sterkt modifisert bindemiddel, og redusere tykkelsen av den asfaltdekke.
bruk av høy polymermodifisert bindemiddel for asfaltdekke (HDI) for å redusere tykkelsen av belegglaget og samtidig opprettholde eller til og med under forhold med ekstremt tung trafikk stiger ytelsen kraftigere lag av asfalt med konvensjonelle belegg.Disse resultatene kom Nasjonalt Senter asfalt Technology (NCAT) etter testing.
fjerde syklus av forskning (2009-2012), som ble gjennomført i NCAT testbane i Opelika, Alabama, USA, viser at den eksperimentelle delen av med asfalt deponiet lagt på grunnlag av HDI spordybde i gjennomsnitt mindre enn 1/3,enn i kontroll segment sporene (tykkelsen på styresegmentet er 18% mer enn i pilot).Segmentet med asfalt-baserte VMPS og en styresegmentet var utstyrt med et belegg laget av en prosessteknologi Superave [1].
Testresultatene ble publisert på konferansen på området (28 til 29 februar 2012) Hotell Auburn University og Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.
forskningsmuligheter deponi
NCAT testbane ble bygget i 2000.Dens lengde - 2,7 km, sporet form - ellipse.Formålet med rute - akselerert test i intervaller på 60 m, som registrerer slitasje gjennom hele livet av den simulerte innen 2 år.Testanlegg tillate ingeniører og forskere å måle, registrere og analysere reaksjonen av belegget for tung last med sikte på å utvikle mer effektive og effektive belegg.
Land tilgjengelig for forsknings sponsorer som Federal Highway Administration (FHWA), State Department of Transportation og private selskaper for å teste forbindelser for veidekker på hver syklus.Bygging, drift og leting på stedet finansiert av felles innsats av etater og private bedrifter, som hver utfører sitt eget forskningsprogram.
gjenstand for en ny serie av studier begynte strukturelle og overflateegenskaper i belegget.Forberedelse til studien omfatter gjenoppbygging eller vosstanovlenie17 deler av ruten (av totalt 46).En del var N7, som har blitt lagt asfalt basert HDI teknologi utviklet sponsor delen av Kraton Performance Polymers.
varigheten av en studie syklus - tre år.I løpet av denne tiden, mulig å bygge eller bygge nettsteder, for å simulere en periode på to år, flyten av godstransport, analysere data og utarbeide rapporter.Tiden på planlagt for femte rekke studier som vil bli fjernet ubrukte seksjoner (våren 2012) og bygging av nye (sensommeren 2012) side.Begynn på omfanget av bevegelse er planlagt å utføre i august 2012.
Extreme belastning ildprøve
bevegelse simulering utføres med følgende program: påført deler av fyll 10 millioner sykluser for de anslagsvis 8,2 tonn tilsvarende aksellast (ESAL) for 2 år.Lastebiler utføre bevegelsen i to skift.Dette er en 8-akslede 70-tonns lastebiler med tilhengere som utfører kontinuerlig bevegelse hver dag 5,00 til 23,00.Hver av de fem pasninger lastebil 1.100 km per dag.
å lette testing på stedet fant diverse tilbehør: thermistors installert på forskjellige dybder på asfalt fortau og koblet med en automatisk værstasjon på stedet.Disse dataene bidra til å vurdere driftsbetingelsene i hvert av områdene.Omsetning av belegget på lasten måles med strekkmålere og trykksensorer montert i visse dybder.Trådløst nettverk installert over veien, gir høyhastighets data til hovedserveren.
NCAT ukentlige kontroller ved hjelp av treghet profiler dual scanning laser meterspor: ruhet måles hver hjulsporet, makrotekstura høyre hjulsporet spore hvert hjul på hver testintervall.Og tatt andre tiltak: non-destruktiv, tetthet og profil kutt.Hver uke fallende vekt slagtester og Deflectometer, samt kartlegge overflaten sprekker.En gang i måneden friksjonstester (ved hjelp av en full-size-opptaker friksjon).Testing av integritet og permeabilitet holdes en gang i kvartalet.Prøvetaking for bestemmelse av hvert forseglingsbeleggende laget er også gjennomført kvartalsvis.
