Yang diubahsuai bitumen dan mengurangkan ketebalan lapisan.

Yang diubahsuai bitumen dan mengurangkan ketebalan lapisan.

Penggunaan tinggi polimer diubahsuai bitumen untuk salutan (TOFMS) boleh mengurangkan ketebalan lapisan lapisan yang sama mengekalkan atau melebihi prestasi lapisan lebih berkuasa asfalt dengan lapisan konvensional walaupun dalam lalu lintas yang sangat berat. Keputusan ini datang Pusat Kebangsaan bagi Asphalt Technology (NCAT) selepas ujian.

Kitaran keempat penyelidikan (2009-2012), yang dijalankan pada NCAT landasan ujian di Opelika, Alabama, Amerika Syarikat, ia menunjukkan bahawa bahagian poligon eksperimen meletakkan asfalt berdasarkan HDI kedalaman lubang pada purata 1/3 kurang daripada dalam segmen kawalan laluan (ketebalan lapisan segmen kawalan adalah 18% lebih tinggi daripada eksperimen). Segmen dengan VMPS berasaskan asfalt dan segmen kawalan telah disediakan dengan lapisan, yang dikeluarkan dalam satu proses pembuatan Superave [1].

Keputusan ujian telah diterbitkan dalam persidangan pada julat (28-29 Februari 2012) di Hotel di Universiti Auburn dan Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.

Peluang Penyelidikan tapak pelupusan

NCAT trek ujian telah dibina pada tahun 2000. Panjangnya - 2.7 km, bentuk jalan raya - elips. Tujuan laluan - ujian dipercepatkan pada segmen 60 meter, yang mengesan haus untuk keseluruhan hayat perkhidmatan dimodelkan selama 2 tahun. tapak ujian membolehkan jurutera dan penyelidik untuk mengukur, merekod dan menganalisis tindak balas untuk menampung beban yang besar dalam usaha untuk membangunkan lapisan yang lebih cekap dan berkesan.

Plot disediakan untuk kajian penaja seperti Road Pentadbiran Persekutuan (FHWA), dan jabatan-jabatan negeri pengangkutan syarikat swasta campuran ujian untuk penutup jalan raya pada setiap kitaran. Pembinaan, operasi dan penyelidikan di laman web ini adalah dibiayai oleh usaha bersama agensi-agensi dan syarikat-syarikat swasta, setiap yang melakukan program penyelidikan sendiri.

Objektif kitaran penyelidikan baru-baru keluli struktur dan lapisan permukaan. Persediaan untuk kajian ini termasuk pembinaan semula atau vosstanovlenie17 bahagian laluan (jumlah 46). Salah seorang daripada mereka merupakan tapak N7 di mana asfalt diletakkan atas dasar HDI, teknologi yang dibangunkan oleh penaja seksyen syarikat Polymers Prestasi Kraton.

Tempoh setiap kitaran kajian - tiga tahun. Pada masa ini, mungkin untuk membina atau membina semula laman web, untuk mensimulasikan tempoh dua tahun, aliran pengangkutan barang, menganalisis data dan menyediakan laporan. Pada masa ini di tapak yang dirancang untuk siri kelima kajian dalam rangka kerja yang akan dikeluarkan bahagian-bahagian yang tidak digunakan (musim bunga 2012) dan pembinaan baru (akhir musim panas 2012). pergerakan permulaan tapak pelupusan itu dijadualkan untuk melaksanakan pada bulan Ogos 2012.

Tekanan yang berlebihan, ujian yang teruk

simulasi ini dilakukan di bawah program berikut: poligon memohon kepada seksyen 10 juta kitaran bersamaan 8.2 m dikira beban paksi (ESAL) selama 2 tahun. Trak beroperasi pergerakan dalam dua syif. 8-paksi trak 70 tan dengan treler yang melakukan pergerakan yang berterusan setiap hari 5,00-23,00. Setiap lima trak lulus kira-kira 1100 km sehari.

