ligante e reduzindo a espessura do pavimento de asfalto altamente modificado.
utilização de aglutinante de alta modificado com polímero, para pavimento de asfalto (HDI) para reduzir a espessura da camada de revestimento ou superior, mantendo o desempenho de camadas de asfalto mais potentes com revestimentos convencionais, mesmo sob tráfego extremamente pesado.Estes resultados vieram Centro Nacional de Tecnologia asfalto (NCAT) após o teste.
quarto ciclo de pesquisa (2009-2012), realizado na pista de ensaio NCAT em Opelika, Alabama, Estados Unidos da América, mostra que a secção experimental do aterro com asfalto colocado sobre a base de profundidade de sulcos HDI uma média de menos do que 1/3,em que as faixas de segmento de controlo (a espessura do segmento de controlo é 18% mais do que em o piloto).O segmento com VMPS baseado em asfalto e um segmento de controlo foram fornecidas com um revestimento, feita por um processo de tecnologia Superave [1].
Os resultados do teste foram publicados na conferência sobre o intervalo (28-29 fevereiro de 2012) Hotel Auburn University e Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.Aterro
Oportunidades de Pesquisa
NCAT pista de testes foi construída em 2000.Seu comprimento - 2,7 km, a forma track - elipse.Finalidade do percurso, - o ensaio acelerado a intervalos de 60 m, que rastreiam desgaste ao longo da vida do simulado no prazo de 2 anos.Locais de teste permitem que engenheiros e pesquisadores para medir, registrar e analisar a reação do revestimento para cargas pesadas com o objectivo de desenvolver revestimentos mais eficientes e eficazes.
terra disponível para patrocinadores de pesquisa, como a Federal Highway Administration (FHWA), do Departamento de Estado dos Transportes e das empresas privadas para testar compostos para superfícies de estrada em cada ciclo.Construção, operação e exploração no local financiado pelos esforços conjuntos de agências e empresas privadas, cada um dos quais realiza seu próprio programa de investigação.
objecto de uma série de estudos recentes começaram características estruturais e de superfície do revestimento.Preparação para o estudo incluem secções de reconstrução ou vosstanovlenie17 do percurso (de um total de 46).Uma parte foi N7, que seção patrocinador desenvolvido com base asfalto tecnologia IDH tem sido colocada por Kraton Performance Polymers.Duração
de um ciclo de estudo - três anos.Durante este tempo, possível construir ou reconstruir sítios, para simular um período de dois anos, o fluxo de transporte de mercadorias, análise de dados e elaboração de relatórios.Atualmente no local previsto para a quinta série de estudos em que serão removidas seções não usadas (Primavera de 2012) ea construção de nova (final do verão de 2012).Comece na amplitude de movimento está programado para executar em agosto de 2012.
extrema carga calvário
simulação de movimento é realizado usando o seguinte programa: aplicada a secções do aterro 10 milhões de ciclos para os cerca de 8,2 toneladas de carga por eixo equivalente (ESAL) durante 2 anos.Caminhões realizar movimento em dois turnos.Este é um 8 eixos de caminhões de 70 toneladas com reboques que realizam movimento contínuo todos os dias 5,00-23,00.Cada um dos cinco passes caminhão 1.100 km por dia.
Para facilitar os testes no local foram encontrados vários acessórios: termistores instalados em diferentes profundidades de pavimentação asfáltica e conectado com uma estação meteorológica automática no local.Estes dados ajudam a avaliar as condições de funcionamento de cada um dos sites.A reacção do revestimento sobre a carga é medida com medidores de tensão e sensores de pressão instaladas em determinadas profundidades.Rede sem fio instalado do outro lado da estrada, fornece dados de alta velocidade para o servidor principal.
