SBUF – Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond. 12463

Licentiatavhandling Stockholm : Kungliga tekniska högskolan. Institutionen för transportvetenskap, 2014

Kvalitetskontroll av asfaltsbeläggningar är idag huvudsakligen baserade på borrkärnor. Hålrumshalt och beläggningstjocklek är parametrar som utvärderas. Ingen av dessa parametrar är dock knuten till styvheten som används vid dimensionering. Det finns ett behov av snabba och pålitliga oförstörande testmetoder för att åstadkomma en effektiv kvalitetskontroll och kvalitetssäkring. Den här licentiatavhandlingen presenterar ytvågsmätningar där mikrofoner används som mottagare. De kontaktlösa mätningarna jämförs med konventionella accelerometermätningar för att väga de båda metoderna mot varandra. De två bifogade artiklarna är fokuserade på att utvärdera en parameter i vardera artikeln. I första artikeln monteras all utrustning som är nödvändig för att utföra kontaktlösa mätningar på en vagn i syfte att möjliggöra mätning medan vagnen rullas framåt. Resultaten visar att rullande mätningar kan tillhandahålla snabba och pålitliga mätningar av Rayleighvågshastigheten över större ytor. Dock uppvisar mätningarna stor känslighet för vinkeldifferenser mellan mikrofonerna och den uppmätta ytan. En ojämn yta kan alltså skapa stora fel i de beräknade resultaten. I den andra artikeln presenteras en alternativ metod att bestämma tjockleksresonansen i en betongplatta. Den etablerade Impact Ehometoden kan ge felaktiga resultat då mikrofoner används som signalmottagare. Istället introduceras en metod som är baserad på vågutbredning med negativa fashastigheter. Det demonstreras hur vågor med negativa fashastigheter kan identifieras i ett smalt frekvensintervall nära tjockleksresonansen.

Quality control and quality assurance of pavements is today primarily based on core samples. Air void content and pavement thickness are parameters that are evaluated. However, no parameter connected to the stiffness is evaluated. There is a need for fast and reliable test methods that are truly non-destructive in order to achieve an effective quality control and quality assurance of pavements. This licentiate thesis presents surface wave testing using air-coupled microphones as receivers. The measurements presented in this work are performed in order to move towards non-contact measurements of material stiffness. The non-contact measurements are compared to conventional accelerometer measurements in order to compare the noncontact measurements to a “reference test”. The two appended papers are focused on evaluating one parameter in each paper. In the first paper all equipment needed to perform non-contact measurements are mounted on a trolley in order to enable measurements while rolling the trolley forward. It is shown that rolling measurements can provide rapid and reliable measurements of the Rayleigh wave velocity over large areas. However, the measurements are shown to be sensitive to misalignments between the microphone array and the measured surface. An uneven surface can thus cause major errors in the calculated results. The second paper presents an alternative method to evaluate the thickness resonance frequency of a concrete plate. It is demonstrated how the established Impact Echo method can give erroneous results when aircoupled microphones are used as receivers. Instead a method based on backward wave propagation is introduced. It is demonstrated how waves with negative phase velocities can be identified in a narrow frequency span close to the thickness resonance.