THE HEAT BALANCE IN THE PROCESS OF COMPACTING OF HOT ASPHALT MINERAL MIXTURES USING STEEL ROLLERS

摘要

Zagęszczanie MMA jest ostatnim etapem w technologii wykonawstwa nawierzchni asfaltowych, w znaczącym stopniu kształtującym ich parametry wytrzymalościowo-fizyczne. Aby proces zagęszczania był efektywny powinien przebiegać w przedziale pewnych temperatur, utrzymujących lepkość lepiszcza asfaltowego w zakresie 5-30 Pa· s. Utrzymanie właściwości fizycznych MMA w stosunkowo krótkim czasie na ściśle określonym poziomie, wymaga uwzględnienia wielu czynników związanych zarówno z rodzajem MMA, jej temperaturą wyjściową, grubością warstwy, jak i charakterystykami maszyny zagęszczającej a nadto warunkami klimatyczno-pogodowymi. Zasadniczym problemem w zoptymalizowaniu całego kompleksu parametrów towarzyszących zagęszczaniu gorących MMA jest określenie bilansu cieplnego przylegających do siebie układów fizycznych w postaci środowiska zewnętrznego (płynu — powietrze i woda), maszyny zagęszczającej oraz dolnej warstwy MMA z jednej strony i warstwy gorącej MMA z drugiej. Przedstawiony w pracy model teoretyczny, zweryfikowany wynikami laboratoryjnymi, pozwala określić wpływ poszczególnych czynników na szybkość wychładzania się MMA stawiając w nowym świetle dotychczasowe poglądy (również wymagania normowe) w odniesieniu do warunków zagęszczania gorących MMA, zwłaszcza za pomocą walców z obręczami stalowymi.%Performing compaction on the AMM is the last stage in the technology of asphalt pavements, creating greatly their physical and strength properties. In order to compact the AMM effectively, it should be performed within a range of temperatures keeping the viscosity of the asphalt binder within 5-30 Pa · s. Keeping the right physical properties of the AMM in a rather short time and on the demanded level, needs taking many factors concerning not only the type of the AMM, its initial temperature, its thickness of the layer, but also the compacting rollers specification as well as the weather and climate conditions. The most important problem to optimize the whole complex of the parameters in the process of compacting the hot AMM is to define a heat balance of the physical systems adhering one another as an outside environment (of the liquid — air and water), of the compacting machine as well as the lower layer of the AMM on the one hand and the hot layer of the AMM on the other one. This theoretical model presented at work, verified with the laboratory results, enables to determine the influence of the particular factors on the cooling speed of the AMM, putting so far views in a new and bright light (also standard requirements), concerning to the conditions of the process of compacting the hot AMM especially using the rollers equipped with steel drums. From the theoretical calculations and their laboratory tests, it can be said, that the damage appearing by using the steel rollers (static and vibratory) have nothing to do with the sporadic technological errors (e.g. using too heavy or too speedy compacting roller), but they are a consequence of the conduction physical laws, convection and heat radiation between the hot AMM and its surroundings under given climate and weather conditions.