その理由は、”ゴルディロックスゾーン “と呼ぶ人がいるように、うまく表現されているのです。 アスファルト工場から道路に敷設されるまでの間にその圧縮特性を維持するために、アスファルトミックスは熱すぎても冷たすぎてもいけない。 その温度はちょうどよくなければなりません。
「温度は鍵です」と、シンシナティに本拠を置くアスファルトコンサルタントで、そのビジネスで54年の経験を持つジム・シェロックマンは言います。 さらに、各リフトの厚みも重要であると付け加えました。
残念ながら、さまざまな要因がアスファルトの最終的な敷設温度に影響し、その結果、アスファルトが何年ももつかどうかにも影響します。
MAXIMUM MIX TEMPERATURE
アスファルト舗装の寿命で最も熱い時間は、製品が非修飾ホット ミックス アスファルト (HMA)、ポリマー修飾 HMA、または冷却ウォーム ミックス アスファルト (WMA) であろうと、処理プラントで混合されるときです。
これらのアスファルト製品をそれぞれ使用する異なる理由と状況がありますが、それはこの記事の範囲外です。 これらのミックスはすべて、理想的には、舗装中に適切な温度範囲を提供するために、工場で十分に高温で生産されるべきであるということです。 「通常のHMAの場合、これは275°Fから300°Fです」とScherocmanは言います。 「トラックでの輸送中の熱損失を減らす方法として、断熱トラックの荷台や上蓋の防水シートなどがありますが、すべての形態のアスファルト舗装は、工場からペーバーまでの移動中に、5°F ~ 25°F、またはそれ以上の貴重な熱を失います。 工場から舗装現場までの時間を短縮したり、暖かい日に作業したりすることは有効ですが、熱損失は避けられない問題です。
アスファルト工場の温度を上げれば、この問題を解決できるでしょうか。 「と、ナッシュビルを拠点とするアスファルト・コンサルタントで、Huner Consulting のオーナーである Mike Huner 氏は言います。「工場でアスファルト・ミックスを高温にしすぎると、液体アスファルト・バインダーの化学的および物理的特性を変化させて損傷することがあります。 「と、ナッシュビルを拠点とするアスファルトコンサルタントであり、Huner ConsultingのオーナーでもあるMike Hunerは述べています。 これは、それが意図されたほど長くは続かない舗装層になってしまうでしょう」
MINIMUM MIX TEMPERATURE
「ゴルディロックス ゾーン」のもう一方の端は、冷たすぎるアスファルトです。 その理由は、温度が下がると、アスファルト ミックスが硬くなり、圧縮しにくくなるからです。
圧縮は、長持ちする道路を作るための鍵です。 適切な締め固めは、いくつかの方法で道路の性能を向上させます。 わだち掘れに対抗するためのせん断強度を提供します。 空隙を最適化して耐久性を最大化し、疲労を最小限に抑え、舗装を早期に老朽化させる酸化を最小限に抑えます。 また、適切な締め固めは舗装表面の防水にも役立ち、アスファルト混合物中の骨材粒子からバインダーを剥離する原因となる浸透性を最小限に抑えます。 「最適な性能を達成するために、空隙含有率を6%以下にすることが目標です」とScherocmanは言います。
「ダンプカーから降りてきた混合物が冷たすぎると、硬すぎて圧縮が難しくなります」と、オクラホマ州のタトルに拠点を置くアスファルト協会の上級地域技術者、Danny Gierhartは述べています。 「適切な密度に達する前に、ミックスが 180°F から 190°F 以下にまで冷却されると、ミックスは非常に硬くなり、追加の圧縮作業によってミックス内の骨材が実際に破砕されてしまいます」
The Asphalt Institute は、このトピックについて意見を述べました。 「AI のウェブサイトによると、「ミックスは 185°F に冷却される前に配置され、圧縮されなければならないので、最低温度は、周囲条件と同様に、配置されている層の温度に依存します。 「一般に、代理店の仕様には、スクリードの後ろの混合物の最低許容温度、通常は 250°F が明記されています」
AMBIENT TEMPERATURE
熱損失がその作業性に影響を与える高温材料を屋外で作業する場合、寒い日よりも暑い日に舗装することは意味があります(選択肢がある場合)。 その理由は、熱力学に起因します。温度が異なる 2 つの異なる物体を互いに接触させると、高温の表面からの熱が、もう一方の相対的な「低温」に伝わるため、最終的には共通の共有温度になります。 また、冷たい風が吹いていれば、さらに早く熱を失います。
「つまり、周囲の温度は必ずしも大きな問題ではありません」と Scherocman は言います。 「
EXISTING PAVEMENT TEMPERATURE
敷設されるアスファルトの温度と比較して、既存の舗装/路盤の温度も、アスファルトが作業可能である期間に影響を与える役割を果たします。
「既存の舗装の温度は、適切に圧縮される前に、新しいアスファルト リフトを急速に冷却しないように十分に暖かい必要があります」と Gierhart は述べています。 「最低許容表面温度は、リフトの厚さが減少するにつれて、より暖かくなければなりません。 典型的な最低温度は、3 インチ以上のリフトでは 40°F、2 インチより薄いミックスでは 50°F です」
「春には、ベースが冬から冷えていることを忘れないでください」と Scherocman は付け加えます。 「8059>
COMPACTION TEMPERATURES
「アスファルト コンクリート混合物の圧縮の程度は、交通下の舗装の最終性能に影響を与える単一の最も重要な要因です」と、Scherocman は言います。 「これは、順番に、それが敷設され、圧縮されているときに、アスファルトの温度に影響されます」
「アスファルトがあまりにも冷たいときに混合物を圧縮しようとすると、我々はパイクラスト効果と呼ぶもので終わることができます」と Huner は警告します。 「その結果、舗装層は上部が冷たくてもろくなり、中央部は柔らかくて圧縮されていない状態になることがあります。
理想的には、アスファルトのすべての形態は、それぞれのゴルディロックゾーン内にあるときに敷設し、すぐに圧縮されるべきである。 このため、舗装会社にとって、アスファルトの混合/供給プロセスを「ジャストインタイム」にすること、あるいは現実の舗装の現実を考慮してそれにできるだけ近づけることが不可欠なのです。