AZ ÖSSZETÉTEL OPTIMALIZÁLÁSA A VOLUMETRIKUS ASZFALTKEVERÉK- ELLENÕRZÉS MÓDSZERÉVEL

Átírás

1 36 MIXCONTROL AZ ÖSSZETÉTEL OPTIMALIZÁLÁSA A VOLUMETRIKUS ASZFALTKEVERÉK- ELLENÕRZÉS MÓDSZERÉVEL Subert Istvá deformáció-elleálló keverékvázat lehet létrehozi. Kiidulási feltétel az alkalmazás helyéek forgalmi igéybevétele, burkolati hézaga. Ebbõl számítható az optimális habarcsösszetétel, mely megszabja a szükséges és alkalmazadó bitumetérfogatot. Az így képzõdött bitumees habarcsot helyezzük el a meglévõ kõvázba. Végül visszaszámítjuk a térfogatos összetevõket A MixCotrol volumetrikus aszfaltkeverék-elleõrzési módszert az 1990-es évekbe dolgoztuk ki, melyet azóta több ezer keverék-összetétel elleõrzéséél sikerrel alkalmaztuk. Az elmélet a keverék térfogatos összetevõiek és aráyaiak meghatározásával idul. A módszer elméleti alapoko számítja a SHRP szeriti tiltott zóát és ideális szemeloszlást, gyakorlatilag azoos eredméyel. A tiltott zóa elvéek képi magyarázata yomo követhetõ az 1 5. ábráko. Kis külöbség, hogy a MixCotrol módszer elméleti úto számított térfogatos szemeloszlási görbét ad meg, addig a SHRP-Superpave az egyeértékû sûrûségre (azaz a térfogattal egyezõe) számítja át a keverék ásváyi vázáak szemeloszlását. A kutatások eredméye egy gyors feldolgozóelleõrzõ szoftver, mely a vizsgált keverék optimális beállítására képes öt paraméter egyidejû módosíthatósága mellett. A MixCotrol módszerrel lehetséges az éppe vizsgált keverékél, receptúráál is meghatározi a térfogatos aráyokat, azok megfelelõségét, valamit a kritikus szemagyságot és a saját tiltott zóát. Ez utóbbi megfelelõsége eseté még jól tömöríthetõ, de kellõe A torz hézagba írt gömb r 2 sugara A feltételezett r 1 sugarú körlapka sugarától jóval kisebb r 2 sugarú gömböcske fér csak el az R sugarú gömböktõl körbezárta. A közpotos elhelyezés gyakorlatilag em lehetséges, ezért ezt kerüli kell 2. ábra. A tiltott zóa elvéek képi magyarázata torz hézagba írt gömb Legtömörebb térfogati szemeloszlás Elméletileg pot a megfelelõ méretû szemcséket kellee a megfelelõ helyre bejuttati a tömörítés sorá, ami véletleszerû eloszlás miatt gyakorlatilag lehetetle, ezért elkerüljük. Ez a tiltott zóa (SHRP) 1. ábra. A tiltott zóa elvéek képi magyarázata a szemcsehalmaz geometriája 3. ábra. A tiltott zóa elvéek képi magyarázata legtömörebb térfogati szemeloszlás

2 MIXCONTROL ábra. A tiltott zóa elvéek képi magyarázata ideális szemeloszlás kiválasztása 7. ábra. Aszfaltkeverék-tervezés kritikus szemcseagyság 8. ábra. Aszfaltkeverék-tervezés térfogati összetevõk 5. ábra. A tiltott zóa elvéek képi magyarázata kritikus tartomáy Aszfaltkeverék-tervezés ma Ásváyi váz 3-5 külöbözõ bitumetartalommal Választás ajálott határértékekbõl Töltõayag-bitume aráy alakulása véletle Habarcsmerevség em szempot Nyomvályúképzõdés elle gyakra a habarcsmerevséget alkalmazzuk Térfogatos aszfaltkeverék tervezés alapjai 6. ábra. Aszfaltkeverék-tervezés kiidulási adatok 9. ábra. Aszfaltkeverék tervezés hézagkitöltöttség

3 38 MIXCONTROL 2-4 év múlva jellegzetes meghibásodásokat mutató, leggyakoribb aszfaltkeverék-hibák kimutathatók em várt felületi repedések (kifáradás sováy keverék miatt, alacsoy burkolati bitumetelítettség miatt) bomlás agy burkolati szabadhézag miatt deformálódás a magas bitume-filler aráy, vagy bitume-túladagolás miatt Az összes alkalmassági vizsgálatból a problémásak becsülhetõ keverék aráya tíz százalék körüli! 10. ábra. Aszfaltkeverék tervezés szükséges töltõayag-térfogat 13. ábra. Jellegzetes hibajeleségek 11. ábra. Aszfaltkeverék-tervezés bitumetérfogat Bitume töltõayag 12. ábra: Aszfaltkeverék tervezés bitume-töltõayag aráy 14. ábra: Keverék-elleõrzés

