sangat dimodifikasi pengikat dan mengurangi ketebalan jalan aspal.
penggunaan tinggi pengikat dimodifikasi polimer untuk perkerasan aspal (HDI) untuk mengurangi ketebalan lapisan coating tetap menjaga atau melebihi kinerja lapisan yang lebih kuat dari aspal dengan coating konvensional bahkan di bawah lalu lintas yang sangat berat.Hasil ini datang Pusat Nasional aspal Teknologi (NCAT) setelah pengujian.
siklus keempat penelitian (2009-2012), yang dilakukan di jalur uji NCAT di Opelika, Alabama, Amerika Serikat, menunjukkan bahwa bagian eksperimental TPA dengan aspal diletakkan atas dasar IPM liang kedalaman rata-rata kurang dari 1/3,daripada di trek segmen kontrol (ketebalan segmen kontrol adalah 18% lebih dari pilot).Segmen dengan VMPS berbasis aspal dan segmen kontrol dilengkapi dengan lapisan, yang dibuat oleh salah satu teknologi proses Superave [1].
Hasil tes diterbitkan pada konferensi pada kisaran (28-29 Februari 2012) Hotel Auburn University dan Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.
Peluang Penelitian TPA
NCAT jalur uji dibangun pada tahun 2000.Panjangnya - 2,7 km, jalur bentuk - elips.Tujuan dari rute - tes dipercepat pada interval 60 m, yang melacak memakai seluruh kehidupan disimulasikan dalam waktu 2 tahun.Situs uji memungkinkan para insinyur dan peneliti untuk mengukur, merekam dan menganalisis reaksi lapisan untuk beban berat dengan tujuan untuk mengembangkan lebih efisien dan efektif coating.
Tanah tersedia untuk sponsor penelitian seperti Federal Highway Administration (FHWA), Departemen Luar Negeri Perhubungan dan perusahaan swasta untuk menguji senyawa untuk permukaan jalan pada setiap siklus.Konstruksi, operasi dan eksplorasi di lokasi yang didanai oleh upaya bersama dari lembaga dan perusahaan swasta, yang masing-masing melakukan program penelitian sendiri.
subyek dari seri terbaru dari studi dimulai karakteristik struktural dan permukaan lapisan.Persiapan untuk penelitian ini meliputi rekonstruksi atau vosstanovlenie17 bagian dari rute (dari total 46).Satu porsi adalah N7, yang telah meletakkan teknologi HDI bagian dikembangkan sponsor berdasarkan aspal oleh Kraton Kinerja Polimer.Durasi
satu studi siklus - tiga tahun.Selama ini, mungkin untuk membangun atau membangun kembali situs, untuk mensimulasikan jangka waktu dua tahun, aliran angkutan barang, menganalisis data dan menyusun laporan.Saat ini di lokasi yang direncanakan untuk seri kelima studi di mana akan dihapus bagian yang tidak terpakai (Spring 2012) dan pembangunan baru (akhir musim panas 2012).Mulai dari berbagai gerakan dijadwalkan untuk tampil pada bulan Agustus 2012.
Ekstrim beban cobaan
gerak simulasi dilakukan dengan menggunakan program berikut: diterapkan untuk bagian dari TPA 10 juta siklus untuk diperkirakan 8,2 ton setara beban gandar (ESAL) selama 2 tahun.Truk melaksanakan gerakan dalam dua shift.Ini adalah 8-poros truk 70 ton dengan trailer yang melakukan gerakan terus menerus setiap hari 5,00-23,00.Masing-masing dari lima melewati truk 1.100 km per hari.
Untuk memfasilitasi pengujian di lokasi ditemukan berbagai aksesoris: termistor dipasang pada kedalaman yang berbeda dari jalan aspal dan terhubung dengan stasiun cuaca otomatis di situs.Data ini membantu untuk mengevaluasi kondisi operasi dari masing-masing situs.Reaksi dari lapisan pada beban diukur dengan pengukur regangan dan sensor tekanan dipasang pada kedalaman tertentu.Jaringan nirkabel dipasang di seberang jalan, menyediakan data kecepatan tinggi ke server utama.
NCAT cek mingguan menggunakan profiler inersia ganda laser scanning meteran pengukur: kekasaran diukur setiap jalur roda, makrotekstura jalan roda kanan melacak setiap roda pada setiap interval tes.Dan mengambil langkah-langkah lain: non-destruktif, kepadatan dan profil pemotongan.Setiap minggu jatuh tes dampak berat dan deflectometer, serta pemetaan permukaan retak.Setelah tes gesekan bulan (menggunakan perekam gesekan ukuran penuh).Menguji integritas dan permeabilitas diadakan sekali seperempat.Sampling untuk penentuan setiap lapisan coating seal juga dilakukan secara triwulanan.