NCAT cheques semanais usando profiler inercial de varredura a laser dupla bitola métrica: rugosidade é medida cada caminho roda, makrotekstura caminho roda direita controlar cada roda em cada intervalo de teste.E tomadas outras medidas: Cortes não destrutivos, densidade e perfil.Toda semana caindo testes de impacto do peso e flexômetro, bem como o mapeamento da superfície rachaduras.Uma vez por mês testes de atrito (usando um full-size gravador de atrito).Testar a integridade e permeabilidade são realizadas uma vez por trimestre.Amostragem para a determinação de cada camada de revestimento selo também é realizado trimestralmente.
Para simplificar uma correlação entre as medições de parâmetros de laboratório e no campo pessoal NCAT selecciona uma grande porção da mistura na fábrica durante a construção de cada local de teste e, posteriormente, utilizado para o fabrico de uma mistura de amostras para testes de laboratório.Por exemplo, uma mistura de a camada de base é testada para a carga de fadiga (amostras-sticks) e carga antifase.A mistura para a camada superior está a ser testado para determinar o módulo dinâmico, fluidez analisador de teste de pavimento de asfalto e a unidade de roda de laminagem para calcular a resistência à deformação permanente.Misturas para a camada superior também estão experimentando sobreposição marcada para rastejar deformação e alongamento, relação de energia.Tudo isto permite que o potencial da mistura de craqueamento.Parâmetros estruturais
Pesquisa
o quarto ciclo de ensaio NCAT inclui sites de pesquisa avançada (patrocinadores continuou a investigação começou mais cedo), as áreas das novas misturas revestidos estudos estruturais de investigação.Reconstrução e reabilitação de 17 locais foram concluídas em agosto de 2009, o contratante nomeado através de um concurso público.Entre essas seis áreas que foram destinados a testes estruturais, patrocinados pelos departamentos de transporte em seis estados.Entre elas estão a porção da empresa Kraton.Os revestimentos são feitos nas áreas de tecnologia de mistura de asfalto quente Superpave.A espessura da camada estrutural para testes variou de 175 mm a 140 mm (porção de Kraton), em secções separadas de 225 mm (das quais mais de 150 mm - de o material de base e de alta densidade substrato rígido).Todo o betume usado para a reconstrução do revestimento continha 0,5% de aditivo protivozadirochnoy.Porção de revestimento
de Kraton (N7) é feita usando IDH, espessura - 140 mm.O ligante compreende 7,5% stirenovogo modificado de estireno-butadieno (SBS) de polímero.A porção de controlo tem uma espessura de 175 mm, as duas camadas superiores são feitos com 3% de SBS-polímero.Administração
Federal por estrada confirma os benefícios da modificação de polímeros ligantes
modificados com polímeros, tais como copolímero de três vias SBS, estão se tornando mais amplamente utilizado na fabricação HS (dados da Administração Federal para as estradas).O relatório técnico para setembro de 2010. [2] A Administração observa que o ligante modificado mais elástica e tem uma alta características de rigidez (viscosidade) em baixas e altas temperaturas, que são mais adequados para as especificações de ligantes de alta qualidade para a classe asfalto Superpave [3].Estas especificações estão vinculados a condições ambientais e de tráfego de um objeto específico.Os ligantes poliméricos modificados são geralmente classificados e são utilizados nos casos em que o índice de PG (grau temperatura baixa + grade a alta temperatura) é maior do que 90 (por exemplo., PG 70-22).
Além disso, o relatório mostra as vantagens da utilização de polímeros, "Ser ligantes puros mais caros para misturas asfálticas, arquivos modificados com polímeros em misturas quentes oferecem um claro aumento no desempenho - menos cio, redução da fadiga rachaduras, reduziu fissuração sob a influência da temperatura - especialmentesob cargas pesadas e condições climáticas difíceis.Dependendo das características de custo e desempenho que são específicos para uma determinada área (isto é, as condições geográficas), o custo de misturas à base de ligantes de polímeros modificados durante o ciclo de vida pode ser significativamente menor do que o custo de misturas com ligantes não modificados. "
O relatório também diz que a experiência de funcionamento de tais revestimentos é positiva, e que, uma vez que altera para o melhor, de acordo com o desenvolvimento da tecnologia.