Dalam usaha untuk memudahkan ujian di tapak mendapati Aksesori yang lain: termistor dipasang pada kedalaman yang berbeza asfalt turapan dan disambungkan ke stesen cuaca automatik pada laman web ini. Data ini membantu untuk menilai keadaan operasi setiap tapak. Tindak balas untuk menampung beban diukur dengan tolok tekanan dan sensor tekanan dipasang pada kedalaman tertentu. rangkaian tanpa wayar dipasang di seluruh trek, menyediakan data kelajuan tinggi ke pelayan utama.

Setiap minggu cek NCAT menggunakan profiler inersia dengan dua pengimbasan laser mengukur tolok instrumen: kekasaran diukur setiap laluan roda, makrotekstura kanan trek jalan roda setiap roda pada setiap selang ujian. Dan mengambil langkah-langkah lain: tidak memusnahkan kontras ketumpatan dan bahagian profil. Setiap ujian minggu kesan jatuh berat deflectometer dan, serta pemetaan permukaan retak. Sebulan sekali, ujian geseran dijalankan (menggunakan bersaiz penuh geseran pendaftar). Ujian ke atas integriti dan kebolehtelapan diadakan sekali suku. Pensampelan untuk menentukan meterai setiap lapisan salutan juga dibuat setiap suku tahun.

Untuk memudahkan pemeteran korelasi antara parameter di dalam makmal dan di lapangan, kakitangan NCAT memilih sebahagian besar campuran di kilang semasa pembinaan bagi setiap laman web ujian dan kemudiannya digunakan untuk pembuatan campuran sampel untuk ujian makmal. Sebagai contoh, campuran untuk lapisan asas adalah tertakluk kepada beban ujian keletihan (kayu sampel) dan beban antiphase. Campuran untuk lapisan atas diuji untuk menentukan modulus dinamik, kebolehaliran ujian analyzer asfalt turapan dan knurled roda unit untuk mengira rintangan kepada ubah bentuk kekal. Campuran untuk lapisan atas juga mengalami ujian tindihan untuk menjalar ubah bentuk dan nisbah tenaga tegangan. Semua ini membolehkan kita untuk menentukan potensi campuran untuk retak.

Kajian parameter struktur

Dalam kitaran ujian keempat termasuk NCAT plot penyelidikan meluas (penaja meneruskan penyelidikan bermula lebih awal), bidang penyelidikan dengan lapisan campuran baru, kajian struktur. Pembinaan semula dan pemulihan 17 tapak telah disiapkan pada Ogos 2009, kontraktor yang dilantik oleh keputusan peraduan. Antara enam kawasan yang mereka telah direka untuk ujian struktur, ditaja oleh Jabatan Pengangkutan enam negeri. Antaranya ialah syarikat seksyen Kraton ini. Coatings dibuat pada bahagian teknologi Superpave campuran asfalt panas. ketebalan lapisan untuk ujian struktur diubah dari 175 mm hingga 140 mm (seksyen Kraton Syarikat) dalam seksyen 225 mm (yang mana lebih daripada 150 mm - bahan asas dan berkepadatan tinggi substrat tegar). Bitumen keseluruhan, digunakan untuk pembinaan semula lapisan yang terkandung 0.5% protivozadirochnoy tambahan.

Lapisan atas bahagian Kraton (N7) dibuat menggunakan TOFMS, ketebalan lapisan - 140 mm. pengikat terdiri daripada 7.5% diubahsuai stirena-butadiena styrenic (SBS) polimer. Bahagian kawalan mempunyai ketebalan 175 mm, kedua-dua lapisan atas dibuat dengan 3% SBS-polimer.

pentadbiran persekutuan melalui jalan raya mengesahkan kelebihan pengubahsuaian polimer

Pengikat, polimer diubahsuai, seperti copolymer pertigaan SBS, mendapati peningkatan penggunaan dalam pembuatan berat (maklumat pentadbiran Persekutuan di lebuh raya). Laporan teknikal September 2010. [2] Pentadbiran menyatakan bahawa pengikat yang diubah suai itu lebih anjal dan mempunyai ciri-ciri yang lebih tinggi kekakuan (kelikatan) pada suhu rendah dan tinggi, yang sebahagian besarnya memenuhi spesifikasi kualiti yang tinggi kelas pengikat asfalt Superpave [3] . Spesifikasi ini terikat kepada keadaan persekitaran dan jalan objek tertentu. Pengikat polimer diubahsuai secara umumnya dikelaskan dan digunakan dalam kes-kes apabila indeks PG (gred pada suhu yang rendah + gred pada suhu tinggi) lebih besar daripada 90 (eg., PG 70-22).

