Visoko modificirane asfaltne veziva i smanjena debljina prevlake.

Visoko modificirane asfaltne veziva i smanjena debljina prevlake.

Upotreba visokog asfaltnog veziva polimerom modificirani za prevlačenje (TOFMS) može smanjiti debljinu sloja premaza uz održavanje ili prelazi izvedbu još snažnijim slojeva asfalta s uobičajenim prevlakama i u jako teškim prometu. Ovi rezultati došli Nacionalni centar za asfalt tehnologije (NCAT) nakon ispitivanja.

Četvrti ciklus istraživanja (2009-2012), provedena na NCAT testnoj stazi u Opelika, Alabama, Sjedinjene Američke Države, što pokazuje da su pokusne poligon dijelovi postavljeni asfalt na temelju HDI dubine trag na prosječnu 1/3 manje nego u kontrolnoj segmentu cesta (debljina sloja na upravljačkom dijelu je 18% u odnosu na eksperimentalne). Segment sa asfaltnim-based VMPS i kontrolnu segment je snabdjevena s premazom, proizveden u jednom proizvodnom procesu Superave [1].

Rezultati ispitivanja su objavljeni na konferenciji o rasponu (28-29 veljače 2012.) u hotelu u Auburn University i Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.

Istraživanje mogućnosti odlagališta

NCAT testna staza izgrađena je 2000. godine. Njegova duljina - 2,7 km, oblik ceste - elipse. Svrha rute - ubrzanog testa na segmente od 60 metara, koji prate trošenje za cijeli radni vijek je po uzoru na 2 godine. Test web stranice omogućuju inženjeri i istraživači za mjerenje, snimanje i analizu reakcije za pokrivanje velikih opterećenja kako bi se razvila učinkovitija i djelotvornija premaza.

Parcele su za studij takve sponzore što su Federalne uprava za ceste (FHWA), a država odjela transportnih privatnih poduzeća ispitivanja smjese za cestovnih obloga na svakom ciklusu. Gradnju, upravljanje i istraživanja na mjestu financira zajedničkim naporima agencija i privatnih poduzeća, od kojih svaki obavlja svoj istraživački program.

Cilj je nedavno istraživanje ciklusa konstrukcijskog čelika i površine premaza. Pripravak za studiju uključuju obnovu ili vosstanovlenie17 dijelova trase (od ukupno 46). Jedan od njih bio je N7 stranica na kojoj je asfalt položen na temelju HDI, tehnologija razvijena od strane sponzora sekcije Društva polimera Kraton učinka.

Trajanje svakog studijskog ciklusa - tri godine. Tijekom tog vremena, moguće izgraditi ili obnoviti stranice kako bi se simulirao razdoblje od dvije godine, protok teretnom prometu, analizu podataka i pripremu izvješća. Trenutno na mjestu planirane za peti niz studija u kojima će biti demontirane neiskorištena područja (proljeće 2012), te izgradnja novih (kasno ljeto 2012.). Početak kretanja odlagališta trebao bi nastupiti u kolovozu 2012. godine.

Ekstremni stres, teške testove

Simulacija se izvodi u slijedećim programom: poligona na rezove 10 milijuna ciklusa ekvivalenta 8,2 m izračunat aksijalno opterećenje (ESAL) 2 godine. Kamioni raditi pokret u dvije smjene. Ovaj 8-os 70 tona kamione s prikolicama koje obavljaju kontinuirano kretanje svaki dan od 5,00 do 23,00. Svaki od pet kamiona prolazi oko 1100 km dnevno.

Kako bi se olakšalo testiranje na licu mjesta pronašli su različite Pribor: termistore instaliranih na različitim dubinama asfaltu i povezani s automatskom meteorološkoj postaji na mjestu. Ovaj podatak pomaže procijeniti uvjete rada svake od stranica. Reakcija za pokrivanje opterećenje se mjeri mjernih instrumenata i senzora za pritisak se instalira kod određene dubine. Bežična mreža instalirana tijekom stazi, nudi brzi prijenos podataka na glavni poslužitelj.

Svaki tjedan NCAT provjerava pomoću inercijski profiler s dvostrukim laser za skeniranje Mjerilo instrumentima: izmjerena hrapavost svaki put kotača, makrotekstura pravi put kolo pratiti svakog kotača na svakom testu intervalu. I uzeti i druge mjere: ne uništavaju kontraste gustoće i profili. Svako ispitivanje tjedan utjecaj pada težine deflectometer i, kao i mapiranje površine pucanja. Jednom mjesečno, trenje ispitivanja provedena (pomoću pune veličine trenja registar). Testovi na integritet i propusnosti održavaju jednom tromjesečju. Uzorkovanje za određivanje brtvljenje svaki sloj za oblaganje također se svaka tri mjeseca.

