
عنوان مقاله :بررسی پدیده هیدروپلانینگ در روسازی را ه و فرودگاه
محل انتشار:نهمین کنگره ملی مهندسی عمران مشهد
تعداد صفحات: 10
نوع فایل : pdf
بررسی پدیده هیدروپلانینگ در روسازی را ه و فرودگاه
عنوان مقاله :بررسی پدیده هیدروپلانینگ در روسازی را ه و فرودگاه
محل انتشار:نهمین کنگره ملی مهندسی عمران مشهد
تعداد صفحات: 10
نوع فایل : pdf
تعداد صفحات : 90 صفحه -
قالب بندی : word
کلیات
تاریخچه روسازی راهها
راهسازان از زمان های قدیم بر لزوم و اهمیت روسازی راهها واقف بودند و بر حسب مورد از انواع روسازیها استفاده می کردند. روسازی راهها در مناطقی که دارای زمینهای سست و آب و هوائی مرطوب بود و برای حمل و نقل کالا و مسافرین از ارابه استفاده می شد بیشتر توسعه یافت. از سروسازیعای قدیمی که هنوز هم آثاری از آنجا بجا مانده میتوان خیابانهای بابل و روسازی راههای رومیان را نام برد. در بابل برای ساختن خیابانها و محافظت آنها در برابر طغیان رودخانه دجله از آجر و ملات قیر معدنی استفاده می کردند. روسازی کف خیابانها و دیوارهای دو طرف آن با آجر و ملات قیر معدنی ساخته می شد و سپس کف خیابان با استفاده از سنگ فرش می گردید. روسازی راههای رومیان از چند لایه تشکیل می شد که از پائین به بالا عبارت بودند از یک لایه 30 سانتی لاشه سنگ و ملات, یک لایه 20 سانتی متری پارع سنگ و قلوه سنگ, یک لایه 25 سانتی متری شن و خرده سنک و ملات و یک لیه 20 سانتی متری شن و ماسه خاکدار. روسازی راههای رومیان که صدها کیلومتر از آن به این روش ساخته شد و قسمتی از آن هنوز هم باقی مانده است, در خندقی که از کندن زمین مسیر راه به عمقی حدود یک متر بدست می آمد ساخته می شد.
در مناطقی نظیر ایران راهها معمولاً بدون روسازی ساخته می شد زیرا آب و هوای این مناطق گرم و خشک بود, آبادی ها از یکدیگر فاصله زیادی داشتند و برای حل و نقل کالا و رفت و آمد مسافرین از چهارپایان استفاده می شد. از روسازی فقط در مواردی که راه از زمینهای سست, نمکزار, آب گیر و یا لجنی عبور میکرد استفاده می شد.
هدف از روسازی
هدف از روسازی راه و یا فرودگاه احداث یک سطح صاف و هموار و در عین حال با ایمنی کافی برای استفاده کنندگان از راه یا فرودگاه است. روسازی باید طوری طرح و ساخته شود که بتواند وزن وسائل نقلیه را تحمل کند و در هر شرایط جوی قابل استفاده باشد. زمین در حالت طبیعی معمولاً مقاومت کافی برای تحمل بارهای وارد از چرخهای وسایل نقیه سنگین نظیر کامیونها و هواپیماها را ندارد و بارگذاری این گونه خاکها موجب شکست برشی خاک و بوجود آمدن تغییر شکل های بیش از اندازه در آن می شود.
برای جلوگی از شکست برشی خاک و بوجود آمدن تغییر شکلهای دائم بیش از اندازه در آن, باید از شدت تنشهای فشاری قائم بر روی خاک کاسته شود. این عمل با قرار دادن لایه ای از مصلح مرغوب و با مقاومت زیاد بر روی خاک انجام می شود. جنس و ضخامت ین لایه که به روسازی موسوم است باید طوری باشد که ضمن آنکه میتواند شدت تنشهای فشاری قائم را بمیزان قابل تحمل خاک بستر روسازی کاهش دهد, خود نیز قادر به تحمل بارهای وارد به آن باشد.
لایه های روسازی
روسازی ها معمولاٌ از چندین لایه تشکیل میشوند. تعداد, ضخامت و جنس این لایه ها تابعی از مقاومت خاک و بستر روسازی, خصوصیات آمد و شد وسائل نقیه, شرایط جوی منطقه, مصالح موجود در محل و شرایط اقتصادی است. روسازی راههای با آمد و شد زیاد و فرودگاهها معمولاٌ از سه لایه متمایز رویه, اساس و زیر اساس که بر روی لایه متارکم شده خاک بستر روسازی قرار می گیرند تشکیل می شود.
لایه متراکم شده خاک بستر
لایه متراکم شده خاک بستر روسازی, لایه است ز اک زمین طبیعی که از مواد آلی و مواد مضره پاک شده و کوبیده شده باشد. در خاکریزها این لایه آخرین لایه خاکی است که ریخته شده و کوبیده می شود. در برش ها, این لایه, لایه کوبیده شده و آماده شده خاک زمین طیعی است.
لایه زیراساس
لایه زیراساس لایه ای است از مصالح نسبتاً مرغوب که بین لایه اساس و خاک بستر روسازی قرار می گیرد. لایه زیر اساس در راههائی که آمد و شد وسائل نقیه در آنها زیاد بوده و یا مقاومت خاک بستر روسازی کم است بکار می رود. لایه زیراساس معمولاً از مصالح سنگ شکسته و یا شن و ماسه ساخته می شود.
لایه اساس
لایه اساس لایه ای است از مصالح مرغوب که بین لایه های رویه و زیر اساس یا بین لایه رویه و خاک بستر روسازی قرار م گیرد. لایه اساس از مصالح مرغوب نظیر سنگ شکسته, شن و ماسه شکسته, صلح تثبیت شده با قیر, آهک و سیمان ساخته می شود. لایه اساس در راههائی که آمد و شد وسائل نقلیه در آنها زیاد بوده و یا مقاومت خاک و بستر روسازی کم است از بتن آسفالتی کم قیر(اساس قیری) ساخته می شود.
راههای بتن آسفالتی
تعریف خرابیها و منحنیها ومنحنیهای ضریب کاهندگی
الف-1)یک سیستم مدیریت روسازی (PMS) روش سیستماتیک و منسجم را برای انتخاب ضروریات ترسیم و نگهداری و تعیین اولویتها و زمان بهینه برای تعمییرات از طریق پیش بینی وضعیت روسازی در آینده در اختیار میگذارد. در صورتیکه ترمیم و نگهداری در مراحل نخستین اضمحلال و قبل از زوال ناگهانی وضعیت روسازی انجام شود، بیش از 50% از هزینههای تعمیرات صرفه جویی خواهد شد.علاوه بر این به منظور پایین آوردن هزینهها از بستن راه به مدت طولانی برروی رفت و آمد وسایل نقلیه وایجاد مسیرهای انحرافی جلوگیری بعمل خواهد آمد. الف-1-2) روشهای انتخاب گزینههای ترمیم و نگهداری 1- روش مبتنی بر تجربیات قبلی (Ad Hoc): این روش آشکارا به کاربرد عادتمند محدودی گزینهی از پیش انتخاب شده منجر خواهد شد.یکی از معایب عمدهی این روش آن است که امکان انتخاب نشدن بهترین یا اقتصادی ترین گزینه همواره وجود دارد. 2- روش انتخاب بر مبنای وضعیت کنونی: ابتدا روسازی با استفاده از شاخصهای گوناگون وضعیت که در برگیرندهی، افت و خیز، ناهمواری و لغزندگی هستند، ارزیابی میشود. آنگاه براساس تحلیل این شاخصها یک گزینه برای اصلاح وضعیت انتخاب میگردد و این در حالی است که هیچگونه مقایسهای از نظر هزینه های چرخهی عمر بین گزینهها انجام نمیگیرد. یکی از مزایای عمدهی این روش آن است که گزینهی پیشنهادی کمبودهای شناسایی شده را برطرف خواهد کرد. عیب این روش در آن است که گزینهی انتخاب شده ممکن است الزاماً اقتصادی ترین گزینه نباشد. 3- روش انتخاب بر مبنای هزینههای چرخهی عمر: این فرایند انتخاب اقتصادی ترین استراتژی ترمیم و نگهداری را که بر اساس هزینههای چرخهی عمر تعیین میشود تضمین مینماید. تحلیل هزینههای چرخهی عمر میبایست هزینههای نگهداری آتی مربوط به هریک از گزینهها را در برگیرد. به این ترتیب نه تنها بهترین گزینهی ترمیم و نگهداری انتخاب خواهد شد بلکه بهترین زمان اجرای آن نیز تعیین میگردد.
