BisnisIndustri

Sangat dimodifikasi pengikat aspal dan penurunan ketebalan lapisan.

Sangat dimodifikasi pengikat aspal dan penurunan ketebalan lapisan.

Penggunaan tinggi polimer-dimodifikasi pengikat aspal untuk coating (TOFMS) dapat mengurangi ketebalan lapisan coating tetap menjaga atau melebihi kinerja lapisan lebih kuat dari aspal dengan pelapis konvensional bahkan di lalu lintas yang sangat berat. Hasil ini datang Pusat Nasional untuk Aspal Teknologi (NCAT) setelah pengujian.

Siklus keempat penelitian (2009-2012), dilakukan pada jalur uji NCAT di Opelika, Alabama, Amerika Serikat, itu menunjukkan bahwa bagian poligon eksperimental meletakkan aspal atas dasar kedalaman kebiasaan HDI rata-rata 1/3 kurang dari di segmen kontrol rute (ketebalan lapisan pada segmen kontrol adalah 18% lebih tinggi daripada di eksperimental). Segmen dengan VMPS berbasis aspal dan segmen kontrol disediakan dengan lapisan, diproduksi dalam satu proses manufaktur Superave [1].

Hasil tes diterbitkan dalam konferensi pada kisaran (28-29 Februari 2012) di Hotel di Universitas Auburn dan Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.

Peluang penelitian TPA

NCAT uji track dibangun pada tahun 2000. Its panjang - 2,7 km, bentuk jalan - elips. Tujuan dari rute - tes dipercepat pada segmen 60 meter, yang melacak pakai untuk seluruh kehidupan pelayanan dimodelkan selama 2 tahun. situs uji memungkinkan para insinyur dan peneliti untuk mengukur, merekam dan menganalisa reaksi untuk menutupi beban besar untuk mengembangkan pelapis yang lebih efisien dan efektif.

Plot disediakan untuk studi sponsor seperti Federal Road Administration (FHWA), dan departemen negara transportasi perusahaan swasta uji campuran untuk penutup jalan pada setiap siklus. Konstruksi, operasi dan penelitian di situs yang didanai oleh upaya bersama dari lembaga dan perusahaan swasta, yang masing-masing melakukan program penelitian sendiri.

Objek siklus penelitian terbaru baja struktural dan lapisan permukaan. Persiapan untuk penelitian ini meliputi rekonstruksi atau vosstanovlenie17 bagian dari rute (dari total 46). Salah satunya adalah situs N7 yang aspal diletakkan atas dasar IPM, teknologi yang dikembangkan oleh bagian sponsor dari perusahaan Kinerja Kraton Polimer.

Durasi setiap siklus studi - tiga tahun. Selama ini, mungkin untuk membangun atau membangun kembali situs, untuk mensimulasikan jangka waktu dua tahun, aliran angkutan barang, menganalisis data dan menyusun laporan. daerah yang tidak terpakai saat ini di lokasi yang direncanakan untuk seri kelima studi di mana akan dibongkar (Spring 2012) dan pembangunan baru (akhir musim panas 2012). Gerakan awal TPA dijadwalkan untuk tampil pada bulan Agustus 2012.

Ekstrim stres, tes parah

Pemodelan lalu lintas dilakukan sesuai dengan program berikut: untuk bagian TPA diterapkan untuk 10 juta siklus untuk setara dengan 8,2 ton beban aksial diperkirakan (ESAL) selama 2 tahun. Truk beroperasi gerakan dalam dua shift. Ini 8-axis 70-ton truk dengan trailer yang melakukan gerakan terus menerus setiap hari 5,00-23,00. Masing-masing dari lima truk yang lewat sekitar 1100 km sehari.

Dalam rangka memfasilitasi pengujian di lokasi menemukan Accessories berbeda: termistor dipasang pada kedalaman yang berbeda dari jalan aspal dan terhubung ke stasiun cuaca otomatis di situs. Data ini membantu untuk mengevaluasi kondisi operasi dari masing-masing situs. Reaksi untuk menutupi beban diukur dengan pengukur regangan dan sensor tekanan yang terpasang pada kedalaman tertentu. jaringan nirkabel dipasang di seluruh trek, menyediakan data kecepatan tinggi ke server utama.

Setiap minggu NCAT pemeriksaan menggunakan profiler inersia dengan dual laser scanning alat ukur alat ukur: diukur kekasaran setiap jalur roda, makrotekstura kanan track roda jalan setiap roda pada setiap interval tes. Dan mengambil langkah-langkah lain: non-destruktif kontras densitas dan bagian profil. Setiap tes minggu dampak jatuh berat deflectometer dan, serta pemetaan permukaan retak. Sekali sebulan, tes gesekan yang dilakukan (menggunakan ukuran penuh gesekan registrar). Tes pada integritas dan permeabilitas diadakan sekali seperempat. Sampling untuk menentukan segel setiap lapisan coating juga dibuat setiap kuartal.

