ZORN ZFG LAB

Mit der Entwicklung eines dynamischen Lastplattendruckversuches (leichtes Fallgewichtsgerät) für den Einsatz in einem Proctortopf ist es möglich, Kennwerte zu ermitteln, die einen boden­spezifischen Bewertungshintergrund für die indirekte Bestimmung des Verdich­tungs­grades von Böden schaffen.

In Abhängigkeit vom Wassergehalt der nach Proctor eingebauten Bodenprobe lassen sich Tragfähigkeitswerte ermitteln, die über Eignung der vorhandenen Mineralstoffe entscheiden, da bei diesen Bodenarten der Verformungsmodul nicht nur vom Verdichtungsgrad, sondern in entschei­dendem Maße auch vom Wassergehalt abhängig ist.

In Anlehnung an den klassischen Ödometerversuch bei dem eine Bodenprobe über eine längere Zeit in einem zylindrischen Gefäß belastet wird, kann der Proctorversuch an unterschiedlichen Wassergehalten mit einem dynamischen Lastplattendruckversuch begleitet werden. In Abhängigkeit des Feinkornanteils kommt es schon in der Nähe des Proctormaximums zum Zusammenbruch der Tragfähigkeit des zu untersuchenden Materials.

Dieser Versuch gibt Auskunft über den optimalen Wassergehalt beim Einbau und der anschließenden Verdichtung des verwendeten Materials. Auch die Zeit, den die Tragschicht nach der Verdichtung zur Erreichung des geforderten Evd Wertes braucht, lässt sich unter Einbeziehung der Schichtdicke abschätzen.

Kontakt Vertrieb
Frank Dobberkau
Telefon: +49 3931 25273-20
E-Mail: vertrieb(at)zorn-instruments.de

The benefits of performance based quality assurance testing in road construction have become increasingly apparent. To a large part this can be credited to the wider use of LWDs (Lightweight Deflectometers) for measuring the elastic deformation of subgrade and subbase materials.
Over the past decade, ZORN INSTRUMENTS’ Lightweight Deflectometer model ZFG has been the leading field test device for this application in the United States. An ASTM standard was established in 2011 (ASTM E2835 – 11[2015] - Standard Test Method for Measuring Deflections using a Portable Impulse Plate Load Test Device)


Public agencies as well as private consultants in a fast-growing number of US States have acquired ZFG Lightweight Deflectometers and have started to implement their use. Consequently, there is now a requirement to modify existing construction specifications and include LWDs as an option for road construction quality assurance.


Recently completed Transportation Pooled Fund Program Project #TPF-5(285) has addressed this requirement. ZORN INSTRUMENTS now present a first laboratory device for use in LWD testing on Proctor Mold. This device is an adopted version of the known field test instrument. The proposed application is determination of target LWD modulus values in field through a laboratory procedure. As a prototype the ZORN Laboratory LWD reflects the findings and technical recommendations from the TPF project.
Your sincerely, Bernd Zorn Mechanical Engineer (Diplom-Ingenieur, Germany)

Before starting the LWD testing compact soil sample in a 6-inch mold to desired MC value (moisture content). Use standard compaction energy according. To AASHTO T-99)

  1. Mount safety collar on Proctor mold rim
  2. Place ZORN Laboratory LWD on compacted soil
  3. Release transport lock
  4. Latch falling weight at upper notch
  5.  Release transport lock and latch falling weight at upper notch
  6.  Switch on electronic control box, push start button and release falling weight
  7.  Results are instantly shown on control box display
  8.  Push print button an print test protocol

ZORN Laboratory Lightweight Deflectometer for 6-inch Proctor mold

Assumed constants:

  • μ (Poisson's ratio)             0.5
  • f (shape factor)                 2
  • g (acceleration, gravity)   9.81 m/s²

ZORN LWD parameters:

  • M = 17 kg(total mass)
  • l = 26.4“ = 0.67 m (rod length)
  • m = 5 kg (falling weight)
  • h = 14.8“ = 0.375 m (falling height)
  • k = 0.306 106 N/m (spring constant)
  • R = 3.0” = 75 mm (load plate radius)
  • F = 3.54 kN (collision force)
  • σ = 200 kPa (soil pressure)

Equations:

Dynamic elasticity modulus:

 


Dynamic elasticity modulus (with device-specific parameters):  

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