الف-2) مدیریت روسازی بعنوان یک سیستم مدیریت مهندسی:
یک سیستم مدیریت مهندسی (EMS) عبارت است از مجموعهای از ابزارهای مهندسی است که به منظور بررسی وضعیت و پیش بینی آن و تدوین برنامههای کاری با هدف بهینه سازی مخارج بکار گرفته می شوند. در سیستم های مدیریت مهندسی به منظور تعیین زمان و مکان و چگونگی نگهداری تسهیلات به بهترین وجه، از تکنولوژی مهندسی استفاده میشود.این سیستمها اهرمهای لازم را برای حفظ سرمایه گذاری های زیر بنایی در اختیار قرار میدهند. یک سیستم مهندسی با یک سیستم مدیریت نگهداری (MMS) که اساساً یک سیستم مدیریت اطلاعات یا انبار داری است تفاوتهای زیادی دارد. سازمانها میتوانند کلیهی سیستمهای مدیریت مهندسی و مدیریت نگهداری موجود را در یکدیگر ادغام کنند. هدف از این یکپارچه سازی پیوند اطلاعاتی است که بوسیله سیستم های جدا از هم تولید میشوند. این کار به منظور بهینه کردن برنامه ریزی و مدیریت صورت میگیرد. بعنوان مثال کندهکاری روسازی برای انجام تعمیرات در تأسیسات زیر زمینی خدمات شهری بلافاصله پس از اجرای روکشکاری بسیار پرهزینه است. این هزینهها را میتوان با یکپارچه کردن سیستمهای مدیریت به حداقل رساند.
الف-3) فرایند مدیریت روسازی:
1- تعریف شبکه روسازی راه
2- اندازهگیری وضعیت روسازی
3- پیشبینی وضعیت روسازی
4- مدیریت در سطح شبکه
5- مدیریت در سطح پروژه
اولین عملکرد در این فرایند تعریف شبکهی (شبکههای) روسازیها است که میبایست مدیریت شود و تقسیم هر شبکه به قطعاتی که قابل مدیریت هستند. این کار تنها یک بار صورت میگیرد، لیکن مابقی کار به صورت دورهای تکرار میشود. نحوهی اندازهگیری وضعیت و پیشبینی آن بستگی به آن دارد که آیا مدیریت در سطح پروژه صورت میگیرد و یا در سطح شبکه.
اجرای پروژه
بهترین گزینهی ترمیم و نگهداری برای هر پروژه
مدیریت در سطح شبکه،سناریوهای بودجهای
الف-4) مقایسه مدیریت در سطح شبکه:
به انتخاب بهترین گزینهی ترسیم و نگهداری برای هر پروژه ((مدیریت در سطح پروژه)) اطلاق میشود. در اینجا ابتدا برای هر پروژه یک ارزیابی و بررسی تفضیلی صورت میگیرد و آنگاه عملیترین گزینه انتخاب میشود.
به فرایندی که در آن نیازهای کل شبکه مد نظر قرار داشته باشد، مدیریت در سطح شبکه اطلاق میشود.
بطور کلی مدیریت در سطح شبکه، بودجهی کوتاه مدت مورد نیاز سازمان ذیربط، وضعیت کل شبکه در حال و آینده و اولویتبندی پروژههای احتمالی را مورد بررسی قرار میدهد، و این درجایی است که هدف اولیه برای مدیریت در سطح پروژه، انتخاب بهترین و کم هزینهترین گزینهی انتخابی در چارچوب محدودیتهای مدیریت موجود است.
ب-1) تعریف شبکه روسازی راه:
اولین گام به منظور استقرار یک سیستم مدیریت روسازی (PMS) شناسایی و تعریف شبکه است. یک مدیر روسازی میتواند مسئولیت راهها، محوطههای پارکینگ، محوطههای پروازی و سایر تسهیلات مربوطه به وسایل اعم از رویهدار و بدون رویه را برعهده میگیرد. او ابتدا باید در مورد اینکه کدامیک از این تسهیلات میتواند بعنوان یک شبکه مستقل در نظر گرفته شود تصمیمگیری کند. یک شبکه مستقل معمولاً در محیط کامپیوتری یک سیستم مدیریت روسازی در یک بانک اطلاعاتی واحد ذخیره میشود.
پس از آنکه شبکه(ها) مشخص گردیدند آنها را به شاخه(ها) و قطعه(ها) تقسیم میکنند. یک شاخه به قسمتی از یک شبکه اطلاق میشود که به سهولت قابل شناسایی باشد نظیر یک خیابان یا باند پرواز معین. یک شاخه را به یک یا چند قطعه یکنواخت تر تقسیم میکنند تا مدیریت قادر باشد وظایف خود را در سطح شبکه و پروژه بانجام برساند. قطعات را میتوان بر اساس موقعیت جغرافیایی آنها در داخل شبکه یا بر اساس هر عامل دیگری که سازمان مناسب تشخیص بدهد طبقهبندی نمود.
جمع آوری اولیهی دادهها برای هر قطعه روسازی ممکن است بسته به سطح تکامل سیستم مدیریت روسازی زمان زیادی را به خود اختصاص دهد. از این رو هرگونه اشتباه یا سوء تشخیص در تقسیم شبکه که پس از جمع آوری دادهها معلوم شود، به قیمت گرانی تمام خواهد شد.
ب-2) تعریف شاخه:
یک شاخه بخشی از یک شبکه روسازی است که بسادگی قابل شناسایی بوده و دارای عملکرد مشخصی میباشد. برای مثال یک محوطهی پارکینگ معین، هر کدام شاخهای مستقل از یک شبکه روسازی هستند. آسانترین راه برای شناسایی شاخههای تشکیل دهندهی یک شبکه روسازی، استفاده از سیستم نامگذاری موجود در نقشههای سازمان است.
در سیستم PAVER هر شاخه را به دو صورت مشخص میکنند:
1- بوسیلهی یک نام توصیفی الفبایی- رقمی که به آن ((نام شاخه)) اطلاق میشود.
2- بوسیلهییک کد الفبایی- رقمی که به آن ((شماره ی شاخه)) اطلاق میشود.
برای نامگذاری شاخهها معمولاً از نام خیابانهای موجود استفاده میشود.شماره شاخه یک کد واحد است که به ذخیره سازی و بازخوانی دادهها کمک میکند. در انتخاب کد توصیه میشود که کدهای موجود در سازمان مورد بررسی قرار گیرند تا از سازگاری آنها اطمینان حاصل شود. همچنین در برخی گذارشات ممکن است تنها شماره شاخه قید شده و از آوردن نام شاخه صرف نظر شده باشد. به همین دلیل خلاصه کردن نام شاخه بصورت شماره شاخه، خواندن گذارشات را آسانتر میکند. برای مثال میتوان نام شاخهی "Green Street" از شمارهی شاخه "GREEN"استفاده کرد. بهمین ترتیب بجای نام شاخهی "باند پرواز 30-12" شماره شاخهی "R1230" تعلق می گیرد.
