Hrvatsko asfaltersko drutvo Primjena prirodnog bitumena GILSONITE u
Hrvatsko asfaltersko društvo Primjena prirodnog bitumena GILSONITE u asfaltnim mješavinama, dvogodišnje iskustvo s probne dionice na državnoj cesti D 8 Luka Krnić Seminar ASFALTNI KOLNICI 2015 Opatija, 05. – 06. 03. 2015.
Što je UITAITE - GILSONITE je prirodni ugljikovodični kruti kompozit visoke čistoće nastao u specifičnim geološkim uvjetima Jedino nalazište na svijetu je u Uintah bazenu u istočnom dijelu države Utah, SAD
Odakle dolazi GILSONITE Rudnici GILSONITE Bonanza, Utah
Odakle dolazi GILSONITE
Odakle dolazi GILSONITE
Odakle dolazi GILSONITE Najdeblja vena GILSONITE “Kaubojska vena” – 5, 5 m široka
SVOJSTVA Točka razmekšanja, PK 160 – 175°C Penetracija: 0 Gustoća 25°C: 1. 04 – 1. 06 Sumpor: 0, 3 % Dušik i dušični spojevi: 3, 3 % Točka zapaljenja: 315°C
KEMIJSKI SASTAV Ugljik Vodik Dušik Sumpor Kisik Elementi u tragovima Alifatski ugljikovodici Aromatski ugljikovodici 84, 9 10, 0 3, 3 0, 3 1, 4 0, 1 100, 0 68, 3 31, 7
SVOJSTVA Ø Ø Visoka topljivost u organskim otapalima Visoka čistoća i konstantnost svojstava Visoka molekulska masa Visoki udio dušika
SVOJSTVA Nizak udio sumpora – u usporedbi sa drugim prirodnim bitumenima Visoki udio dušika › poboljšava afinitet bitumena i agregata u asfaltnim mješavinama › Usporava proces oksidacije (starenja) bitumena Visoka čistoća i konstantnost svojstava Visoka molekulska masa › Deset puta veća od molekulske mase standardnog bitumena
SVOJSTVA GILSONITE je sitno granulirana krutina visoke čistoće U zadanim omjerima može se dodavati u bitumenski tank ili direktno u miješalicu asfaltne baze Jednom kada je GILSONITE otopljen u standardnom bitumenu, mješavina je dugotrajno stabilna i nema razdvajanja
Prednosti uporabe GILSONITE Poboljšava otpornost na trajne deformacije – izrazito značajno u području toplijih klimatskih zona Ne pridonosi pojavi pukotina izazvanih niskim temperaturama
Kako djeluje GILSONITE
Kako koristiti GILSONITE Priprava mješavine Gilsonite i standardnog bitumena (udio Gilsonite 5 – 15%) › tvornički – doprema cisterni mješavine GILSONITE i standardnog bitumena u zadanom omjeru direktno na postrojenje › umješavanjem GILSONITE direktno na asfaltnoj bazi dodavanjem GILSONITE u spremnik sa bitumenom opremljen miješalicom i zagrijan na 165 -175 C
Kako koristiti GILSONITE Zbog svoje odlične topljivosti u standardnom bitumenu, GILSONITE se može dodati direktno u miješalicu asfaltne baze tijekom doziranja vrućeg agregata. Vrijeme miješanja nakon dodavanja standardnog bitumena treba produljiti oko 15 sekundi
PRETHODNA LABORATORIJSKA ISPITIVANJA › Priprema serije laboratorijskih mješavina bitumena različitih omjera BIT 50/70 i GILSONITE (0 – 15%) › Ispitivanje svojstava laboratorijskih mješavina prirodnog i rafinerijskog bitumena te polimerom modificiranog bitumena › Analiza rezultata ispitivanja i projektiranje serije laboratorijskih mješavina