Kako bi se pojednostavio mjerenje korelacija između parametara u laboratoriju i na terenu, NCAT osoblje odabire veliki dio smjese u tvornici za vrijeme izgradnje svakog poligonu i nakon toga koristi za proizvodnju smjese uzoraka za laboratorijska ispitivanja. Na primjer, smjesa za osnovni sloj je podvrgnut ispitivanju umor tereta (štapovi uzorke) i protivfaza opterećenja. Smjesa za gornji sloj se testirati na određivanje dinamičkog modula, protočnost ispitivanje analizator asfaltu i kvržice kotača dio za izračunavanje otpornost na trajne deformacije. Mješavina za gornji sloj i iskustvo superpozicije test za puzanje deformacije i zatezne omjer energije. Sve to nam omogućuje da se odredi potencijal smjese do pucanja.

Studija strukturnih parametara

U četvrtom ciklusu ispitivanja uključuje NCAT opsežnog istraživanja parcele (sponzori nastavio istraživanja, započeo ranije), područja istraživanja s premazima novih mješavine, strukturne studije. Rekonstrukcija i sanacija 17 stranice su završena u kolovozu 2009. godine, izvođač imenuje rezultatima natječaja. Među tih šest područja su dizajnirani za strukturne testu, pod pokroviteljstvom Odjela za promet od šest država. Među njima su Kraton sekcija tvrtke. Premazi su na sekcije tehnologija Superpave vruće asfaltne mješavine. Debljina sloja za strukturnu ispitivanja varira od 175 mm do 140 mm (odjeljak Kraton Company) u dijelovima (225 mm, od kojih je više od 150 mm - od osnovnog materijala i velike gustoće krutog supstrata). Cijela bitumen, a koristi se za rekonstrukciju obloge sadržavala 0,5% protivozadirochnoy aditiva.

Ovojnica dijela (Kraton N7) može se izvršiti pomoću TOFMS, debljina sloja - 140 mm. Vezivo sadrži 7,5% promjene stiren-butadien stirenske (SBS) polimera. Upravljački sklop ima debljinu od 175 mm, u prva dva sloja su s 3% SBS-polimer.

Savezni davanje cestom potvrđuje prednosti polimera modifikacije

Veziva, modificirani polimeri, kao što su SBS ternarnog kopolimera, nalaze sve veću uporabu u proizvodnji teškog (Federal informacija primjene na autocestama). Tehničko izvješće u rujnu 2010. [2] uprava napominje da je modificirana veziva je više elastična i ima veću krutost osobine (viskoznost) na niske i visoke temperature, koje u velikoj mjeri udovoljavaju uvjetima za visoku kvalitetu asfalta veziva klasi Superpave [3] , Ove specifikacije su vezani za zaštitu okoliša i uvjetima na cesti određenog objekta. Modificirani polimema vezivna sredstva su općenito klasificirana i koriste se u slučajevima kada je indeks PG (stupanj pri niskoj temperaturi + stupnja na visokoj temperaturi) veća od 90 (npr., Pg 70-22).

Nadalje, izvješće pokazuje prednosti korištenja polimera „Biti pomalo skupe čiste veziva za asfaltne mješavine, modificirani polimer veziva u vrućim mješavine dati jasne povećati karakteristike - minimalni kolotečine, smanjuje umor pucanje, smanjenje pucanja pod utjecajem temperature, - posebno u visoka opterećenja i teški klimatski uvjeti. Ovisno o performansama troškova i karakteristikama specifičnih na određenom području (tj, geografski uvjeti), vrijednost na temelju smjese polimera cementne vijeka modificirani može biti značajno manja od cijene smjesa s nemodificiranom veziva ".

U izvješću se također navodi da je iskustvo rada takvih premaza je pozitivna, te da je, budući da se mijenja na bolje, u skladu s razvojem tehnologije.

Prevladavanju ograničenja koja polimera i polaganje tanke asfalt pločnike

Tvrtka Kraton Učinak Polimeri DGVC razvili tehnologiju za poboljšanje snage ovojnice i njegovu otpornost na stvaranje kolotečina, rupe i pukotine, a smanjenje debljine premaza.

Za pokusima ovog proizvoda je tvrtka izdala NCAT ugovor za izgradnju sloj prevlake 140 mm, u području za studijski ciklus N7 2009-2012.