ب-3) تعریف قطعه:
از آنجائیکه یک شاخه نوعاً به یک واحد بزرگ در شبکهی روسازی اطلاق میشود، در سرتاسر طول یا سطح خود الزاماً دارای ویژگیهای یکسانی نخواهد بود. به همین دلیل برای مقاصد مدیریت، شاخهها را به اجزاء کوچکتری تحت عنوان قطعه تقسیم میکنند. یک قطعه کوچک ترین واحد مدیریتی از لحاظ انتخاب و کاربرد عملیات ترمیم و نگهداری است. عواملی را که باید به هنگام تقسیم یک شاخه به قطعات مدنظر قرار دهیم عبارتند از: سازهی روسازی، ترافیک، تاریخچهی ساخت، رتبهی(طبقه بندی عملکردی) روسازی، تأسیسات زهکشی و شانه بندی و وضعیت روسازی.
شامل 76 صفحه فایل word قابل ویرایش
در مدیریت و نگهداری روسازی را کیفیت روسازی از نظر میزان خرابی ها و رضایت رانندگان را باید بتوان این پارامتر را بصورت شاخص کمی بیان کرد. عواملی که معمولاً در ارزیابی روسازی بعنوان معیار برگزیده می شود از قرار زیر است:
- ناهمواری راه
-اصطکاک روسازی با لاستیک وسیله نقلیه
-کافی بون ظرفیت باربری روسازی
- خرابی های موجود در روسازی
در سیستم مدیریت نگهداری روسازی برای بیان کیفیت روسازی در یک قالب از یک روش ارزیابی استفاده می شوند بدین صورت که یک سری پارامترهای مشخص بعنوان معیار های سنجش در کیفیت روسازی( مثلاً میزان ترک و یا ناهمواری سطح روسازی تعیین می شوند. سپس مدتی برای ترکیب این پارامتر ها و بدست آوردن یک و یا چند شاخص کمی ارائه می شود.
هرچه تعداد پارامتر های دخیل در تخمین شاخص بیشتر شود این شاخص یا حساسیت بیشتری می تواند کیفیت روسازی را بیان کند. از سوی دیگر تعداد زیادی پارامتر مستلزم مدت زمان بیشتر در زمان ارزیابی بوده که خود باعث کاهش کارآیی سیستم می شود. بنابراین همیشه و در همه روش های ارزیابی این تقابل مشاهده می شود. با رواج سیستم های کامپیوتری و بالارفتن میزان ذخیره در پردازش در بعضی موارد، خودکارشدن عملیات ارزیابی و برداشت اطلاعات روند تکامل روشهای ارزیابی به سمت روش های دقیقتر و داخل کردن پارامتر های بیشتر در مقابل مدل ها گرایش پیدا کرده است.در ادامه چند روش ارزیابی و چگونگی بدست آوردن شاخص مرکب کیفیت روسازی بیان می شود.
1- روش PSI
بعد از آزمایش بزرگ AASMO در ایالات متحده امریکا شاخصPSI بعنوان شاخص عملکرد روسازی معرفی شده آرایش بزرگAASMO بمنظور ارزیابی بدین صورت عملی شد که یکسری ارزیاب با وسیله نقلیه در طول یک قطعه از روسازی را طی می کردند، سپس دو کارشناس نظر خود را در مورد کیفیت روسازی آن قطعه در یک نرم افزار مانند شکل(2-1) اعلام می کرد. این فرم شامل مشخصات قطعه روسازی ناتمام ارزیابی، تاریخ، ساعت، اتومبیل ارزیاب و نظر ارزیاب در مورد وسایل است. ارزیابی کیفیت روسازی را بصورت عدد از صفر( خیلی ضعیف) تا 5( خیلی خوب) روی این فرم مشخص می نمود. ضمناً در مورد قابل قبول بودن روسازی به یکی از سه گزینه، بله، خیر، نامشص پاسخ می داد. بعد از ارزیابی تمام قطعات تست بررسی و تحلیل اطلاعات فرم های ارزیابی برای هر قطعه در آزمایش AASMO شاخص PSR بدست آمد. شاخص PSR میانگین نمره هایی بود که ارزیاب ها به هر قطعه می دادند. در ادامه آزمایش AASMO برای ارائه رابطه ای بعنوان بسط آن شاخصPSR را تخمین زد. از پارامترهای
( میانگین واریانس شیب در طول مسیر) برای ناهموارهای سطح را،
( میانگین یا گردی شیار چرخ چپ و راست) برای پروفیل عرضی به( ترک)، P ( وصله) برای خرابیهای سطح استفاده شده در همان قطعاتی که ارزیاب توسط ارزیابی ها انجام شده در شیب در فواصل 1 فوت( 30 سانتیمتتر به وسیله دستگه نیمرخ سنج در مسیر هر چرخ جداگانه ارزیابی شده سپس برای هر دسته از اعداد واریانس شیب محاسبه و میانگین دو واریانسبه بعنوان
بکار گرفته می شود.
Cracking :c ( ترک )
Patching :p ( وصله )
نیمه رخ سنجprofile meter
که در آن: شیب در مسیر چرخ چپ و راست در نقطه i
میانگین شیب در مسیر چرخ چپ و راست
واریانس شیب در مسیر چرخ ها
روش PCI Structural Cuplings
Surface operational condition
روش PCI توسط گروه مهندسین آمریکا بعنوان یک شاخص مرکب برای ارزیابی روسازی ازنظر کیفیت سازه ای عملکردی دردهه 1970 تهیه و پشنهاد شده است و تاکنون چندین بار بازنگری و تکمیل شده است در سال 1994 انجمن ASTM [ASTM SH] روش PCI را بعنوان روش استاندارد ارزیابی روسازی برای روسازی باند فرودگاه ها در سال 1999 این روش را بعنوان روش استاندارد ارزیابی [D 6433-99] برای سازه های آسفالتی م عرفی کرده است.
در ارزیابی روسازی آسفالتی به روش PCI نوع خرابی مورد ارزیابی قرار می گیرد. برای برداشت خرابی ها به مرجع(Shahin 94 ) مراجعه شود.
در ارزیابی مربوط نمونه پس از تغییر نوع، شدت، و گستردگی خرابیهای موجود در فرم مربوط شکل(2-1) تکمیل می شود. در بالا فرم مشخصات واحده مساحت و تاریخ ثبت می شود سپس د رستون شدت خرابی به ترتیب شماره کد خرابی و شدت آن یادداشت م یشود( ندزه گیری شدت برابر H . High, M . Medium, L .Low در ردیف جلوی هر خرابی مقادیر گستردگی اندازه گیری ثبت می شود. جمع هر ردیف در ستون کل(Total ) نوشته می شود. از تقسیم عدد ستون کل بر مساحت واحد مقدار تراکم(pensity ) خرابی بدست می آید. بعد از محاسبه تراکم ستون کاهنده(Pedut voluey) نوشته می شود. از تقسیم عدد ستون کل بر مساحت واحد مقدار تراکم(pensity ) خرابی بدست می آید. بعد از محاسبه تراکم ستون ظهر کاهنده(Peductvoluey ) از روی نمودار مربوط به خرابی مانند شکل(2-3) بدست می آید، بزرگی اعداد کاهنده بیانگر تأثیر خرابی در کاهش خدمت دهی روسازی است.
