Altamente modificado aglutinante de asfalto e diminución do grosor do revestimento.

Altamente modificado aglutinante de asfalto e diminución do grosor do revestimento.

O uso de alta aglutinante de asfalto modificado con polímeros para revestimento (TOFMS) pode reducir o espesor da capa de revestimento, mantendo ou excedendo o desempeño de capas máis poderosos do asfalto con revestimentos convencionais, mesmo no tráfico moi pesado. Estes resultados viñeron Centro Nacional de asfalto Tecnoloxía (NCAT) tras a proba.

O cuarto ciclo de busca (2009-2012), levada a cabo na pista de ensaio NCAT en OPELIKA, Alabama, Estados Unidos, que mostra que as seccións poligonais experimentais colocado asfalto sobre a base de profundidade de sucos HDI en media 03/01 menos que no segmento de control ruta (espesor da capa no segmento de control e 18% máis elevado do que o grupo experimental). O segmento coa VMPS baseado no asfalto e un segmento de control foron fornecidas cun revestimento, fabricado nun proceso de fabricación Superave [1].

Os resultados da proba foron publicados na conferencia sobre o intervalo (28-29 de febreiro de 2012), o Hotel da Universidade de Auburn e Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.

Oportunidades de Investigación terraplén

pista de probas NCAT foi construído en 2000. A súa lonxitude - 2,7 km, a forma da estrada - unha elipse. Finalidade da ruta - o ensaio de aceleración nos segmentos de 60 metros, que rastrexar o desgaste para toda a vida de servizo é modelado por 2 anos. locais de proba permiten enxeñeiros e investigadores para medir, rexistrar e analizar as reaccións para cubrir grandes cargas, a fin de desenvolver revestimentos máis eficientes e eficaces.

Parcelas son proporcionados para estudos tales patrocinadores como a Administración Federal de estrada (FHWA), e os departamentos estatais de transporte mesturas de proba empresas privadas para revestimentos de estradas en cada ciclo. Construción, operación e investigación no lugar son financiados polos esforzos conxuntos de axencias e empresas privadas, cada unha das cales executa o seu propio programa de investigación.

O obxecto de aceiro estrutural recente ciclo de investigación e revestimento de superficie. Preparación para o estudo inclúen reconstrución ou vosstanovlenie17 seccións do percorrido (dun total de 46). Un deles foi o lugar N7 en que o asfalto foi posto na base de HDI, a tecnoloxía desenvolvida pola sección patrocinador da empresa Performance Polymers Kraton.

A duración de cada ciclo de estudos - tres anos. Durante este tempo, é posible construír ou reconstruír locais, para simular un período de dous anos, o fluxo de transporte de mercadorías, analizar os datos e preparar informes. áreas sen uso actualmente no lugar previsto para a quinta serie de estudos en que se desmontaron (primavera de 2012) ea construción de novos (finais do verán de 2012). movemento comezo do vertedoiro está programa para realizar en agosto de 2012.

estrés extremo, probas severos

A simulación se realiza baixo o seguinte programa: polígono aplicada ás seccións 10 millóns de ciclos de equivalentes de 8,2 m carga axil Calculado (ESAL) durante 2 anos. Camións operar movemento en dúas quendas. Esta 8-eixe camións de 70 ton con remolques que realizan o movemento continuo todos os días 5,00-23,00. Cada un dos cinco camións pasando uns 1100 km por día.

A fin de facilitar as probas no lugar atopou un Accesorios diferentes: termistores instalados en diferentes profundidades de pavimento de asfalto e conectados á estación meteorolóxica automática no lugar. Estes datos axudan a avaliar as condicións de traballo de cada un dos sitios. Reacción para cubrir a carga medirase con Medidores de tensión e sensores de presión instaladas en determinadas profundidades. rede sen fíos instalado en toda a pista, ofrece datos de alta velocidade para o servidor principal.

Cada semana cheques NCAT usando un profiler inercial con indicador instrumento de medida con láser de varrido dobre: rugosidade medida de cada camiño roda, makrotekstura mapa camiño roda dereita de cada roda en cada intervalo de proba. E tomadas doutras medidas: contrastes de densidade non destrutivos e perfís. Cada proba semana impacto de caída de peso flexômetro e, así como o mapeamento da superficie fendas. Unha vez que un mes, as probas de fricción conducido (usando de tamaño completo registrador de atrito). As probas sobre a integridade e permeabilidade realízanse unha vez por trimestre. Mostraxe para a determinación selo cada capa de revestimento tamén faise cada trimestre.

