aglutinante y la reducción del espesor del pavimento de asfalto altamente modificado.Uso
de alta ligante modificado con polímeros para pavimento de asfalto (HDI) para reducir el espesor de la capa de recubrimiento, manteniendo o superando el rendimiento de las capas más potentes de asfalto con los revestimientos convencionales, incluso en el tráfico muy pesado.Estos resultados se dieron Tecnología asfalto Centro Nacional (NCAT) después de la prueba.
cuarto ciclo de la investigación (2009-2012), llevado a cabo en la pista de pruebas NCAT en Opelika, Alabama, Estados Unidos, muestra que la sección experimental del vertedero con asfalto puso sobre la base de HDI profundidad rut un promedio de menos de 1/3,que en las pistas de segmento de control (el grosor del segmento de control es 18% más que en el piloto).El segmento con el VMPS basado asfalto y un segmento de control se les proporcionó un revestimiento, hecha por una tecnología de proceso Superave [1].
Los resultados de los ensayos se publicaron en la conferencia sobre el rango (28 a 29 feb, 2012) Hotel Auburn Universidad y Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.
Oportunidades de Investigación vertedero pista de pruebas
NCAT fue construido en 2000.Su longitud - 2,7 km, la forma de pista - elipse.Propósito de la ruta - la prueba acelerada a intervalos de 60 m, que la huella de desgaste a lo largo de la vida de la simulado dentro de 2 años.Sitios de prueba permiten a los ingenieros e investigadores para medir, registrar y analizar la reacción del recubrimiento para cargas pesadas con el objetivo de desarrollar recubrimientos más eficientes y eficaces.
tierra disponible para patrocinadores de la investigación, como la Administración Federal de Carreteras (FHWA), el Departamento de Transporte del Estado y las empresas privadas para probar compuestos para superficies de carretera en cada ciclo.Construcción, operación y exploración en el sitio financiado por el esfuerzo conjunto de las agencias y empresas privadas, cada una de las cuales lleva a cabo su propio programa de investigación.
objeto de una serie reciente de los estudios empezó características estructurales y superficiales del recubrimiento.Preparación para el estudio incluyen la reconstrucción o vosstanovlenie17 secciones de la ruta (de un total de 46).Una porción era N7, que se ha establecido la sección patrocinador desarrollado tecnología HDI con base de asfalto por Kraton Performance Polymers.Duración
del ciclo de un estudio - tres años.Durante este tiempo, puede construir o reconstruir los sitios, para simular un período de dos años, el flujo de transporte de mercancías, analizar los datos y preparar informes.Actualmente en el lugar previsto para la quinta serie de estudios en los que se elimina secciones no utilizadas (primavera de 2012) y la construcción del nuevo (a finales del verano de 2012).Inicio en el rango de movimiento está programado para llevar a cabo en agosto de 2012.
Extreme calvario carga
simulación de movimiento se realiza utilizando el siguiente programa: se aplica a las secciones de los vertederos 10 millones de ciclos para los aproximadamente 8.2 toneladas de carga por eje equivalente (ESAL) durante 2 años.Camiones realizar movimiento en dos turnos.Este es un 8 ejes camiones 70 toneladas con remolque que realizan movimiento continuo todos los días 5,00 a 23,00.Cada uno de los cinco pases camión 1.100 km por día.
Para facilitar las pruebas en el lugar encontró varios accesorios: termistores instalados en diferentes profundidades de pavimento asfáltico y conectados con una estación meteorológica automática en el sitio.Estos datos ayudan a evaluar las condiciones de funcionamiento de cada uno de los sitios.La reacción del recubrimiento de la carga se mide con medidores de deformación y sensores de presión instalados a ciertas profundidades.Red inalámbrica instalada a través del camino, proporciona datos de alta velocidad con el servidor principal.