بعداز بدست آوردن اعداد کاهنده شاخص PCI طبق الگوریتم مشخصی که باختصار توضیح داده خواهد شد محاسبه میشود:
الگوریتم محاسبه PCI
در الگوریتم محاسبه PCI عددmبه دست آید. عددm بزرگترین عدد کاهنده (High hestoeduct value)MDV باشد. عبارت دیگر تأثیر خرابی ها بدست می آید و بدین صورت عمل می کند که هرچه HDV بزرگتر باشد خرابی های کوچکتر کمتردر محاسبه PCI دلالت داده می شود. بنابراین باعث تبدیل شاخص PCI در روسازی های دارای یک نوع خرابی غالب می شود و مقدار m از رابطه زیر به دست می آید:
M : تعداد اعداد کاهنده
HDV : بزرگترین عدد کاهنده در واحد نمونه
روش ارزیابی SHRD
در سال 1987 برنامه تحقیقات استراتژیک بزرگراه ها(SHRD ) بزرگترین و جامع ترین آزمایش عملکرد روسازی را به نام برنامه LTPP بنا نهاد. در طول دوره 20 ساله این برنامه اداره هایی را درایالات متحده امریکا و 15 کشور دیگر جهان اقدام به جمع آوری اطلاعات در مورد شرایط روسازی، آب وهوا ، حجم ترافیک، و بارگذاری در بیش از 1000 قطعه منتخب روسازی کردند که جمع آوری اطلاعات کماکان ادامه دارد.
طبق این راهنما خرابی های روسازی آسفالتی به 5 دسته کلی تقسیم میشوند
1- ترک 2- فاصله 3- اعوجاج سطح روسازی(Surface Deformation ) 4- معایب سطح روسازی(Surface Defects ) 5- خرابی های متفرقه(Miscellaneous Distresses ).
مؤسسات مختلف روشهای گوناگون برای محاسبه شاخص وضعیت براساس ارزیابی به روش SHRP پیشنهاد شده است یکی از این موسسات دپارتمان حمل ونقل ایالت ارگان است. در این روش برای بدست آوردن شاخص، ابتدا بازای هر خرابی و شدت خرابی یک شاخص محاسبه میشود سپس این شاخص در چند مرحله با هم ترکیب می شوند و شاخص وضعیت روسازی بدست می آید. شاخص های فرعی در این روش اعداد بدون بعد هستند و به صورت ضرایب کاهنده، عمل می کنند هر شاخص فرعی برحسب نوع، شدت، و مقدار خرابی در قالب توانی محاسبه میشود.
مقدار موجود خرابی با شدت S شاخص فرعی مربوط به خرابی X با شدت S
بیشترین مقدار ممکن خرابی X با شدت S طبق تجربه و آمار
A.B مقادیر ثابت که درجه اهمیت وحساسیت شاخص نسبت به مقدار موجو خرابی را مشخص می کند.
ضریب A یک عدد بین 0و 1 است و درجه اهمیت نسبی خرابی را نسبت به دیگر خرابی ها شدت ها مشخص می کند عدد بزرگتر نشاندهنده اهمیت نسبی بیشتر است و ثابت B بصورت توان اثر می کند و درجه انحنای معادله را مشخص می کند. B نیز یک عدد بین 0 و1 است که اگربرابر 1 فرض می شود معادله به شکل خط در می آید و در نتیجه شاخص محاسبه شده رابطه خطی مستقیم یا مقدار خرابی اندازه گیری پیدا خواهد کرد. هرچه B کوچکتر شود معادله حالت غیرخطی بیشتری پیدا می کند و دو مقادیر کم خرابی باعث کاهش بیشتر شاخص می شود و در واقع تعیین کننده حساسیت شاخص به مقدار خرابی است. بعد از بدست آوردن شاخص ها برای هر خرابی، هرشدت شاخص های مربوط به شدت های مختلف یکنوع خرابی بصورت فرضی میانگین گیری می شود تا شخص مربوط به هر خرابی محاسبه شود.
درمرحله آخر شاخص خرابی های بصورت ضریبی با هم ترکیب می شوند:
جدول (2-3) ضرایب و توان ها و مقادیر حداکثر در خرابی را نشان می دهد.
1- مدل بدون یابی خطی
2- مدل برازش
3- مدل های مسیر دور چرخ
مدلهای تخمین وضعیت روسازی 3- مدل تجربی – مکانیستیک
4- مدل تغییر ناهمواری
4- مدل غیرجمله ای جبری با شرایط محدودشده
5- منحنی S شکل
6- استفاده از شبکه های عصبی برای پیش بینی وضعیت روسازی
مدل تخمین ناهمواری
یکی از قدیمی ترین و معروف ترین مدل های تخمین مکانیستیک- تجربی مدل تخمین ناهمواری سطح روسازی است که در سال 1982 توسط Queriez پیشنهاد شده است.
:Ql ناهمواری در کیلومتر
:AGE سن روسازی برحسب سال
:ST متغیر مجازی نوع روسازی(0در سازة اصلی، 1 در سازة روکش شده)
:RH تأمین وضعیت متغیر(0= عملیات معمولی 1= روسازی روکش شده)
:SEN انرژی کرنش زیرلایه بتنی آسفالت
:N ترافیک عبوری برحسب ESML است.
ا ز دیگر
:CRدرصدی از سطح روسازی که ترک خورده
MST : تنش کششی افقی زیرلایه بتن آسفالتی برحسب این مدل مصالح الاستایک خطی برای روسازی آزمایش شده است. تغییرمکان سطح روسازی تنش کششی افقی، کرنش و انرژی کرنشی در زیر لایه بتن آسفالتی و تنش کرنشی فشاری عمودی روی سطح خاک بسته محاسبه شده است.
فصل سوم : خرابی های روسازی آسفالت
3-1 مقدمه 7-
روسازی راهها اعم از راههای خاکی، راههای باروسازی سخت( بتونی) و انعطاف پذیر( آسفالتی) به مرور زمان در برابر ترافیک و عوامل جوی( برف و باران و آفتاب) قرار گرفته و دچار فرسودگی می شود. میزان فرسودگی عمدتاً به موارد زیر بستگی دارد:
- نوع روسازی
روسازی های مصب کمترین تأثیر پذیری و روسازی های خاکی بیشترین تأثیر را در برابر ترافیک و عوامل جوی دارند.
- حجم و شدت ترافیک
تعداد و سایط نقلیه عبوری و متوسط بار محوری آنها در ایجاد گسترش خرابی ها نقش دارند.
- نوع وشدت عوامل جوی
تأثیر عوامل جوی برحسب شرایط جغرافیای منطقه ای که راه در آن احداث گردیده است تفاوت دارد برای مثال در مناطق سردسیر که در جه حرارت محیط در زمستان پائین است باید در انتظار بروز ترک در جاده و در مناطق گرمسر که تابستان های گرم و طولانی دارند باید منتظر تغییر شکل ها و موجی شدن سطح جاده باشیم.
- طراحی اولیه
انتخاب صحیح مصالح و طراحی دقیق روسازی از موارد عمده پیشگیری ازخرابیها می باشد برای مثال چنانچه در منطقه ای سردسیر روسازی آسفالتی با دانه بندی توپر و قیری با روانی متوسط تا کم انتخاب شده باشد در زمستان سختی آسفالت بیش از حد زیاد شده و عدم انعطاف پذیری آن موجب ترک خوردن روسازی در اثر اعمال ترافیک خواهد شد.
- کنترل کیفیت اجرا
اعمال کنترل های دقیق در مراحل اجرای روسازی کمک بزرگی در ددیرتر بروز کردن خرابیها و به عبارت دیگر طولانی شدن عمر روسازی خواهد بود برای مثال چنانچه قیر آسفالت قبل از مصرف بیش از حد حرارت داده شود و یا زمان اختلاط در هنگام تهیه مخلوط آسفالتی افزایش یابد تغییرات اساسی در اجزاء آسفالت بوجود خواهد آمد این تغییرات شامل کاهش خواص فیزیکی نظیر چسبندگی و در نتیجه کاهش مقاومت و دوام رویه آسفالتی در برابر عوامل جوی و ترافیک می باشد.
