BP plc · LSE:BP.
BP — Technical Presentation
24 slides from BP's technical presentation
Slide 1: Metody Badania Właściwości Reologicznych Specyfikacje SHRP
Metody Badania Właściwości Reologicznych Specyfikacje SHRP
Slide 2: Różne fazy pracy lepiszcza
Różne fazy pracy lepiszcza Spękania Nisko- Spękania Koleiny Wytwarzanie i Rutting temperaturowe Zmęczeniowe Układanie Mieszanki
Slide 3: Założenia
Założenia Dla każdego zakresu temperatur : • Co mierzyć • Jak mierzyć • Przykład – Specyfikacja Lepiszcza wg. US SHRP
Slide 4: Badanie starzenia (1)
Badanie starzenia (1) Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT) – Symuluje starzenie technologiczne(produkcja mieszanki i wbudowanie) – Wg norm: AASHTO T240 or ASTM D 2872 – 8x35g próbki, 163°C, 15 obr/min, 4l powietrza/min, czas badania - 85 minut – Zmiana masy <= 1.00 %
Slide 5: Badanie starzenia (2)
Badanie starzenia (2) Pressure Ageing Vessel (PAV) – Symuluje starzenie eksploatacyjne spowodowane działaniem temp i innych czynników otoczenia w ciągu pierwszych 5-10 lat eksploatacji nawierzchni – 10x50g próbek po RTFOT, 20 bar, 20 godzin – 90, 100 lub 110°C
Slide 6: Temperatury technologiczne
Temperatury technologiczne • Własności lepiszcza - wymagane: – PŁYNNY podczas pompowania, otaczania kruszywa i rozkładania mieszanki • Własności lepiszcza - mierzone: – LEPKOŚĆ • Używany sprzęt: – Rotational Viscometer- Lepkościomierz rotacyjny
Slide 7: Jak mierzyć – Temperatury technologiczne
Jak mierzyć – Temperatury technologiczne Rotational Viscometer Próbka Wrzeciono Komora z kontrolowaną temperaturą
Slide 8: Przykład: Spec. SHRP – Temperatury technologiczne
Przykład: Spec. SHRP – Temperatury technologiczne Próbka 8-11 g, Temperatura = 135°C, Czas około 60 min. Lepkość (przed starzeniem) < = 3Pa.s
Slide 9: Wysokie Temperatury
Wysokie Temperatury • Własności lepiszcza - wymagane: – wystarczająca SZTYWNOŚĆ lepiszcza do zapobiegania trwałym deformacjom (koleiny) i/lub wystarczająca SPRĘŻYSTOŚĆ lepiszcza do odzyskania stanu z przed odkształcenia • Własności lepiszcza – mierzone: – Sztywność - Zespolony Moduł Ścinania (G*) –
Slide 10: Jak mierzyć – Wysokie temperatury
Jak mierzyć – Wysokie temperatury Docisk nakładki oscylacyjnej Naprężenie σmax Czas Oscylacyjny pomiar Próbka odkształcenia δ Odkształcenie γmax Czas Dolna płyta - stała G*(moduł ścinania) = σmax/ γmax
Slide 11: Co mierzyć – Wysokie temperatury
Co mierzyć – Wysokie temperatury G* Wysoka wartość oznacza sztywniejsze lepiszcze sinδ Niska wartość oznacza bardziej elastyczne lepiszcze Wyższa wartość Parametru daje lepsze osiągnięcia(odporność na odkształcenia w wysokich temperaturach) Parametr G*/sinδ stanowi część sprężystą modułu zespolonego
Slide 12: Przykład: SHRP Spec – Wysoka temperatura
Przykład: SHRP Spec – Wysoka temperatura Temperatura = Maksymalna temperatura nawierzchni Warunki Obciążenia: Częstotliwość = 10rad/s (=1.6Hz) G*/sinδ (przed RTFOT) >= 1.00 kPa G*/sinδ (po RTFOT) >= 2.20 kPa
Slide 13: Średnie Temperatury
Średnie Temperatury • Własności lepiszcza - wymagane: – MAŁA SZTYWNOŚĆ, SPRĘŻYSTOŚĆ lepiszcza do przeciwstawiania się spękaniom zmęczeniowym • Własności lepiszcza – mierzone: – Sztywność - Zespolony Moduł Ścinania (G*) – Kąt przesunięcia fazowego (δ) • Używany sprzęt: – Dynamic Shear Rheometer (DSR)