Di samping itu, laporan itu menunjukkan kelebihan menggunakan polimer "Sebagai pengikat tulen agak mahal untuk campuran asfalt, polimer diubahsuai pengikat dalam campuran panas menyediakan ciri-ciri peningkatan jelas - aluran yang minimum, mengurangkan keletihan retak, dikurangkan retak di bawah pengaruh suhu, - khususnya dalam beban yang tinggi dan keadaan iklim yang sukar. Bergantung kepada ciri-ciri kos dan prestasi khusus untuk kawasan tertentu (iaitu, keadaan geografi), nilai yang berdasarkan campuran polimer diubahsuai bersimen kitaran hayat boleh menjadi jauh lebih rendah daripada kos campuran dengan pengikat diubahsuai. "

Laporan itu juga mengatakan bahawa pengalaman operasi lapisan itu adalah positif, dan bahawa, kerana ia berubah menjadi lebih baik, selaras dengan perkembangan teknologi.

Mengatasi had yang ditetapkan polimer dan meletakkan turapan asfalt nipis

Syarikat Kraton Performance Polymers DGVC membangunkan teknologi untuk meningkatkan kekuatan salutan dan penentangan terhadap aluran, jalan berlubang dan retak di samping mengurangkan ketebalan lapisan.

Untuk ujian lapangan produk ini syarikat itu mengeluarkan kontrak NCAT untuk membina lapisan lapisan 140 mm tebal di kawasan itu untuk kitaran kajian N7 2009-2012.

Kandungan polimer SBS-diubahsuai (7.5%) yang digunakan dalam komposisi pengikat adalah 1,5-2 kali jumlah biasa polimer digunakan untuk pengubahsuaian pengikat.

Jika jumlah polimer dalam pengikat di atas tahap ini, kelikatan meningkat pengikat supaya campuran menjadi sangat sukar untuk menghasilkan dan amat sukar untuk diletakkan di atas objek. Syarikat dibangunkan D0243 Kraton SBS-polimer, yang boleh dicampur dengan bitumen dalam jumlah sebanyak 7.5% dan ke atas, tanpa meningkatkan kelikatan pengikat.

Pembangunan polimer baru adalah kesinambungan kerja dimulakan pada tahun 2004 oleh penyelidik bersama-sama dengan pakar-pakar trafik makmal kejuruteraan di Delft University of Technology (Belanda), universiti teknikal negeri yang terbesar dan tertua. Tujuan utama penyelidik meletakkan berikut: untuk mengetahui sama ada ia adalah mungkin untuk meningkatkan hayat perkhidmatan lapisan asas turapan menggunakan SBS diubah suai dan / atau mengurangkan ketebalan turapan asfalt.

Kaedah penyelidikan - Ujian sampel asfalt keletihan dan ketegangan dengan membengkokkan empat mata, rumit ujian tegangan mekanikal dan mampatan. Kita menilai jenis polimer (SBS) dan pelbagai kepekatan yang. ujian keletihan menunjukkan bahawa perubahan besar dalam sifat-sifat campuran asfalt lebih SBS-polimer diperlukan. Oleh itu, objek peringkat terakhir ujian bermula dengan pengikat kandungan SBS sebanyak 6% dan 7.5%.