3-2- انواع خرابیها(7) و(3)
با اینکه موارد خرابی روسازیهای آسفالتی متعدد است اما می توان خرابیهای عمده را در چند گروه دسته بندی نمود:
3-2-1 ترک ها
ترکهای رویه های آسفالتی عمدتاً به صورت مختلف نظیر ترکهای عرضی، طولی، پوست سوسماری، موزائیکی،(سناری یا برشی) انعکاسی و لغزشی نمایان میشوند علت عمده ترک های عرضی، طولی، پوست اری و موزائیکی را در دو عامل می توان خلاصه نمود:
- تغییرات شدید دما و شدت بارگذاری
- اکسیدشدن قیر و فرسودگی آن به مرور زمان
سایر عوامل ایجاد ترک ها به شرح زیر است:
- ترکهای لبه ای
شسته شدن شانه راه و نشست آن موجب خالی شدن کناره راه شده و عبور ترافیک باعث شکستن و ترک خوردن آن می شود.
-ترک های انعکاسی
چنانچه لایه های زیرین دچار ترک خوردگی شده باشند بر اثر تکرار، این ترک ها به سمت بالا منعکس شده و در رویه ها نمایان می شوند.
- ترکهای لغزشی
چنانچه قبل از اجاری قشر رویه تک کت اجرا نشده و یا سطح جاده کثیف باشد پس از اجرای رویه در اثر ترمز و سایط نقلیه سنگین، قشر رویه مقداری روی قشر زیرین می لغزد وترک ایجاد می شود این ترکها که لغزشی نامیده می شود بعلت عدم چسبندگی دو قشر به یکدیگر حاصل می شوند.
3-2-2 تغییر شکل ها
تغییر شکل رویه های آسفالتی بصورت های نظیر موجی شدن، شیارافتادگی و نشست موضعی نمایان می شود که ذیلاً بطور مختصر تشریح می گردند.
- موجی شدن
چنانچه از یک طرف لایه های زیرین روسازی سست بوده و یا ضخامت لایه های آسفالتی زیاد باشد واز طرف دیگر درجه حرارت محیط نیز بالا باشد در محل شیب ها و یامکان هایی نظیر ایستگاههای اتوبوس براثر ترمز وسایط نقلیه روسازی دچارموجی شدن می گردد.
- شیار افتادگی
چنانچه لایه روسازی تراکم لازم را نداشته باشند، و یا مخلوط آسفالت نامناسب انتخاب شده و مقاومت کافی نداشته باشد، معمولاً در خط کناری جاده که محل عبور کامیون ها است گودی مسیر چرخ ها بصورت شیار طولی در جاده نمایان خواهد شد این پدیده« شیارافتادگی» نامیده میشود.
- نشست موضعی
در برخی موارد در قسمت هایی از راه گودی هایی به ابعداد مختلف که عمق آنها ممکن است 20 سانتیمتر و یا بیشتر برسد)
در سطح راه ظهور می نماید که هنگام بارندگی محل تجمع آب می شوند این فرونشینی یا بعلت نشست موضع لایه های زیرین راه است که بر اثر عدم ترام یکنواخت،و یا نفوذ آب به بعضی از قسمت ها حاصل می شود.
3-2-3 شن زدگی
شن زدگی که بصورت کنده شن سنگندانه ها از سطح جاده و ایجاد چاله در آن نمایان می شود بعلت تقلیل چسبندگی قیر به مصالح رخ می دهد. این خرابی را می توان به دو صورت زیر تعریف کرد.
-جداشدگی مصالح
این پدیده که بصورت جداشدن سنگ ها( ابتدا بصورت مجزا و سپس گروهی) از سطح جاده بروز می کند تحلیل متفاوتی می تواند داشته باشد. این علل شامل اجرای آسفالت در هوای سرد عدم تراکم کافی مخلوط، کاربرد مصالح کثیف یا مرطوب، کافی نبودن مقدار قیر یا سوخته شدن آن هنگام تهیه آسفالت میتواند باشد.
در صورتی که کلیه موار فوق بصورت دقیق کنترل شده باشد علت خرابی را باید در زهکشی جاده جستجو کرد. در اثرعبور ممتد آب و یا ایستادن آن د رمحل خاصی از رویه آسفالتی چسبندگی قیر به مصالح کاهش یافته وکم کم قیر از سطح مصالح جدا می شود.
- ایجاد چاله
بدنبال پدیده فوق و کنده شدن سنگدانه ها از سطح راه حل آنها خالی شده و مکان تجمع آب میشود فشار هیدرولیکی ناشی از عبور چرخ و سایل نقلیه، باعث سست نمودن انحارف محل خالی و ایجاد چاله می شود. در صورت عدم توجه ابعاد چاله گسترده تر شده و بر اثر نفوذ آب لایه های زیرین نیز سست شده و دچار نشست خواهد شد.
4-3-2 سایر خرابی ها
موارد دیگری از خرابی در روسازی آسفالتی نیز رخ می دهد که شاید نتوان آنها را در دسته بندی فوق گنجاند لذا در زیر مهمترین این خرابی ها ذکر شده است.
- قیرزدگی
چنانچه درصد قیر مخلوط آسفالت زیاد نبوده و یا فضای خالی کمتر از حد نصاب در آن پیش بینی شده باشد بر اثر تراکم ناشی از حرکت وسایل نقلیه در فصل تابستان تراکم مخلوط افزایش یافته و درصد فضای خالی به صفر کاهش می یابد در این شراط قیر اضافی به سمت رویه راه جاری می شود و سطح جاده به شدت لغزنده می گردد این پدیده بنام( قیرزدگی) معروف است.
-صیقلی شن مصالح
برخی از مصالح در اثر عبور ترافیک بسرعت سائیده شده و صیقلی می شود با تخت شدن مصالح وتماس لاستیک چرخ با قیر و جود این مصالح ضریب اصطکاک جاده کاهش یافته و موجب لغزنده شدن سطح آن در هنگام بارندگی می گردد.
- تورم
برخلاف خرابی ناشی از نشست موضعی در برخی موار در اثر نفوذ آب به بستر راه از یک طرف و حساس بودن خاک بستر در برابر تورم و یخبندان از طرف دیگر، قسمتی از راه متورم می شود. این خرابی( تورم جاده) نامیده می شود.
در فصول آتی در مورد نحوة ترمیم خرابی های مندرج در این بخش و استراتژی های مخلتف مرمت روسازی در برابر خرابیهای مختلف بحث میگردد.
5-4- منافع حاصل از مرمت روسازی(11)
تعیین منافع و مزایای حاصل از بهسازی و روسازی برای هر سیستم مدیریت روسازی جامع در سطح شبکه لازم و ضروری است سود مرمت بعنوان معیار مؤثربودن گزینه های مرمت برای قطعات مختلف روسازی در یک شبکه بکار می رود تعیین شود انتخاب قطعات و گزینه های مرمتی را که استفاده از منابع مالی را بهینه میکند امکان پذیر می سازد. به این دلیل تابع سود تأثیر زیادی در انتخاب نوع وزمان مرمت در سطح شبکه وارد م سازد قبل از مرمت روسازی بستگی به هدف روسازی موجود دارد وزارت راه و ترابری در مفهوم عام، مسئول مراقبت از روسازی جهت سفر مر دم بطور ایمن و کارآمد می باشد شرایط خوب روساز نیز در مجموع به معنی کاهش هزینه های مراقبت و نگهداری است. عمده ترین سود حاصل از مرمت روسازی که بعنوان وضعیت روسازی قابل تشخیص است برای استفاده کننده به معنی کاهش در هزینه استفاده از وسیله نقلیه، مسدودکردن راهها، تأخیر و کاهش پتانسیل تصادف می باشد هزینه استفاده کنندگان حدود 80 درصد مجموع هزینه حمل ونقل می باشد بنابراین نگرانی اصلی در سفر های عمومی مردم ایمنی کافی، کاهش انسداد خطوط راهها،و کیفیت خوب سواری می باشد.
