hoogst gewijzigde bindmiddel en het verminderen van de dikte van de asfaltbestrating.
gebruik van high-polymeer gemodificeerd bindmiddel voor asfalt bestrating (HDI) de dikte van de bekledingslaag met behoud of overschrijden de uitvoering van krachtigere asfaltlagen met gebruikelijke bekledingen, zelfs onder extreme belasting.Deze resultaten kwamen National Center asfalt Technology (NCAT) na het testen.
vierde cyclus van onderzoek (2009-2012), uitgevoerd in de NCAT testbaan in Opelika, Alabama, Verenigde Staten, blijkt dat het experimentele gedeelte van de stortplaats met asfalt gelegd op basis van HDI spoordiepte een gemiddelde van minder dan 1/3,dan in het besturingssegment tracks (de dikte van de controlesegment is 18% meer dan in de pilot).Het segment met de asfalt-gebaseerde VMPS en stuursegment waren voorzien van een deklaag, door een procestechnologie Superave [1].
De testresultaten werden gepubliceerd op de conferentie over het bereik (28-29 februari 2012) Hotel Auburn University en Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.
Research Kansen stortplaats
NCAT testcircuit werd in 2000 gebouwd.Zijn lengte - 2,7 km, het circuit vorm - ellips.Doel van de route - de versnelde proef op afstanden van 60 m, die slijtagespoor gedurende de levensduur van de gesimuleerde binnen 2 jaar.Testlocaties toestaan ingenieurs en wetenschappers meten, registreren en de reactie van de coating voor zware lasten met als doel het ontwikkelen efficiëntere en effectievere coatings analyseren.
grond beschikbaar voor onderzoek sponsors zoals de Federal Highway Administration (FHWA), State Department of Transportation en particuliere bedrijven om verbindingen voor wegdek op elke cyclus testen.Bouw, de exploitatie en exploratie van de site gefinancierd door de gezamenlijke inspanningen van organisaties en particuliere bedrijven, die elk voert zijn eigen onderzoeksprogramma.
onderwerp van een recente reeks studies begon structurele en oppervlakte-eigenschappen van de coating.Voorbereiding op de studie omvatten reconstructie of vosstanovlenie17 delen van de route (op een totaal van 46).Eén portie was N7, die is gebaseerd asfalt HDI-technologie ontwikkeld sponsor sectie gelegd door Kraton Performance Polymers.
duur van één studie cyclus - drie jaar.Gedurende deze tijd, mogelijk om te bouwen of herbouwen sites, tot een periode van twee jaar te simuleren, de doorstroming van het goederenvervoer, het analyseren van gegevens en verslagen op te stellen.Momenteel op de plaats voorzien voor de vijfde reeks van studies die zullen worden verwijderd ongebruikte secties (voorjaar 2012) en de bouw van nieuwe (late zomer 2012).Begin van het bereik van de beweging is gepland om te presteren in augustus 2012.
Extreme belasting beproeving
bewegingssimulatie wordt uitgevoerd met behulp van het volgende programma: toegepast op gedeelten van de stortplaats 10 miljoen cycli voor de geschatte 8,2 ton gelijkwaardige aslast (ESAL) voor 2 jaar.Vrachtwagens voeren beweging in twee ploegen.Dit is een 8-assige 70-ton trucks met opleggers die continue beweging uit te voeren elke dag 5,00-23,00.Elk van de vijf doorgangen transportmiddel 1100 km per dag.
te testen op de site te vergemakkelijken gevonden diverse accessoires: thermistors geïnstalleerd op verschillende diepten van de asfaltverharding en verbonden met een automatisch weerstation op de site.Deze gegevens de bedrijfsomstandigheden van elke locatie te evalueren.Reactie laklaag op de belasting wordt gemeten met rekstrookjes en druksensoren geïnstalleerd op bepaalde diepte.Draadloos netwerk geïnstalleerd aan de overkant, biedt high-speed data naar de belangrijkste server.
