vysoko modifikované spojivo a zníženie hrúbky asfaltového chodníka.
Použitie vysoko polymérom modifikované spojivo pre asfaltový koberec (HDI) pre zníženie hrúbky vrstvy povlaku pri zachovaní alebo väčšie ako je výkon viac silných vrstiev asfaltu s bežnými poťahmi aj za veľmi silným prevádzkou.Tieto výsledky prišiel Národné centrum asfaltové Technology (ncat) po testovaní.
štvrtého cyklu výskumu (2009-2012), vykonáva v ncat skúšobnej trati v Opelika, Alabama, Spojené štáty americké, ukazuje, že experimentálne časť skládky s asfaltom položil na základe HDI hĺbky vyjazdených koľají v priemere menej ako 1/3,než v kontrolnej segmentov stôp (hrúbka ovládacieho segmentu je 18% viac, než v pilotovi).Segment s asfalt na báze VLP a kontrolné segment boli opatrené povlakom, vyrobený jedným technológie procesu Superave [1].
Výsledky testov boli zverejnené na konferencii o rozsahu (dvadsať osem až dvadsaťdeväť februára 2012), Hotel Auburn University a Dixon konferenčného centra, Auburn, Alabama.
výskumným skládka
ncat testovacie dráha bola postavená v roku 2000.Jej dĺžka - 2,7 km, tvar stopa - elipsa.Účel cesty - urýchlené skúšky v intervaloch 60 m, ktoré sledujú opotrebenie po celú dobu životnosti simulovaná do 2 rokov.Testovacie stránky umožňujú technici a vedci merať, zaznamenávať a analyzovať reakcie povlaku na ťažké náklady s cieľom vytvoriť účinnejšie a efektívne nátery.
Land k dispozícii pre sponzorov výskumu, ako sú správy ciest (FHWA), štátne oddelenie prepravy a súkromných spoločností pre testovanie zlúčenín na povrchu vozovky na každom cykle.Výstavba, prevádzka a prieskum na mieste financovaných spoločným úsilím agentúr a súkromných spoločností, z ktorých každý vykonáva svoj vlastný výskumný program.
predmetom nedávno radu štúdií začal štrukturálne a povrchové vlastnosti povlaku.Príprava na štúdiá zahŕňajú rekonštrukciu alebo vosstanovlenie17 úseky trasy (z celkových 46).Jedna časť sa N7, ktorý bol položený asfaltový založené HDI technologickú časť vyvinutý sponzora od Kraton Performance polymérov.
trvania jedného študijného cyklu - tri roky.Počas tejto doby, možnosť postaviť alebo prestavať stránky, simulovať dobu dvoch rokov, tok nákladnej dopravy, analyzovať dáta a vypracúvať správy.V súčasnej dobe na mieste plánovanej na piatej sérii štúdií, v ktorých budú odstránené nepoužívané sekcie (jar 2012) a výstavbu novej (neskoré leto 2012).Štart na rozsahu pohybu je naplánované hrať v auguste 2012.
Extrémne zaťaženie utrpenie
simulácie pohyb sa vykonáva pomocou nasledujúci program: Aplikovaná do sekcií skládky 10 miliónov cyklov za odhadovaných 8,2 ton ekvivalentného zaťaženia nápravy (Esala) po dobu 2 rokov.Trucks vykonávať pohyb v dvoch smenách.Jedná sa o 8-nápravy 70-tonové nákladné autá s prívesy, ktoré vykonávajú súvislý pohyb každý deň od 5.00 do 23.00.Každý z piatich priechody vozíka 1100 km za deň.
Pre uľahčenie testovanie na mieste nájdené rôzne príslušenstvo: termistory inštalované v rôznych hĺbkach asfaltový koberec a je spojený s automatickou meteorologickú stanicu v mieste.Tieto dáta pomáhajú vyhodnotiť podmienky fungovania každej z miest.Reakcia povlaku na zaťaženie sa meria s tenzometre a snímače tlaku inštalovaných v určitých hĺbkach.Bezdrôtová sieť inštalovaná cez cestu, poskytuje vysokorýchlostný prenos do hlavného servera.
ncat Týždenné kontroly pomocou inerciálnej profilovacie duálny snímania laserové meradlo: drsnosť sa meria každá cesta kolesá, makrotekstura cesta pravé koleso sledovať každé koleso na každom skúšobnom intervale.A prijať ďalšie opatrenia: nedeštruktívne, hustota a profilové rezy.Každý týždeň padajúce nárazové testy hmotnosť a deflectometer, rovnako ako mapovanie povrchu praskanie.Raz za mesiac trením testov (pomocou full-size rekordér trenie).Testovanie integrity a priepustnosti sa konajú raz za štvrťrok.Odber vzoriek na stanovenie každého povlaku tesnenie vrstvy je tiež vykonávaná štvrťročne.