Co fin de simplificar a medición da correlación entre os parámetros de laboratorio e no campo, o persoal NCAT selecciona unha gran porción da mestura na fábrica durante a construción de cada lugar de exame e, posteriormente, usado para a fabricación dunha mestura de mostras para probas de laboratorio. Por exemplo, a mestura para a capa de base é sometido a unha carga de ensaio de fatiga (mostras varas) e anti-fase de carga. A mestura para a capa de arriba está probado para determinar o módulo dinámico, analizador de proba de fluidez pavimento de asfalto e serrilhado roda-unidade de cálculo da resistencia á deformación permanente. Mestura para a capa superior tamén probar proba superposición para rastreando deformación e relación de enerxía de tracción. Todo isto nos permite determinar o potencial da mestura a rachaduras.

Estudo de parámetros estruturais

No cuarto ciclo de proba inclúe NCAT extensos terreos de busca (patrocinadores continuou a investigación comezou antes), áreas de investigación con revestimentos de novas mesturas, estudos estruturais. Reconstrución e rehabilitación de 17 locais foron concluídas en agosto de 2009, o contratista nomeado polos resultados do concurso. Entre esas seis áreas que foron deseñados para proba estrutural, patrocinado polo Departamento de Transportes dos seis estados. Entre eles están a sección Kraton empresa. Revestimentos están feitos en tecnoloxía seccións Superpave mesturas asfálticas en quente. Espesor da capa de proba estrutural varía de 175 mm a 140 mm (sección Kraton Company) en seccións de 225 mm (das cales máis de 150 mm - do material de base eo substrato ríxido de alta densidade). Todo betume, empregado para a reconstrución do revestimento contiña 0,5% de aditivo protivozadirochnoy.

O revestimento sobre a parte Kraton (N7) faise utilizando TOFMS, o espesor da capa de - 140 mm. O aglutinante comprende polímero modificado 7,5% estirénico de estireno-butadieno (SBS). A porción de control ten un espesor de 175 mm, das dúas capas superiores están feitos con 3% de SBS-polímero.

Administración Federal por estrada confirma as vantaxes da modificación de polímeros

Ligantes, polímeros modificados, como copolímero ternário de SBS, atopándose crecente utilización na fabricación de abondo (información de Administración Federal en autoestradas). O informe técnico de setembro de 2010. [2] Administración sinala que o ligante modificado é máis elástica e ten unha característica de maior rixidez (viscosidade) a xiadas e temperaturas elevadas, que se atopan en gran parte as especificacións para a alta calidade da clase de ligantes de asfalto Superpave [3] . Estas especificacións son amarradas a condicións ambientais e de estrada dun obxecto particular. Os ligantes modificados con polímeros son xeralmente clasificados e son utilizados nos casos en que o índice de PG (grao a baixa temperatura + grao a temperatura elevada) maior que 90 (por ex., PG 70-22).

Ademais, o informe mostra as vantaxes do uso de polímeros de "Ser aglutinantes puros pouco caros para mesturas de asfalto, polímero modificado ligantes en mesturas quentes fornecen características claro aumento - cio mínima, fissuração por fatiga reducidas, reducindo a fissuração baixo a influencia da temperatura, - en particular nunha cargas elevadas e condicións climáticas difíciles. Dependendo das características de custo e de rendemento específicos á área en particular (é dicir, as condicións xeográficas), o valor base de mesturas de ciclo de vida de cemento modificado por polímero pode ser significativamente menor que o custo de mesturas co ligante non modificado. "

O informe tamén di que a experiencia de traballo de tales revestimentos é positivo, e que, xa que cambia para mellor, segundo o desenvolvemento da tecnoloxía.

Superar os polímeros limitacións impostas e establece pavimentos asfálticos finas

Empresa Kraton Performance Polymers DGVC desenvolveu unha tecnoloxía para mellorar a resistencia do revestimento ea súa resistencia á cio, buracos e gretas, mentres que a redución do grosor do revestimento.

Para as probas de campo deste produto da empresa emitido contrato NCAT para construír capa de revestimento de 140 mm de espesor na área para o ciclo de estudo N7 2009-2012.