NCAT wekelijkse controles met inertie profiler dual scanning laser meter gauge: ruwheid wordt gemeten per wiel pad makrotekstura rechter wiel pad volgen elk wiel op elke test interval.En andere maatregelen genomen: niet-destructieve, dichtheid en het profiel van bezuinigingen.Elke week vallen gewicht botsproeven en deflectometer, alsmede het in kaart brengen van het oppervlak barsten.Eens per maand wrijving testen (met behulp van een full-size recorder wrijving).Het testen van de integriteit en de permeabiliteit worden gehouden een keer per kwartaal.Bemonstering voor de bepaling van elke zegel coatinglaag wordt ook uitgevoerd op kwartaalbasis.
een correlatie tussen metingen van parameters in het laboratorium en gebiedspersoneel vereenvoudigen NCAT selecteert een groot deel van het mengsel in de fabriek tijdens de bouw van elke testplaats en vervolgens voor de bereiding van een mengsel van monsters voor laboratoriumonderzoek.Bijvoorbeeld wordt een mengsel van de basislaag getest vermoeiingsbelasting (samples-sticks) en antifase belasting.Het mengsel voor de bovenlaag wordt getest om de dynamische modulus, vloeibaarheid proef analyzer asfaltbestrating en wheel-roleenheid de weerstand tegen blijvende vervorming te berekenen bepalen.Mengsels voor de toplaag ervaren ook overlay gecontroleerd sluipende vervorming en stretching, energie verhouding.Dit alles maakt het potentieel van het mengsel tot scheurvorming.
Research structurele parameters
de vierde testcyclus NCAT omvat geavanceerde onderzoek sites (sponsors verder onderzoek eerder begonnen), de onderzoeksgebieden van de nieuwe gecoate mengsels structurele studies.Wederopbouw en het herstel van de 17 sites hebben in augustus 2009 afgerond, de aannemer aangesteld door middel van een openbare aanbesteding.Onder deze zes gebieden die zij waren bestemd voor structurele testen, gesponsord door de diensten van vervoer in zes staten.Onder hen zijn het deel van het bedrijf Kraton.De coatings zijn gemaakt op het gebied van technologie voor warm bereid asfalt Superpave.De dikte van de laag voor structurele testen varieerden van 175 mm tot 140 mm (deel van Kraton), in afzonderlijke secties van 225 mm (waarvan meer dan 150 mm - van de grondstof en hoge dichtheid stijf substraat).De gehele bitumen voor reconstructie van de coating bevatte 0,5% protivozadirochnoy toevoegsel.Coating
gedeelte van Kraton (N7) wordt gemaakt met behulp van HDI, dikte - 140 mm.Het bindmiddel 7,5% gemodificeerd styreen-butadieen stirenovogo (SBS) polymeer.Het besturingsdeel heeft een dikte van 175 mm, zijn de bovenste twee lagen gemaakt met 3% SBS-polymeer.
federale administratie de weg bevestigt de voordelen van polymeermodificatie
bindmiddelen gemodificeerd met polymeren, zoals drie-weg copolymeer SBS, worden steeds meer op grote schaal gebruikt bij de vervaardiging HS (gegevens van de federale administratie voor wegen).Het technisch rapport voor september 2010 [2] De Administratie merkt op dat de gewijzigde bindmiddel meer elastisch en heeft een hoge stijfheid eigenschappen (viscositeit) bij lage en hoge temperaturen, die beter geschikt is voor de specificaties van hoogwaardige bindmiddelen zijn voor asfalt graad Superpave [3].Deze specificaties zijn gebonden aan het milieu en de verkeerssituatie van een specifiek object.Het polymeer gemodificeerde bindmiddelen worden in het algemeen geclassificeerd en worden gebruikt in die gevallen waarin de index van PG (graad lage temperatuur + kwaliteit bij hoge temperatuur) groter dan 90 (bijv., PG 70-22).
Verder blijkt uit het verslag van de voordelen van het gebruik van polymeren, "Als duurdere zuivere bindmiddelen voor asfalt, polymeer gemodificeerde bindmiddelen in hete mixen bieden een duidelijke toename van de prestaties - minder spoorvorming, minder vermoeidheid kraken, verminderde kraken onder invloed van de temperatuur - vooralonder zware lasten en moeilijke klimatologische omstandigheden.Afhankelijk van de kosten en prestaties die specifiek zijn voor een bepaald gebied (dwz geografische omstandigheden) zijn, kunnen de kosten van mengsels van polymeer gemodificeerde bindmiddelen gedurende de levensduur aanzienlijk lager dan de kosten van mengsels met niet-gemodificeerde binders zijn. '
Het rapport zegt ook dat de ervaring van de werking van dergelijke bekledingen is positief, en dat, aangezien het goede verandert overeenkomstig de ontwikkeling van de technologie.