Pre zjednodušenie koreláciu medzi meranie parametrov v laboratórnych a terénnych pracovníkov ncat vyberie veľkú časť zmesi v továrni pri stavbe každého testovacieho miesta a následne sa použije na výrobu zmesi vzoriek na laboratórne skúšanie.Napríklad, zmes základnej vrstvy sa skúša k únavovému namáhaniu (vzorky palice) a protifáze zaťaženie.Zmes pre hornú vrstvu sa testuje pre stanovenie dynamického modulu, tekutosť skúška analyzátor asfaltový koberec a kol valcovacie jednotka pre výpočet odolnosť proti trvalej deformácii.Zmesi pre hornej vrstve tiež zažívajú prekryv kontroluje plazivej deformácie a strečing, pomer energie.To všetko umožňuje potenciál zmesi k praskaniu.
Výskumné štrukturálne parametre
štvrtej skúšobný cyklus ncat zahŕňa pokročilé výskumné lokality (sponzori pokračujúci výskum začala skôr), výskumné oblasti nových obaľovaných zmesí štrukturálnej štúdie.Rekonštrukcie a sanácie 17 lokalít boli dokončené v auguste 2009, dodávateľ menovaní na základe výberového konania.Medzi týmito šiestich oblastiach, ktoré boli určené pre štrukturálne testy, podporovaný oddeleniami dopravy v šiestich štátoch.Medzi nimi sú časť spoločnosti Kraton.Povlaky sú vyrobené v oblasti technológií pre horúce asfaltové zmesi Superpave.Hrúbka vrstvy pre štrukturálne testovanie pohybovala v rozmedzí od 175 mm do 140 mm (Časť Kraton), v oddelených častiach 225 mm (z ktorých viac ako 150 mm - zo základného materiálu a s vysokou hustotou pevnému podkladu).Celá bitúmen slúži k rekonštrukcii povlaku obsahoval 0,5% protivozadirochnoy aditívum.Coating
časť Kraton (N7) sa vykonáva pomocou HDI, hrúbka - 140 mm.Spojivo obsahuje 7,5% modifikovaný styrén-butadién stirenovogo (SBS) polymér.Riadiaca časť má hrúbku 175 mm, dve horné vrstvy sú vyrobené s 3% SBS-polyméru.
Federálna správa cestná potvrdzuje výhody modifikácie polymér
spojív modifikovaných polyméry, ako je trojcestný kopolymérom SBS, sú stále viac široko používané pri výrobe HS (údaje o federálnej správy pre cesty).Technická správa za september 2010. [2] správa uvádza, že upravený spojivo pružnejšie a má vysokú tuhosť vlastnosti (viskozita) pri nízkych a vysokých teplotách, ktoré sú vhodnejšie pre špecifikácií vysoko kvalitných spojív pre asfaltové stupeň Superpave [3],Tieto špecifikácie sú viazané na ochranu životného prostredia a dopravných podmienok konkrétneho objektu.Polymérne modifikované spojiva sú všeobecne klasifikované a sú používané v tých prípadoch, keď je index PG (grade nízkej teplote + grade pri vysokej teplote), je väčšia ako 90 (napr., PG sedemdesiat do dvadsať dva).
Správa ďalej ukazuje výhody použitia polymérov, "Byť drahšie čisté spojiva asfaltových zmesí, polymérom modifikovaná spojiva v horúcich zmesí ponúkajú jasný nárast výkonu - menej Prosedání, zníži únava praskanie, zníženie praskanie pod vplyvom teploty - najmäpri vysokom zaťažení a náročných klimatických podmienok.V závislosti na nákladoch a funkčné vlastnosti, ktoré sú špecifické pre určitú oblasť (teda geografické podmienky), môžu byť náklady na zmesou na báze polymérom modifikovanej spojív počas životného cyklu výrazne nižšie ako náklady na zmesou s nemodifikovaných spojív. "
V správe sa tiež uvádza, že skúsenosti s prevádzkou týchto náterov je pozitívne, a že, pretože to zmení k lepšiemu, v súlade s rozvojom technológií.