Rumit ujian mekanikal campuran asfalt menunjukkan baik campuran prestasi, SBS diubah berbanding dengan sebatian yang tidak diubahsuai. Keputusan juga menunjukkan beberapa perbezaan dalam penyebaran kemusnahan (terkumpul ubah bentuk tak boleh balik) untuk lapisan berdasarkan pengikat diubahsuai dan tidak diubah suai. Walaupun lapisan lapisan nipis (150 mm) kerosakan asfalt SBS diubah suai yang dicatatkan pada jumlah adalah 4 kali kurang daripada lapisan 250 mm asfalt diubahsuai. Diubahsuai, lebih kuat, lapisan yang menunjukkan 4.5 kali ubah bentuk lebih tidak boleh diubah daripada lapisan nipis asfalt yang diubah suai.

Pembinaan N7 segmen, berbanding dengan plot kawalan

Lapisan kepada segmen N7 tapak ujian telah dibina dari 3 lapisan campuran panas (Jadual 1). lapisan nominal asas (55 mm) dan lapisan tengah (55 mm) telah dibina daripada campuran zarah dengan diameter 19 mm granit. The topsheet (30 mm) dibuat dari campuran granit (9.5 mm). Ketiga-tiga lapisan campuran atas dasar pengikat diubahsuai dengan kandungan 7.5% SBS. campuran penggubalan, pemadatan, dan parameter lain adalah sama dengan bahagian kawalan (satu-satunya perbezaan adalah dalam bahan pengikat dan lapisan tebal).

Salutan kawasan kawalan S9 mempunyai jumlah ketebalan 175 mm dan terdiri daripada tiga lapisan - asas 75 mm, lapisan pertengahan 70 mm dan lapisan atas 30 mm (Jadual 2). lapisan atas dan pertengahan diperbuat daripada campuran menggunakan pengikat diubahsuai dengan 3% SBS. Pada ujian dan kawalan laman campuran Superpave disediakan dengan kaedah [1] menggunakan bahan yang sama, tetapi perlindungan kawasan N7 18% lebih nipis daripada plot kawalan S9, pengikat yang digunakan - Hima bukannya PG 76-22 (digunakan dalam plot kawalan) . Kedua-dua laman web yang telah dibina pada kanvas keras.

Keputusan: kurang tolok kedalaman

ujian pengangkutan di laman web ini telah disiapkan pada September 2011, apabila beban adalah 10 juta. Cycles bersamaan dengan teras dikira dilakukan. kakitangan NCAT telah meneliti kajian pakar dan data yang dikumpul. Pada sidang pada bulan Februari 2012, selain daripada data yang lain telah menyampaikan maklumat tentang tekanan purata di roda cara rolling (mengukur Pendidikan):

- sebahagian kawalan ubah bentuk ketebalan S9 bersalut 175 mm adalah 7.1 mm. Pada bahagian N7 (HIMA) bersalut ketebalan 144 mm kedalaman lubang adalah 2.2 mm.

- Peta Lokasi keretakan di N7 menurunkan sebarang patah salutan. Analisis dikonfigurasikan NCAT berdasarkan data beban sebenar dan pengiraan berdasarkan ukuran, serta had ketahanan spesimen keletihan sebagai kiub, telah menunjukkan bahawa kekuatan lesu adalah lapisan N7 bahagian telah bertambah baik dengan ketara. Tambahan pula, ciri-ciri lapisan boleh menjadi lebih baik daripada plot kawalan, termasuk kedudukan dan penyebaran retak lesu dari bawah ke atas.

Membaiki bahagian yang rosak dengan campuran berdasarkan Hima

Keupayaan untuk mengurangkan ketebalan perlindungan yang asfalt, di samping memastikan prestasi tinggi - salah satu kelebihan Hima pengikat, dan didapati di bahagian bersebelahan tapak ujian.

Plot adalah N8, yang ditaja oleh Jabatan Pengangkutan Oklahoma, rosak semasa kitaran penyelidikan 2009-2012. Ia bukan kecederaan yang pertama, yang dicatatkan pada laman web ini.

Pada akhir kitaran kajian 2006-2009. kawasan itu berkata keretakan keletihan yang menyeluruh. Di tapak pembinaan N8 kontraktor meletakkan ketebalan lapisan 250 mm kepada 1.2 m siratan berkualiti rendah, yang berbeza dari bilah tegar kepada seksyen kawalan.

