Tre modifita ligilo kaj reduktita dikeco de asfalto tavolo.

Tre modifita ligilo kaj reduktita dikeco de asfalto tavolo.

La uzo de alta polimero-modifita ligilo por asfalto-revestado (VPMS) permesas redukti la dikecon de la revestanta tavolo konservante aŭ superante la karakterizaĵojn de pli potencaj manteloj de asfalto kun tradiciaj tranĉaĵoj eĉ en tre densa trafiko kondiĉoj. La Nacia Centro por Asfaltaj Teknologioj (NCAT) venis al tiaj rezultoj post plenumi provojn.

La kvara ciklo de studoj (2009-2012) efektivigita ĉe la NCAT-provo-gamo en Opelika, Alabama, Usono montras, ke en la eksperimenta sekcio de la plurangulo kun asfalto bazita sur VPMS, la profundo de la aŭtoveturejo averaĝas 1/3 malpli ol en la kontrolo-segmento Trakoj (la dikeco de la tavolo sur la kontrola segmento estas 18% pli granda ol sur la eksperimenta). La segmento kun asfalto surbaze de VMPS kaj la kontrola sekcio estis provizita per revestado fabrikita de unu teknologia procezo de Superave [1].

La rezultoj de la provo estis publikigitaj ĉe konferenco ĉe la trejnado (28-29 de februaro 2012) ĉe la Auburn University Hotel kaj la Dickson Convention Center, Auburn, Alabamo.

Esploraj kapabloj de la landfluo

La testigo de NCAT estis konstruita en 2000. Ĝia longeco estas 2.7 km, la formo de la aŭtoveturejo estas elipso. La celo de la vojo estas akcelita testado ĉe 60 m intertempoj, dum kiuj la depreciación de la trako dum la tuta servo vivas simuli dum 2 jaroj. Provaj ejoj permesas al inĝenieroj kaj esploristoj mezuri, gravuri kaj analizi la revestan respondon al altaj ŝarĝoj por disvolvi pli ekonomiajn kaj efikajn revestojn.

Lokoj estas provizitaj por esplorado al sponsoroj kiel ekzemple Federacia Ŝosea Administrado (FHWA), ŝtataj transportaj fakoj kaj privataj kompanioj por provi pavimentajn miksaĵojn en ĉiu ciklo. La konstruado, operacio kaj esplorado ĉe la retejo estas financitaj per komunaj penadoj de la agentejo kaj privataj kompanioj, ĉiu el kiuj efektivigas siajn proprajn esplorprogramojn.

La celo de la freŝa esplora ciklo estis la strukturaj kaj surfacaj trajtoj de la revestado. Preparado por la esplorado inkluzivis la rekonstruon aŭ restarigon de 17 sekcioj de la itinero (el totalo de 46). Unu el ili iĝis la loko N7, sur kiu asfalta estis metita surbaze de la VPMS, la teknologio evoluigita fare de la sponsoro de la sekcio, la kompanio Kraton Performance Polymers.

La daŭro de unu esplora ciklo estas tri jaroj. Dum ĉi tiu tempo eblas konstrui aŭ restarigi ejojn, simuli la fluon de ŝarĝo por du jaroj, analizi la datumojn kaj prepari raportojn. Nuntempe, la kvina ciklo de esplorado planas esti efektivigita ĉe la testado-ejo, kiu malkonstruos neuzitajn areojn (printempo 2012) kaj konstruos novajn (finojn de somero 2012). La ĵeto de la landfluo estas planita por aŭgusto 2012.

Ekstremaj ŝarĝoj, severaj provoj

Movado-simulado estas farita laŭ la sekva programo: 10 milionoj da cikloj de 8.2 tunoj de ekvivalenta taksita axia ŝarĝo (ESAL) aplikiĝas al la sekcioj de la landfluo dum 2 jaroj. Kamionoj efektivigas trafikon en 2 ŝanĝoj. Ĉi tiuj estas kamionoj de 8-aksaj 70 tunoj kun trailers kiu realigas kontinuan movadon ĉiutage de 5.00 ĝis 23.00. Ĉiu el la kvin kamionoj rajtas ĉirkaŭ 1100 km tage.