Sadržaj SPS-modificiranog polimera (7,5%), koji se koristi u sastavu veziva je 1,5-2 puta uobičajena količina polimera se koristi za veziva modifikacije.

Ako je količina polimera u vezivu iznad te razine, viskozitet veziva se povećava, tako da smjesa postaje vrlo teško izraditi i izuzetno teško se postaviti na objektu. Razvila tvrtka Kraton SPS-polimer D0243, koja se može pomiješan s vezivom u iznosu od 7,5% i više, bez povećanja viskozitet veziva.

Razvoj novog polimera je nastavak rada počela je 2004. godine od strane istraživača, zajedno s stručnjaci prometnih znanosti laboratoriju na Delft University of Technology (Nizozemska), najvećeg i najstarijeg državnog tehničkog sveučilišta. Glavni cilj istraživača staviti sljedeće: kako bi saznali da li je moguće povećati vijek trajanja pločnika baznih slojeva pomoću SBS modificirana i / ili smanjiti debljinu asfaltu.

Metode istraživanja - ispitivanje uzoraka asfaltnih umora i krutosti savijanja četiri boda, komplicirani mehaničke čvrstoće testiranje i kompresije. Mi procijeniti različite vrste polimera (SBS) i njegove razne koncentracije. Testovi su pokazali da umor značajne promjene u svojstvima asfaltnih smjesa više SBS-polimer potrebno. Prema tome, predmet posljednjeg stadija ispitivanja započelo veziva SBS sadržajem 6% i 7,5%.

Komplicirano mehaničko testiranje asfaltnih mješavina pokazali poboljšane mješavine izvedbi, SBS izmijenjeni u odnosu na nemodificirane spojeve. Rezultati su također pokazali neke razlike u propagiranju uništavanje (akumulirana nepovratne deformacije) za premaze na bazi modificiranog i nemodificiranog veziva. I tanji sloj (150 mm) od SBS-modificiranog asfalta oštećenja zabilježena u volumenu 4 puta manji od 250 mm slojem asfalta u nemodificiranom. Nemodificirani, snažnije je pokazao prevlaka 4.5 puta više od nepovratnog deformacije tanke prevlake modificiranog asfalta.

Izgradnja N7 segmentu, u usporedbi s kontrolnim parcelama

Obloga na segment N7 poligonu su izgrađene od 3 sloja vruće smjese (tablica 1). Nominalna temeljni sloj (55 mm), a srednji sloj (55 mm) su bili proizvedeni iz smjese čestica s promjerom od 19 mm granit. Gornjeg pokrivača (30 mm) koji je načinjen od smjese granita (9,5 mm). Sva tri sloja smjese na bazi modificiranog veziva sa sadržajem 7,5% SPS. Formulacija smjesa, zbijanje i drugi parametri slični upravljački sklop (samo razlike u vezivo materijala i debljine sloja).

Oblaganje upravljački S9 područje ima ukupnu debljinu od 175 mm i sastoji se od tri sloja - baze 75 mm, srednji sloj 70 mm i gornji sloj od 30 mm (tablica 2). Gornji i srednje slojeve izrađene od smjese pomoću veziva modificirani sa 3% SPS. Na testiranje i kontrolna mjesta Superpave smjese pripravljene po metodi [1] koristeći isti materijal, ali je pokrivenost područja N7 18% tanji od kontrolne parcele S9, veziva koristi - Hima umjesto PG 76-22 (koristi se u kontrolnom površinom) , Obje stranice su izgrađena na tvrdom platnu.

Rezultat: manje mjerilo dubine

Prijevoz testovi na mjestu je dovršen u rujnu 2011. godine, kada je opterećenje je 10 milijuna dolara. Ciklusi ekvivalent izračunatoj potisak je izvršena. NCAT osoblje pregledao stručne studije, a podaci prikupljeni. Na konferenciji u veljači 2012. godine, pored ostalih podataka prezentirani su podaci o prosječnoj pritisak na način kotrljanja kotača (izmjerili obrazovanje):

- kontrolni dio deformacija S9 premazana debljine od 175 mm je 7,1 mm. Na N7 dijela (Hima) presvučene debljine 144 mm, dubina navika je 2,2 mm.

- Karta Lokacija pucanja na N7 pokazala da nema frakture premaza. Analiza konfiguriran NCAT temelji na stvarnim podacima opterećenja i izračuna na temelju mjerenja, kao i izdržljivost dinamička izdržljivost primjeraka kao kocke, pokazao je da je umor snaga je N7 dio premaz znatno poboljšana. Nadalje, karakteristike premaza može biti bolje od kontrolne parcele, uključujući i položaj i širenja pukotina nastalih zamorom materijala odozdo prema gore.