Untuk menyederhanakan metering korelasi antara parameter di laboratorium dan di lapangan, staf NCAT memilih sebagian besar campuran di pabrik selama pembangunan masing-masing lokasi penelitian dan kemudian digunakan untuk pembuatan campuran sampel untuk pengujian laboratorium. Misalnya, campuran untuk lapisan dasar dikenai beban uji kelelahan (tongkat sampel) dan beban antiphase. Campuran untuk lapisan atas diuji untuk menentukan modulus dinamis, segi tes analisa aspal trotoar dan knurled roda unit untuk menghitung ketahanan terhadap deformasi permanen. Campuran untuk lapisan atas juga mengalami tes superposisi untuk merayap deformasi dan rasio energi tarik. Semua ini memungkinkan kita untuk menentukan potensi campuran untuk retak.

Studi parameter struktural

Dalam siklus tes keempat meliputi NCAT plot penelitian yang luas (sponsor melanjutkan penelitian dimulai lebih awal), daerah penelitian dengan lapisan campuran baru, studi struktural. Rekonstruksi dan rehabilitasi 17 situs telah diselesaikan pada bulan Agustus 2009, kontraktor yang ditunjuk oleh hasil kontes. Di antara enam daerah ini mereka telah dirancang untuk uji struktural, yang disponsori oleh Departemen Transportasi dari enam negara. Diantaranya adalah perusahaan bagian Kraton. Pelapis yang dibuat pada teknologi bagian Superpave campuran aspal panas. ketebalan lapisan untuk uji struktur bervariasi dari 175 mm sampai 140 mm (bagian Kraton Perusahaan) di bagian 225 mm (yang lebih dari 150 mm - dari bahan dasar dan kepadatan tinggi kaku substrat). Seluruh aspal, digunakan untuk rekonstruksi lapisan mengandung 0,5% protivozadirochnoy aditif.

Lapisan pada bagian Kraton (N7) dibuat menggunakan TOFMS, ketebalan lapisan - 140 mm. pengikat terdiri dimodifikasi stirena-butadiena styrenic (SBS) polimer 7,5%. Bagian kontrol memiliki ketebalan 175 mm, bagian atas dua lapisan yang dibuat dengan 3% SBS-polimer.

Federal administrasi oleh jalan menegaskan keuntungan dari modifikasi polimer

Binder, polimer dimodifikasi, seperti kopolimer terner dari SBS, menemukan meningkatnya penggunaan dalam pembuatan berat (informasi administrasi federal di jalan raya). Laporan teknis September 2010. [2] Administrasi mencatat bahwa pengikat dimodifikasi lebih elastis dan memiliki karakteristik yang lebih tinggi kekakuan (viskositas) pada temperatur rendah dan tinggi, yang sebagian besar memenuhi spesifikasi untuk kualitas tinggi kelas pengikat aspal Superpave [3] . Spesifikasi ini terkait dengan kondisi lingkungan dan jalan objek tertentu. Polimer dimodifikasi binder umumnya diklasifikasikan dan digunakan dalam kasus-kasus ketika indeks PG (kelas pada suhu rendah + kelas pada suhu tinggi) lebih besar dari 90 (misalnya., PG 70-22).

Selanjutnya, laporan menunjukkan keuntungan menggunakan polimer, "Menjadi pengikat murni lebih mahal untuk campuran aspal, polimer dimodifikasi binder di panas campuran menawarkan peningkatan yang jelas dalam kinerja - kurang rutting, mengurangi kelelahan retak, berkurang retak di bawah pengaruh suhu - terutama dalam konteks beban tinggi dan kondisi iklim yang sulit. Tergantung pada biaya dan kinerja karakteristik khusus untuk daerah tertentu (misalnya, kondisi geografis), nilai berdasarkan campuran polimer dimodifikasi semen siklus hidup dapat secara signifikan lebih rendah daripada biaya campuran dengan pengikat yang tidak dimodifikasi. "

Laporan itu juga mengatakan bahwa pengalaman operasi pelapis tersebut adalah positif, dan bahwa, karena perubahan menjadi lebih baik, sesuai dengan perkembangan teknologi.

Mengatasi keterbatasan yang ditetapkan polimer dan meletakkan perkerasan aspal tipis

Perusahaan Kraton Kinerja Polimer DGVC mengembangkan teknologi untuk meningkatkan kekuatan lapisan dan ketahanan terhadap alur, lubang dan retak sekaligus mengurangi ketebalan lapisan.

Untuk uji coba lapangan dari produk ini perusahaan mengeluarkan NCAT kontrak untuk membangun lapisan coating 140 mm tebal di daerah untuk siklus studi N7 2009-2012.