در حالیکه برای ادارات ذیربط، مراقبت های درازمدت و هزینه های مرمت روسازی از اهمیت خاصی برخودار است برخی از فعالیت های مرمتی برای حداقل کردن هزینه های ادارات راهداری، زمان بسته بودن راهها را افزایش می دهد که باعث افزایش هزینه های استفاده کنندگان می گردد برخی دیگر از فعالیتها ممکن است باعث کاهش هزینه های کوتاه مدت ادارت راهداری و افزایش هزینه های استفاده کنندگان و بهسازی درازمدت آنها گردد پس مفهوم سود برای مدیریت شبکه روسازی راهها بسیار مهم می باشد.
ارزیابی روسازی و عملکرد آن
ناهمواری
ناهمواری گاهی به صورت« راحتی رانندگی» تعریف می شود و عبارت است از میزان ناهمواری طولی در یک راه ، ناهمواری عامل بزرگی در تغییرات هزینه عملکردی خودرو است. بیشترین تأثیر را برروی هزینه کاربر راه دارد. ناهمواری معمولاً برحسب« مزیت ناهمواری بین المللی» یا«IRI »بیان می شود و معمولاً با وسایل مکانیکی اندازه گیری میشود.
نقایص را با استفاده از ارزیابی های وضعیت اندازه گیری می شود برای انجام این اندازه گیریها رو شهای متفاوتی بکار می رود. این روشها در دامنه هایی تغییر می کند که عبارت است از با سرعت بالا تا با سرعت پائین، مکانیکی تادستی، مخرب تا غیرمخرب، برای بدست آوردن به نقایص و آسیب ها باید به موارد زیر توجه کنیم.
ناهمواری روسازی
قابلیت خدمت دهی روسازی تابعی از ناهمواری های آن است عواملی اصلی مؤثر در ناهمواری عبارتند از: پروفیل سطحی راه، مشخصات وسایل نقلیه، و بازتاب سرعت و شتاب استفاده کنندگان، از نظیر پروفیل سطح راه، ناهمواری ها، به سه جزء تقسیم می شوند:
1) ناهمواریهای طولی 2) ناهمواریهای عرضی 3) تغییر افقی امتدداد روسازی
مهمترین و مؤثرترین ناهمواری در ایمنی و راحتی استفاده کنندگان ناهمواریهای طولی هستند. پس از آنها ناهمواری های عرض، سپس تغییرات امتداد محور راه ( همان قوس های افقی) دراعمال زیر سازی مخرب کننده به وسیله نقلیه مؤثرند ارزیابی ناهمواری های طولی بهتر است به فاصله 75 سانتیمتر از لبه خط راست باند حرکت برای چرخ عرضی و تغییرات آن را اندازه گیری کرد. در مورد قوس های افقی نیز چنانچه طرح هندسی راه مطابق استاندارد ها صورت گرفته باشد نیروهای عرضی وارده به وسیله نقلیه باعث ناراحتی استفاده کنندگان از راه نمی شود. در هر حال شعاع قوسهای افقی معلوم است و نیاز به دستگاه های اندازه گیری خاصی نیست.
از نظر مشخصات وسیله نقلیه و بازتاب استفاده کنندگان و اثر آنها در ناهمواری ها می توان گفت که: بجزموارد خاص، اثر کاربران، را مشخصات حسی کم، بیش مشابهی از راحتی و ایمنی دارند. مشخصات وسایل نقلیه نیز تا حدی مشخص در احساس راحتی استفاده کنندگان راه مؤثرند به این ترتیب روشن می شود که حس استفاده کنندگان بیشتر تابع تحریکاتی است که در یک ترکیب پروفیل، سطح راه و سرعت وسیله به وسیله نقلیه وارد می شود با توجه به اینکه در یک راه خاص اکثر رانندگان با سرعت های تقریباً مشابهی می رانند، عامل طول موج ناهمواریهای طولی مهمترین عامل مؤثر در احساس ناراحتی استفاده کنندگان از راه است. در اکثر سیستم های مدیریت به دلیل اهمیت ناهمواری ها در وضعیت روسازی، شاخص های جداگانه برای ارزیابی ها در نظرگرفته می شود.
در حال حاضر سازمان های مسئول راه، و فرودگاه ها از نشانه های ناهمواری متعددی استفاده می کنند. این نشانه یا براساس تحلیل نیمرخ روسازی استوارند و یا براساس اندازه گیری های یک راه سنج که بر روی یک وسیله نقلیه نصب میشود. به مورد اخیر سیستم اندازه گیری ناهمواری براساس پاسخ(RTRRMS ) گفته می شود.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 31 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
آسفالت گرم یا بتن آسفالتی، ترکیبی از مصالح سنگی مرغوب دانهبندی شده و قیر خالص است که بر حسب نوع قیر مصرفی و دانهبندی مصالح در درجه حرارت 80 الی 170 درجه سانتیگراد در کارخانه تهیه و در همین درجه حرارت در سطح خیابان پخش و کوبیده میشود. در بتنهای آسفالتی گرم مرغوب حجم فضای خالی با توجه به دانهبندی مصالح سنگی بین 8-3 درصد است. کاربرد بتنهای آسفالتی گرم به قرار زیر است:
• قشر اساس آسفالی
• قشر آستر آسفالتی
• قشر رویه آسفالتی
برای تامین مشخصات فنی قشر اساس آسفالتی از بتن آسفالتی یا انواع آسفالتهای گرم و برای قشر آستر و رویه تنها از بتن آسفالتی استفاده میشود. جزئیات امر باید در مشخصات فنی خصوصی ذکر گردد. در صورت عدم وجود این مشخصات، رعایت مندرجات این بخش الزامیاست:
1) مصالح سنگی:
مخلوط سنگی شامل مصالح ریزدانه و درشتدانه باید رعایت دقیق مندرجات این بخش تهیه و انبار شود. تمام منابع مصالح رودخانهای یا معادن سنگی تعیین شده در مشخصات فنی خصوصی یا منابعی که بعداً توسط پیمانکار پیشنهاد گردد، باید با ویژگیهای مندرج در مشخصات فنی خصوصی و در غیاب آن، مندرجات این بخش مطابقت کامل داشته باشد. از معادن باید با روش اشتو T-2 نمونهبرداری به عمل آید. استفاده از این منابع هنگامی مجاز است که موافقت قبلی دستگاه نظارت کسب شده باشد. حتیالامکان باید از مصالح یک معدن استفاده شود، مگر اینکه به تایید دستگاه نظارت برای رسیدن به دانهبندی موردنظر استفاده از معادن دیگر اجتنابناپذیر باشد. مصالح سنگی ریزدانه و درشتدانه باید در کارخانه به صورت جداگانه تهیه و انبار شوند. محل انبار باید کمی بالاتر از اطراف آن باشد تا زهکشی در بستر زیرین انبار به راحتی انجام شود. کاربرد لودر برای انبار کردن و جابجایی مصالح مناسب نیست. مصالح فیلتر بایستی در انبارهای مسقف نگهداری شود تا به هنگام مصرف کاملاً خشک باشد. دانهبندی مصالح سنگی برای مخلوطهای آسفالتی بسته به محل مصرف و ضخامت لایه متفاوت است، این دانهبندی بسته به مشخصات باید با یکی از دانهبندیهای مندرج در جدول زیر مطابقت داشته باشد.