Por faciligi provojn, diversaj instaladoj estas instalitaj ĉe la retejo: termistoroj instalitaj ĉe malsamaj profundoj de asfalto-pavimo kaj konektitaj al aŭtomata vetero-stacio ĉe la facileco. Ĉi tiuj datumoj helpas taksi la funkciadajn kondiĉojn de ĉiu retejo. La reago de la revestado al la ŝarĝoj estas mezurita per streĉaj kalibroj kaj premo-sensiloj instalitaj ĉe certaj profundoj. Senkabla reto instalita laŭlonge de la tuta vojo provizas alta rapida translokigo al la ĉefa servilo.

Ĉiu semajno, la NCAT kontrolas kun inercia profilografo kun duobla skandala lasero aŭtoveturejo: la aspereco de ĉiu rota vojo, la makro-teksturo de la dekstra rado, la aŭtoveturejo de ĉiu rado en ĉiu provo-segmento estas mezurita. Aliaj mezuroj estas prenitaj: ne-detruaj denseco kaj profilaj sekcioj. Ĉiu semajno koliziaj provoj estas efektivigitaj de faliganta ŝarĝo kaj deflectometer, kaj mapoj de surfaca fendado ankaŭ estas strekitaj. Fojo de monato, oni realigas provojn de frotado (uzante plenumilon de frotado). Provoj pri integreco kaj permeabilidad okazas unufoje kvaron. La specimeno por determini la kompakton de ĉiu tavolo de mantelo ankaŭ efektivigas trimonate.

Por simpligi la korelacion inter la mezurado de parametroj en la laboratorio kaj en la kampo, la NCAT-staffo elektas grandan parton de la miksaĵo ĉe la planto en la konstruado de ĉiu testo kaj poste uzas miksaĵon por fari specimenojn por laboratoriaj provoj. Ekzemple, la miksaĵo por la baza tavolo estas submetita al fatiga testo (verŝaj specimenoj) kaj kontraŭfaza ŝarĝo. La miksaĵo por la supra tavolo pasas la dinamikan modulon-teston, fluecon, provojn sur la asfalta analizilo kaj rado-ruliĝa unuo por kalkuli la reziston al neinversigebla deformado. Miksaĵoj por la supra tavolo ankaŭ estas provitaj per superposición, kontrolita por creep-deformado kaj etendado, la energia koeficiento. Ĉio tio permesas determini la ebla kapablecon de la miksaĵo por fendeti.

Esploroj de strukturaj parametroj

La kvara ciklo de testoj de NCAT inkludis etendajn retejajn studojn (sponsoroj daŭris studojn pli frue), studojn pri intrigoj kun novaj miksaĵoj, strukturaj studoj. Rekonstruo kaj restarigo de 17 lokoj estis kompletigitaj en aŭgusto 2009 fare de kontraktanto nomumita per la rezultoj de la konkurenco. Inter ĉi tiuj lokoj, ses estis desegnitaj por strukturaj provoj, patronitaj de la Sekcio de Transportado de la ses ŝtatoj. Inter ili estas loko de Kraton. La revestaĵoj sur la sekcioj estas faritaj per la teknologio de varmaj asfaltaj miksaĵoj de Superpave. La dikeco de la tavolo por strukturaj testoj variis de 175 mm ĝis 140 mm (sekcio de Kraton), en iuj sekcioj de 225 mm (de kiuj pli ol 150 mm - bazo de alta denseco kaj rigida substrato). La tuta bitumeno uzita por la rekonstruo de la revestaĵo enhavis 0.5% de la kontraŭ-aditiva aldonaĵo.

La revestaĵo sur la Kraton (N7) retejo estas farita per la uzo de VPMS, la dikeco de la tavolo estas 140 mm. La ligilo enhavas 7.5% modifitan polimeron de stireno-butadieno-estireno (SBS). La sekcio de kontrolo havas dikecon de 175 mm, la du superaj tavoloj estas uzataj per 3% SBS-polimeroj.