Untuk menyederhanakan korelasi antara pengukuran parameter di laboratorium dan lapangan personil NCAT memilih sebagian besar campuran di pabrik selama pembangunan setiap situs uji dan kemudian digunakan untuk pembuatan campuran sampel untuk pengujian laboratorium.Misalnya, campuran lapisan dasar diuji untuk kelelahan memuat (sampel-tongkat) dan beban antiphase.Campuran untuk lapisan atas sedang diuji untuk menentukan modulus dinamis, fluiditas tes analisa perkerasan aspal dan Unit wheel-bergulir untuk menghitung ketahanan terhadap deformasi permanen.Campuran untuk lapisan atas juga mengalami overlay diperiksa untuk merayap deformasi dan peregangan, rasio energi.Semua ini memungkinkan potensi campuran untuk retak.
Penelitian parameter struktural
siklus tes keempat NCAT termasuk situs penelitian lanjutan (sponsor melanjutkan penelitian mulai awal), daerah penelitian dari campuran dilapisi baru studi struktural.Rekonstruksi dan rehabilitasi 17 situs telah selesai pada bulan Agustus 2009, kontraktor yang ditunjuk melalui tender yang kompetitif.Di antara enam daerah tersebut mereka dimaksudkan untuk tes struktural, yang disponsori oleh departemen transportasi di enam negara.Di antara mereka adalah bagian dari perusahaan Kraton.Lapisan yang dibuat dalam bidang teknologi untuk campuran aspal panas Superpave.Ketebalan lapisan untuk pengujian struktural berkisar antara 175 mm sampai 140 mm (bagian dari Kraton), di bagian terpisah dari 225 mm (yang lebih dari 150 mm - dari bahan dasar dan kepadatan tinggi substrat kaku).Seluruh aspal yang digunakan untuk rekonstruksi lapisan mengandung 0,5% aditif protivozadirochnoy.Coating
porsi Kraton (N7) dibuat menggunakan HDI, ketebalan - 140 mm.Pengikat terdiri 7,5% dimodifikasi stirena-butadiena stirenovogo (SBS) polimer.Bagian kontrol memiliki ketebalan 175 mm, bagian atas dua lapisan yang dibuat dengan SBS-polimer 3%.
federal administrasi dengan jalan menegaskan manfaat modifikasi polimer
binder dimodifikasi dengan polimer, seperti tiga-cara kopolimer SBS, menjadi lebih banyak digunakan dalam pembuatan HS (data Administrasi Federal untuk jalan).Laporan teknis untuk September 2010. [2] Administrasi mencatat bahwa binder dimodifikasi lebih elastis dan memiliki karakteristik tinggi kekakuan (viskositas) pada temperatur rendah dan tinggi, yang lebih cocok dengan spesifikasi binder berkualitas tinggi untuk aspal kelas Superpave [3].Spesifikasi ini terkait dengan kondisi lingkungan dan lalu lintas dari objek tertentu.Polimer dimodifikasi pengikat umumnya diklasifikasikan dan digunakan dalam kasus-kasus di mana indeks PG (suhu rendah kelas + kelas pada suhu tinggi) lebih besar dari 90 (misalnya., PG 70-22).
Selanjutnya, laporan menunjukkan keuntungan menggunakan polimer, "Menjadi pengikat murni lebih mahal untuk campuran aspal, polimer dimodifikasi binder di campuran panas menawarkan peningkatan yang jelas dalam kinerja - kurang rutting, mengurangi kelelahan retak, berkurang retak di bawah pengaruh suhu - terutamadi bawah beban berat dan kondisi iklim yang sulit.Tergantung pada biaya dan kinerja karakteristik yang spesifik untuk daerah tertentu (misalnya, kondisi geografis), biaya campuran berdasarkan polimer dimodifikasi pengikat selama siklus hidup dapat secara signifikan lebih rendah daripada biaya campuran dengan bahan pengikat dimodifikasi. "
Laporan itu juga mengatakan bahwa pengalaman operasi pelapis tersebut positif, dan bahwa, karena perubahan menjadi lebih baik, sesuai dengan perkembangan teknologi.
