Highly oanpast asfalt bynmiddel en fermindere coating tsjokkens.

Highly oanpast asfalt bynmiddel en fermindere coating tsjokkens.

It brûken fan hege polymear-oanpast asfalt bynmiddel foar coating (TOFMS) kin ferlytsje de dikte fan it coating laach wylst hanthavenjen of heechst de prestaasjes fan machtiger lagen fan asfalt mei konvinsjonele Coatings sels yn hiel swier ferkear. Dy resultaten kamen Nasjonaal Sintrum foar Asphalt Technology (NCAT) nei teste.

De fjirde syklus fan ûndersyk (2009-2012), útfierd op 'e NCAT test baan yn Opelika, Alabama, Feriene Steaten, dan docht bliken dat de eksperimintele mearhoeke cluben lei asfalt oan' e basis fan HDI rut djipte op de trochsneed 1/3 minder as yn 'e kontrôle segment rûte (laach dikte by de kontrôle segment is 18% heger as yn it eksperimentele). It segmint mei it asfalt-basearre VMPS en in kontrôle segment waarden foarsjoen mei in coating, makke yn ien manufacturing proses Superave [1].

De test resultaten waarden publisearre yn 'e konferinsje op it berik (28-29 febrewaris 2012) op it Hotel oan Auburn University en Dixon Conference Center, Auburn, Alabama.

Undersyk Opportunities stoartplak

NCAT test baan waard boud yn 2000. Syn lingte - 2,7 km, de foarm fan 'e dyk - an ellips. Doel fan de rûte - de flugger test op 'e segminten fan 60 meter, dy't folgje de wear foar de hiele tsjinst it libben wurdt model foar 2 jier. Test sites tastean yngenieurs en ûndersikers te mjitten, rekôr en analysearjen de reaksjes te dekken grutte loads om te ûntwikkeljen effisjinter en effektiver Coatings.

Perselen foarsjoen binne stúdzjes sokke sponsors as de Federal Road Administration (FHWA), en de steat ôfdielings fan ferfier partikuliere bedriuwen test mixtures foar dyk coverings op eltse syklus. Konstruksje, operaasje en ûndersyk op it plak wurde betelle troch de mienskiplike ynspannings fan ynstânsjes en partikuliere bedriuwen, elk fan dat fiert syn eigen ûndersyk program.

It foarwerp fan resinte ûndersyk fytse strukturele stiel en oerflak coating. Tarieding foar de stúdzje ûnder mear rekonstruksje of vosstanovlenie17 seksjes fan 'e rûte (fan in totaal fan 46). Ien fan harren wie de N7 side wêrop it asfalt lein waard op grûn fan HDI, de technyk ûntwikkele troch de sponsor seksje fan it bedriuw Kraton Performance Dental.

De doer fan elke stúdzje fytspaad - trije jier. Yn dy tiid, mooglik om te bouwen of wer opbouwe siden, te huchelje in perioade fan twa jier, de stream fan fracht ferfier, analysearjen fan de gegevens en ferslaggen. Op dit stuit op it plak pland foar de fyfde rige stúdzjes yn it ramt dêrfan sille fuortsmiten wurde Net brûkte seksjes (maitiid 2012) en de oanlis fan nije (lette simmer 2012). Start beweging fan it stoartplak wurdt pland te fieren yn augustus 2012.

Extreme stress, strange tests

De simulaasje wurdt útfierd ûnder de neikommende programma: Polygoon tapast oan de seksjes 10 miljoen syklussen ekwivalint fan 8,2 m berekkene axial load (ESAL) foar 2 jier. Trucks operearje beweging yn twa ferskowings. Dit 8 assen 70-ton Trucks mei Trailers dy't útfiere trochgeande beweging alle dagen fan 5.00 oant 23.00 oere. Elk fan de fiif trucks passing likernôch 1100 kilometer deis.