Pembinaan Jabatan Pengangkutan Oklahoma meminta NCAT digunakan sebagai daun jenis tertentu tanah, ciri-ciri tanah yang sama di Oklahoma, yang terkenal dengan keupayaan galas yang rendah. lapisan yang telah dimusnahkan dan bahagian yang rosak telah dibaiki: 125 mm terputus lapisan atas, di tempat yang diletakkan campuran komposisi yang sama. lapisan kitar semula juga runtuh, kali ini dalam hanya 8 bulan kitaran penyelidikan 2009-2012. Dalam bahagian eksperimen 6 dan 4 yang ditaja secara peribadi tapak pelupusan retak telah dikenal pasti.

Selepas semula patah-laman pentadbiran NCAT berkata prestasi baik kawasan jiran N7 operasi dan dicadangkan penggunaan untuk laman pembaikan campuran N8 berdasarkan Hima pengikat, yang akan mengkaji tingkah laku pada laman web ini yang rosak.

Wakil-wakil dari Jabatan Pengangkutan Oklahoma bersetuju untuk memohon campuran ini ke laman N7, bagaimanapun, untuk lapisan asas, campuran zarah dengan diameter 9.5 mm (komposisi sama dengan komposisi campuran untuk lapisan atas, tetapi dengan 55 mm tebal). Dalam pembinaan semula 145 mm dipotong lapisan rosak, kira-kira 105 mm lapisan asas rosak ditinggalkan. Kemudian 145 mm telah dibentangkan atas dasar campuran baru HIMA.

Selepas permukaan adalah trak baru lagi memandu melalui seksyen dibaiki N8 segmen, dan peranti NCAT lagi mula rakaman data pada plot eksperimen.

Pada bulan September 2011, apabila beban lalu lintas lebih 4 kitaran ditetapkan kedalaman seksyen N8 ubah bentuk pada 2.7 mm. Dalam perbandingan langsung dapat dilihat bahawa selepas landasan awal dan retak pembaikan ketara terbentuk selepas 4 Mill. Cycles beban paksi yang setaraf, manakala selepas permohonan pembaikan Hima pengikat Tiada retak, tolok minimum selepas 5.7 Mill. Paksi Setaraf kitaran beban . Jabatan Pengangkutan akan terus Oklahoma menaja laman web ini semasa kitaran dalam 2012-2014. memantau ciri-ciri operasi salutan.

kesimpulan

Ia menunjukkan bahawa penggunaan berat molekul yang tinggi diubahsuai polimer pengikat dalam campuran asfalt mengurangkan ketebalan lapisan walaupun di bawah beban yang melampau. kehendak ini dengan syarat ciri-ciri sama ada yang setanding atau lebih baik daripada campuran tidak diubahsuai disediakan dalam bahan yang sama dan saiz zarah yang sama.

salutan eksperimen campuran panas dengan Hima polimer dalam tempoh 2 tahun tertakluk kepada beban trafik yang berat sesuai dengan keadaan ujian, dan pada masa ini diperhatikan kurang daripada 1/3 daripada tahap tekanan pada lapisan lapisan tetap yang lebih kuat pada bahagian kawalan.

Hima polimer itu juga digunakan dalam pembinaan dikurangkan ketebalan lapisan untuk membaiki bahagian yang rosak juruterbang. Terdapat juga tolok kedalaman lebih rendah yang ketara berbanding plot kawalan.

Cemerlang ujian pasca dan hakikat bahawa di kawasan dibina menggunakan Hima polimer, untuk masa ini adalah tidak tetap retak, ia memberi harapan kepada kita bahawa teknologi baru akan mengatasi tradisional, termasuk dalam aspek pembiakan keletihan retak dari bawah ke atas.

Artikel: yang diubahsuai bitumen dan mengurangkan ketebalan lapisan.

Apkalimov Denis, LLC "EPC" Rotor "