Klasyfikacja kruszyw w zaleŝnie od zawartości krzemionki - SiO2:

Transkrypt

1 POLSKIE STOWRZYSZENIE WYTWÓRCÓW NWIERZCHNI SFLTOWYCH XXI Seminarium Techniczne. XXI WIEK W DROGOWNICTWIE Józefó k/warszay, 4-6 listopada 9 TRWŁOŚĆ NWIERZCHNI SM Z DODTKIEM WPN HYDRTYZOWNEGO. ODCINKI DOŚWIDCZLNE. Marek IWŃSKI POLITECHNIK ŚWIETOKRZYSK KIELCCH Głóne parametry eksploatacyjne naierzchni: róność, odporność na czynniki klimatyczne (oda i mróz), stabilność (odporność na odkształcenia plastyczne), szorstkość UzaleŜnione od technologii ykonania i rodzaju kruszya. Klasyfikacja kruszy zaleŝnie od zaartości krzemionki - SiO: - kruszya kaśne zaartość SiO >65%, - kruszya zasadoe zaartość SiO <55%, - kruszya pośrednie zaartość SiO od 55 do 56%. Dodatkoo moŝna yróŝnić jeszcze jedną grupę kruszya ultrakaśne, których zaartość krzemionki jest yŝsza niŝ 8% (piaskoiec karcytoy).

2 Rodzaje środkó adhezyjnych: Sztuczne aminy kasó tłuszczoych, (płyają na łaściości asfaltu), Mineralne apno hydratyzoane (usztyniają MM). Program badaczy: badanie standardoych łaściości mieszanki SM (zaartość olnych przestrzeni, ypełnieni olnych przestrzeni asfaltem, moduł sztyności pełzania), badania uzupełniające łaściości mechanicznych mieszanki SM ( stabilność i osiadanie g. Marshalla, koleinoanie), badania odo- i mrozoodporności mieszanki SM (odporność na oddziałyanie ody, PNK 43, SHTO T83), badania parametró eksploatacyjnych odcinkó dośiadczalnych. W celu opisu płyu apna hydratyzoanego i polimeru SBS na oceniane łaściości mieszanki SM przyjęto następujący model matematyczny: n n n + bi xi + bi = j xi x j + bii xi i = i = j = i = y = b który rozpatryanym przypadku przyjmuje postać y = b + b x+b x +b3 x + b4 x x +b5 x gdzie: x zaartość polimeru SBS asfalcie [%]; x zaartość apna hydratyzoanego Ca(OH) mączce mineralnej [%]; b-5 artości spółczynnikó dośiadczalnych.

3 Skład mieszanek SM Odcinek I Odcinek II Składnik Udział [%] Składnik Udział [%] Mączka apienna Mączka apienna Piasek łamany apienny 8 Grys apienny /4 Grys apienny /8 mm 8 Grys dolomitoy /6,3 5 Grys z piaskoca Grys z piaskoca karcytoego karcytoego - frakcja /6,3 mm 8 - frakcja /6,3 mm - frakcja 6,3/,8 mm 45 - frakcja 6,3/,8 mm Razem Razem 53 Tablica. Właściości mieszanki SM na I odcinku Lp. Parametr Właściości, % 3 % WH Zaartość olnej przestrzeni [%] 3,7 3,8 Stopień ypełnienia olnej przestrzeni lepiszczem [%] 78,5 78, 3 Stabilność g Marshalla [kn],9 3,6 4 Odkształcenie g Marshalla [mm] 3,3 3, 5 Sztyność g Marshalla [kn/mm] 3,3 4,4 6 Moduł statyczny pełzania [MPa],5 3,6 Tablica. Właściości mieszanki SM na II odcinku Lp. Parametr Rodzaj SM, % 3 % WH Zaartość olnej przestrzeni [%] 3, 3,4 Stopień ypełnienia olnej przestrzeni lepiszczem [%] 78,5 77,8 3 Stabilność g Marshalla [kn], 4, 4 Odkształcenie g Marshalla [mm] 3,4 3, 5 Sztyność g Marshalla [kn/mm] 3,6 4,4 6 Moduł statyczny pełzania [MPa] 3, 34, 3

4 Parametr b b b b 3 b 4 b 5 Pm [%] 6, , ,3,4797 -, -,6 N [%],5649 -,483 -,8,4, -,634 Rys.. Nasiąkliość agoa N i zaartość olnych przestrzeni Pm SM zaleŝności od SBS i Ca(OH) i SBS b b b b 3 b 4 bb 5 5 9,3536,793488,735,77,38459, -,5 -,965,857,643 -,357 -,879 Rys.. Odporność na oddziałyanie ody R SM zaleŝności od Ca(OH) i SBS Parametr b b b b 3 b 4 b 5 S [kn],79345,646,6583 -, ,57,455 ε [mm] 3, , ,6455,34375,7, Rys. 3. Stabilność i osiadanie g Marshalla SM zaleŝności od Ca(OH) i SBS 4