For å forenkle en korrelasjon mellom målinger av parametre i laboratorie- og feltpersonell NCAT velger en stor del av blandingen i fabrikken under byggingen av hvert testområde og deretter anvendt for fremstilling av en blanding av prøver for laboratorietesting.For eksempel er en blanding av basislaget testet for utmattingsbelastning (prøver-staver) og motfase belastning.Blandingen for det øverste laget blir testet for å bestemme den dynamiske modul, flyteevne test analysator asfaltdekke og hjul-rullerende enhet for å beregne motstanden mot permanent deformasjon.Blandinger for topplaget opplever også overlay sjekket for snikende deformasjon og strekking, energi ratio.Alt dette gjør at potensialet av blandingen til sprekkdannelse.
Forskning strukturelle parametere
fjerde testsyklusen NCAT inkluderer avanserte forskningssider (sponsorer fortsatt forskning startet tidligere), forskningsområdene i de nye belagte blandinger strukturelle studier.Gjenoppbygging og rehabilitering av 17 nettsteder har blitt gjennomført i august 2009, entreprenøren utnevnt gjennom en anbudskonkurranse.Blant disse seks områdene ble de beregnet for strukturelle tester, sponset av avdelinger av transport i seks delstater.Blant dem er det parti av selskapet Kraton.Beleggene er laget i de områdene av teknologi for varmblandet asfalt Superpave.Tykkelsen av laget for strukturell testing varierte fra 175 mm til 140 mm (porsjon av Kraton), i separate deler av 225 mm (hvorav mer enn 150 mm - av basismaterialet og høy tetthet stive substrat).Hele bitumen anvendes til rekonstruksjon av belegget inneholdt 0,5% protivozadirochnoy additiv.Coating
del av Kraton (N7) er laget ved hjelp av HDI, tykkelse - 140 mm.Bindemiddelet består av 7,5% modifisert styren-butadien stirenovogo (SBS) polymer.Styredelen har en tykkelse på 175 mm, er de to øverste lag er laget med 3% SBS-polymer.
Federal administrasjon ved veien bekrefter fordelene av polymer modifikasjons
permer modifisert med polymerer, for eksempel tre-veis copolymer SBS, blir stadig mer utbredt i produksjon HS (data av den føderale administrasjonen for veier).Den tekniske rapporten for september 2010. [2] Administrasjonen bemerker at den modifiserte binde mer elastisk og har en høy stivhetsegenskaper (viskositet) ved lave og høye temperaturer, noe som er bedre egnet til spesifikasjonene for høykvalitets bindemidler for asfalt klasse Superpave [3].Disse spesifikasjonene er knyttet til miljø- og trafikkforhold i et bestemt objekt.De polymermodifiserte bindemidler er generelt klassifisert og anvendes i de tilfeller hvor indeksen av PG (grad lav temperatur + karakter ved høy temperatur) er større enn 90 (f.eks., PG 70-22).
Videre viser rapporten fordelene ved å bruke polymerer, "Å være dyrere rene bindemidler for asfalt blandinger, polymermodifiserte bindemidler i varme mikser tilbyr en klar økning i ytelse - mindre spordannelse, redusert tretthetsbrudd, redusert sprengning under påvirkning av temperatur - spesieltved høy belastning og vanskelige klimatiske forhold.Avhengig av kostnads- og ytelsesegenskaper som er spesifikke for et bestemt område (dvs. geografiske forhold), kan kostnaden av blandinger på basis av polymermodifiserte bindemidler i løpet av levetiden være betydelig lavere enn kostnadene for blandinger med umodifiserte bindemidler. "
Rapporten sier også at opplevelsen av driften av slike belegg er positive, og at siden den forandrer seg til det bedre, i samsvar med utviklingen av teknologi.
vinne begrensninger polymerer og legging tynne asfaltdekker
selskap Kraton Resultater Polymers har utviklet en teknologi DGVC å øke styrken på belegget og sin motstand mot parrings, jettegryter og sprekker samtidig redusere tykkelsen av belegget.
