силно модифицирани свързващо вещество и за намаляване на дебелината на асфалтовата настилка.
използване на високо полимерно свързващо вещество за асфалтова настилка (HDI), за да се намали дебелината на покривния слой при запазване или превишаване на изпълнението на по-мощни пластове на асфалт с конвенционалните покрития, дори и при изключително тежък трафик.Тези резултати дойдоха National Center асфалтов Technology (NCAT) след тестване.
четвърти цикъл от научните изследвания (2009-2012 г.), проведено в тестовата писта NCAT в Opelika, Алабама, САЩ, показва, че експерименталната част на депото с асфалт, предвидена въз основа на HDI дълбочина коловоз средно по-малко от 1/3,отколкото в контролната сегмент песни (дебелината на сегмента на контрол е 18% повече в сравнение с пилота).Сегментът с асфалт базираната ВМП и сегмент контрол бяха осигурени с покритие, направено от един процес, технология Superave [1].
Резултатите от тестовете бяха публикувани по време на конференцията на диапазона (28-29 февруари 2012) Hotel Auburn University и Dixon Conference Center, Auburn, Алабама.
възможности за изследвания депо
NCAT изпитвателната писта е построена през 2000 година.Нейната дължина - 2,7 км, формата на песен - елипса.Цел на маршрута - ускореното изпитването на интервали от 60 m, които проследяват износване през целия живот на симулираната в рамките на 2 години.Тестови сайтове позволяват на инженерите и изследователите за измерване, запис и анализ на реакцията на покритието за тежки товари с цел разработване на по-ефективни и ефикасни покрития.
Land достъпно за изследователски спонсори като Federal Highway администрация (FHWA), Държавния департамент на транспорта и частни компании за тестване на съединенията за пътни настилки на всеки цикъл.Строителство, експлоатация и проучване на обекта, финансиран от съвместните усилия на агенции и частни фирми, всяка от които изпълнява своя собствена изследователска програма.
подлежат на скорошно поредица от проучвания започна структурни и повърхностни характеристики на покритието.Подготовка за изследването включва реконструкция или vosstanovlenie17 участъци от маршрута (от общо 46).Едната част е N7, която е определена на базата на асфалт HDI раздел технология разработена спонсор от Kraton Полимери производителност.
продължителност на едно проучване цикъл - три години.През това време, е възможно да се изгради или възстанови сайтове, за да се симулира за период от две години, потокът на товарния транспорт, анализ на данни и изготвя доклади.В момента в планирания за пета серия от проучвания, в които ще бъдат премахнати неизползваните секции (Spring 2012 г.) и изграждане на нови (края на лятото на 2012 г.) сайта.Започнете на обхват на движение е планирано да се извърши през август 2012 година.
Extreme натоварване изпитание
движение симулация се извършва с помощта на следната програма: прилага за участъци от депото 10 милиона цикъла за очакваните 8,2 тона еквивалент на натоварването на осите (ESAL) в продължение на 2 години.Камиони извършват движение в две смени.Това е 8-осови 70-тонни камиони с ремаркета, които извършват непрекъснато движение всеки ден от 5.00 до 23.00.Всяка от петте пасове камиона 1100 км на ден.
За да се улесни тестване на мястото е установено, различни аксесоари: термистори инсталирани на различни дълбочини на асфалтова настилка и свързани с автоматична метеорологична станция на мястото.Тези данни помагат за оценка на условията на работа на всеки един от обектите.Реакция на покритието върху товара се измерва с тензодатчици и сензори за налягане, монтирани в определени дълбочини.Безжична мрежа инсталиран другата страна на пътя, осигурява високоскоростен пренос на данни на главния сървър.
NCAT седмичните проверки използващи инерционно профайлър габарит двойно сканиране лазерни метра: грапавост се измерва всеки път колело, makrotekstura дясната пътека колело проследите всяко колело на всеки тест интервал.И взети други мерки, разфасовките без разрушаване, плътност и профилни.Всяка седмица, попадащи изпитвания на удар тегло и дефлектометър, както и картографиране на повърхността напукване.След месец фрикционни тестове а (с помощта на пълен размер рекордер триене).Тестване на целостта и пропускливостта се провеждат веднъж на тримесечие.Вземането на проби за определяне на всяка уплътнение покривен слой също се провежда на тримесечна база.
За опростяване корелация между измервания на параметри в лабораторни и полеви персонал NCAT избира голяма част от сместа в завода по време на строителството на всеки тест сайт и след това се използва за производство на смес от проби за лабораторно изследване.Например, смес от основния слой е тествана за натоварване умора (проби спринцовки) и antiphase натоварване.Сместа за най-горния слой се тества за да се определи динамичното модула, флуидност тест анализатор асфалтова настилка и колело валцуване единица за изчисляване на устойчивостта на остатъчна деформация.Смеси за най-горния слой са също изпитват наслагване проверени за пълзящи деформация и стречинг, съотношение енергия.Всичко това позволява на потенциала на сместа до напукване.