NCAT cheques semanales utilizando trocha métrica láser de barrido de doble perfilador inercial: rugosidad se mide cada ruta rueda, makrotekstura camino rueda derecha seguimiento de cada rueda en cada intervalo de prueba.Y tomado otras medidas: recortes no destructivo, de densidad y de perfil.Cada semana caer las pruebas de impacto de peso y deflectómetro, así como el mapeo de la superficie de formación de grietas.Una vez al mes las pruebas de fricción (con un tamaño completo grabador de fricción).Prueba de la integridad y la permeabilidad se celebran una vez al trimestre.Toma de muestras para la determinación de cada capa de recubrimiento sello también se lleva a cabo sobre una base trimestral.
Para simplificar una correlación entre las mediciones de parámetros en el personal de laboratorio y de campo NCAT selecciona una gran parte de la mezcla en la fábrica durante la construcción de cada sitio de prueba y posteriormente se utiliza para la fabricación de una mezcla de muestras para pruebas de laboratorio.Por ejemplo, una mezcla de la capa de base es la prueba de carga de fatiga (Muestras-sticks) y la carga antifase.La mezcla para la capa superior se está probando para determinar el módulo dinámico, la fluidez analizador de prueba de pavimento de asfalto y la unidad de ruedas de rodadura para calcular la resistencia a la deformación permanente.Mezclas para la capa superior también están experimentando superposición comprueba creeping deformación y estiramiento, relación de energía.Todo esto permite que el potencial de la mezcla a la fisuración.Parámetros estructurales
investigación
el cuarto ciclo de pruebas NCAT incluye sitios de investigación avanzada (patrocinadores continuaron la investigación comenzó antes), las áreas de investigación de las nuevas mezclas recubiertos estudios estructurales.Reconstrucción y rehabilitación de 17 sitios se han completado en agosto de 2009, el contratista designado a través de una licitación pública.Entre estas seis áreas que estaban destinados para las pruebas estructurales, patrocinado por los departamentos de transporte en seis estados.Entre ellos se encuentran la parte de la empresa Kraton.Los revestimientos se realizan en las áreas de tecnología de mezcla de asfalto caliente Superpave.El espesor de la capa estructural para las pruebas varió de 175 mm a 140 mm (parte de Kraton), en secciones separadas de 225 mm (de los cuales más de 150 mm - del material de base y el sustrato rígido de alta densidad).Todo el betún utilizado para la reconstrucción del revestimiento contenía 0,5% de aditivo protivozadirochnoy.Porción Capa
de Kraton (N7) se realiza mediante el IDH, el espesor - 140 mm.El aglutinante comprende 7,5% modificado stirenovogo de estireno-butadieno (SBS) polímero.La parte de control tiene un espesor de 175 mm, las dos capas superiores están hechas con 3% SBS-polímero.Administración
Federal por carretera confirma los beneficios de la modificación de polímeros aglutinantes
modificados con polímeros, como el copolímero de tres vías SBS, son cada vez más ampliamente utilizado en la fabricación del SA (datos de la Administración Federal de carreteras).El informe técnico de septiembre de 2010. [2] La Administración señala que el ligante modificado más elástica y tiene un alto características de rigidez (viscosidad) a temperaturas bajas y altas, que son más adecuados a las especificaciones de ligantes de alta calidad para el grado de asfalto Superpave [3].Estas especificaciones están ligados a las condiciones ambientales y de tráfico de un objeto específico.Los aglutinantes modificados con polímeros se clasifican generalmente y se utilizan en los casos en que el índice de PG (grado de baja temperatura de grado + a alta temperatura) es mayor que 90 (por ejemplo., PG 70-22).
Además, el informe muestra las ventajas del uso de polímeros, "Ser ligantes puros más caros para las mezclas asfálticas, modificados con polímeros ligantes en mezclas calientes ofrecen un claro incremento en el rendimiento - menos celo, fatiga reducida fisuración, reducción agrietamiento bajo la influencia de la temperatura - especialmentebajo cargas pesadas y difíciles condiciones climáticas.Dependiendo de las características de coste y rendimiento que son específicos a un área particular (es decir, las condiciones geográficas), el coste de las mezclas a base de ligantes modificados con polímeros durante el ciclo de vida puede ser significativamente menor que el coste de mezclas con aglutinantes no modificados ".
