SmartPaveデバイスをさまざまな舗装の等級付けと検証にどのように適用できるか ビチューメン アメリカの規格に従ったタイプ。

1. スマートパヴェ

SmartPave デバイスは動的せん断レオメーター (DSR) であり、実績のある EC ドライブを備えた Anton Paar の MCR レオメーター シリーズの MCR 技術に基づいています。特許取得済みのペルチェ測定セルとアクティブ ペルチェ フードの組み合わせにより、サンプルの完全ドライ温度制御が可能になります。便利なソフトウェアには、ビチューメンの特性評価用に特別に調整されたテスト テンプレートだけでなく、幅広い標準レオロジー テストの選択肢が用意されています。これらのテンプレートを使用すると、経験の浅いユーザーでも、ステップ バイ ステップのガイダンスを使用して、AASHTO T315 および ASTM D7175 に従って正確な測定を行うことができます。

2. 異なるビチューメンタイプの分類

ビチューメンは通常、次の 2 つの異なるタイプに分類されます。

• 未改質ビチューメン
• ポリマー改質アスファルト（PmB）。PmBの材料特性は、特定の温度範囲でほぼ一定であるのに対し、未改質アスファルトの複素せん断弾性率|G*|と粘度ηは、 ビチューメン 温度が上昇するにつれて、継続的に減少します。改質ビチューメンは、低温でも好ましい特性を示します。たとえば、これらの材料は比較的低温でのみ脆くなり、そのため、改質されていないビチューメンよりも優れた破壊挙動を示します。

老化状態に関しては、ビチューメンは 3 つの異なるテストを適用して 3 つの老化段階に分類されます。

• オリジナル: 新しく製造された、熟成されていないビチューメン
• ローリング薄膜炉（RTFO）：わずかに熟成したビチューメン - 道路建設中の処理条件をシミュレートするため
• 圧力老化容器 (PAV): ひどく老化したビチューメン - RTFO 老化と PAV 老化の中でも特にひどい紫外線を含む交通での長期使用中の酸化をシミュレートするため、ビチューメン試験片の剛性はそれぞれ異なります。

3. テストの種類

レオメーター ソフトウェアは、グレーディングやグレーディングの対応する検証などの一般的なテスト方法に対して、AASHTO T315 に準拠したテスト テンプレートを提供します。これらのテストでは、|G*| と sin δ が決定されます。ここで、sin δ は位相角シフトの正弦に等しくなります。

オリジナル、RTFOおよびPAVで熟成されたバインダーの等級分け

グレーディング テストは、320 °C ～ 322 °C の範囲にある AASHTO M4 および M88 の仕様に従って、検査対象のビチューメンの高温グレーディングを決定するのに役立ちます。

この目的のために、アスファルトの粘弾性特性は、プレート/プレート測定システムを使用した振動試験で測定されます。適用される周波数は試験片に依存せず、試験中は一定のままです。それとは対照的に、変形、プレートの直径、ギャップはアスファルトの経年変化に合わせて調整されます (表 1)。

これらは単一点測定であり、最後の 10 個のデータ ポイントが平均化されて XNUMX つのデータ ポイントが生成されます。比率 |G*| / sinδ [kPa] は、元のビチューメンと RTFO ビチューメンに対して計算されます。ただし、PAV ビチューメンの場合、これらの値は次のように乗算されます: |G*| x sinδ [MPa]

表1: AASHTO M320/322に準拠した仕様

元のバインダーと RTFO で老化したビチューメンの測定では、温度は定義された開始温度から 6 °C ずつ自動的に上昇します。温度が上昇すると、評価値も同時に低下します。それとは対照的に、PAV で老化したバインダーの測定中は、温度は 3 °C ずつ自動的に低下します。この場合、評価値は温度の低下とともに増加します。

元のバインダーまたは RTFO で老化したバインダーの評価基準が AASHTO M320/322 (表 1) に従って定義された合格基準を下回るか、PAV で老化したバインダーの評価基準が合格基準を超えると、測定は中止されます。結果は、バインダーの永久変形に対する耐性に関する情報を提供します。

図 1 は、元のバインダーの測定を代表的に示しています。図 64 に表示されている測定の開始温度として 1 °C が選択されました。最初の測定はこの温度で行われます (上部、緑のデータ セット)。|G*| / sinδ の評価では、約 1.5 kPa の値が得られます。したがって、ビチューメンは基準を満たしています。次に、温度を 6 °C 上げて 1.0 分間保持し、上記の測定を繰り返します (下部、青のデータ セット)。今回は、値が合格限界の XNUMX kPa を下回っています。

テストされたオリジナルのバインダーには次のルールが適用されます。

• 計算値が定義された基準を上回る場合、バインダーはテストに合格します。
• 計算値が定義された基準を下回る場合、バインダーはテストに不合格となります。

図1: 破壊温度70℃の標準道路建設用アスファルトの測定

測定が中止されると、レオメーター ソフトウェアは重要な結果の概要を示すプロトコルを自動的に作成します。

オリジナル、RTFOおよびPAVで劣化したバインダーの検証

検証は、AASHTO T315 および ASTM D7175 に従ったグレーディングのガイドラインに準拠しています。ただし、このテストは単一の温度で実行されます。グレーディングの最後の温度が検証に使用されます。生成された XNUMX つの結果が比較されます。