La Federacia Ŝosea Administrado konfirmas la profitojn de polimer-modifo

Ligiloj modifitaj kun polimeroj, kiel ekzemple la tri-komponaj SBS-kopolimeroj, estas pli uzataj en la fabrikado de HS (Federacia Vojo-Administra informo). En teknika raporto por septembro 2010 [2], la Administrado notas, ke la modifita ligilo estas pli elasta kaj havas pli altan rigidecon (malmolaj) trajtojn ĉe malaltaj kaj altaj temperaturoj pli laŭformaj al la specifaĵoj de altkvalitaj astringuloj por Asphaltoj de la Superpave-klaso [3] . Ĉi tiuj specifoj estas ligita al la mediaj kaj vojaj kondiĉoj de aparta facileco. Polimeroj-modifitaj ligiloj estas ĝenerale klasifikitaj kaj uzataj en kazoj kie la PG-indekso (grado ĉe malalta temperaturo + grado ĉe alta temperaturo) superas 90 (ekz. PG 70-22).

Plue, la raporto montras la avantaĝojn de uzado de polimeroj: "Estante iom pli multekostaj ol puraj ligiloj por asfaltaj miksaĵoj, polimer-modifitaj astringentoj en varmaj miksaĵoj havigas distingan kreskon en agado - malpli rutiĝanta, reduktita malpliiĝon de frapado, reduktita temperatura krakado, - precipe sub kondiĉoj Altaj ŝarĝoj kaj malfacilaj klimataj kondiĉoj. Depende de la kosto kaj agado de specifaĵoj al aparta loko (te geografiaj kondiĉoj), la kosto de miksaĵoj bazita sur polimer-modifita ligilo dum la vivkiklo povas esti signife pli malalta ol la kosto de miksaĵoj kun ne modifitaj astringentoj. "

La raporto ankaŭ diras, ke la sperto funkciigi tiajn revestojn estas pozitiva, kaj ke de tempo al tempo ŝanĝis pli bone laŭ la evoluo de teknologio.

Superante la limigoj postulitaj de polimeroj kaj maldikaj maldikaj asfaltaj pavimoj

Kraton Performance Polymers evoluigis DGVC-teknologion por pliigi la forton de la revestado kaj ĝia rezisto al rutting, bumps kaj fendado reduktante la dikecon de la revestado.

Por realigi kampojn provojn de ĉi tiu produkto, la firmao elsendis NCAT en vico por konstruado de 140 mm dika revestaĵo ĉe la retejo N7 por la esplora ciklo 2009-2012.

La enhavo de la modifita SBS-polimero (7.5%) uzata en la ligilo estas 1.5-2 fojoj la kvanto de la konvencia polimero uzita por modifi la ligilon.

Se la kvanto de polimero en la ligilo estas pli alta ol ĉi tiu nivelo, la viscosidad de la ligilo pliigas tiel ke la miksaĵo fariĝas tre malfacile produkti kaj ekstreme malfacile meti sur la retejo. Kraton evoluigis SBS-polimeron D0243, kiu povas esti miksita kun bitumina ligilo en la volumo de 7.5% kaj pli alta, sen pliigi la viscosidad de la ligilo.

La disvolviĝo de la nova polimero estas daŭrigo de la laboro komencita en 2004 fare de la esploristoj de la firmao kune kun la specialistoj de Road Engineering Laboratory de Delft University of Technology (Nederlando), la plej granda kaj plej malnova ŝtata teknika universitato. La ĉefa celo de la studo estis ekscii ĉu ĝi eblas etendi la vivan vivon de la bazaj tavoloj de la ŝoseo-surfaco kun la SBS-modifo kaj / aŭ redukti la dikecon de la asfalto-pavimo.

La esplora metodo - provoj de asfaltaj specimenoj por laceco kaj rigideco per fleksado ĉe kvar punktoj, komplikitaj mekanikaj provoj por forigo kaj kunpremo. Malsamaj tipoj de polimeroj (SBS) kaj ĝiaj malsamaj koncentriĝoj estis taksitaj. Laciĝo testoj montris ke grandaj ŝanĝoj en la bienoj de asfalto miksaĵoj pli SBS-polimero bezonata. Pro tio, la objekto de la lasta etapo de la provoj estis ligitaj kun enhavo de SBS de 6% kaj 7.5%.