Isi dari polimer SBS yang dimodifikasi (7,5%) yang digunakan dalam komposisi pengikat adalah 1,5-2 kali jumlah yang biasa polimer yang digunakan untuk modifikasi pengikat.

Jika jumlah polimer dalam pengikat di atas tingkat ini, viskositas pengikat meningkat sehingga campuran menjadi sangat sulit untuk memproduksi dan sangat sulit untuk diletakkan pada objek. Perusahaan mengembangkan Kraton SBS-polimer D0243, yang dapat dicampur dengan pengikat aspal sebesar 7,5% dan di atas, tanpa meningkatkan viskositas pengikat.

Pengembangan polimer baru merupakan kelanjutan dari pekerjaan dimulai pada tahun 2004 oleh peneliti bersama-sama dengan para ahli lalu lintas lab teknik di Delft University of Technology (Belanda), yang terbesar dan tertua universitas teknis negara. Tujuan utama dari peneliti menempatkan berikut: untuk mengetahui apakah mungkin untuk meningkatkan kehidupan pelayanan lapisan dasar perkerasan menggunakan SBS-dimodifikasi dan / atau mengurangi ketebalan perkerasan aspal.

Metode penelitian - pengujian sampel aspal kelelahan dan kekakuan dengan menekuk empat poin, uji tarik mekanik yang rumit dan kompresi. Kami mengevaluasi berbagai jenis polimer (SBS) dan berbagai konsentrasi nya. tes kelelahan menunjukkan bahwa perubahan substansial dalam sifat-sifat campuran aspal lebih dari SBS-polimer diperlukan. Dengan demikian, obyek tahap terakhir pengujian dimulai dengan pengikat SBS kandungan 6% dan 7,5%.

pengujian mekanik yang rumit dari campuran aspal menunjukkan peningkatan campuran kinerja, SBS dimodifikasi dibandingkan dengan senyawa yang tidak dimodifikasi. Hasil penelitian juga menunjukkan beberapa perbedaan dalam penyebaran kehancuran (akumulasi deformasi ireversibel) untuk pelapis berdasarkan dimodifikasi dan dimodifikasi pengikat. Bahkan lapisan lapisan tipis (150 mm) dari kerusakan aspal SBS yang dimodifikasi tercatat dalam volume 4 kali kurang dari lapisan 250 mm dari aspal dimodifikasi. Dimodifikasi, lebih kuat, lapisan menunjukkan deformasi lebih ireversibel 4,5 kali dari lapisan tipis aspal dimodifikasi.

Konstruksi N7 segmen, dibandingkan dengan plot kontrol

Lapisan pada segmen N7 situs uji dibangun dari 3 lapisan campuran panas (Tabel 1). lapisan dasar Nominal (55 mm) dan lapisan tengah (55 mm) yang dibuat dari campuran partikel dengan diameter 19 mm granit. Lembaran atas (30 mm) dibuat dari campuran granit (9,5 mm). Semua tiga lapisan campuran atas dasar pengikat dimodifikasi dengan kandungan 7,5% SBS. campuran formulasi, pemadatan, dan parameter lain yang mirip dengan porsi kontrol (satu-satunya perbedaan adalah dalam bahan pengikat dan ketebalan lapisan).

Coating daerah kontrol S9 memiliki ketebalan total 175 mm dan terdiri dari tiga lapisan - dasar 75 mm, lapisan tengah 70 mm dan lapisan atas 30 mm (Tabel 2). lapisan atas dan menengah yang dibuat dari campuran menggunakan pengikat dimodifikasi dengan 3% SBS. Pada uji dan kontrol situs campuran SUPERPAVE disiapkan dengan metode [1] menggunakan bahan yang sama, tetapi cakupan wilayah N7 18% lebih tipis dari kontrol petak S9, pengikat digunakan - HIMA bukan PG 76-22 (digunakan dalam plot kontrol) . Kedua situs ini dibangun di atas kanvas keras.

Hasil: kurang mendalam pengukur

tes transportasi di situs itu selesai pada bulan September 2011, ketika beban adalah 10 juta. Siklus setara dengan dorong dihitung dilakukan. Staf NCAT telah memeriksa studi ahli dan data yang dikumpulkan. Pada sebuah konferensi di Februari 2012, selain data lainnya disajikan informasi tentang strain rata-rata pada roda jalan bergulir (mengukur Pendidikan):

- sebagian kontrol Deformasi ketebalan S9 dilapisi dari 175 mm adalah 7,1 mm. Pada bagian N7 (HIMA) dilapisi ketebalan 144 mm kedalaman liang adalah 2,2 mm.