overwinnen van beperkingen polymeren en tot dunne asfaltverhardingslagen
bedrijf Kraton Performance Polymers heeft een technologie DGVC om de sterkte van de bekleding en de weerstand tegen spoorvorming, kuilen en scheuren en tegelijkertijd de dikte van de coating te verhogen ontwikkeld.
om veldproeven van dit product het bedrijf heeft NCAT contract afgegeven voor de bouw van de dikte coatinglaag van 140 mm in het gebied N7 voor het onderzoek cyclus 2009-2012.
content-polymeer gemodificeerd SBS (7,5%) toegepast in de samenstelling van het bindmiddel 1,5-2 keer de normale hoeveelheid polymeer gebruikt om het bindmiddel te wijzigen.
Als de hoeveelheid polymeer in het bindmiddel boven dit niveau, de viscositeit van het bindmiddel wordt vergroot zodat het mengsel erg moeilijk te produceren en zeer moeilijk te leggen op het onderwerp.Company ontwikkelde Kraton D0243 SBS-polymeren, eventueel gemengd met een bitumineus bindmiddel in een hoeveelheid van 7,5% of hoger, zonder verhoging van de viscositeit van het bindmiddel.
ontwikkeling van een nieuw polymeer is een voortzetting van de werkzaamheden begonnen in 2004 door onderzoekers in samenwerking met deskundigen van de wegenbouw laboratorium Technische Universiteit Delft (Nederland), de grootste en oudste State Technical University.Het belangrijkste doel van de onderzoekers voorspellen het volgende: om uit te vinden of het mogelijk is om de levensduur van de bestrating basis lagen te verhogen met behulp van de SBS-gemodificeerde en / of vermindering van de dikte van de asfaltverharding.
Methode van het onderzoek - het testen van monsters van asfalt vermoeidheid en stijfheid door het buigen van vier punten, ingewikkelde mechanische trekproef en compressie.Evalueer verschillende polymeer (SBS) en verschillende concentraties.Vermoeidheid tests toonden aan dat een significante verandering in de eigenschappen van het asfaltmengsel heeft meer SBS-polymeer.Dienovereenkomstig is het doel van de laatste fase van het testen begon met bindmiddelen SBS gehalte van 6% en 7,5%.
Gecompliceerde mechanische testen asfaltmengsels toonde verbeterde prestaties van mengsels van gemodificeerde SBS in vergelijking met niet-gemodificeerde verbindingen.De resultaten toonden ook verschillen in de verspreiding van vernieling (geaccumuleerde onomkeerbare vervorming) coating op basis van gemodificeerde en niet-gemodificeerde bindmiddelen.Zelfs een dunne goudlaag (150 mm) van de SBS-gemodificeerd asfalt schade opgenomen in het volume 4 keer minder dan de 250 mm laag van het niet-gemodificeerde asfalt.Ongemodificeerde, krachtiger, de coating toonde 4,5 maal irreversibele vervorming dan dunne coating van het gemodificeerde asfalt.
Bouw segment N7, vergeleken met de controlegroep percelen
Coating segment N7 testlocatie werd opgebouwd uit drie lagen van hot mix (tabel 1).Nominale basislaag (55 mm) en de tussenlaag (55 mm) werden vervaardigd uit een mengsel van deeltjes met een diameter van 19 mm graniet.Het bovenvel (30 mm) van een mengsel van graniet (9,5 mm).De drie lagen van het mengsel op basis van gemodificeerde bindmiddel met een gehalte van 7,5% SBS.De formulering mengsel, verbinding en andere parameters zijn vergelijkbaar met het controlegebied (het enige verschil ligt in het bindmiddel en de laagdikte).
Covering testgebied S9 een totale dikte van 175 mm en bestaat uit drie lagen - de basis van 75 mm, een middenlaag van 70 mm en een toplaag van 30 mm (tabel 2).Bovenste en middelste lagen worden gemaakt van het mengsel met behulp van een bindmiddel, 3% SBS gemodificeerd.Op de test- en controleplaatsen mengsel bereid volgens de werkwijze Superpave [1], met dezelfde materialen, maar in de N7 bedekken 18% dunner dan het controlegedeelte S9, gebruikt binder - HIMA plaats van PG 76-22 (gebruikt in het controlegebied).Beide sites zijn gebouwd op de harde doek.