5 Parametr b b b b 3 b 4 b 5 WR [%] 8,95655,4695, ,6667,5743,785 WRm [%] 75,64743,356,656 -,875,44 -,836 Rys. 4. Odporność na oddziałyanie ody WRm oraz ody i mrozu WRm g SHTO T97 SM zaleŝności od Ca(OH) i SBS bb bb b b 3 b 4 b 5 3,984 9,3536 -,96786,735,889, ,965,875,57,643,6786 -,879 Rys. 5. Odporność na oddziałyanie mrozu Rr g PNK 43 SM zaleŝności od Ca(OH) i SBS Parametr b b b b 3 b 4 b 5 Es [MPa],84494,674,3443 -,4797 -,34,8 K [mm] 7,683 -, ,587,58333,57,335 Rys. 6. Moduł sztyności Es i odporność na koleinoanie K SM zaleŝności od Ca(OH) i SBS 5

6 Zakres badań odcinkó dośiadczalnych: ocena stanu naierzchni, badania głębokości tekstury, badania róności podłuŝnej (planograf), badania róności poprzecznej (łata i klin), szorstkość naierzchni (przyczepka SRT3). I ODCINEK DOŚWIDCZLNY SM z, % MINY SM z 3% Ca(OH) Spękania zmęczenioe 6

7 Tekstura SM z miną Tekstura SM z Ca(OH) Ocena stanu naierzchni I odcinka Lp. Rodzaj uszkodzenia Rok eksploatacji [lata] W W W W W Wykruszenia ziaren - - N - Ś N Ś Ś Ś Ś Wykruszenia mastyksu N N N N N N 3 Ubytki arsty ścieralnej Spękania zmęczenioe. ścieralnej 5 Spękania podłuŝne (połączenia pasó tech.) Oznaczenia: - brak ystępoania N - nieliczne uszkodzenia, Ś średnia intensyność N - N N II ODCINEK DOŚWIDCZLNY SM z,% miny SM z 3 % Ca(OH) 7

8 SM z,% miny bez uszkodzeń poierzchnioych SM z 3 % Ca(OH) bez uszkodzeń poierzchnioych Tekstura SM z, % miny Tekstura SM z Ca(OH) Ocena stanu naierzchni II odcinka Lp. Rodzaj uszkodzenia Rok eksploatacji [lata] W W W W W Wykruszenia ziaren N N N N Wykruszenia mastyksu Ubytki arsty ścieralnej Spękania zmęczenioe. ścieralnej 5 Spękania podłuŝne (połączenia pasó tech.) Oznaczenia: - brak ystępoania N - nieliczne uszkodzenia, Ś średnia intensyność

9 Róność podłuŝna naierzchni SM 5 4 N [mm] 3 Odcinek I N [mm] 3 Odcinek II Lata eksploatcji Głębokość tekstury naierzchni SM Hz [mm],8,6,4 Odcinek I, ,8 Hz [mm],6,4 Odcinek II, Głębokość koleiny naierzchni SM 5 4 Hk [mm] 3 Odcinek I Hk [mm] 3 Odcinek II

10 Miarodajny sp. tarcia naierzchni SM,6,5 Wsp. tarcia,4,3,, Odcinek I ,6,5 Wsp. tarcia,4,3, Odcinek II, WNIOSKI: apno hydratyzoane istotny sposób płyają na kształtoanie łaściości fizyko-mechanicznych oraz odo- i mrozoodporność mieszanki SM; ziększenie koncentracji stosoanych dodatkó płya na popraę łaściości mechanicznych mieszanki SM takich jak stabilność g Marshalla, moduł statyczny g pełzania oraz odporność na koleinoanie; odo- i mrozoodporność mieszanki SM ulega znaczącej popraie yniku zastosoania apna hydratyzoanego; apno hydratyzoane odgrya istotna rolę z zapenieniu trałości mieszanki SM zakresie oddziałyania czynnikó klimatycznych szczególnie przypadku zastosoania niej kruszya o duŝej zaartości krzemionki (piaskoca karcytoego); apno hydratyzoane moŝe być stosoane mieszance SM jako alternatya dla ciekłych środkó adhezyjnych płyając na popraę odporności naierzchni na oddziałyanie ody i mrozu oraz deformacji plastycznych.

11 Dziękuję za uagę