superar restrições impostas polímeros e estabelece pavimentos asfálticos finas empresa
Kraton Performance Polymers desenvolveu uma tecnologia DGVC para aumentar a resistência do revestimento e a sua resistência ao cio, buracos e fendas, enquanto a redução da espessura do revestimento.
para conduzir testes de campo deste produto a empresa emitiu contrato NCAT para a construção da espessura da camada de revestimento de 140 mm na área N7 para o ciclo de investigação 2009-2012.SBS
conteúdo modificado por polímero (7.5%) utilizados na composição do ligante é 1,5-2 vezes a quantidade normal de polímero utilizado para modificar o ligante.
Se a quantidade de polímero no ligante acima deste nível, a viscosidade da pasta é aumentada de modo que a mistura torna-se muito difícil de produzir e extremamente difícil para colocar sobre o assunto.Kraton D0243 Company desenvolveu SBS-polímero, que pode ser misturado com um ligante de betume numa quantidade de 7,5% ou superior, sem aumentar a viscosidade do ligante.Desenvolvimento
de um novo polímero é uma continuação do trabalho iniciado em 2004 por pesquisadores em colaboração com especialistas do laboratório de engenharia rodoviária Delft University of Technology (Holanda), a maior e mais antiga universidade técnica do estado.O principal objectivo dos investigadores prever o seguinte: para saber se é possível aumentar a vida das camadas de base de pavimento utilizando o serviço SBS modificado e / ou reduzir a espessura da camada de asfalto.
Métododa pesquisa - análise de amostras de asfalto fadiga e rigidez dobrando quatro pontos, teste de tração mecânica complicada e compressão.Avaliar diferentes tipos de polímero (SBS) e diferentes concentrações.Os ensaios de fadiga mostraram que uma alteração significativa nas propriedades da mistura de asfalto mais precisa SBS-polímero.Por conseguinte, o objecto da última fase de testes começaram com ligantes conteúdo SBS de 6% e 7,5%.
misturas asfálticas Complicated testes mecânicos mostraram melhor desempenho de misturas de SBS modificado em comparação com compostos não modificados.Os resultados também mostraram algumas diferenças na propagação da destruição (deformação irreversível acumulada) de revestimento à base de ligantes modificados e não modificados.Mesmo uma fina camada de revestimento (150 mm) de o dano de asfalto modificado com SBS gravado no volume é 4 vezes menor do que a camada de 250 mm de asfalto não modificado.Unmodified, mais poderoso, o revestimento mostrou 4,5 vezes mais deformação irreversível do que fina camada de asfalto modificado.
Construção segmento N7, em comparação com a parcelas de controle
Coating local de teste N7 segmento foi construído por três camadas de mistura quente (Tabela 1).Camada de base nominal (55 mm) e a camada intermédia (55 mm) foram fabricados a partir de uma mistura de partículas com um diâmetro de 19 mm granito.A folha superior (30 mm) feito de uma mistura de granito (9,5 mm).Todas as três camadas da mistura com base no ligante modificado com um teor de 7,5% de SBS.A mistura de formulação, vedante, e outros parâmetros são semelhantes aos da zona de controlo (a única diferença está no ligante e a espessura da camada).Área de teste
Cobrir S9 tem uma espessura total de 175 mm, e é constituído por três camadas - a base de 75 mm, uma camada intermédia de 70 mm e uma camada de topo de 30 mm (Tabela 2).Camadas superior e médio são feitos a partir da mistura usando um ligante, 3% de SBS modificado.Na mistura de locais de teste e de controlo preparada pelo método Superpave [1], utilizando o mesmo material, mas na área N7 cobrir 18% mais fina do que na secção de S9 de controlo, ligante utilizado - himA em vez de PG 76-22 (usado na zona de controlo).Ambos os sites são construídos sobre a tela difícil.