Komplikaj mekanikaj provoj de asfaltaj miksaĵoj montris plibonigitajn trajtojn de miksaĵoj modifitaj kun SBS komparitaj al ne modifitaj miksaĵoj. La rezultoj ankaŭ montris iujn diferencojn en la distribuo de frakturoj (amasigitaj neinversigeblaj deformoj) por revestaĵoj bazitaj sur modifita kaj ne modifita ligilo. Eĉ kun pli maldika mantelo (150 mm) de SBS-modifita asfalto, la damaĝo estas riparita en volumo 4 fojojn malpli ol tiu de 250-mm-tavolo de ne modifita asfalto. Senododigita, pli potenca revestaĵo montris 4.5 fojojn pli neinversigeblaj deformoj ol maldika mantelo de modifita asfalto.

Konstruo de segmento N7, komparo kun kontrolo areoj

La revestaĵo en la provo-ejo N7 estis konstruita el 3 tavoloj de varma miksaĵo (Tablo 1). Nominala baza tavolo (55 mm) kaj meza tavolo (55 mm) estis farita surbaze de miksaĵo kun granito-eroj kun diametro de 19 mm. La supra tavolo (30 mm) estas farita surbaze de miksaĵo de granito (9.5 mm). Ĉiuj tri tavoloj estas faritaj el miksaĵo bazita sur modifita ligilo kun 7.5% SBS-enhavo. La formulo de la miksaĵo, kompaktaĵo kaj aliaj parametroj estas simila al la kontrolo-ejo (la solaj diferencoj estas en la liganta materialo kaj la dika de la tavolo).

La revestimiento de la sekcio de kontrolo S9 havas tutan dikecon de 175 mm kaj konsistas el tri manteloj - bazo de 75 mm, meza tavolo de 70 mm kaj supro tavolo de 30 mm (Tablo 2). La supra kaj meza tavoloj estas faritaj el miksaĵo uzante astringente modifita kun 3% SBS. En la provo kaj kontrolo sekcioj, la miksaĵoj estis preparitaj laŭ la SUPERPAVE metodo [1] uzante la saman materialon, tamen en la N7-sekcio la revestaĵo estas 18% pli maldika ol en la kontrolo-sekcio S9, la ligilo uzata estas HiMA anstataŭ PG 76-22 (uzita en la sekcio de kontrolo) . Ambaŭ lokoj estas konstruitaj sur rigida tolo.

Rezulto: malpli profunda kalibro

La provoj de transporto ĉe la provo-ejo estis kompletigitaj en septembro 2011, kiam ŝarĝo de 10 milionoj da cikloj estis farita ekvivalenta al la taksita axia ŝarĝo. La NCAT-dungitaro realigis spertajn studojn kaj ekzamenis la kolektitajn datumojn. En la konferenco en februaro 2012, krom al aliaj datumoj, informo estis provizita sur la averaĝa deformado laŭ la vojo de la rado (formado de la aŭtoveturejo):

- La deformación de la sekcio de kontrolo S9 kun espesor de 175 mm estis de 7.1 mm. En sekcio N7 (HiMA) kun kovrita dikeco de 144 mm, la profundo de la trako estis 2.2 mm.

- La kraba mapo sur la retejo N7 ne malkaŝis ajnajn fendojn en la tegmento. La analizo prezentita de la NCAT surbaze de realaj ŝarĝaj datumoj kaj kalkuloj bazitaj sur mezuradoj, kaj ankaŭ konsiderante la fatigan toleran limon de la trinkejaj specimenoj, montris, ke la laceco de la revestaĵo en sekcio N7 pliboniĝis per ordo de grando. Krome, la karakterizaĵoj de la revestaĵo povas esti pli bonaj ol en la kontrolo-sekcio, inkluzive de la vidpunkto de la disvastigo de lacegaj fendoj de la malsupre supre.

Riparo de damaĝita areo kun miksaĵo bazita sur HiMA

La kapablo por redukti la dikecon de la asfalto-revestado dum certigo de altkvalitaj trajtoj estas unu el la avantaĝoj de la ligilo HiMA, kaj ĝi estis identigita en la apuda sekcio de la test-ejo.

Sekcio N8, patronita de la Oklahoma Department of Transportation, estis damaĝita dum la 2009-2012-esplora ciklo. Ĉi tio ne estis la unua damaĝo registrita en ĉi tiu retejo.

