch den Bereich auf, den der Bediener mit vier Vibrationsdurchgängen abdecken muss. Diese Durchgänge werden verwendet, um das künstliche neuronale Netzwerk des Systems zu trainieren. Nach Abschluss wird die Kalibrierung gespeichert und der Co-Pilot zeigt die vorhergesagte Dichte als Prozentsatz an. Für höchste Genauigkeit werden dem Kalibrierstreifen (nach der endgültigen Verdichtung) Pflasterkernproben entnommen und in einem Labor getestet. Diese Werte können dann in die Kalibrierung eingesetzt werden, um die Genauigkeit der vorhergesagten Dichte zu erhöhen. ICMV erfordert keine Kalibrierung, korreliert aber auch nicht leicht mit Dichteergebnissen.

Die Benutzeroberfläche von Volvo Compact Assist mit Density Direct stellt eine Dichtekarte dar, die jede quadratische Einheit der gewalzten Oberfläche in einer Farbe anzeigt, die die vorhergesagte Dichte darstellt. Es bietet auch numerische Messwerte in Echtzeit für die vorhergesagte Dichte, die sich aus einem Durchschnitt über die Breite der Trommel ergeben, Oberflächentemperatur und Durchlaufzahl, die auf einer Seite des Bildschirms angezeigt werden. Der Benutzer kann auch zwischen Dichte-Mapping, Oberflächentemperatur-Mapping und Durchgangs-Mapping umschalten. Die Pass-Mapping-Funktion erfasst jeden Verdichterdurchgang und jede Walzenüberlappung mit einer anderen Farbe, sodass der Bediener Lücken leicht erkennen und daran arbeiten kann, eine gleichmäßige Abdeckung aufrechtzuerhalten. Die Temperaturkartierung zeigt dem Bediener den Weg des Verdichters überlagert mit der aufgezeichneten Oberflächentemperatur.

DIE VORTEILE DER INTELLIGENTEN VERDICHTUNG MIT DENSITY DIRECT

Straßenbauunternehmen, die Intelligent Compaction verwenden, sind in einer besseren Position, DOT-Angebote zu gewinnen, und sind besser in der Lage, Qualitätskontrollen durchzuführen Entscheidungen im Handumdrehen. Diejenigen, die sich für Density Direct entscheiden, haben im Vergleich zu diesen anderen Systemen den zusätzlichen Vorteil einer nachgewiesenen Korrelation zur Kerndichte.

Da die Notwendigkeit für IC wächst, müssen sich Auftragnehmer mit der Technologie vertraut machen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Mehrere Staaten haben bereits IC-Spezifikationen angenommen und schreiben vor, dass Straßenbauunternehmen bei bestimmten Projekten IC-Systeme verwenden. Es wird erwartet, dass diese Zahl nur noch wächst. Straßenbauunternehmen, die nachweislich Erfahrung mit IC-Systemen haben, haben einen klaren Vorteil bei der Arbeit an DOT-Jobs mit IC-Spezifikationen.

BAUEN SIE DAUERHAFTE STRASSEN MIT VOLVO DENSITY DIRECT

Wenn Sie noch kein intelligentes Verdichtungssystem betrieben haben, bieten wir Compact Assist Start an, das Ihnen helfen kann, den ersten Schritt zu tun. Es ist für die Asphaltverdichter DD110C, DD120C, DD128C und DD140C von Volvo erhältlich. Dieses Einstiegspaket ist einfach zu verwenden, ohne dass eine Einrichtung erforderlich ist, und umfasst Pass-Mapping- und Temperatur-Mapping-Funktionen, die Ihren Bedienern Echtzeitdaten über den Fortschritt der Arbeit liefern.

Lesen Sie mehr über Volvo Compact Assist mit Density Direct, um weitere Vorteile dieses Systems zu sehen. Außerdem erhalten Sie Schritt-für-Schritt-Anleitungen zum Aktivieren und Kalibrieren von Compact Assist mit Density Direct auf Volvo-Asphaltwalzen.

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Von Mark Eckert – Produktmanager, Verdichtung, Volvo Construction Equipment

Mark ist derzeit als Produktmanager für Verdichtungsgeräte für Volvo CE tätig. Er verfügt über 20 Jahre Erfahrung in der Baumaschinenindustrie und schult derzeit Kunden in Best Practices für Pflasterung und Verdichtung, Baumaschinen und Materialtransportanwendungen.