Popravak oštećene sekcije smjesom temelju Hima

Sposobnost smanjenja debljine asfaltne poklopca, uz osiguranje visoke performanse - jedan od prednosti Hima veziva, te je pronađen na susjedni dio poligonu.

Parcela je N8, koja je pod pokroviteljstvom Ministarstva za transport Oklahoma, oštećena tijekom istraživačkog ciklusa 2009-2012. To nije bio prvi ozljede, zabilježen je na licu mjesta.

Na kraju ciklusa studija 2006-2009. područje je istaknuo veliko stvaranje pukotina zbog zamora. Na gradilištu N8 izvođač položi debljine filma od 250 mm do 1.2 m od loše kvalitete rebra, koji su se razlikovali od krutog krila na kontrolne sekcije.

Na izgradnji Department of Transportation Oklahoma pitao NCAT koristi kao list određenu vrstu tla, svojstvima tla sličnog u Oklahomi, poznat po niskim nosivosti. Ovojnica je uništena i oštećeno dio popravi: 125 mm odrezani su gornji sloj, na mjestu na kojem je postavljen mješavinu istog sastava. Reciklirani sloj također propao, ovaj put u samo osam mjeseci ciklus istraživanja 2009-2012. U ovom eksperimentalnom sekcije 6 i 4 privatna sponzorirani pucanja odlagališta su identificirani.

Nakon ponovnog prijeloma stranica administracija NCAT istaknuo dobru izvedbu susjednom području rada N7 i predloženi koriste za popravak mjestu N8 mješavina na bazi Hima sredstva, što bi se bavilo svoje ponašanje na oštećenom mjestu.

Predstavnici Department of Transportation Oklahoma pristala primijeniti smjese na mjestu N7, međutim, za temeljni sloj, smjesu čestica s promjerom od 9.5 mm (pripravak sličan sastav smjese za gornji sloj, ali s 55 mm debljine). U rekonstrukcija 145 mm smanjiti oštećene prevlake, približno 105 mm oštećena osnovni sloj je ostalo. Zatim 145 mm položen je na temelju novog mješavine Hima.

Nakon što je površina novih kamiona opet vozio kroz popravljene dijelu N8 segmenta, a NCAT uređaji opet počeo snimati podatke na eksperimentalnoj parceli.

U rujnu 2011., kada je transportno opterećenje četvrtog ciklusa bilo gotovo, dubina deformacije sekcije N8 bila je fiksirana na 2,7 mm. Izravna usporedba pokazuje da je nakon prvog popravka došlo do značajnog trzaja i pukotina nakon 4 milijuna ciklusa ekvivalentnog aksijalnog opterećenja, a nakon popravka nema pojave pukotina u primjeni vezivnog sredstva HiMA, staza je minimalna nakon 5,7 milijuna ciklusa ekvivalentnog aksijalnog opterećenja , Odjel za transport Oklahome i dalje će sponzorirati ovu stranicu tijekom ciklusa 2012-2014. Za praćenje izvedbe premaza.

zaključak

Pokazano je da upotreba modificiranog visoko molekularnog polimernog veziva u asfaltnoj smjesi omogućuje smanjenje debljine premaza čak i pod ekstremnim opterećenjima. U tom će se slučaju osigurati karakteristike koje su usporedive ili bolje od onih nemodificiranih smjesa pripremljenih na sličan materijal i s sličnom granulometrijom.

Eksperimentalni premaz iz vruće smjese korištenjem HiMA polimera kroz 2 godine prolazi kroz teška transportna opterećenja u skladu s uvjetima ispitivanja, a za to vrijeme zabilježeno je manje od 1/3 razine deformacije zabilježene na debljem sloju premaza u kontrolnom dijelu.

HiMA polimer je također korišten u izgradnji sloja smanjene debljine za popravak oštećenog eksperimentalnog mjesta. Bilo je i tragove niže dubine nego u kontrolnom dijelu.

Izvrsne performanse nakon testiranja i činjenica da ne postoje pukotine u sekcijama izrađenim HiMA polimerom, omogućuje nam da se nadamo da će nova tehnologija nadmašiti tradicionalne, uključujući i u smislu umnožavanja širenja pukotine odozdo prema gore.

Članak: Visoko izmijenjeno vezivo i smanjena debljina asfaltnog kolnika.

Denis Apkalimov, "Rotor" doo