El informe también dice que la experiencia de funcionamiento de tales recubrimientos es positivo, y que, ya que cambia para mejor, de acuerdo con el desarrollo de la tecnología.Superar las restricciones impuestas por el que los polímeros y pavimentos de asfalto finas
empresa
Kraton Performance Polymers ha desarrollado una tecnología DGVC para aumentar la resistencia del revestimiento y su resistencia a celo, baches y grietas mientras se reduce el espesor del revestimiento.
para llevar a cabo pruebas de campo de este producto la compañía ha emitido un contrato NCAT para la construcción del espesor de la capa de recubrimiento de 140 mm en la zona N7 para el ciclo de investigación 2009-2012.Contenido SBS modificados con polímeros
(7,5%) utilizados en la composición del aglutinante es 1,5-2 veces la cantidad normal de polímero utilizado para modificar el aglutinante.
Si la cantidad de polímero en la carpeta encima de este nivel, la viscosidad del ligante se incrementa de manera que la mezcla se vuelve muy difícil de producir y extremadamente difícil de poner sobre el tema.Company desarrolló Kraton D0243 SBS-polímero, que puede ser mezclado con un aglutinante bituminoso en cantidad de 7,5% o superior, sin aumentar la viscosidad del aglutinante.Desarrollo
de un nuevo polímero es una continuación del trabajo iniciado en 2004 por los investigadores en colaboración con expertos de laboratorio de ingeniería de caminos Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos), la Universidad Técnica del Estado más grande y antigua.El principal objetivo de los investigadores predecir el siguiente: para averiguar si es posible aumentar la vida útil de las capas de base de pavimento utilizando modificado con SBS el y / o reducir el espesor del pavimento de asfalto.
Método de la investigación - análisis de muestras de fatiga del asfalto y la rigidez doblando cuatro puntos, complicada prueba de tracción mecánica y compresión.Evaluar diferentes tipos de polímero (SBS) y diferentes concentraciones.Los ensayos de fatiga mostraron que un cambio significativo en las propiedades de la mezcla de asfalto necesita más SBS-polímero.Por consiguiente, el objeto de la última etapa de la prueba comenzó con aglutinantes contenido de SBS 6% y 7,5%.
mezclas asfálticas Complicated pruebas mecánicas mostraron un mejor desempeño de mezclas de SBS modificado en comparación con los compuestos no modificados.Los resultados también mostraron algunas diferencias en la extensión de la destrucción (deformación irreversible acumulada) de revestimiento a base de ligantes modificados y no modificados.Incluso una fina capa de recubrimiento (150 mm) del daño asfalto modificado con SBS registrado en el volumen es 4 veces menor que la capa de 250 mm del asfalto sin modificar.Sin modificar, más potente, el recubrimiento mostraron 4,5 veces más la deformación irreversible de capa delgada de asfalto modificado.
Construcción segmento N7, en comparación con las parcelas de control
Recubrimiento sitio de prueba N7 segmento fue construido por tres capas de mezcla en caliente (Tabla 1).Nominal capa de base (55 mm) y la capa intermedia (55 mm) se fabricaron a partir de una mezcla de partículas con un diámetro de 19 mm de granito.La lámina superior (30 mm) hecha de una mezcla de granito (9,5 mm).Todas las tres capas de la mezcla sobre la base de ligante modificado con un contenido de 7,5% de SBS.La mezcla de formulación, sello, y otros parámetros son similares a la zona de control (la única diferencia es en el aglutinante y el espesor de la capa).Área de prueba
Covering S9 tiene un espesor total de 175 mm, y consta de tres capas - la base de 75 mm, una capa intermedia de 70 mm y una capa superior de 30 mm (Tabla 2).Alto y capas intermedias están hechas de la mezcla utilizando un aglutinante, 3% SBS modificado.En la mezcla de los sitios de ensayo y de control preparado por el método SUPERPAVE [1], usando el mismo material, pero en la zona N7 cubrir 18% más delgado que en la sección de control S9, aglutinante utilizado - HIMA en lugar de PG 76-22 (utilizado en el área de control).Ambos sitios se construyen en el lienzo duro.