å gjennomføre feltforsøk av dette produktet selskapet har utstedt NCAT kontrakt for bygging av belegget tykkelse på 140 mm i området N7 for forskningssyklusen 2009-2012.
innhold polymermodifiserte SBS (7,5%) som inngår i sammensetningen av bindemiddelet er 1,5-2 ganger den normale mengde av polymer som anvendes for å modifisere bindemidlet.
Hvis mengden av polymeren i bindemidlet over dette nivå, er viskositeten av bindemiddelet øket slik at blandingen blir svært vanskelig å fremstille og ekstremt vanskelig å legge på emnet.Selskap utviklet Kraton D0243 SBS-polymer, som kan være blandet med et bituminøst bindemiddel i en mengde på 7,5% eller høyere, uten å øke viskositeten av bindemidlet.
utviklingen av en ny polymer er en videreføring av arbeidet ble påbegynt i 2004 av forskere i samarbeid med eksperter av veien laboratorium Delft University of Technology (Nederland), den største og eldste State Technical University.Hovedformålet med forskerne forutsi følgende: for å finne ut om det er mulig å øke levetiden til dekke baselag med SBS-modifisert og / eller redusere tykkelsen av asfaltdekke.
Måte forskning - testing av prøver av asfalt tretthet og stivhet ved å bøye fire poeng, komplisert mekanisk strekk test og komprimering.Evaluere forskjellige typer av polymer (SBS) og forskjellige konsentrasjoner.Tretthets testene viste at en vesentlig endring i egenskapene for asfaltblandingen trenger mer SBS-polymer.Følgelig er formålet med den siste fasen av testingen begynte med bindemidler SBS innhold på 6% og 7,5%.
Komplisert mekanisk testing asfalt blandinger viste forbedret ytelse av blandinger av modifisert SBS forhold til umodifiserte forbindelser.Resultatene viste også noen forskjeller i spredning av ødeleggelse (akkumulert irreversibel deformasjon) belegg basert på modifiserte og umodifiserte bindemidler.Enda et tynt sjikt med belegg (150 mm) av SBS-modifisert asfalt skade registreres i volum er 4 ganger mindre enn 250 mm lag av den ikke-modifiserte asfalt.Umodifisert, kraftigere, belegget viste 4,5 ganger mer irreversibel deformasjon enn tynt lag av den modifiserte asfalt.
Construction segment N7, sammenlignet med kontroll tomter
Coating segment N7 teststedet ble bygget av tre lag med varm mix (tabell 1).Nominell basissjikt (55 mm) og midtre lag (55 mm) ble fremstilt fra en blanding av partikler med en diameter på 19 mm granitt.Det indre laget (30 mm) fremstilt av en blanding av granitt (9,5 mm).Alle tre lag av blandingen på basis av modifisert bindemiddel med et innhold av 7,5% SBS.Formuleringen blandingen, sel, og andre parametre er lik kontrollområdet (den eneste forskjellen er i bindemidlet og tykkelse).
Tildekking testområdet S9 har en total tykkelse på 175 mm, og består av tre lag - i bunnen av 75 mm, et midtre lag på 70 mm, og et toppsjikt av 30 mm (tabell 2).Øvre og midtre lag er laget av blandingen ved hjelp av et bindemiddel, 3% SBS modifisert.På test- og kontrollsteder blanding fremstilt ved fremgangsmåten Superpave [1], ved bruk av det samme materialet, men i området N7 dekker 18% tynnere enn på kontrolldelen S9, brukt bindemiddel - Hima istedenfor PG 76-22 (anvendt i kontrollområdet).Begge steder er bygget på hardt lerretet.
