Más del 90% de las carreteras pavimentadas en los Estados Unidos están hechas de asfalto, que está construido con materiales no renovados, como el petróleo. Una forma de más sostenible es más sostenible para reciclar el viejo agosto. Cuando las carreteras se descomponen y se necesitan reproducción, las agencias de transporte pueden reciclar su antiguo pavimento en material reutilizable llamado asfalto o rap básico. Este método reduce las emisiones de carbono y almacena recursos naturales.
Casi el 95% de los nuevos proyectos de asfalto en los Estados Unidos incluyen rap.
Sin embargo, los investigadores no saben tanto por la seguridad a largo plazo y la durabilidad de la cola que trabajan en relación con la nueva acera.
Entonces, ¿pueden los ingenieros hacer que las rutas sean más sostenibles sin comprometer la seguridad? Como investigadores de construcción en la Universidad de Tennessee, Knokville, trabajamos con el departamento de transporte estatal para responder a esta pregunta.
Rap y fricción
La entrada de asfalto está compuesta de carpeta de asfalto y agregados. La carpeta de asfalto suele ser pegajosa y el aceite negro basado en el aceite que actúa como pegado, manteniendo el camino unido.
Los agregados son materiales sólidos, como piedra triturada, grava o arena. Los fabricantes de agosto cubren estos agregados asfalt para conectarlos y crear una superficie de carretera duradera. Pero ambos materiales no son de renovación.
Una forma de reducir la demanda de nuevos agregados es reciclar el viejo agosto. Los contratistas usan el roedor para moler la superficie de pavimento existente. El material glosado se usa nuevamente: los agregados antiguos y los aglutinantes de asfalto de la carretera se convierten en parte de la nueva mezcla. Estos materiales antiguos a menudo se mezclan con nuevos aglutinantes y agregados adicionales para garantizar que puedan manejar bien.
¿Por qué estudiar las propiedades de RAP?
Un desafío con el uso del RAP es que sus propiedades varían significativamente. El rap generalmente se ve negro, porque están completamente cubiertos de asfalto. Los investigadores apenas se examinan visualmente para identificar especies agregadas, formas o texturas. Pero hemos desarrollado procedimientos de prueba para medir estas propiedades.
La capacidad del camino para calmar los neumáticos, conocidos como resistencia al deslizamiento, evita que los vehículos se retiren o se hidroplilen durante las condiciones húmedas. La resistencia de deslizamiento generalmente se cuantifica midiendo el coeficiente de fricción entre el neumático y la superficie del pavimento.
Los trucos de la acera son una fuerza que resiste el movimiento entre el neumático del vehículo y la superficie de la acera. Más fricción significa que el vehículo es menos probable que patine.
La comprensión de los bienes inmuebles de RAP es importante porque estos atributos afectan cuán seguro es el pavimento, especialmente cuando está húmedo.
Casi el 75% de los accidentes relacionados con el clima ocurren en un pavimento húmedo. A bajas velocidades, la mayor parte de la resistencia al control deslizante entre el neumático y el Coltente proviene de la textura del agregado.
La mayoría de las investigaciones de búsqueda probaron nuevos agregados. RAP debe mantener una buena fricción inmobiliaria para asegurarse del original, pero hasta ahora los investigadores no han investigado completamente si lo hace.
¿Cómo estudiamos las propiedades de las heridas?
Nuestro equipo de investigación ha desarrollado un proceso de dos pasos para comprender mejor el rendimiento de seguridad de la RAF. Primero, dibujamos unidades de Rafa. Luego medimos las propiedades de estos agregados de fricción, porque juegan un papel clave en la resiliencia en la acera.
Para extraer los agregados, el equipo usa dos métodos: uno bloquea el material al martillo de exposición; Otro usó un disolvente químico para la disolución de asfalto sin trituración mecánica. Equipo de investigación de la Universidad de Tennessee
Para eliminar el recubrimiento de asfalto negro y exhibir la superficie real de la unidad, utilizamos dos métodos simples. El primero es un método mecánico, donde derribamos un martillo de rap para exhibir la superficie en el interior. El segundo es un proceso químico, donde usamos solvente de asfalto y dejamos agregados para más pruebas.
Una vez que limpiamos los agregados, analizamos su composición química y vemos cómo se refiere a la fricción. Un factor estamos buscando una dureza mineral en el agregado. Los minerales esforzados, como los silicatos, proporcionan una mejor fricción, mientras que solo las texturas continuas en lugar de ser transportadas en el tráfico.
El equipo de investigación de la Universidad de Tennessee utiliza un probador de fricción dinámica para medir la resistencia en la acera. Equipo de investigación de la Universidad de Tennessee
También utilizamos un sistema de medición de imagen agregado que toma imágenes de alta resolución y analiza la forma, el ángulo – nitidez de las partículas agregadas y las texturas superficiales de los agregados. Estas propiedades están directamente relacionadas con la resistencia deslizante.
Comprender las propiedades frictiales RAP, y específicamente, ya que el contenido de sílice afecta la resistencia del control deslizante, ayuda a los ingenieros a determinar si la mezcla rápida es segura para curvas o intersecciones de tiempos. Estas ideas pueden conducir a cuántos departamentos de transporte de rap pueden usar y dónde, sin comprometer la seguridad. Esperamos que nuestra investigación conduzca a soluciones que reducen las emisiones de carbono, preservan los recursos naturales y almacenan caminos con el tiempo.
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