Om te fasilitearjen testen op it plak fûn in oar Accessories: THERMISTORS ynstallearre op ferskillende djipten fan asfalt bestrating en ferbûn oan de automatyske waarstasjon op it plak. Dizze gegevens helpt te evaluearjen it bestjoeringssysteem omstannichheden fan elk fan 'e siden. Reaksje te dekken de lading wurdt mjitten mei strain gauges en druk sensoren ynstallearre op bepaalde djipten. Triedleas netwurk ynstallearre hiele spoar, jout hege snelheid gegevens oan it wichtichste tsjinner.

Eltse wike NCAT kontrôles mei help fan in inertial Profilen mei dûbele skennende laser mjitynstrumint gauge: metten ruwheid fan elk tsjil paad, makrotekstura rjochter tsjil paad folgjen fan elk tsjil op elke test ynterfal. En nommen oare maatregels: non-destruktive tichtheid kontrasten en profyl stikken te brekken. Eltse wike ynfloed test fallende gewicht deflectometer en, lykas ek yn kaart bringen it oerflak kreakjen. Ien kear yn 'e moanne, de wriuwing tests útfierd (brûkende full-size wriuwing registrator). De testen op de yntegriteit en permeability wurde holden ien kear in fjirdepart. Sampling foar it fêststellen fan Seal eltse coating laach wurdt ek makke elk fearnsjier.

Om te ferienfâldigjen Mjit de gearhing tusken de parameter yn it laboratoarium en yn it fjild, NCAT meiwurkers kiest in grut part fan it mingsel yn it fabryk by de oanlis fan elke test site en dêrnei brûkt foar it meitsjen fan in mingsel fan gebrûk foar laboratoarium testen. Bygelyks, it mingsel foar it basis laach wurdt ûnderwurpen wurde oan in wurgens test load (stokken fan gebrûk) en antiphase lading. It mingsel foar de top laach wurdt hifke om fêst te stellen de dynamyske Modulus, flowability test analyser asfalt bestrating en knurled tsjil-ienheid foar berekkenjen fan it ferset nei permaninte deformation. Mingsel foar de top laach ek belibje superposition test foar it krûpend deformation en tensile enerzjy ratio. Dit alles kinne ús te bepalen de mooglikheden fan it mingsel te kreakjen.

Stúdzje fan strukturele parameters

Yn de fjirde test syklus omfiemet NCAT wiidweidich ûndersyk plots (sponsors fierder ûndersyk begûn earder), ûndersyk gebieten mei Coatings fan nije Natuerkunde, strukturele stúdzjes. Weropbou en sanearjen fan 17 fêstigings waarden oplevere yn augustus 2009, de oannimmer beneamd troch de resultaten fan 'e wedstryd. Under dizze seis gebieten se hawwe ûntwurpen foar strukturele test, sponsore troch de ôfdieling Ferkear fan 'e seis steaten. Under harren binne de bedriuw Kraton seksje. Coatings wurde makke op Seksjes technology Superpave hot asfalt mixtures. Laach dikte foar strukturele test fariearre fan 175 mm oant 140 mm (Kraton Company seksje) yn seksjes fan 225 mm (wêrfan mear as 150 mm - fan de basis materiaal en hege tichtheid star substraat). De hiele bitumen, brûkt foar weropbou fan de coating befette 0.5% protivozadirochnoy additief.

De coating oan it part fan Kraton (N7) wurdt makke mei help fan TOFMS, de dikte fan it laach - 140 mm. De Binder bestiet út 7,5% oanpast styreen-butadiene styrenic (SBS) Polymear. De kontrôle diel hat in dikte fan 175 mm, de top twa lagen wurde makke mei 3% SBS-Polymear.