Изследователски структурни параметри
четвъртия цикъл на изпитване NCAT включва модерни изследователски обекти (спонсори продължават изследванията започнаха по-рано), научноизследователските области на новите смеси с покритие структурни изследвания.Реконструкция и рехабилитация на 17 сайта са завършени през август 2009 г., изпълнителят назначава чрез конкурс.Сред тези шест области са били предназначени за структурни изследвания, спонсорирани от отдели на транспорт в шест държави.Сред тях са част от фирмата Kraton.Покритията са направени в областта на технологиите за гореща асфалтова смес Superpave.Дебелината на слоя за структурно тестване варира от 175 мм до 140 мм (част от Kraton), в отделни участъци от 225 mm (от които повече от 150 mm - на основния материал и висока плътност твърдия субстрат).Цялата битум, използван за реконструкция на покритието, съдържаща 0.5% protivozadirochnoy добавка.Покритие
част от Kraton (N7) е направен с помощта на HDI, дебелина - 140 mm.Свързващото вещество съдържа 7,5% модифициран стирен-бутадиен stirenovogo (SBS) полимер.Контролната част има дебелина 175 mm, най двата слоя са с 3% SBS-полимер.
Федералната администрация по шосе потвърждава ползите от полимер модификация
свързващи вещества, модифициран с полимери, като например трипътен съполимер SBS, стават все по-широко се използва в производството HS (данни на Федералната администрация за пътища).Техническият доклад за септември 2010 г. [2] Администрацията отбелязва, че модифицирана свързващото вещество по-еластична и има висока коравина характеристики (вискозитет) при ниски и високи температури, които са по-подходящи за спецификациите на висококачествени свързващи вещества за асфалт клас Superpave [3],Тези спецификации са обвързани с условията на конкретен обект околната среда и трафика.Полимерни модифицирани свързващи вещества са обикновено класифицирани и се използват в случаите, когато индексът на PG (степен ниска температура + степен при висока температура) е по-голяма от 90 (напр., PG 70-22).
Освен това, докладът показва предимствата от използването на полимери, "Да бъдеш по-скъпи чисти свързващи вещества за асфалтови смеси, полимерно модифицирани свързващи вещества в горещи миксове предлагат ясна увеличение на производителността - по-малко коловози, намалява умората напукване, потискат, напукване под въздействие на температурата - особенопри тежки натоварвания и неблагоприятни условия.В зависимост от характеристиките на разходите и резултатите, които са специфични за дадена област (т.е. географски условия), цената на смеси на базата на полимерно модифицирани свързващи вещества през целия жизнен цикъл може да бъде значително по-ниска от цената на смеси с немодифицирани свързващи вещества. "
В доклада се посочва, че опитът на действие на тези покрития е положителен, и че, тъй като тя се променя към по-добро, в съответствие с развитието на технологиите.
преодоляване ограниченията, наложени полимери и полагане на тънки асфалтови настилки
компания Kraton Изпълнение Полимери е разработила технология DGVC да се увеличи силата на покритието и съпротивата си да коловози, дупки и пукнатини, като същевременно намали дебелината на покритието.
за провеждане на полеви изпитания на този продукт на компанията е издала договор NCAT за изграждането на дебелината на покритието слой от 140 mm в зоната N7 за изследователския цикъл 2009-2012.
полимерно съдържание модифициран SBS (7.5%), използвани в състава на свързващото вещество е 1,5-2 пъти нормалното количество полимер се използва за модифициране на свързващото вещество.
Ако количеството на полимера в свързващото вещество над това ниво, вискозитетът на свързващото вещество се увеличава, така че сместа става много трудно да се произвеждат и изключително трудно да се по този въпрос.Фирма разработен Kraton D0243 SBS-полимер, който може да се смесва с битуминозно свързващо вещество, в количество от 7.5% или по-висока, без увеличаване на вискозитета на свързващото вещество.
разработване на нов полимер е продължение на работата, започната през 2004 г. от изследователи в сътрудничество с експерти на пътна техника лабораторни Delft технологичен университет (Холандия), най-големият и най-старият държавен технически университет.Основната цел на учените прогнозират следното: за да разберете дали е възможно да се увеличи срока на експлоатация на настилката базови слоеве с помощта на SBS модифицирани и / или намаляване на дебелината на асфалтовата настилка.
Метод на изследване - изпитване на образци от асфалт умора и скованост чрез огъване на четири точки, сложно механично изпитване на опън и натиск.Оценете различни видове полимери (SBS) и различни концентрации.Умора тестове показват, че значителна промяна в свойствата на асфалтова смес се нуждае от повече SBS-полимер.Съответно, обект на последния етап на тестване започва със свързващи вещества SBS съдържание на 6% и 7,5%.
Complicated механични изпитания асфалтови смеси показват подобрена производителност на смеси от модифициран SBS сравнение с немодифицирани съединения.Резултатите също показват някои разлики в разпространението на унищожаване (натрупана необратими деформации) покритие на базата на модифицирани и немодифицирани свързващи вещества.Дори тънък слой покритие (150 mm) на SBS модифициран асфалт щетите записва в обем е 4 пъти по-малко от 250 мм слой на немодифициран асфалта.Непроменен, по-мощен, покритието показа 4.5 пъти по-необратима деформация от тънко покритие от модифициран асфалт.