mengatasi pembatasan yang diberlakukan polimer dan meletakkan perkerasan aspal tipis perusahaan
Kraton Kinerja Polimer telah mengembangkan teknologi DGVC untuk meningkatkan kekuatan lapisan dan ketahanan terhadap alur yang didapat, lubang dan retak sekaligus mengurangi ketebalan lapisan.
untuk melakukan uji coba lapangan dari produk ini perusahaan telah mengeluarkan kontrak NCAT untuk pembangunan ketebalan lapisan coating dari 140 mm di daerah N7 untuk siklus penelitian 2009-2012.
dimodifikasi polimer-SBS konten (7,5%) yang digunakan dalam komposisi pengikat adalah 1,5-2 kali jumlah normal polimer yang digunakan untuk memodifikasi bahan pengikat.
Jika jumlah polimer dalam pengikat di atas tingkat ini, viskositas pengikat meningkat sehingga campuran menjadi sangat sulit untuk memproduksi dan sangat sulit untuk meletakkan pada subjek.Perusahaan mengembangkan SBS-polimer Kraton D0243, yang dapat dicampur dengan bahan aspal sebesar 7,5% atau lebih tinggi, tanpa meningkatkan viskositas pengikat.Pengembangan
dari polimer baru merupakan kelanjutan dari kerja dimulai pada tahun 2004 oleh para peneliti bekerja sama dengan para ahli dari laboratorium rekayasa jalan Delft University of Technology (Belanda), negara universitas teknis terbesar dan tertua.Tujuan utama dari para peneliti memprediksi berikut: untuk mengetahui apakah mungkin untuk meningkatkan kehidupan pelayanan lapisan dasar perkerasan menggunakan SBS-dimodifikasi dan / atau mengurangi ketebalan jalan aspal.Metode
penelitian - pengujian sampel dari kelelahan dan kekakuan aspal dengan menekuk empat poin, rumit uji tarik mekanik dan kompresi.Mengevaluasi berbagai jenis polimer (SBS) dan konsentrasi yang berbeda.Tes kelelahan menunjukkan bahwa perubahan signifikan dalam sifat-sifat campuran aspal membutuhkan lebih SBS-polimer.Dengan demikian, obyek tahap terakhir pengujian dimulai dengan pengikat SBS isi 6% dan 7,5%.
campuran rumit pengujian mekanik aspal menunjukkan peningkatan kinerja dari campuran dimodifikasi SBS dibandingkan dengan senyawa yang tidak dimodifikasi.Hasil penelitian juga menunjukkan beberapa perbedaan dalam penyebaran kerusakan (akumulasi deformasi ireversibel) lapisan berdasarkan binder dimodifikasi dan dimodifikasi.Bahkan lapisan tipis coating (150 mm) dari kerusakan aspal SBS-dimodifikasi tercatat dalam volume adalah 4 kali lebih kecil dari lapisan 250 mm dari aspal dimodifikasi.Dimodifikasi, lebih kuat, lapisan menunjukkan 4,5 kali deformasi lebih ireversibel dari lapisan tipis aspal dimodifikasi.
Konstruksi segmen N7, dibandingkan dengan plot kontrol
Coating situs uji segmen N7 dibangun dari tiga lapisan campuran panas (Tabel 1).Lapisan nominal dasar (55 mm) dan lapisan tengah (55 mm) yang dibuat dari campuran partikel dengan diameter 19 mm granit.Lembar atas (30 mm) yang terbuat dari campuran granit (9,5 mm).Semua tiga lapisan campuran atas dasar pengikat dimodifikasi dengan kandungan 7,5% SBS.Campuran formulasi, segel, dan parameter lainnya yang mirip dengan daerah kontrol (satu-satunya perbedaan adalah dalam pengikat dan ketebalan lapisan).Daerah uji
Menutupi S9 memiliki ketebalan total 175 mm, dan terdiri dari tiga lapisan - dasar 75 mm, lapisan tengah 70 mm dan lapisan atas 30 mm (Tabel 2).Atas dan lapisan tengah terbuat dari campuran menggunakan bahan pengikat, 3% SBS dimodifikasi.Pada campuran situs uji dan kontrol dibuat dengan metode SUPERPAVE [1], menggunakan bahan yang sama, tetapi di daerah N7 menutupi 18% lebih tipis dari pada bagian kontrol S9, digunakan pengikat - Hima bukan PG 76-22 (digunakan di area control).Kedua situs yang dibangun di atas kanvas keras.