Resultado: menos testes Transporte medidor de profundidade
no local foi concluída em setembro de 2011, quando a carga foi levada a 10 milhões de ciclos equivalentes à carga axial calculado..NCAT equipe realizou estudos de peritos e examinaram os dados recolhidos.Em uma conferência em fevereiro de 2012, além de outros dados foram apresentados informações sobre a tensão média na roda de rolamento estrada (cio):
- seção de controle de Deformação S9 com uma espessura de revestimento de 175 mm foi de 7,1 mm.No site N7 (Hima) com uma espessura de revestimento de 144 mm de profundidade rotina foi de 2,2 mm.
- Mapa de craqueamento no site N7 não revelou nenhuma fractura do revestimento.As análises efectuadas sobre os dados de base NCAT carga real e cálculos baseados em medições, bem como o limite de fadiga de resistência das amostras como um cubo, tem mostrado que a resistência à fadiga do revestimento no local N7 melhorada consideravelmente.Além disso, características de revestimento pode ser melhor do que o gráfico de controle, incluindo posições com a propagação de fissuras de fadiga de baixo para cima.
reparar a área danificada com uma mistura à base de potencial himA
para reduzir a espessura de um revestimento de asfalto, embora assegurando uma elevada desempenho - Uma das vantagens de ligante himA, e verificou-se em um local de teste nas proximidades área.
enredo N8, que é patrocinado pelo Departamento de Transportes do Estado de Oklahoma, foi danificada durante o ciclo de investigação 2009-2012.Não era a primeira lesão, gravado no site.
No final do ciclo de investigação 2006-2009.a secção foi observada extensa fissuração por fadiga.No local da construção contratante N8 previsto espessura de revestimento de 250 mm por 1,2 m de tecido de qualidade pobre, o que é diferente da lona duro no canteiro de controlo.
Mesmo durante a fase de construção de Oklahoma Department of Transportation exigiu NCAT usado como uma tela definido o tipo de solo, as características do solo similar em Oklahoma, conhecido por sua baixa capacidade de suporte.O revestimento é destruída e a área danificada foi renovado: foi cortada a 125 mm camada superior, no lugar dos quais foi colocada uma mistura de composição semelhante.Camada reciclada também entrou em colapso, desta vez em apenas 8 meses ciclo de investigação 2009-2012.Esta 6-piloto locais e 4 aterros privado patrocinados rachaduras foi identificado.
Após a destruição repetida de administração da terra NCAT observou o bom desempenho do operando próximos desta área N7, e propôs a ser usado para a reparação do aglutinante à base de mistura N8 Hima, que lhe permitiria analisar o comportamento da área danificada.Representantes
Oklahoma Departamento de Estado de Transporte concordaram em aplicar a mistura para a área N7, no entanto, para a camada de base, uma mistura de partículas com um diâmetro de 9,5 mm (composição semelhante à composição da mistura para a camada de topo, mas com uma espessura de 55 mm).Durante a reconstrução de 145 mm foi cortar o revestimento danificado ao redor da camada de base danificado 105 milímetros foi deixado.Em seguida, foi colocado 145 mm nova mistura com base de himA.
Quando a superfície é caminhões novos novamente dirigimos através do N8 seção segmento reparado, e dispositivos NCAT novamente começou a gravar dados na secção experimental.
em setembro de 2011, quando a carga de tráfego ao longo de 4 ciclos, foi gravado profundidade deformação enredo N8 em 2,7 mm.Em uma comparação directa pode ser visto que, depois da pista e de reparação significativa fissuras iniciais formado depois de 4 milhões. Ciclos de carga axial equivalente, enquanto que após a aplicação de reparação de cimento himA sem fendas, depois da faixa é mínima 5,7 milhões. Os ciclos de carga axial equivalente.Oklahoma Department of Transportation continuará patrocinando esta área durante o ciclo de 2012-2014.para monitorizar o desempenho do revestimento.
Conclusão
mostrado que a utilização de polímero de elevado peso molecular modificado ligante na mistura de asfalto reduz a espessura do revestimento, mesmo sob cargas extremas.
