Optimale Positionierung von Asphaltverdichtern bei der Hauptverdichtung für maximale Dichte

Es gibt Diskussionen darüber, wie nah hinter dem Fertiger der Hauptasphaltverdichter beim Einbau von Heißmischasphalt (HMA) walzen sollte. Einige in der Asphaltbranche schlagen vor, der Hauptverdichter sollte fast an den Fertiger heranfahren, um den vollen Vorteil der reduzierten Mischgutviskosität bei heißestem HMA-Belag zu nutzen. Sie glauben, die Zieldichte nicht erreichen zu können, wenn der Hauptverdichter zu weit hinten in der Walzzone vom Fertiger entfernt ist.

Tatsächlich ist jedes Asphaltprojekt anders. Wir zeigen Ihnen am Beispiel, wie das Versetzen eines Asphaltverdichters 50 Fuß (ca. 15 m) hinter den Fertiger die Arbeitsqualität nicht beeinträchtigt. Und da die Maschine nicht so nah am Fertiger ist, bietet sie auch eine sicherere Arbeitsumgebung für das Einbauteam.

ASPHALTWALZEN-POSITIONIERUNG BEI SUPERPAVE-MISCHUNGEN

Bei Superpave-Mischungen wird das Asphaltbindemittel basierend auf dem Performance-Grading-System (PG) ausgewählt. Bindemittel werden modifiziert, um Steifigkeit bei höheren Umgebungstemperaturen mit Flexibilität bei kälteren Temperaturen zu kombinieren. Diese PG-Asphaltbindemittel werden mit Begriffen gekennzeichnet, die ihre Fähigkeit anzeigen, unter diesen Temperaturextremen zu performen.

Beispiel: Ein Superpave-Mix, der auf einer Interstate oder primären Staatsstraße in Süd-Zentral-Pennsylvania eingebaut wird, spezifiziert ein PG 64-22 Bindemittel. Dieses ist speziell formuliert, um Spurrinnenbildung unter Verkehr bei Fahrbahntemperaturen bis 147 °F (64 °C) zu widerstehen. Es bleibt auch bei Temperaturen bis -8 °F (-22 °C) flexibel, um Rissbildung zu widerstehen. Im Gegensatz zu reinem Asphaltbindemittel in einem Marshall-Mix machen PG-Bindemittel die Reduktion des Luftporengehalts schwieriger, es sei denn, die Verdichtung erfolgt bei hoher Temperatur.

ABKÜHLUNGSRATE DER ASPHALTBAHN

Die Abkühlrate einer Bahn hängt von ihrer Masse und den Umgebungsbedingungen ab. Dickere Bahnen halten Wärme länger als dünnere. Bahnen bleiben länger heiß, wenn sie auf einem Untergrund mit 90 °F (32 °C) eingebaut werden, verglichen mit 30 °F (-1 °C). Bahnen kühlen schneller ab, wenn die Umgebungstemperatur niedriger ist, und halten Wärme länger, wenn sie höher ist.

Diese Diagramme zeigen die für Verdichtung verfügbare Zeit (TAC – Time Available for Compaction). Eine 1,5 Zoll (37,5 mm) dicke Bahn, eingebaut bei 248 °F (120 °C) auf einem Untergrund von 60 °F (16 °C), kühlt auf 185 °F (85 °C) in acht Minuten ab. Eine 2 Zoll (50 mm) dicke Bahn, eingebaut bei 275 °F (135 °C) auf einem 60 °F (16 °C) Untergrund, kühlt auf 185 °F (85 °C) in 16 Minuten ab.

VERDICHTERPOSITION UND AUSWIRKUNG AUF DIE FÜR VERDICHTUNG VERFÜGBARE ZEIT (TAC)

Wie viel TAC geht verloren, wenn der Hauptverdichter zurückbleibt statt dicht am Fertiger-Schlitten zu walzen? Wissenschaftliche Berechnungen, gestützt durch thermische Messungen der Bahntemperatur, zeigen Folgendes:

• Eine Lage 2,5 Zoll (62,5 mm) dick, eingebaut bei 302 °F (150 °C) auf einem 30 °F (-1 °C) Untergrund, kühlt auf 185 °F (85 °C) in 20 Minuten ab.
• Das Versetzen des Hauptverdichters von 6 Fuß auf 50 Fuß (1,8 m auf 15,2 m) hinter den Fertiger ergibt einen durchschnittlichen Verlust von einer Minute TAC.
• Dieser eine Minute Verlust entspricht einer Abnahme der Bahntemperatur um 5 °F (-3 °C).
• Dieses Szenario basiert auf einem 5-Überfahrten-Walzmuster hinter einem Fertiger, der sich mit 0,5 Meilen pro Stunde (0,8 km/h) bewegt.

Selbst für diese Anwendung, mit Untergrundtemperaturen an der unteren Grenze für den Einbau, ist der TAC-Verlust unbedeutend. Er führt nicht zum Versagen der Luftporenreduktion im Mischgut. Es macht wenig Unterschied, wo Temperatur- und Zeitdifferenz geprüft werden, da TAC über die gesamte Breite und Länge der Hauptverdichtungszone konsistent ist.

Aus Sicherheitsgründen sollte der Hauptverdichter zweieinhalb Verdichterlängen hinter dem Fertiger bleiben. Solange Sie diesen Puffer einhalten, besteht minimiertes Verletzungsrisiko für Bodenpersonal.

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