Resultaat: minder dieptemeter
Vervoer testen op de site werd in september 2011 afgerond, wanneer de belasting 10 miljoen Cycles gelijk aan de berekende axiale belasting werd uitgevoerd..NCAT personeel hield deskundige studies en de verzamelde gegevens onderzocht.Op een conferentie in februari 2012, naast andere gegevens werden gegevens gepresenteerd over de gemiddelde spanning op de weg wieltje (spoorvorming):
- vervorming besturingsgedeelte S9 met een laagdikte van 175 mm is 7,1 mm.Op het terrein N7 (HIMA) met een laagdikte van 144 mm spoordiepte was 2,2 mm.
- Kaart van het kraken van de site N7 toonde geen breuk van de bekleding.Analyses op basis NCAT werkelijke belasting gegevens en berekeningen op basis van de metingen en de vermoeidheid vermoeiingsgrens van de monsters als een kubus uitgevoerd, heeft aangetoond dat de vermoeiingssterkte van de bekleding ter plaatse N7 aanzienlijk verbeterd.Bovendien kan coatingeigenschappen beter dan de controle plot, waaronder functies bij de voortplanting van vermoeiingsscheuren van onderaf worden.
herstel van het beschadigde gebied met een mengsel op basis hima
potentieel om de dikte van een asfalt bekleding verminderen en tegelijkertijd hoge prestaties - een van de voordelen van bindmiddel hima en bleek op een nabijgelegen testruimte.
perceel N8, die wordt gesponsord door de Oklahoma State Department of Transportation, werd beschadigd tijdens het onderzoek cyclus 2009-2012.Het was niet de eerste blessure, opgenomen op de site.
Aan het eind van het onderzoek cyclus 2006-2009.de sectie werd waargenomen uitgebreide vermoeidheid kraken.In de bouwplaats contractant mogen N8 laagdikte van 250 mm bij 1,2 m weefsel van slechte kwaliteit, die verschilt van de harde doek in de controle plot.
Zelfs tijdens de bouwfase van Oklahoma Department of Transportation eiste NCAT gebruikt als canvas gedefinieerd type bodem, bodemeigenschappen vergelijkbaar in Oklahoma, bekend om haar lage draagkracht.De bekleding wordt vernietigd en het beschadigde gebied gerenoveerd: werd gesneden tot 125 mm toplaag, in plaats daarvan werd een mengsel van soortgelijke samenstelling geplaatst.Gerecycled laag ook ingestort, deze keer in slechts 8 maanden onderzoek cyclus 2009-2012.Deze 6 proeflocaties en 4 privé gesponsord stortplaatsen kraken werd geïdentificeerd.
Na herhaalde vernietiging van landadministratie NCAT gewezen op de goede prestaties van de exploitatie van de nabije omgeving N7 en voorgesteld om te gebruiken voor de reparatie van de N8 mengsel gebaseerd bindmiddel Hima, waardoor het in staat zou stellen om het gedrag van het beschadigde gebied te analyseren.Vertegenwoordigers
Oklahoma State Department of Transportation ingestemd met het mengsel van toepassing op de N7, maar voor de basislaag, een mengsel van deeltjes met een diameter van 9,5 mm (samenstelling vergelijkbaar met de samenstelling van het mengsel van de toplaag, maar met een dikte van 55 mm).Tijdens de reconstructie van 145 mm werd afgesneden van de beschadigde coating rondom de beschadigde 105 mm basislaag werd gelaten.Vervolgens werd gelegd 145 mm nieuwe mengsel op basis van Hima.
Wanneer het oppervlak is nieuwe trucks weer reed door de herstelde sectie segment N8 en apparaten NCAT opnieuw begon met het opnemen van gegevens in het experimentele gedeelte.
in september 2011, toen de verkeersbelasting over 4 cycli, werd opgenomen vervorming diepte plot N8 op 2,7 mm.In een directe vergelijking blijkt dat na de initiële baan en significant herstel scheuren gevormd na 4.000.000. Cycli gelijke axiale belasting, terwijl na het aanbrengen van cement- reparatie hima geen scheuren, nadat de baan is minimaal 5,7 miljoen. Cycli gelijke axiale belasting.Oklahoma Department of Transportation zal blijven sponsoren dit gebied tijdens de cyclus van 2012-2014.om de prestaties van de coating.
Conclusie
aangetoond dat het gebruik van hoogmoleculaire polymeer gemodificeerd bindmiddel in het asfaltmengsel vermindert de dikte van de bekleding, ook bij extreme belasting.