جدول دانهبندی مخلوطهای آسفالتی
حداکثر اندازه اسمی (میلیمتر) 5/37 25 19 5/12 5/9 5/9 75/4 75/4 18/1
شماره دانهبندی I II III IV V VI VII VIII IX
نوع مخلوط آسفالتی اساس آسفالتی اساس آسفالتی آستر و رویه اساس آسفالتی آستر و رویه آستر و رویه رویه رویه رویه اساس آسفالتی رویه رویه
حداقل و حداکثر ضخامت لایه کوبیده شده (م.م) 150-100 100-75 75-50 60-40 40-25 40-25 40-20 40-20 20-5/12
اندازه الک درصد وزنی رد شده از الک استاندارد (آشتور –M-72)
الک 50 م.م (4 اینچ) 100
الک 5/37 م.م (5/1 اینچ) 100-90 100
الک 25 م.م (1 اینچ) --- 90-100 100
الک 19 م.م (75/0 اینچ) 80-56 --- 100-90 100
الک 5/12 م.م (5/0 اینچ) --- 80-56 --- 100-90 100 100
الک 5/9 م.م (8/3 اینچ) --- --- 80-54 --- 100-90 100-90 100 100
الک 75/4 م.م (شماره 4) 53-23 59-29 45-35 74-44 85-55 50-30 100-75 100-80 100
الک 36/2 م.م (شماره 8) 41/15 45-19 49-23 58-28 67-32 15-5 32-15 100-60 100-95
الک 18/1 م.م (شماره 16) --- --- --- --- --- --- 15-0 80-40 100-85
الک 6/0 م.م (شماره 30) --- --- --- --- --- --- --- 65-20 95-70
الک 3/0 م.م (شماره 50) 16-4 17-5 29-5 21-7 23-7 --- --- 40-7 75-45
الک 15/0 م.م (شماره 100) --- --- --- --- --- --- --- 20-3 40-20
الک 075/0 م.م (شماره 200) 6-0 7-1 8-2 10-2 10-2 5-2 3-0 10-2 20-9
رعایت محدودیتهای زیر در مورد استفاده از جدول فوق الزامی است:
• رعایت دانهبندی طبقه I دارای بافت درشت و نیمهپیوسته و در شمار بتنهای آسفالتی قرار نمیگیرد.
• دانهبندیهای طبقه II تا V پیوسته و منظم بوده و برای تهیه بتن آسفالتی مصرف میشود.
• دانهبندیهای طبقه VI و VII کاملاً باز و گسسته است و مصرف آن محدود به قشر رویه بوده و برای ترافیک سبک مناسب است.
• دانهبندی طبقه VIII برای اساس و رویه آسفالتی با ترافیک سبک و متوسط است.
• دانهبندی طبقه XI به عنوان قشر رویه برای ترافیک سبک است و فاقد خصوصیات فنی بتن آسفالتی است.
2) دانهبندی اساس آسفالتی و کنترل کیفیت
اساس آسفالتی را میتوان به صورت بتن آسفالتی یا آسفالت گرم تهیه نمود. در صورت انتخاب نوع بتن آسفالتی کنترل کیفیت و مشخصات مصالح باید با مندرجات این بخش مطابقت نماید. در صورت استفاده از آسفالت گرم رعایت مشخصات مشروح زیر الزامی است:
2-1- مصالح درشت دانه:
مصالح درشت مانده روی الک نمره 4 (7/4 م.م) باید از شکستن و خرد کردن سنگ کوهی یا شن و ماسه رودخانهای توسط سنگ شکنهای چکشی یا مخروطی بدست آمده باشد و با مشخصات زیر مطابقت نماید:
• دانهبندی مصالح باید با یکی از دانهبندیهای مندرج در جدول زیر مطابقت نماید:
جدول دانهبندی مصالح درشت دانه
حداکثر اندازه اسمی (م.م) 5/37 25 25 19 19 19 19 5/12 5/9 5/9
شماره دانهبندی I II III IV V VI VII VIII IX X
اندازه الک درصد وزنی رد شده از الک استاندارد
الک 50 م.م (2 اینچ) 100
الک 5/37 م.م (5/1 اینچ) 100-90 100 100
الک 25 م.م (1 اینچ) 55-20 100-90 100-90 100 100 100
الک 19 م.م (4/3 اینچ) 15-0 55-20 --- 100-90 100-90 90-100 100 100
الک 5/12 م.م (2/3 اینچ) --- 10-0 60-25 55-20 --- --- 100-90 100-90 100 100
الک 5/9 م.م (8/3 اینچ) 5-0 5-0 --- 15-0 55-20 45-30 70-40 75-40 100-85 100-90
الک 75/4 م.م (شماره 4) --- --- 10-0 5-0 15-0 25-5 15-0 25-5 30-10 55-20
الک 36/2 م.م (شماره 8) --- --- 5-0 --- 5-0 10-0 5-0 10-0 10-0 30-5
الک 18/1 م.م (شماره 16) --- --- --- --- --- 5-0 --- 5-0 5-0 10-0
الک 3/0 م.م (شماره 50) --- --- --- --- --- --- --- --- --- 5-0
• درصد سایش مصالح درشت دانه به روش لوسآنجلس بر اساس آزمایش T-96 آشتو نباید از 45% تجاز نماید.
• درصد افت وزنی مصالح به روش 104 با سولفات سدیم پس از پنج نوبت نباید از 12% تجاوز نماید.
• ضریب تورق دانهها به روش B.S.65 نباید از 35% تجاوز نماید.
• در صورت مصرف مصالح شکسته باید حداقل 50% وزنی مصالح مانده روی الک نمره 4 در یک جبهه یا بیشتر (به غیر از شکستگی طبیعی آنها) شکسته شده باشد.
2-2- مصالح ریزدانه
مصالح ریزدانه رد شده از الک نمره 4 (75/4 م.م) میتواند از ماسه شکسته یا ماسه طبیعی یا مخلوطی از هر دو باشد. این مصالح باید تمیز، بادوام، حتیالامکان تیز گوشه و عاری از مواد اضافی رس، لای و مواد آلی و سست و سبک باشد. رعایت نکات زیر در مورد این مصالح الزامی است:
• دانهبندی مصالح ریزدانه: باید با مشخصات جدول زیر مطابقت نماید. ماسه طبیعی و ماسه شکسته در حین تولید بیآنکه با یکدیگر مخلوط شوند، باید جداگانه انبار شده و دانهبندی هر یک از آنها با مشخصات جدول زیر مطابقت نماید.
جدول دانهبندی مصالح ریزدانه
شماره دانهبندی I II
اندازه الک (آشتو M-92) درصد وزنی رد شده از الکها
الک 5/9 م.م (8/3 اینچ) --- 100
الک 75/4 م.م (شماره 4) 100 100-80
الک 36/2 م.م (شماره 4) 100-95 100-65
الک 18/1 م.م (شماره 4) 100-85 80-40
الک 6/0 م.م (شماره 4) 90-65 65-20
الک 3/0 م.م (شماره 4) 60-30 40-7
الک 15/0 م.م (شماره 4) 25-5 20-2
الک 075/0 م.م (شماره 4) 5-0 10-0
• افت وزنی مصالح: ضمن شستشو با سولفات سدیم پس از 5 نوبت به روش آزمایش آشتو T-104 نباید از 15% تجاوز نماید.
• دانه خمیری (P.I) ماسه طبیعی یا ماسه شکسته طبق روش آشتو T-90 نباید از 6درصد تجاوز نماید.
2-3- مصالح فیلتر
ممکن است دستیابی به دانهبندی مخلوط مصالح با مشخصات موردنظر مستلزم استفاده از فیلتر باشد، در این صورت میتوان از پودر سنگ یا فیلر طبیعی معدنی، سیمان، آهک شفته (به استثنای فیلر حاصل از سنگهای طبیعی سیلیسی که با مشخصات آشتو M-17 مطابقت نماید) استفاده کرد. مصالح فیلر باید با مشخصات جدول زیر مطابقت داشته نماید.