Resultado: menos pruebas de transporte profundímetro
en el sitio se completó en septiembre de 2011, cuando la carga se llevó 10 millones de ciclos equivalentes a la carga axial calculada..Personal NCAT realizó estudios de expertos y examinó los datos recogidos.En una conferencia en febrero de 2012, además de otros datos se presentó información sobre la deformación media en la rueda de rodadura carretera (celo):
- sección de control de deformación S9 con un espesor de revestimiento de 175 mm fue de 7,1 mm.En el sitio N7 (HIMA) con un espesor de revestimiento de 144 mm de profundidad rutina fue de 2,2 mm.
- Mapa de craqueo en el sitio N7 no reveló ninguna fractura del recubrimiento.Los análisis realizados sobre los datos de base NCAT carga real y cálculos basados en las mediciones, así como el límite de resistencia a la fatiga de las muestras como un cubo, se ha demostrado que la resistencia a la fatiga del revestimiento en el sitio N7 mejoró considerablemente.Por otra parte, las características de revestimiento puede ser mejor que la parcela de control, incluyendo posiciones con la propagación de grietas por fatiga de abajo hacia arriba.
reparar la zona dañada con una mezcla a base de potencial Hima
para reducir el espesor de una capa de asfalto, al tiempo que garantiza un alto rendimiento - una de las ventajas de ligante Hima, y se encontró en un sitio cercano de ensayos a campo.
parcela N8, el cual es patrocinado por el Departamento de Transporte del Estado de Oklahoma, fue dañado durante el ciclo de investigación 2009-2012.No era la primera lesión, registrado en el sitio.
Al final del ciclo de investigación 2006-2009.la sección se observó extensa agrietamiento por fatiga.En el contratista sitio de construcción N8 puso espesor de revestimiento de 250 mm por 1,2 m de tejido de mala calidad, que es diferente de la de la lona duro en la parcela de control.
Incluso durante la fase de construcción del Departamento de Transporte de Oklahoma exigió NCAT utiliza como un tipo de lona definido suelo, las características del suelo similares en Oklahoma, conocida por su baja capacidad portante.El recubrimiento se destruye y el área dañada se reforma: se redujo a 125 mm capa superior, en lugar de que se colocó una mezcla de composición similar.Capa reciclada también se derrumbó, esta vez en tan sólo 8 meses ciclo de investigación 2009-2012.Este 6 sitios piloto y 4 vertederos patrocinados privado se identificó agrietamiento.
Después de la destrucción repetida de la administración de tierras NCAT destacó el buen desempeño de operar la zona N7, y propone utilizar para la reparación de la mezcla de aglutinante a base N8 Hima, que le permita analizar el comportamiento de la zona dañada.Representantes
Departamento de Transporte del Estado de Oklahoma acordó aplicar la mezcla a la zona N7, sin embargo, para la capa de base, una mezcla de partículas con un diámetro de 9,5 mm (composición similar a la composición de la mezcla para la capa superior, pero con un espesor de 55 mm).Durante la reconstrucción de 145 mm se cortó el revestimiento dañado alrededor de la capa base 105 mm dañado que quedaba.Entonces se colocó 145 mm nueva mezcla sobre la base de HIMA.
Cuando la superficie es nuevos camiones llevaron de nuevo a través de la N8 sección segmento reparado, y los dispositivos NCAT de nuevo comenzó a grabar los datos en la sección experimental.
en septiembre de 2011, cuando la carga de tráfico de más de 4 ciclos, se registró la profundidad de deformación N8 parcela en 2,7 mm.En una comparación directa se puede observar que después de la pista y reparación significativa grietas iniciales forman después de 4 millones de dólares. Los ciclos de carga axial equivalente, mientras que después de la aplicación de la reparación cementicio Hima no hay grietas, después de la pista es mínima 5,7 millones. Ciclos de carga axial equivalente.Departamento de Transporte de Oklahoma continuará patrocinando esta área durante el ciclo de 2012-2014.para monitorear el desempeño del recubrimiento.
Conclusión
muestra que el uso de polímero de alto peso molecular modificado aglutinante en la mezcla de asfalto reduce el espesor del recubrimiento, incluso bajo cargas extremas.