Ĉe la fino de la 2006-2009-esplora ciklo, En la loko, granda vikanta kraketado estis rimarkita. Dum la konstruo de sekcio N8, la kontraktisto metis 250 mm dika revestimiento ĉe 1.2 m de malriĉa kvalito, kiu diferencis de la rigida retejo en la sekcio de kontrolo.

En la konstruo Departemento de Transportado de Oklahomo demandis la NCAT uzata kiel folio specifajn grundo tipo, grundo karakterizaĵoj similaj en Oklahomo, konata pro sia malalta naski kapacito. La revestaĵo kolapsis, kaj la difektita areo estis riparita: 125 mm de la pinta tavolo estis tranĉita, kaj miksaĵo de la sama komponado estis metita anstataŭ ĝi. La restaŭrita tavolo ankaŭ kolapsis, ĉi-foje en nur 8 monatoj de la 2009-2012-esplora ciklo. Samtempe, 6 eksperimentaj ejoj kaj 4 privataj sponsorejoj de la plurangulo ne estis identigitaj kiel fendado.

Post la ripetita detruo de la retejo, la administrado de NCAT rimarkis bonan agadon de la apuda sekcio N7 kaj sugestis uzi miksaĵon bazitan sur la ligilo HiMA por ripari la N8-ejon, kiu permesus analizi sian konduton en la difektita areo.

Reprezentantoj de la Departemento de Transporto de la ŝtato de Oklahomo konsentis apliki la miksaĵon el la loko N7, sed por la baza tavolo estis uzata miksaĵo de 9.5 mm diametro (komponado simila al la komponado de la miksaĵo por la supra tavolo, kun dika 55 mm). Dum rekonstruo, 145 mm da damaĝita revestaĵo estis tranĉita, ĉirkaŭ 105 mm de la damaĝita baza tavolo estis forlasita. Tiam 145 mm de la nova miksaĵo estis metita surbaze de HiMA.

Post ĵeti novan revestadon, la kamionoj denove movis tra la riparita sekcio de sekcio N8, kaj la NCAT-aparatoj denove komencis registri datumojn ĉe la eksperimenta retejo.

En septembro 2011, kiam la trafiko ŝarĝo super 4 cikloj estis fiksita profundo N8 sekcio deformación je 2.7 mm. En rekta komparo povas vidi, ke post la komenca trako kaj signifa riparon fendetoj formita post 4 Mill. Cikloj ekvivalenta aksa ŝarĝo, dum post apliko de riparon Hima aglutinante Neniu fendojn, minimuma kalibraj post 5.7 Mill. Ekvivalenta aksa ŝarĝo ciklojn . La Fako de Transporto daŭre Oklahomo patroni tiu ejo dum la ciklo en 2012-2014. monitoranta la operaciaj karakterizaĵoj de la revestimiento.

konkludo

Oni montris, ke la uzo de alta molekula pezo modifita polimero aglutinante en la asfalto miksaĵo reduktas la dikeco de revestimiento eĉ sub ekstremaj ŝarĝoj. Tiu volo provizita karakterizaĵoj aŭ komparebla aŭ pli bone ol tiuj de nemodifita miksaĵoj preparita en simila materialo kaj simila partiklo grandeco.

Eksperimentaj revestimiento de la varma miksaĵo kun Hima polimero ene 2 jaroj submetita al peza trafiko ŝarĝoj laŭ la testo kondiĉoj, kaj dum ĉi tiu tempo estis observita malpli ol 1/3 de la streĉo nivelo iun pli potenca fiksita revestimiento tavolo sur la kontrolo sekcio.

Hima La polimero ankaŭ estis uzita en la konstruo de reduktita tavolo dikeco ripari la difektita parto de la piloto. Ekzistis ankaŭ markita kalibraj malpli grandan profundon ol la kontrolo komploto.

Bonege post-testo kaj la fakto, ke en areoj konstruitaj uzante Hima polimero, ĝis niaj tagoj ne estas fiksita fendojn, ĝi donas al ni esperas ke la nova teknologio superos la tradicia, inkluzive, en la aspekto de laceco fendo disvastigo de la malsupro supren.

Artikolo: tre modifitaj asfalto aglutinante kaj malpliigis revestimiento dikecojn.

Apkalimov Denis, LLC "EPC" Rotor "