Resultat: mindre dybdemåler
Transport tester på stedet ble gjennomført i september 2011, da lasten ble gjennomført 10 millioner sykluser tilsvarende den beregnede aksial belastning..NCAT personalet holdt ekspert studier og undersøkt de innsamlede dataene.På en konferanse i februar 2012, ble i tillegg til andre data presenteres informasjon om den gjennomsnittlige belastningen på veien rullende hjulet (spor):
- Deformasjon kontrollseksjon S9 med et belegg tykkelse på 175 mm var 7,1 mm.På nettstedet N7 (Hima) med et belegg tykkelse på 144 mm spordybde var 2,2 mm.
- Kart over sprengning på området N7 viste ingen brudd i belegget.Analyser ble utført på basis NCAT faktiske belastningsdata og beregning basert på målingene, samt tretthets utholdenhet grense av prøvene som en kube, har det vist seg at utmattingsfastheten av belegget på stedet N7 betydelig bedre.Videre kan overtrekksegenskaper være bedre enn kontrollen plottet, herunder stillinger med forplantningen av utmattingssprekker fra bunnen opp.
reparere skadede området med en blanding basert på Hima
potensial for å redusere tykkelsen av et asfaltbelegg, samtidig som man sikrer høy ytelse - en av fordelene med bindemiddel Hima, og det ble funnet på et nærliggende område testområde.
tomten N8, som er sponset av Oklahoma State Department of Transportation, ble skadet under forskningssyklusen 2009-2012.Det var ikke den første skaden, innspilt på stedet.
På slutten av forskningen syklusen 2006-2009.seksjonen ble det observert utstrakt tretthetsbrudd.På byggeplassen entreprenøren lagt N8 beleggtykkelse på 250 mm med 1,2 m stoff av dårlig kvalitet, som er forskjellig fra hard lerretet i styre plottet.
Selv under byggefasen av Oklahoma Department of Transportation krevde NCAT brukt som et lerret definert jordtype, jordegenskaper lik i Oklahoma, som er kjent for sin lave bæreevne.Belegget er ødelagt og det skadede området ble restaurert: ble kuttet til 125 mm topplaget, i stedet for som ble anbragt en blanding av tilsvarende sammensetning.Resirkulert lag også kollapset, denne gangen på bare åtte måneder -utforskningssyklusen 2009-2012.Denne 6 pilotsteder og 4 private sponset deponier sprekker ble identifisert.
Etter gjentatte ødeleggelse av land administrasjon NCAT bemerket de gode resultatene av drift nærheten N7, og foreslo å bruke for reparasjon av N8 blanding basert bindemiddel Hima, noe som ville gjøre det mulig å analysere atferden til det skadede området.Representanter
Oklahoma State Department of Transportation enige om å påføre blandingen til området N7, men for basislaget, en blanding av partikler med en diameter på 9,5 mm (sammensetning lik sammensetningen av blandingen i det øverste laget, men med en tykkelse på 55 mm).Under gjenoppbyggingen av 145 mm ble avskåret den skadede belegg rundt den skadede 105 mm underlaget var igjen.Deretter ble det lagt 145 mm ny blanding på basis av HIMA.
Når overflaten er nye lastebiler kjørte igjen gjennom den reparerte delen segment N8, og enhetene NCAT igjen begynte å spille inn data i den eksperimentelle delen.
i september 2011, da trafikkbelastningen over 4 sykluser, ble spilt inn deformasjon dybde tomten N8 på 2,7 mm.Ved en direkte sammenligning kan det ses at etter de første spor og vesentlig reparasjon av sprekker dannet etter 4 millioner. Sykluser tilsvarende aksial belastning, mens etter påføring av sementholdig reparasjon Hima ingen sprekker, etter at banen er minimal 5.700.000. Sykluser tilsvarende aksial last.Oklahoma Department of Transportation vil fortsette å sponse dette området i løpet av syklusen av 2012 til 2014.å overvåke ytelsen av belegget.
Konklusjon
vist at bruk av høymolekylære polymer modifisert bindemiddel i asfaltblandingen reduserer tykkelsen av belegget, selv under ekstreme belastninger.