Federal bestjoer troch dyk befêstiget de foardielen fan Polymer modifikaasje

Binders, oanpast polymearen, lykas ternary copolymer fan SBS, binne finen tanimmend gebrûk by it meitsjen fan heavy (Federale administraasje ynformaasje op autosnelwegen). It technysk rapport fan septimber 2010. [2] Administration merkt op dat de oanpast bynmiddel is elastysk en hat in hegere stivens skaaimerken (viscosity) op lege en hege temperatueren, dy't foar it grutste part oan de spesifikaasjes foar hege kwaliteit asfalt Binders klasse Superpave [3] . Dy spesifikaasjes wurde bûn oan miljeu en dyk betingsten fan in bepaald foarwerp. De polymear bewurke Binders binne oer it generaal klassifisearre en wurde brûkt yn dy gefallen doe't de yndeks PG (graad op lege temperatuer + graad by hege temperatuer) grutter as 90 (bgl., PG 70-22).

Fierder, it rapport toant de foardielen fan it brûken fan polymearen fan "Being bytsje djoer suver Binders foar asfalt mixtures, polymear oanpast Binders yn hot mixes jouwe dúdlike ferheging skaaimerken - sa min mooglik rutting, fermindere wurgens kraken, werombrocht kraken ûnder de ynfloed fan temperatuer, - yn it bysûnder yn in hege loads en drege klimatologyske omstannichheden. Ofhinklik fan de kosten en de prestaasje skaaimerken spesifyk bedoeld foar it bysûndere gebiet (i.e., geografyske omstannichheden), de wearde basearre op mixtures fan polymear-modified cementitious lifecycle kin wêze gâns leger as de kosten fan mixtures mei de unmodified bynmiddel. "

It rapport ek seit dat de ûnderfining fan de wurking fan sokke Coatings is posityf, en dat, om't it feroaret foar de bettere, yn oerienstimming mei de ûntwikkeling fan de technology.

Oerwinnen de beheinings oplein wurde polymearen en leggen tinne asfalt ferhurdingen

Company Kraton Performance Dental DGVC ûntwikkele technology te ferbetterjen fan de sterkte fan de coating en syn wjerstân tsjin rutting, potholes en kraken wylst it ferminderjen fan de dikte fan de coating.

Foar it fjild bisikingen fan dit produkt it bedriuw útjûn NCAT kontrakt te bouwen coating laach 140 mm tsjok yn it gebiet foar de stúdzje Cycle N7 2009-2012.

De ynhâld fan SBS-modified polymear (7,5%) brûkt yn de gearstalling fan it bynmiddel is 1,5-2 kear de wenstige bedrach fan polymear brûkt foar it bynmiddel oanpassings.

As it bedrach fan polymear yn it bynmiddel boppe dit nivo, de viscosity fan it bynmiddel grutter sadat it mingsel wurdt hiel dreech te produsearje en binne ekstreem dreech wurde lein op it foarwerp. Bedriuw ûntjoech Kraton SBS-Polymer D0243, dat kin wurde mingd mei asfalt bynmiddel yn bedrach fan 7,5% en boppe, sûnder it fergrutsjen fan it viscosity fan it bynmiddel.

Ûntwikkeling fan in nije polymear is in fuortsetting fan it wurk begûn yn 2004 troch ûndersikers tegearre mei saakkundigen ferkear engineering lab oan Technyske Universiteit Delft (Nederlân), de grutste en âldste state technyske universiteit. It wichtichste doel fan de ûndersikers sette de neikommende: om út te sykjen oft it mooglik is om te fergrutsjen de libbensdoer fan de bestrating basis leinen mei help fan it SBS-oanpast en / of beheinen de dikte fan it asfalt weidek.

Metoaden fan ûndersyk - hifkjen fan asfalt gebrûk fan wurgens en stivens troch bûgen fjouwer punten, yngewikkeld meganyske tensile test en kompresje. Wy evaluearje ferskillende soarten polymear (SBS) en har ûnderskate konsintraasjes. Fatigue testen bliken dat substansjele feroarings yn de eigenskippen fan asfalt mixtures mear fan SBS-Polymear nedich. Accordingly, it objekt fan 'e lêste faze fan it testen begûn mei Binders SBS ynhâld fan 6% en 7,5%.