prekonanie obmedzenia uvalené polyméry a ktorým tenkých asfaltových vozoviek spoločnosť
Kraton vysoko účinných polymérov vyvinula technológiu DGVC pre zvýšenie pevnosti povlaku a jeho odolnosť voči vychádzaní koľají, výtlkov a prasklín, zatiaľ čo zníženie hrúbky povlaku.
vykonávať poľných pokusov tohto produktu spoločnosť vydala ncat zmluvu na výstavbu hrúbky povrchovej vrstvy 140 mm v oblasti N7 na výskumnú cyklus 2009-2012.
obsah polymérom modifikované SBS (7,5%), ktoré sú zložkami spojiva je 1,5-2 krát normálne množstvo polyméru používa k úprave spojiva.
V prípade, že množstvo polyméru v spojive nad touto úrovňou, viskozita spojiva sa zvýši tak, že sa zmes stáva veľmi ťažké vyrobiť a veľmi ťažké položiť na túto tému.Spoločnosť vyvinula Kraton D0243 SBS-polymér, ktorý môže byť v zmesi s asfaltového spojiva v množstve 7,5% alebo vyššia, a to bez zvýšenia viskozity spojiva.
vývoj nového polyméru je pokračovaním práce začala v roku 2004 výskumníkmi v spolupráci s odborníkmi z cestnej technika laboratórne Delft University of Technology (Holandsko), najväčší a najstarší štátna technická univerzita.Hlavným cieľom výskumníkov predpovedajú nasledujúce kroky: zistenie, či je možné zvýšiť životnosť vozovky základnej vrstvy pomocou SBS modifikovaný a / alebo znížiť hrúbku asfaltového chodníka.
Metóda výskumu - testovanie vzoriek únavy asfaltu a tuhosti v ohybe štyroch bodov, komplikované mechanické ťahové skúšky a kompresie.Vyhodnocovať rôzne typy polyméru (SBS) a rôznych koncentráciách.Únavovej skúšky ukázali, že k podstatnej zmene vlastností asfaltovej zmesi vyžaduje väčšiu SBS-polymér.V súlade s tým je predmetom poslednej fáze testovania začal s obsahom spojiva SBS 6% a 7,5%.
Komplikované mechanické skúšky asfaltovej zmesi ukázal zlepšený výkon v zmesiach modifikovaných SBS v porovnaní s nemodifikovanými zlúčenín.Výsledky tiež ukázali niektoré rozdiely v šírení skazy (nahromadené nevratné deformácie) náter na báze modifikovaných a nemodifikovaných spojív.Aj tenká vrstva povlaku (150 mm) z SBS modifikovaného asfaltu poškodenia zaznamenané v objeme je 4 krát menšia ako 250 mm vrstvou nemodifikovaného asfaltu.Nemodifikovaný, silnejší, povlak ukázala 4,5 krát viac nevratnú deformáciu než tenký povlak modifikovaného asfaltu.
Výstavba segmentu N7, v porovnaní s kontrolnou parcelách
Coating segmente N7 skúšobnom mieste bol postavený z troch vrstiev horúceho mixu (Tabuľka 1).Nominálna základnej vrstvy (55 mm), a strednú vrstvu (55 mm), boli vytvorené zo zmesi častíc s priemerom 19 mm, žuly.Horná vrstva (30 mm), vyrobený zo zmesi žuly (9,5 mm).Všetky tri vrstvy zmesi na základe modifikovaného spojiva s obsahom 7,5% SBS.Formulácia zmes, tesnenia, a ďalšie parametre sú podobné kontrolné oblasti (jediný rozdiel je v spojive a hrúbke vrstvy).Skúšobná plocha
kryty S9 má celkovú hrúbku 175 mm, a skladá sa z troch vrstiev - spodnej časti 75 mm, stredná vrstva 70 mm a hornej vrstvy 30 mm (tabuľka 2).Horné a stredné vrstvy sú vyrobené zo zmesi za použitia spojiva, 3% SBS modifikovaný.Na testovaciu a kontrolné stránok zmesi pripravenej spôsobom Superpave [1], s použitím rovnakého materiálu, ale v oblasti N7 pokrývajú 18% tenšia ako na riadiacej jednotke S9, použité spojiva - Hima miesto PG 76-22 (použitý v kontrolnej oblasti),Obe lokality sú postavené na pevnom plátne.