PRETHODNA LABORATORIJSKA ISPITIVANJA Otpornost na otvrdnjavanje pri 163 C (RTFOT) BIT 50/70 Udio GILSONITE Pen PK (°C) Fraass EVT (280 EVT (170 (°C) m Pas) m. Pas) 0 5 8 11 15 54 36 30 24 19 51, 3 55, 4 58, 7 61, 9 64, 6 -15 -16 -10 -7 -8 150 152 155 162 164 170 185 Pm. B 45 -80/65 62 68, 7 -15 169 180 Pen PK(°C) ΔPK (°C) 61 64 70 75 74 58, 7 65, 9 66, 1 68, 4 73, 9 7, 4 10, 5 7, 4 6, 5 9, 3 68 74, 6 6, 9
PRETHODNA LABORATORIJSKA ISPITIVANJA › Laboratorijska priprema serije asfaltnih mješavina tipa AC 11 surf AG 3 M 3 konstantnog granulometrijskog sastava te udjelom veziva sa različitim omjerima BIT 50/70 i GILSONITE (0 – 15%) konstantnog granulometrijskog sastava › Ispitivanje svojstava AC 11 surf 45/80 -65 AG 3 M 3 iz redovne proizvodnje › Ispitivanje svojstava laboratorijski pripravljenih asfaltnih mješavina sa dodatkom GILSONITE Vlačna čvrstoća (u suhom i mokrom stanju) Otpornost na trajnu deformaciju kolotraženjem Krutost (Indirektnom vlačnom metodom) › Analiza rezultata ispitivanja i optimizacija sastava za izradu pokusne dionice
PRETHODNA LABORATORIJSKA ISPITIVANJA Otpornost na trajnu deformaciju kolotraženjem prema HRN EN 12697 -23 Udio GILSONITE WTS mm/1000 ciklusa PRD (%) RD (mm) 0 5 8 11 0, 07 0, 04 0, 03 7, 0 5, 3 3, 6 3, 5 2, 8 2, 1 1, 4 0, 03 4, 1 1, 6 Pm. B 45 -80/65
PRETHODNA LABORATORIJSKA ISPITIVANJA Otpornost na trajnu deformaciju kolotraženjem prema HRN EN 12697 -23 Indirektna vlačna Udio GILSONITE čvrstoća (k. Pa) Suha Mokra 0 1720 1610 5 1940 1890 8 2120 2010 11 2450 2300 Pm. B 45 -80/65 2210 2180
PRETHODNA LABORATORIJSKA ISPITIVANJA Usvojeni sastav AC 11 surf AG 3 M 3 Udio GILSONITE – 7% (u masi 100% veziva – 93% BIT 50/70) Topljivi udio veziva – 5, 0% Udio šupljina – 4, 7 %
POKUSNA DIONICA U suradnji sa Hrvatskim cestama i Poduzećem za ceste Split odabrana dionica DC D 8 Ćilipi – Karasovići Duljina pokusne dionice – 400 m (neposredno prije GP Debelo Brdo) Bitumenska mješavina proizvedena na AB Opuzen u vlasništvu STRABAG d. o. o. AC 11 surf 45/80 -65 AG 3 M 3 AC 11 surf 50/70 + 7% GILS. AG 3 M 3 AC 22 base 50/70 AG 6 M 2 AC 22 base 50/70 AG 6 M 2
POKUSNA DIONICA
POKUSNA DIONICA
POKUSNA DIONICA Stacionaža Visina uzorka Gustoća pripadajuće Zbijenost g Marshall asf. uzorka mješavine (t/m 3) (%) 2, 451 2, 426 2, 564 101, 0 Udio šupljina Ø 1566 L (mm) 43, 8 (vol %) 4, 4 Ø 1566 L 42, 5 2, 455 2, 426 2, 564 101, 2 4, 3 Ø 1566 L 43, 5 2, 450 2, 426 2, 564 101, 0 4, 4 Ø 1576 D 38, 1 2, 432 2, 426 2, 564 100, 2 5, 1 Ø 1576 D 37, 0 2, 427 2, 426 2, 564 100, 0 5, 3 Ø 1576 D 36, 3 2, 435 2, 426 2, 564 100, 4 5, 0 Ø 1586 L 40, 9 2, 431 2, 426 2, 564 100, 2 5, 2 Ø 1586 L 40, 2 2, 456 2, 426 2, 564 101, 2 4, 2 Ø 1586 L 40, 7 2, 451 2, 426 2, 564 101, 0 4, 4 Ø 1596 D 44, 9 2, 403 2, 426 2, 564 99, 1 6, 3 Ø 1596 D 46, 7 2, 404 2, 426 2, 564 99, 1 6, 2 Ø 1596 D 48, 0 2, 404 2, 426 2, 564 99, 1 6, 2 MIN 36, 3 2, 403 99, 1 4, 2 MAX 48, 0 2, 456 101, 2 6, 3 SR. VRIJ. 41, 9 2, 433 100, 3 5, 1
