1. Tecnologia de base
Atualmente, os sistemas WIM baseados em sensores piezoelétricos de pesagem de quartzo são amplamente utilizados em projetos como monitoramento de sobrecarga para pontes e bueiros, fiscalização de sobrecarga fora do local para veículos de carga rodoviários e controle tecnológico de sobrecarga. No entanto, para garantir precisão e vida útil, tais projetos exigem a reconstrução do pavimento de concreto de cimento para a área de instalação do sensor de pesagem de quartzo piezoelétrico com o nível tecnológico atual. Mas em alguns ambientes de aplicação, como tabuleiros de pontes ou estradas principais urbanas com forte pressão de tráfego (onde o tempo de cura do cimento é demasiado longo, dificultando o encerramento de estradas a longo prazo), tais projetos são difíceis de implementar.
A razão pela qual os sensores piezoelétricos de pesagem de quartzo não podem ser instalados diretamente no pavimento flexível é: Conforme mostrado na Figura 1, quando a roda (especialmente sob carga pesada) se desloca no pavimento flexível, a superfície da estrada terá um afundamento relativamente grande. Porém, ao atingir a área do sensor de pesagem de quartzo piezoelétrico rígido, as características de subsidência do sensor e da área de interface do pavimento são diferentes. Além disso, o sensor de pesagem rígido não tem adesão horizontal, fazendo com que o sensor de pesagem se quebre rapidamente e se separe do pavimento.
(1 roda, 2 sensores de pesagem, 3 camadas de base macias, 4 camadas de base rígidas, 5 pavimentos flexíveis, 6 áreas de subsidência, 7 almofadas de espuma)
Devido às diferentes características de subsidência e aos diferentes coeficientes de atrito do pavimento, os veículos que passam pelo sensor piezoelétrico de pesagem de quartzo sofrem vibrações severas, afetando significativamente a precisão geral da pesagem. Após a compressão prolongada do veículo, o local fica sujeito a danos e rachaduras, causando danos ao sensor.
2. Solução atual neste campo: reconstrução de pavimentos de concreto de cimento
Devido ao problema dos sensores piezoelétricos de pesagem de quartzo não poderem ser instalados diretamente no pavimento asfáltico, a medida predominante adotada na indústria é a reconstrução do pavimento de concreto de cimento para a área de instalação do sensor piezoelétrico de pesagem de quartzo. O comprimento geral da reconstrução é de 6 a 24 metros, com largura igual à largura da estrada.
Embora a reconstrução do pavimento de concreto de cimento atenda aos requisitos de resistência para a instalação de sensores piezoelétricos de pesagem de quartzo e garanta a vida útil, vários problemas restringem severamente sua ampla promoção, especificamente:
1) A extensa reconstrução do pavimento original com endurecimento de cimento requer uma quantidade substancial de custos de construção.
2) A reconstrução do concreto de cimento requer um tempo de construção extremamente longo. O período de cura apenas para pavimentos de cimento necessita de 28 dias (requisito padrão), causando sem dúvida um impacto significativo na organização do tráfego. Especialmente em alguns casos em que os sistemas WIM são necessários, mas o fluxo de tráfego no local é extremamente elevado, a construção do projeto é muitas vezes difícil.
3) Destruição da estrutura original da estrada, afetando a aparência.
4) Mudanças repentinas nos coeficientes de atrito podem causar fenômenos de derrapagem, principalmente em condições de chuva, o que pode facilmente levar a acidentes.
5) Mudanças na estrutura da estrada causam vibrações nos veículos, o que afeta até certo ponto a precisão da pesagem.
6) A reconstrução de cimento e concreto não pode ser implementada em algumas estradas específicas, como pontes elevadas.
7) Atualmente, no âmbito do trânsito rodoviário, a tendência é do branco para o preto (conversão do pavimento de cimento em pavimento asfáltico). A solução atual vai do preto para o branco, o que é inconsistente com os requisitos relevantes, e as unidades de construção são muitas vezes resistentes.
3. Conteúdo aprimorado do esquema de instalação
O objetivo deste esquema é solucionar a deficiência dos sensores piezoelétricos de pesagem de quartzo que não podem ser instalados diretamente em pavimentos de concreto asfáltico.
Este esquema coloca diretamente o sensor piezoelétrico de pesagem de quartzo na camada de base rígida, evitando o problema de incompatibilidade de longo prazo causado pela incorporação direta da estrutura rígida do sensor no pavimento flexível. Isto prolonga muito a vida útil e garante que a precisão da pesagem não seja afetada.
Além disso, não há necessidade de realizar a reconstrução do pavimento de concreto de cimento no pavimento asfáltico original, economizando uma quantidade significativa de custos de construção e encurtando bastante o período de construção, proporcionando viabilidade para promoção em larga escala.
A Figura 2 é um diagrama esquemático da estrutura com o sensor piezoelétrico de pesagem de quartzo colocado na camada de base macia.
(1 roda, 2 sensores de pesagem, 3 camadas de base macias, 4 camadas de base rígidas, 5 pavimentos flexíveis, 6 áreas de subsidência, 7 almofadas de espuma)
4. Tecnologias-chave:
1) Escavação de pré-tratamento da estrutura de base para criar uma fenda de reconstrução, com profundidade de fenda de 24-58 cm.
2) Nivelar o fundo da ranhura e despejar o material de enchimento. Uma proporção fixa de areia de quartzo + areia de aço inoxidável e resina epóxi é despejada no fundo da fenda, preenchida uniformemente, com profundidade de enchimento de 2 a 6 cm e nivelada.
3) Verter a camada base rígida e instalar o sensor de pesagem. Despeje a camada de base rígida e incorpore o sensor de pesagem nela, usando uma almofada de espuma (0,8-1,2 mm) para separar as laterais do sensor de pesagem da camada de base rígida. Após a solidificação da camada de base rígida, use uma esmerilhadeira para retificar o sensor de pesagem e a camada de base rígida no mesmo plano. A camada base rígida pode ser uma camada base rígida, semirrígida ou composta.
4) Fundição da camada superficial. Use material consistente com a camada de base flexível para despejar e preencher a altura restante da fenda. Durante o processo de vazamento, use uma pequena máquina de compactação para compactar lentamente, garantindo o nivelamento geral da superfície reconstruída com outras superfícies da estrada. A camada de base flexível é uma camada superficial de asfalto granular médio-fino.
5) A proporção de espessura da camada de base rígida para a camada de base flexível é de 20-40:4-18.
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Horário da postagem: 08/04/2024