Yngewikkeld meganysk testen fan asfalt mixtures bliken ferbettere prestaasjes mixtures, SBS modified ferlike mei de unmodified ferbiningen. De útkomsten lieten ek inkele ferskillen yn 'e fuortplanting fan ferneatiging (opboude ûnomkearbere deformations) foar Coatings basearre op oanpast en unmodified bynmiddel. Sels in tinner coating laach (150 mm) fan SBS-modified asfalt skea opnommen yn de bondel is 4 kear minder as de 250 mm laach fan unmodified asfalt. Unmodified, machtiger, de coating toande 4.5 kear mear ûnomkearbere deformation as tinne coating fan in oanpaste asfalt.

Bouw N7 segment, ferlike mei de kontrôle plots

De coating oan de segment N7 test site waarden boud fan 3 lagen fan hot mingsel (tabel 1). Nominal basislaach (55 mm) en midden laach (55 mm) waarden optocht út in mingsel fan dieltsjes mei in trochsneed fan 19 mm granyt. De topsheet (30 mm) makke út in mingsel fan granyt (9,5 mm). Alle trije lagen fan it mingsel oan 'e basis fan de wizige bynmiddel mei in ynhâld fan 7,5% SBS. Formulearring mingsel, fertichting, en oare parameters binne te ferlykjen mei de kontrôle diel (de ienige ferskillen binne yn it bynmiddel materiaal en laach dikte).

Coating S9 control regio hat in totale dikte fan 175 mm en besteane út trije lagen - de basis fan de 75 mm, in midden laach fan 70 mm en in toplaach fan 30 mm (tabel 2). Upper en middelste lagen binne makke út it mingsel mei help fan in bynmiddel oanpast mei 3% SBS. Op de test en kontrôle sites SUPERPAVE mingsel taret troch de metoade fan [1] mei help fan itselde materiaal, mar it gebiet dekking N7 18% tinner as de kontrôle plot S9, it bynmiddel brûkt - Hima ynstee PG 76-22 (brûkt yn de kontrôle plot) . Beide sites waarden boud op de hurde doek.

Resultaat: minder djipte gauge

Ferfier testen op it plak waard foltôge yn septimber 2011, doe't de lading is 10 miljoen. Cycles lykweardich oan de berekkene strekking waard útfierd. NCAT personiel hie ûndersocht saakkundich stúdzjes en de gegevens sammele. Op in kongres yn febrewaris 2012, neist oare gegevens waarden presintearre ynformaasje oer de gemiddelde gewicht op 'e wei rôljend rêd (gauge Underwiis):

- in kontrôle diel Deformation S9 coated dikte fan 175 mm wie 7,1 mm. On N7 part (Hima) coated dikte 144 mm rut djipte wie 2.2 mm.

- Map Lokaasje kraken by N7 iepenbiere gjin fraktuer fan de coating. Analyze ynsteld NCAT basearre op de eigentlike load gegevens en berekkeningen op grûn fan 'e mjittingen, en ek de úthâldingsfermogen limyt fatigue eksimplaren as in kubus, hat sjen litten dat de wurgens sterkte is N7 coating diel hat gâns better. Fierders coating skaaimerken kin better as de kontrôle plot, ynklusyf posysje en fuortplanting fan wurgens skuorren fan ûnderen op.

Reparaasje fan de beskeadige seksje mei in mingsel basearre op Hima

Mooglikheid om te ferminderjen de dikte fan in asfalt omslach, wylst it garandearjen fan hege prestaasjes - ien fan de foardielen Hima bynmiddel, en it waard fûn op it neistlizzende stik fan 'e test site.

It plot is de N8, dat wurdt sponsore troch de ôfdieling ferfier fan Oklahoma, wie skansearre yn it ûndersyk syklus 2009-2012. It wie net de earste blessuere, opnommen op de site.

Oan 'e ein fan in syklus fan stúdzjes fan 2006-2009. it gebiet waard opmurken wiidweidich fatigue kreake. Op bou site N8 Aannemer leine coating dikte fan 250 mm oant 1,2 m fan minne kwaliteit webs, dy't ferskilden fan de stive blêd oan 'e kontrôle seksje.