Výsledok: menej hĺbkomer
preprava testy na mieste bol dokončený v septembri 2011, kedy bola vykonaná náklad 10 miliónov cyklov, čo zodpovedá vypočítanej axiálne zaťaženie ..Zamestnanci ncat držal odborných štúdií a skúmal zhromaždené údaje.Na konferencii vo februári 2012, okrem iných údajov boli prezentované informácie o priemerné napätie na ceste valivým okolo (ruje):
- kontrola Deformačné časť S9 s hrúbkou povlaku 175 mm, 7,1 mm.Na mieste N7 (HIMA) s hrúbkou povlaku 144 mm hĺbky ruje bola 2,2 mm.
- Mapa praskanie na mieste N7 neodhalili žiadny zlomeninu náteru.Analýzy uskutočnenej na základe údajov základe ncat skutočnom zaťažení a výpočtov na základe meraní, rovnako ako únava vytrvalostné limitu vzorkách ako kocky, sa ukázalo, že únavová pevnosť povlaku v mieste N7 výrazne zlepšila.Okrem toho môžu vlastnosti náterovej byť lepší ako kontrolné parcele, vrátane pozícií voči šíreniu únavových trhlín od zdola nahor.
opraviť poškodené plochy so zmesou na báze hima
možnému zníženiu hrúbky asfaltového náteru, pri súčasnom zabezpečení vysokého výkonu - jeden z výhod spojiva HIMA, a zistilo sa, na okolie testovacieho miesta.
sprisahania N8, ktorý je sponzorovaný Oklahoma State ministerstva dopravy, bola počas výskumného cyklu 2009-2012 poškodený.To nebol prvý zranenia, zaznamenaný na mieste.
Na konci výskumného cyklu 2006-2009.sekcia bola pozorovaná rozsiahle únavovej trhliny.Na stavenisku dodávateľa N8 položený povlak s hrúbkou 250 mm 1,2 m textílie nízkej kvality, ktorý je odlišný od pevného plátna v kontrolnej parcele.
Dokonca aj počas stavebnej fázy Oklahoma ministerstva dopravy požadoval ncat používa ako plátno definovaný typ pôdy, pôdnych vlastností podobné v Oklahome, známy pre svoju nízku nosnosťou.Povlak je zničený a poškodené oblasť bola renovované: bol znížený na 125 mm hornej vrstve, v mieste, z ktorých bola umiestnená zmes rovnakého zloženia.Recyklovaný vrstva tiež sa zrútila, tentoraz v pouhých 8 mesiacov výskumného cyklu 2009-2012.Táto 6 pilotných a 4 súkromné sponzorované skládky trhlín bol identifikovaný.
Po opakovanom zničení správy pozemkov ncat zaznamenal dobrý výkon prevádzkovanie okolia N7, a navrhuje použiť pre opravy N8 zmesi na báze spojiva na Hima, ktorý by jej umožní analyzovať správanie poškodenej oblasti.Zástupcovia
Oklahoma ministerstva dopravy dohodli používať zmesi na oblasti N7, však, pre základnú vrstvu, zmes častíc s priemerom 9,5 mm (zloženie podobné zloženie zmesi pre horné vrstvy, ale o hrúbke 55 mm).Počas rekonštrukcie 145 mm bola odrezať poškodenú povlak okolo poškodeného 105 mm, základnú vrstvu zostalo.Potom bol položený 145 mm novú zmes na báze Hima.
Ak je povrch nový nákladné autá opäť prešiel s opravenou časť segmentu N8, a zariadenie ncat znovu začal nahrávať dáta v experimentálnej časti.
v septembri 2011, kedy bol dopravné zaťaženie cez 4 cykly, zaznamenané hĺbky deformácia plot N8 2,7 mm.V priamom porovnaní je možné vidieť, že po počiatočnej dráha a významné opravy trhliny tvoria po 4 milióny. Cyklov ekvivalent axiálne zaťaženie, zatiaľ čo po aplikácii cementová opravy HIMA žiadne trhliny, po trati, je minimálna 5700000. Cykly ekvivalent axiálne zaťaženie,Oklahoma ministerstvo dopravy bude aj naďalej sponzorovať túto oblasť v priebehu cyklu 2012-2014.sledovať výkon povlaku.
Záver
preukázané, že použitie s vysokou molekulovou hmotnosťou polyméru, upravený spojivo v asfaltovej zmesi znižuje hrúbka povlaku, a to aj pri extrémnom zaťažení.