MONITORING Pokusna dionica izvedena je u ožujku 2013 Nakon prve godine provedena su terenska ispitivanja › Uzdužna ravnost › Tekstura i hvatljivost Uzorkovan je izvedeni sloj i provedena laboratorijska ispitivanja › Otpornost na trajnu deformaciju kolotraženjem Nakon isteka druge godine provedena su terenska ispitivanja › Uzdužna ravnost i poprečna ravnost (dubina kolotraga) › Tekstura i hvatljivost Uzorkovan je izvedeni sloj i provedena laboratorijska ispitivanja › Otpornost na trajnu deformaciju kolotraženjem › Svojstva izdvojenog veziva (PK, Pen i Fraass)
MONITORING
MONITORING Nakon 2 godine Svojstva izdvojenog veziva Penetracija S Točka razmekšanja (°C) Točka loma po Fraassu (°C) Elastični povrat (%) 50/70 + 7% Pm. B (iz nosivog GILSONITE 45/80 -65 sloja) 20 24 30 71 65 71 -3 -8 -10 75
MONITORING Otpornost na trajnu deformaciju kolotraženjem WTS mm/1000 ciklusa PRD (%) RD (mm) Nakon izvedbe Nakon 1 godine 50/70 + 7% Pm. B GILSONITE 45/80 -65 50/70 + 7% GILSONITE Pm. B 45/80 -65 0, 02 0, 03 0, 04 2, 5 4, 0 3, 2 1, 0 1, 6 1, 2 Nije mjereno Nakon 2 godine 50/70 + 7% GILSONITE Pm. B 45/80 -65 0, 03 3, 7 4, 9 1, 4 1, 9
Nakon izvedbe Nakon 1 godine 50/70 + 7% Pm. B GILSONITE 45/80 -65 50/70 + 7% GILSONITE Pm. B 45/80 -65 Uzdužna ravnost (IRI – m/km) 1, 16 1, 07 1, 17 Tekstura (mm) 62 60 64 Hvatljivost (SRT) 55 56 56 Nije mjereno Nakon 2 godine 50/70 + 7% GILSONITE Pm. B 45/80 -65 1, 29 1, 31 68 67 57 58
MIN. MAX. SREDNJA VRIJ. 2, 0 1, 0 2, 0 1, 5 1, 0 3, 0 2, 0 1, 0 4, 0 1, 8 2, 0 1, 5 2, 0 3, 0 2, 5 2, 0 3, 0 2, 0 1, 0 3, 0 2, 2 2, 5 2, 0 3, 0 2, 5 2, 0 2, 5 1, 0 3, 0 2, 2 6, 0 7, 0 6, 0 5, 5 6, 0 5, 0 4, 5 6, 0 7, 0 4, 5 6, 0 3, 5 4, 5 5, 5 3, 5 7, 0 5, 5 1, 0 3, 0 2, 5 11, 5 1, 0 2, 5 1, 0 6, 0 1, 0 3, 5 1, 0 3, 0 1, 5 4, 0 7, 0 2, 0 3, 0 1, 0 4, 0 1, 0 2, 5 1, 0 6, 0 1, 0 4, 0 1, 5 3, 5 2, 5 3, 5 1, 0 3, 0 1, 0 8, 5 1, 0 2, 0 1, 0 4, 0 MIN. 1, 0 2, 0 1, 0 3, 0 MAX. 2, 0 4, 0 11, 5 SREDNJA VRIJ. 1, 2 3, 1 1, 6 5, 8 AC 11 surf 45/80 -65 AC 11 surf 50/70 + 7% GILSONITE POPREČNA RAVNOST – DUBINA KOLOTRAGA
UMJESTO ZAKLJUČKA…. Rezultati terenskih ispitivanja ukazuju na dobra svojstva ugrađenog sloja sa dodatkom GILSONITE (bez pukotina, bez kolotraga, dobra tekstura) Rezultati laboratorijskih ispitivanja ukazuju na dobra zadržana svojstva (Fraass? ) Monitoring će se nastaviti u idućem trogodišnjem periodu
HVALA NA PAŽNJI!
- Slides: 34