Op de bou ôfdieling fan ferfierkaartsjes fan Oklahoma frege de NCAT brûkt as blêd spesifyk boaiem type, boaiem skaaimerken lyksoartige yn Oklahoma, bekend om syn lege bearing kapasiteit. De coating waard ferneatige en de skea part is reparearre: 125 mm waarden ôfsnien de boppelaach, yn it plak dêrfan waard pleatst in mingfoarm fan deselde gearstalling. Recycled laach ek ynstoarte, diskear yn krekt 8 moanne fan ûndersyk fytspaad 2009-2012. Yn dizze eksperimintele Seksjes 6 en 4 partikulier sponsore kraken stoartplakken binne sinjalearre.

Nei opnij-fraktuer site administration NCAT opmurken de goede prestaasjes fan de oanswettende gebiet fan operaasje N7 en foarnommen gebrûk foar de reparaasje site N8 mingsel basearre Hima bynmiddel, dat soe ûndersykje syn hâlden en dragen op it skansearre plak.

Fertsjintwurdigers fan it Departemint fan ferfierkaartsjes Oklahoma stimde ta te passen it mingsel oan 'e site N7, lykwols, foar de basis laach, in griemmank fan dieltsjes mei in diameter fan 9,5 mm (komposysje fergelykber mei de gearstalling fan it mingsel foar de top laach, mar mei in 55 mm dik). Yn de rekonstruksje fan 145 mm waard snije beskeadige Coatings, likernôch 105 mm beskeadige basislaach waard oerbleaun. Dan 145 mm waard lein op 'e basis fan in nij mingsel Hima.

Nei it oerflak is nije frachtweinen wer ried troch de reparearre diel fan 'e segment N8, en NCAT apparaten wer begûn opnimmen gegevens op in eksperimintele plot.

Yn septimber 2011, doe't it ferkear load mear as 4 fytst wie fêste djipte N8 seksje deformation by 2,7 mm. Yn in direkte ferliking kin sjoen wurde dat nei de inisjele spoar en wichtige Repair skuorren foarme nei 4 Mill. Cycles lykweardich axial lading, wylst nei tapassing fan in reparaasje Hima bynmiddel Gjin cracks, minimal gauge nei 5.7 Mill. Equivalent axial load fytst . De ôfdieling Ferkear sil fierdergean nei Oklahoma sponsorje dizze site ûnder de syklus yn 2012-2014. it tafersjoch op de operasjonele skaaimerken fan de coating.

konklúzje

Der is oantoand dat it brûken fan hege molekulêre gewicht oanpast Polymer bynmiddel yn it asfalt mingeling ferminderet de dikte fan coating sels ûnder ekstreme loads. Dy wil levere eigenskippen of ferlykbere of better as dy fan unmodified Natuerkunde yn klearmakke yn in fergelykbere materiaal en in fergelykbere dieltsje grutte.

Eksperimintele coating fan de hite mingsel mei Hima polymear binnen 2 jier ûnderwurpen oan swiere ferkear loads yn oerienstimming mei de test Betingsten, en yn dy tiid waard konstatearre minder as 1/3 fan 'e stam nivo op in machtiger fêst coating laach op de kontrôle seksje.

Hima De polymear waard ek brûkt yn 'e bou fan ferlytse laach dikte te reparearjen de skea part fan de pilot. Der wie ek in markearre gauge mindere djipte dan de kontrôle plot.

Poerbêst post-test en it feit dat yn gebieten boud mei help fan Hima polymear, ta de hjoeddeiske tiid wurdt net fêst skuorren, it jout ús hoopje dat de nije technology sil boppen de tradisjonele, ynklusyf, yn it aspekt fan wurgens crack fuortplanting fan ûnderen op.

Artikel: sterk wizige asfalt bynmiddel en fermindere coating tsjokkens.

Apkalimov Denis, LLC "EPC" Rotor "