O contido de polímeros SBS modificado (7,5%), utilizado na composición do cartafol é 1,5-2 veces a cantidade normal de polímero usa para as modificacións de encuadernación.

Se a cantidade de polímero no ligante enriba deste nivel, a viscosidade dos aglutinantes aumenta de xeito que a mestura torna-se moi difíciles de producir e son moi difíciles de ser colocado sobre o obxecto. Company desenvolveu D0243 Kraton SBS-polímero, que pode ser mesturado con un adhesivo de asfalto en cantidade de 7,5% e por riba, sen aumentar a viscosidade da ponte de unión.

Desenvolvemento dun novo polímero é unha continuación do traballo iniciado en 2004 por investigadores en conxunto con laboratorio de enxeñaría de tráfico expertos da Universidade de Tecnoloxía de Delft (Holanda), a maior e máis antiga universidade técnica do estado. O principal obxectivo dos investigadores poñer o seguinte: para saber se é posible aumentar a vida útil das bases para pavimentos servizo mediante o SBS modificado e / ou reducir o grosor do pavimento de asfalto.

Métodos de investigación - ensaio de mostras de asfalto de fatiga e rixidez de flexión de catro puntos, complicado ensaio de tracción mecánica e compresión. Nós avaliar diferentes tipos de polímeros (SBS) e as súas varias concentracións. Os ensaios de fatiga mostraron que os cambios substanciais nas propiedades de mesturas de asfalto máis de SBS-polímero necesario. Por conseguinte, o obxecto da última fase de probas comezaron con ligantes contido de SBS 6% e 7,5%.

probas mecánicos complicada de mesturas de asfalto presentaron mellora mesturas de rendemento, SBS modificado en comparación cos compostos n modificados. Os resultados mostraron tamén algunhas diferenzas na propagación de destrución (acumulado deformacións irreversibles) para revestimentos a base de ponte de unión modificado e non modificado. Mesmo unha capa de revestimento máis fino (150 mm) de danos asfalto modificado SBS-gravado no volume é 4 veces menor que a capa 250 mm de asfalto non modificado. Non modificado, máis poderoso, o revestimento mostrou 4,5 veces máis a deformación irreversible de revestimento fino dun asfalto modificado.

segmento N7 construción, en comparación coas parcelas de control

O revestimento sobre o lugar de exame segmento N7 foron construídos a partir de 3 capas de mestura quente (Táboa 1). capa de base de nomes (55 mm) ea capa intermedia (55 mm) foron fabricados a partir dunha mestura de partículas cun diámetro de 19 mm de granito. A folla superior (30 mm) feito a partir dunha mestura de granito (9,5 mm). Todas as tres capas da mestura con base no ligante modificado cun contido de 7,5% de SBS. Formulación de mestura, compactación, e outros parámetros son semellantes aos da parte de control (as únicas diferenzas son na espesura do material adhesivo e capa).

Revestimento rexión S9 de control ten un grosor total de 175 mm e consisten en tres capas - a base de 75 mm, unha capa intermedia de 70 mm e unha capa superior de 30 mm (Táboa 2). capas superior e media son feitas a partir da mestura usando un ligante modificado con 3% de SBS. Na mestura lugares de exame e de control Superpave preparado polo método de [1], utilizando o mesmo material, pero a cobertura de área N7 18% máis fino do que a trama S9 de control, o ponte de unión utilizado - himA en vez de PG 76-22 (usado na trama de control) . Ambos os sitios foron construídos na pantalla difícil.

Resultado: menos contador de profundidade

Probas de transporte no lugar foi rematada en setembro de 2011, cando a carga é de 10 millóns. Cycles equivalentes ao impulso Calculado foi realizada. equipo NCAT examinaron estudos de expertos e os datos recollidos. Nunha conferencia en febreiro de 2012, ademais doutros datos foron presentados información sobre a tensión media na roda camiño de rodadura (medir Educación):

- unha porción de control de deformación espesor S9 recuberto de 175 mm foi de 7,1 mm. Na porción N7 (himA) mm de profundidade cio espesor revestido 144 foi de 2,2 mm.