Slide 14: Co mierzyć – Średnie temperatury
Co mierzyć – Średnie temperatury G* sinδ Niska wartość oznacza Niska wartość oznacza mniej sztywne lepiszcze bardziej elastyczne lepiszcze Niższa wartość tego parametru daje lepsze osiągnięcia (odporność na spękania zmęczeniowe)
Slide 15: Przykład: SHRP Spec. – Średnie temperatury
Przykład: SHRP Spec. – Średnie temperatury Temperatura = Średnia temperatura nawierzchni Warunki Obciążenia: Częstotliwość = 10rad/s (=1.6Hz) G* x sinδ (po RTFOT i PAV) <= 5000 kPa
Slide 16: Niskie Temperatury
Niskie Temperatury • Własności lepiszcza - wymagane: – MAŁA SZTYWNOŚĆ, CIĄGLIWOŚĆ lepiszcza,zdolność do przeciwdziałania spękaniom niskotemperaturowym • Własności lepiszcza – mierzone: – Sztywność Pełzania (S) i tempo zmiany w czasie (współczynnik-m) – Wydłużenie niszczące • Używany sprzęt: – Bendin
Slide 17: Jak mierzyć – Niskie Temp. (1)
Jak mierzyć – Niskie Temp.(1) odkształcenie Sztywność = naprężenie odkształcenie Łaźnia chłodząca log sztywności współczynnik - m = log czasu Obciążenie (100g) Próbka Czas
Slide 18: Współczynnik - m
Współczynnik - m Współczynnik – m jest powiązany z nachyleniem krzywej pełzania i z lepkością. Wyższa wartość współczynnika – m = = większe nachylenie krzywej = = mniejsza lepkość Niższa lepkość lepiszcza - (wyższa wartość wsp. – m) to lepsza zdolność przeciwdziałania zwiększającym się naprężeniom.
Slide 19: Przykład: SHRP Spec. – Niska temperatura (1)
Przykład: SHRP Spec. – Niska temperatura (1) Temperatura = (Najniższa temperatura nawierzchni, przyjęta do wymiarowania +10)°C Warunki obciążenia: Czas = 60 s S (po RTFOT i PAV) <= 300 MPa Współczynnik - m (po RTFOT i PAV) >= 0.3
Slide 20: Jak mierzyć – Niskie Temp. (2)
Jak mierzyć – Niskie Temp. (2) Obciążenie Wydłużenie niszczące Odkształcenie niszczące = zmiana dlugości próbki długość przed badaniem Naprężenie kruchy pośredni długość długość przed po badanie badaniu m ciągliwy Odkształcenie
Slide 21: Przykład: SHRP Spec. – Niskie temperatury (2)
Przykład: SHRP Spec. – Niskie temperatury (2) Temperatura = (Najniższa temperatura nawierzchni, przyjęta do wymiarowania +10)°C Warunki obciążenia: prędkość rozciągania = =1.00mm/min Odkształcenie niszczące (po RTFOT i PAV) > = 1.0 %
Slide 22: Podsumowanie – Reologiczne badania lepiszcza
Podsumowanie – Reologiczne badania lepiszcza • Właściwości w temperaturach technologicznych – rotational viscometer • Właściwości w wysokich/średnich temperaturach – dynamic shear rheometer (DSR) • Właściwości w niskich temperaturach – bending beam rheometer (BBR) – direct tension tester (DTT) • Zmi
Slide 23: Podsumowanie
Podsumowanie Spękania Spękania Temperatury Koleiny Technologiczne Niskotemp. Zmęczeniowe DSR DSR DDT Ø 8 mm Ø 25 mm RV BBR 135 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Temperatury eksploatacyjne nawierzchni [°C] RTFOT - starzenie PAV - starzenie Bez starzenia post RTFO and PAV fresh and post RTFO fresh
Slide 24: cf Yd a i) of rs) = % ~ a ° = Wiecej niz
cf 4 Yd a i) of rs) = % ~ a ° = Wiecej niz tylko