4 MIXCONTROL ábra. Számítások a burkolatból a próbatestekre, majd a szokásos súlyszázalékra, és megadjuk az eredeti keverékhez képest szükséges módosítások ± B% T% H% K% agyságát és iráyát. A térfogati aráyok között léyeges a keverék burkolati hézagtartalma illetve eek kitöltöttsége bitumeel. A fáradási élettartamot, a kátyúsodási hajlamot léyegese befolyásoló paraméter kedvezõ megválasztásával az adott beépítési feltételekre és forgalmi terhelésre optimalizálható a keverék, azaz kielégíti a gazdaságosság kritériumát is. Nem pazarló és em takarékos, olya összetételt és ayi bitumet tartalmaz, ameyi pot szükséges. A módszere alapuló aszfaltkeverék tervezés lépéseit a ábrák illusztrálják. A 13. ábra jellegzetes hibajeleségeket mutat be. Értelemszerûe létezik megredelõbarát és kivitelezõ barát megoldás is, melyek között gyakori a fél százalékot meghaladó bitumehiáy. Remélhetõ, hogy a jövõbe eze élettartam közötti külöbségek fokozatosa csökkeek, ha 16. ábra Vizsgálati szitek 17. ábra. SHRP SUPERPAVE és MixCotrol összehasolítása

5 40 MIXCONTROL 18. ábra. Elaszticitás vizsgálat 19. ábra. Elaszticitás vizsgálat bitumetartalom a felsõ tûréshatáro ebbe a kivitelezõ is fokozotta érdekelt lesz. A térfogati aráyok másik fotos jellemzõje a b1/t aráy, ami a habarcs felületaráyos bitumeigéyétõl és a bevitt bitume térfogatától függõ aráy, azaz a habarcs ideális összetételét és viselkedését jellemzõ paraméter. A habarcs összetétele, merevsége hatással va a hidegviselkedésre, fáradásra és deformációs hajlamra. Ma a tervezett aszfaltkeverékek összetételét egyetle, határgörbék közötti szemeloszlással elõállított ásváyi vázból állítjuk elõ, külöbözõ bitumetartalmakból választva, a Marshall-hézag alapjá. Nics tehát lehetõség arra, hogy a bitumetartalom mellett a töltõayag meyiségét is változtatgassuk és aak hatását is vizsgáljuk. A bitumetelítettség em csak a bitume térfogatával emelkedik, haem a hézag csökkeése eseté is, ezért aak ideális mértéke szité hézagfüggõ. A habarcs bitume töltõayag összetételéek és aráyáak jeletõs hatása va a hidegviselkedésre, fáradásra és a deformációs hajlamra egyarát. Az összetétel midig optimálisra állítható a burkolati hézag, az ideális habarcsösszetétel és hézagkitöltöttség (αhtfb) megfelelõ megválasztásával. A ábrák a Mix Cotrol volumetrikus aszfaltkeverék-elleõrzési módszer lépéseivel foglalkozak. A 21. ábra a tömörséggel és deformációkkal kapcsolatos kérdéseket illusztrálja. A 22. ábra kátyúzási problémákra tér ki. A 23. ábra bitumetelítettség és túlzotta magas burkolati hézag következméyeit ábrázolja. Végül számukra is érdekes volt a szabváyos keverékeik elõírt szemeloszlásaiak és hézag bitume ajálásaiak vizsgálata. A szokásostól eltérõ szemléletû elemzési módszer alapjá az aszfaltkeverékek összetételeiél módosításokat javasolhatuk, így a új aszfaltburkolatok tökremeetele, bomlása, deformációja agyobb biztosággal és várhatóa tartósa elkerülhetõ lesz.

6 MIXCONTROL ábra. Elaszticitásvizsgálat bitumetartalom az alsó tûréshatáro 22. ábra. Térfogatos aszfaltkeverék-tervezés alapjai Relatív: a legtömörebb, 100%-os burkolat tömörségét a Marshall-hézag elérésekor kapjuk. Ha ez magas, akkor a porózus felületû megjeleése elleére megfelelõ, akkor a tömörség jó, hiába tûik a felület tömörítetleek. Az USA módszer: ugyaez em érthetõ félre, mert a relatív megítélés helyett a tömörségi fok em függ az MH-tól, emiatt köye átszámítható, de egybe semmitmodó is, mert: TryUSA=100 BH 21. ábra. Tömörítés tömörödés deformáció az élettartam alatt 23. ábra. Térfogatos aszfaltkeverékösszetétel-elleõrzés