- Peta Lokasi retak di N7 mengungkapkan tidak ada fraktur lapisan. Analisis dikonfigurasi NCAT berdasarkan beban data aktual dan perhitungan berdasarkan pengukuran, serta kelelahan spesimen batas daya tahan sebagai sebuah kubus, telah menunjukkan bahwa kekuatan kelelahan adalah bagian lapisan N7 telah membaik. Selain itu, karakteristik lapisan bisa lebih baik daripada plot kontrol, termasuk posisi dan propagasi retak kelelahan dari bawah ke atas.

Perbaikan bagian yang rusak dengan campuran berdasarkan Hima

Kemampuan untuk mengurangi ketebalan penutup aspal, sambil memastikan kinerja tinggi - salah satu keuntungan HiMA binder, dan ditemukan pada bagian yang berdekatan dari situs tes.

plot adalah N8, yang disponsori oleh Departemen Perhubungan Oklahoma, rusak selama siklus penelitian 2009-2012. Itu bukan cedera pertama, tercatat di situs.

Pada akhir siklus studi dari 2006-2009. daerah tercatat kelelahan retak luas. Di situs konstruksi N8 kontraktor meletakkan ketebalan lapisan 250 mm sampai 1,2 m dari jaring berkualitas buruk, yang berbeda dari pisau kaku untuk bagian kontrol.

Pada konstruksi Departemen Perhubungan dari Oklahoma meminta NCAT digunakan sebagai jenis daun spesifik tanah, karakteristik tanah yang sama di Oklahoma, yang dikenal karena daya dukung rendah. lapisan hancur dan bagian yang rusak telah diperbaiki: 125 mm dipotong lapisan atas, di tempat yang ditempatkan campuran komposisi yang sama. Lapisan daur ulang juga runtuh, kali ini hanya dalam 8 bulan siklus penelitian 2009-2012. Dalam bagian eksperimental ini 6 dan 4 disponsori swasta retak TPA telah diidentifikasi.

Setelah kembali fraktur situs administrasi NCAT mencatat kinerja yang baik dari daerah tetangga operasi N7 dan mengusulkan penggunaan untuk situs perbaikan campuran N8 berdasarkan HiMA binder, yang akan memeriksa perilakunya di situs yang rusak.

Perwakilan dari Departemen Perhubungan Oklahoma sepakat untuk menerapkan campuran ke situs N7, namun, untuk lapisan dasar, campuran partikel dengan diameter 9,5 mm (komposisi mirip dengan komposisi campuran untuk lapisan atas, tetapi dengan 55 mm tebal). Dalam rekonstruksi 145 mm dipotong pelapis rusak, sekitar 105 mm lapisan dasar rusak yang tersisa. Kemudian 145 mm diletakkan atas dasar campuran baru Hima.

Setelah permukaan adalah truk baru lagi melewati bagian diperbaiki dari N8 segmen, dan perangkat NCAT lagi mulai merekam data pada plot percobaan.

Pada bulan September 2011, ketika beban transportasi dari siklus ke-4 selesai, kedalaman deformasi bagian N8 tetap pada 2,7 mm. Sebuah perbandingan langsung menunjukkan bahwa setelah perbaikan awal, lambung dan retak yang signifikan terbentuk setelah 4 juta siklus beban aksial ekuivalen, sementara setelah perbaikan, tidak ada retakan pada aplikasi pengikat HiMA, jalur minimal setelah 5,7 juta siklus beban aksial ekivalen. . Departemen Perhubungan Oklahoma akan terus mensponsori situs ini selama siklus 2012-2014. Untuk memantau kinerja lapisan.

Kesimpulan

Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan pengikat polimer molekul tinggi yang dimodifikasi dalam campuran aspal memungkinkan untuk mengurangi ketebalan lapisan bahkan di bawah beban ekstrim. Dalam hal ini, karakteristik akan diberikan yang dapat dibandingkan atau lebih baik daripada campuran yang tidak dimodifikasi yang dibuat pada bahan yang serupa dan dengan granulometri serupa.

Lapisan percobaan dari campuran panas menggunakan polimer HiMA selama 2 tahun mengalami beban transportasi berat sesuai dengan kondisi pengujian, dan selama periode ini, kurang dari 1/3 tingkat deformasi yang dicatat pada lapisan tebal lapisan di bagian kontrol dicatat.

Polimer HiMA juga digunakan dalam konstruksi lapisan ketebalan yang dikurangi untuk memperbaiki lokasi percobaan yang rusak. Ada juga track yang lebih rendah daripada di bagian kontrol.

Performa yang bagus setelah pengujian dan fakta bahwa tidak ada celah pada bagian yang dibuat menggunakan polimer HiMA, memungkinkan kita untuk berharap bahwa teknologi baru ini akan melampaui yang tradisional, termasuk dalam aspek perambatan retak kelelahan dari bawah ke atas.

Artikel: Pengikat yang sangat dimodifikasi dan ketebalan aspal perkerasan berkurang.

Denis Apkalimov, "Rotor" Ltd.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 delachieve.com. Theme powered by WordPress.