Строителство сегмент N7, в сравнение с контролни парцели
Coating тест сегмент N7 площадка е изградена от три слоя на гореща смес (Таблица 1).Номинална основен слой (55 mm) и среден слой (55 mm) са произведени от смес от частици с диаметър от 19 mm гранит.The topsheet (30 mm), направен от смес от гранит (9.5 mm).Всички три слоя от смес на базата на модифициран свързващо вещество със съдържание на 7,5% SBS.Сместа състава, печат, и други параметри са подобни на зоната за контрол (единствената разлика е в свързващото вещество и дебелината на слоя).Зона за изпитване
Покриване S9 е с обща дебелина 175 mm, и се състои от три слоя - основата на 75 mm, среден слой от 70 mm и по-горен слой на 30 mm (Таблица 2).Горната и средната слоеве са изработени от сместа с помощта на свързващо вещество, модифициран SBS 3%.От смес на опитните и контролните обекти получено по метода SUPERPAVE [1], като се използва същия материал, но в областта N7 покрие 18% по-тънък, отколкото на контрол секцията S9, използва свързващо вещество - Hima вместо PG 76-22 (използван в зоната за контрол),И двата обекта са изградени върху твърдия платното.
Резултат: по-малко дълбокомер
Транспорт тестове в сайта е завършен през септември 2011 г., когато натоварването е извършено на 10 милиона Cycles, еквивалентни на изчисленото осово натоварване..Персонала NCAT проведе експертни проучвания и да се преглеждат на събраните данни.На конференция през февруари 2012 г., в допълнение към други данни бяха представени данни за средната натоварването на пътната търкаляне колело (коловози):
- контрол Деформация раздел S9 с дебелина на покритието от 175 mm е 7.1 мм.На сайта N7 (Hima) с дебелина на покритието от 144 mm дълбочина коловоз около 2,2 мм.
- Карта на напукване на сайта N7 не показват фрактури на покритието.Анализи, извършени върху данните на база NCAT действителното натоварване и изчисления въз основа на измерванията, както и границата на умора издръжливост на пробите като куб, тя е показала, че силата на умората на покритието на площадката N7 подобри значително.Освен това, характеристиките на покритието може да бъде по-добре, отколкото контролната площ, включително позиции с разпространението на умора пукнатини от дъното нагоре.
ремонт на увредената зона със смес на базата на Hima
потенциал за намаляване на дебелината на асфалтов покритие, като същевременно се гарантира висока производителност - едно от предимствата на свързващо вещество Hima, и бе установено на близкия тест сайт област.
парцел N8, която е спонсорирана от Държавния департамент на транспорта Oklahoma, е била повредена по време на изследвания цикъл 2009-2012.Това не е първият вредата, регистрирана на площадката.
В края на изследователския цикъл 2006-2009.секцията се наблюдава обширно умора крекинг.В изпълнител на строителен обект N8, предвидена дебелина на покритието от 250 мм от 1.2 m плат с лошо качество, който е различен от твърдия платното в контролния участък.
Дори по време на строителната фаза на Оклахома Министерството на транспорта поиска NCAT използва като платно определен тип почва, почвените характеристики подобна в Оклахома, известен с ниската си носимоспособност.Покритието е унищожен и повредената зона е обновена: бил отрязан до 125 mm най-горния слой, на мястото на която се поставя смес от подобен състав.Рециклирана слой също се срина, този път само за осем месеца изследвания цикъл 2009-2012.Напукването се идентифицират Този 6 пилотни обекти и 4 частни спонсорирани депа.
След многократно унищожаване на поземлената администрация NCAT отбележи доброто представяне на операционната близкия район N7, и предлага да се използва за ремонт на N8 смес на базата на свързващото вещество Hima, които ще му позволят да се анализира поведението на увредената зона.Представители
Оклахома Държавния департамент на транспорта съгласи да прилага сместа в областта N7, обаче, за базовия слой, смес от частици с диаметър 9,5 мм (състав, подобен на състава на сместа в продължение на най-горния слой, но с дебелина 55 мм).По време на реконструкцията на 145 mm се отсече повредената покритието около повредената 105 mm основния пласт се оставя.Тогава той е бил поставен 145 mm нова смес на основата на Hima.
Когато повърхността е нови камиони отново караха през ремонтирания участък сегмент N8 и устройства NCAT отново започва да записва данните в експерименталната част.
през септември 2011 г., когато натоварването на трафика над 4 цикъла, е записано дълбочина деформация парцел N8 в размер на 2.7 mm.В директно сравнение може да се види, че след първоначалните образувани коловози и значителен ремонт пукнатини след 4 млн. Cycles еквивалент осово натоварване, а след прилагане на циментов ремонт Hima няма пукнатини, след трака е минимален 5,7 милиона. Cycles еквивалент осово натоварване,Oklahoma Министерството на транспорта ще продължи спонсорира тази област по време на цикъла на 2012-2014.да следи за изпълнението на покритието.
Заключение
показва, че използването на високо молекулно тегло полимер модифициран свързващо вещество в асфалтовата смес намалява дебелината на покритието, дори и при екстремни натоварвания.