Hasil: kurang pengukur kedalaman
tes Transportasi di situs dirampungkan pada September 2011, ketika beban itu dilakukan 10 juta Siklus setara dengan beban aksial yang dihitung..Staf NCAT diadakan penelitian ahli dan memeriksa data yang dikumpulkan.Pada konferensi di bulan Februari 2012, di samping data lain yang disajikan informasi tentang strain rata pada roda jalan bergulir (rutting):
- bagian kontrol Deformasi S9 dengan ketebalan lapisan 175 mm adalah 7,1 mm.Di situs N7 (HIMA) dengan ketebalan lapisan 144 mm kedalaman liang adalah 2,2 mm.
- Peta retak di situs N7 mengungkapkan tidak ada fraktur lapisan.Analisis dilakukan pada data dasar NCAT beban yang sebenarnya dan perhitungan berdasarkan pengukuran, serta batas kelelahan daya tahan sampel sebagai sebuah kubus, ia telah menunjukkan bahwa kekuatan lelah lapisan di lokasi N7 membaik.Selanjutnya, karakteristik lapisan bisa lebih baik daripada plot kontrol, termasuk posisi dengan propagasi retak kelelahan dari bawah ke atas.
memperbaiki daerah yang rusak dengan campuran berdasarkan potensi HIMA
untuk mengurangi ketebalan lapisan aspal, sambil memastikan kinerja tinggi - salah satu keuntungan dari pengikat Hima, dan ditemukan di situs uji daerah terdekat.
petak N8, yang disponsori oleh Departemen Luar Negeri Oklahoma Perhubungan, rusak selama siklus penelitian 2009-2012.Itu bukan cedera pertama, tercatat di situs.
Pada akhir siklus penelitian 2006-2009.bagian diamati kelelahan retak luas.Dalam kontraktor konstruksi situs N8 meletakkan ketebalan lapisan 250 mm dengan 1,2 m kain berkualitas buruk, yang berbeda dari kanvas keras di plot kontrol.
Bahkan selama fase konstruksi Oklahoma Departemen Perhubungan diminta NCAT digunakan sebagai kanvas didefinisikan jenis tanah, karakteristik tanah yang sama di Oklahoma, yang dikenal untuk daya dukung rendah.Lapisan ini hancur dan daerah yang rusak direnovasi: dipotong untuk 125 mm lapisan atas, di tempat yang ditempatkan campuran komposisi yang sama.Lapisan daur ulang juga runtuh, saat ini hanya dalam 8 bulan siklus penelitian 2009-2012.Ini 6 lokasi percontohan dan 4 TPA pribadi disponsori retak diidentifikasi.
Setelah kehancuran berulang administrasi pertanahan NCAT mencatat kinerja yang baik dari operasi daerah N7 dekatnya, dan mengusulkan untuk menggunakan untuk perbaikan pengikat campuran N8 berdasarkan Hima, yang akan memungkinkan untuk menganalisis perilaku daerah yang rusak.Perwakilan
Oklahoma State Departemen Perhubungan setuju untuk menerapkan campuran ke daerah N7, namun, untuk lapisan dasar, campuran partikel dengan diameter 9,5 mm (komposisi mirip dengan komposisi campuran untuk lapisan atas, tetapi dengan ketebalan 55 mm).Selama rekonstruksi 145 mm terputus lapisan yang rusak sekitar 105 mm rusak lapisan dasar yang tersisa.Kemudian diletakkan 145 mm campuran baru atas dasar Himawan.
Ketika permukaan adalah truk baru lagi melaju melalui diperbaiki segmen bagian N8, dan perangkat NCAT lagi mulai merekam data di bagian eksperimental.
pada bulan September 2011, ketika beban lalu lintas lebih dari 4 siklus, tercatat kedalaman deformasi petak N8 sebesar 2,7 mm.Dalam perbandingan langsung dapat dilihat bahwa setelah awal trek dan perbaikan yang signifikan retak terbentuk setelah 4 juta. Siklus beban aksial setara, sedangkan setelah penerapan perbaikan semen Hima tidak retak, setelah trek minimal 5,7 juta. Siklus beban aksial setara.Oklahoma Departemen Perhubungan akan terus mensponsori daerah ini selama siklus 2012-2014.untuk memantau kinerja lapisan.
Kesimpulan
menunjukkan bahwa penggunaan polimer berat molekul diubah pengikat dalam campuran aspal mengurangi ketebalan lapisan, bahkan di bawah beban ekstrim.