- Mapa de localización rachaduras na N7 non revelaron ningún fractura do revestimento. Análise configurado NCAT con base nos datos de carga reais e cálculos baseados en medicións, así como as mostras de fatiga límite de resistencia como un cubo, demostrou que a resistencia á fatiga é parte revestimento N7 mellorou considerablemente. Ademais, características de revestimento pode ser mellor que o lote de control, incluíndo a posición ea propagación de fisuras de fatiga de abaixo cara arriba.

Reparación da sección danada cunha mestura a base de himA

Capacidade de reducir o espesor dunha cobertura de asfalto, aínda asegurando unha elevada rendemento - Unha das vantaxes HiMA Binder, e verificouse sobre a porción adxacente do lugar de exame.

A trama é o N8, que é patrocinado polo Departamento de Transporte de Oklahoma, foi danado durante o ciclo de investigación de 2009-2012. Non era a primeira lesión, gravado na páxina web.

Ao final dun ciclo de estudos de 2006-2009. a zona foi observado extensa craqueamento fatiga. No lugar de construción N8 Vigo previsto espesor de revestimento de 250 mm a 1,2 m de teas de mala calidade, que diferiu da lámina ríxida para a sección de control.

Na construción Departamento de Transporte de Oklahoma pediu ao NCAT usado como un tipo de folla específica do solo, características do chan similar en Oklahoma, coñecido pola súa baixa capacidade de soporte. O revestimento foi destruído ea parte danada foi reparada: 125 mm foron cortadas da capa superior, no lugar dos que foi colocada unha mestura de mesma composición. capa reciclada tamén entrou en colapso, esta vez en só 8 meses de ciclo de investigación de 2009-2012. Neste seccións experimentais foron identificados 6 e 4 recheos rachaduras patrocinio privado.

Despois de re-fractura lugar de administración NCAT observou o bo desempeño da área veciña de N7 operación e utilización proposta para o lugar de reparación mestura N8 baseado HiMA Binder, que ía examinar o comportamento no lugar da lesión.

Representantes do Departamento de Transporte Oklahoma acordou aplicar a mestura para o lugar de N7, con todo, para a capa de base, unha mestura de partículas cun diámetro de 9,5 mm (composición semellante á composición da mestura para a capa de arriba, pero con 55 mm de espesor). Na reconstrución de 145 mm foi cortada revestimentos danadas, aproximadamente 105 mm capa de base mal foi deixada. Logo 145 mm foi colocado sobre a base dunha nova mestura himA.

Despois a superficie é de novo novos camións manada través da sección de repara o N8 segmento, e dispositivos NCAT novo comezou a gravación de datos nunha parcela.

En setembro de 2011, cando a carga de tráfico durante 4 ciclos fixouse profundidade sección N8 deformación de 2,7 mm. Nunha comparación directa pode ser visto que, despois da franxa de inicio e fisuras reparación significativos formado tras 4 Mill. Ciclos de carga axil equivalente, mentres que tras a aplicación de unha reparación HiMA Binder Sen fisuras, calibre mínimo tras 5,7 Mill. Ciclos de carga axil Equivalente . O Departamento de Transporte seguirá Oklahoma patrocinando esta web durante o ciclo de 2012-2014. vixían as características operativas do revestimento.

conclusión

Móstrase que o uso de peso modificado ponte de unión de polímero de alto peso molecular na mestura de asfalto reduce o espesor do revestimento, mesmo baixo carga extremos. Esta vontade proporcionada características quere comparables ou mellores que as mesturas de non modificadas preparadas dun material semellante e un tamaño de partícula similar.

revestimento experimental da mestura quente con polímeros himA no prazo de 2 anos sometidos a cargas de tráfico intenso de acordo coas condicións de proba, e durante este tempo foi observada menos de 1/3 do nivel de tensión sobre unha capa de revestimento fixo máis poderosa na sección de control.

HimA O polímero tamén foi usado na construción do grosor da capa reducida para arranxar a parte danada do piloto. Houbo tamén un calibre marcada menor profundidade que o lote de control.

Excelente post-test eo feito de que en áreas construídas utilizando polímeros Hima, ata o presente momento non está fendas fixo, el nos dá esperanza de que a nova tecnoloxía pode superar a tradicional, incluíndo, no aspecto da propagación de trincas por fatiga de abaixo cara arriba.

Artigo: altamente modificado aglutinante de asfalto e diminución do grosor do revestimento.

Apkalimov Denis, LLC "EPC" Rotor "