جدول دانهبندی فیلر برای اساس آسفالتی
اندازه الک درصد وزنی رد شده از الک (آشتو M-92)
الک 6/0 م.م (شماره 30) 100
الک 3/0 م.م (شماره 50) 100-95
الک 075/0 م.م (شماره 200) 100-70
فیلر مورد استفاده باید عاری از مواد آلی و دانههای رسی (دانههای کوچکتر از 002/0 م.م) بوده و دانه خمیری آن نباید از 4% تجاوز نماید.
2-4- مخلوط مصالح سنگی
مخلوط مصالح سنگی قشر اساس آسفالتی شامل اجزای درشت دانه، ریزدانه و فیلر باید با مشخصات زیر مطابقت داشته باشد:
الف) دانهبندی مخلوط مصالح:
دانهبندی مخلوط مصالح سنگی آسفالتی با توجه به نوع مصالح، ضخامت لایه و سایر ملاحظات فنی باید با دانهبندیهای شماره I, II, III, VIII جدول زیر مطابقت نماید. دانهبندی شماره VIII برای ماسه آسفالت بکار میرود. بسته به نوع آسفالت (آسفالت گرم یا بتن آسفالتی) و نوع دانهبندی مخلوط آسفالتی و دانهبندی مصالح درشت دانه باید با مندرجات جدول زیر مطابقت نماید.
جدول راهنمای انتخاب مصالح درشت دانه
شماره دانهبندی از جدول قبل
(مخلوط مصالح) شماره دانهبندی از جدول قبل برای مصالح درشت دانه
آسفالت گرم بتن آسفالتی
I V, I ---
II III VII, II
III VI, V IX, IV
IV VIII, VII VIII, VII
V IX IX
VI X ---
ب) ارزش ماسهای:
ارزش ماسهای مخلوط مصالح سنگی (بعد از خروج از واحد خشک کن کارخانه آسفالت و قبل از اختلاط با فیلر) بر اساس آزمایش آشتو T-176 برای ترافیک سبک و متوسط حداقل 35% و برای ترافیک سنگین حداقل 40% میباشد. حداقل ارزش ماسهای برای ماسه آسفات، 30% میباشد.
3) دانهبندی بتن آسفالتی (آستر و رویه) کنترل کیفیت
قشرهای بتن آسفالتی به عنوان قشر نهانی خیابان در دو لایه زیرین (آستر) و رویه بکار برده میشوند. قشرها طبق ابعاد و ضخامتهای خواسته شده در نقشه و مشخصات اجرا میشوند. رعایت مشخصات برای قشرهای آستر و رویه بتن آسفالتی الزامی است.
3-1- مصالح درشت دانه
دانهبندی مصالح درشت دانه باید با یکی از دانهبندیهای مندرج در جداول قبل مطابقت نماید.
• افت وزنی مصالح به روش آشتو T-104 پس از 5 نوبت شستشو با سولفات سدیم نبایستی از 8% بیشتر باشد.
• حداقل 80% وزنی مصالح مانده روی الک نمره 4 باید در یک جبهه یا بیشتر (به غیر از شکستگی طبیعی) شکسته شده باشد.
• درصد سایش به روش لوسآنجلس طبق آزمایش آشتو T-96 نباید در مورد قشر آستر از 40% و برای قشر رویه از 30% تجاوز نماید.
• ضریب تورق دانههای درشت با روش B.S.63 باید برای قشر آستر حداکثر 30% و برای قشر رویه حداکثر 25% باشد.
• مصالح درشت دانه برای قشرهای آستر و رویه، در صورتی که آزمایش چسبندگی قیر به مصالح طبق روش آشتو T-182 آزمایش شوند، نباید ماده قیریشان کمتر از 95% باشد.
3-2- مصالح ریزدانه
مصالح رد شده از الک نمره 4، میتواند از ماسه شکسته یا مخلوطی از ماسه شکسته و ماسه طبیعی باشد. این مصالح باید تمیز، با کیفیت عالی، دانهبندی پیوسته و عاری از مواد اضافی آلی، کلوخههای رسی و لای، مواد سست و شکننده و کانیهای تجزیه شونده باشند. رعایت مندرجات ذیل در مورد این مصالح الزامی است.
• ماسه طبیعی با ماسه شکسته بدون اینکه با یکدیگر مخلوط شوند، باید با یکی از دانهبندیهای مندرج در جدول قبل مطابقت نمایند.
• دامنه خمیری (PI) ماسه طبیعی و ماسه شکسته به طور مجزا نباید از 6% تجاوز نماید.
• افت وزنی به روش آشتو T-104 پس از 5 بار تحلیل در سولفات سدیم نباید از 12% بیشتر باشد.
• حداقل ارزش ماسهای ماسه شکسته یا ماسه طبیعی به روش آشتو t-176 برای ترافیک سبک و متوسط، 40% و برای ترافیک با بار سنگین 45% است.
• ضریب نرمی ماسه طبیعی و یا ماسه شکسته نباید از آنچه که در آغاز عملیات آسفالتی برای یک نمونه مصرف، طبق روش آشتو M-6 اندازهگیری شده بیش از 25%± تغییر نماید.
• حداکثر درصد وزنی ماسه طبیعی مصرفی در مخلوط مصالح سنگی برای قشر آستر نباید از 30% و در قشر رویه از 25% تجاوز نماید.
3-3- فیلر
مشخصات فیلر مصرفی برای قشر آستر و رویه آسفالتی باید با مندرجات جدول زیر مطابقت نماید.
جدول دانهبندی فیلر برای قشرهای آستر و رویه
اندازه الک درصد وزنی رد شده از الک (آشتو M-92)
الک 6/0 م.م (شماره 30) 100
الک 3/0 م.م (شماره 50) 100-95
الک 075/0 م.م (شماره 200) 100-70
الک 02/0 م.م 65-35
الک 002/0 م.م 22-10
3-4- مخلوط مصالح سنگی
مخلوط مصالح سنگی برای قشرهای آستر و رویه شامل مصالح درشت دانه، مصالح ریزدانه و فیلر باید با مندرجات زیر مطابقت نماید.
الف) با توجه به مخلوط مصالح قشر آستر و رویه، ضخامت لایه و نوع مصالح، دانهبندی مخلوط مصالح سنگی باید با یکی از دانهبندیهای II, III, IV, V جدول قبل مطابقت نماید. عموماً دانهبندیهای II, III, IV برای قشر آستر و دانهبندیهای III, IV, V برای قشر رویه مصرف میشوند.
ب) ارزش ماسهای مخلوط مصالح مخلوط مصالح سنگی، بعد از خروج از واحد خشک کننده کارخانه آسفالت و قبل از اختلاط با فیلر، بر اساس آزمایش آشتو T-176 برای ترافیک سبک و متوسط حداقل 45 و برای ترافیک سنگین، 50 درصد است.
ج) انتخاب مصالح درشت دانه با توج به نوع مخلوط مصالح جدول بالا باید بر اساس جدول قبل انجام شود.
4) قیر
قیرهای مصرفی در بتن آسفالتی و آسفالت گرم باید از نوع قیرهای خالصی باشد که از تقطیر مستقیم مواد نفتی تهیه میشوند. این قیرها باید فاقد آب و همگن بوده و در درجه حرارت 175 درجه سانتیگراد به هیچوجه کف نکنند. قیرهای مورد مصرف در آسفالت به دو گروه، قابل تقسیم هستند:
4-1- گروه قیرهای نفوذی، این گروه شامل قیرهای 50-40، 70-60، 100-85، 150-120 و 300-150 است.
4-2- گروه قیرهای ویسکوزیته، شامل قیرهای AC-40, AC-20, AC-10, AC-5, AC-2.5 میباشد.
تمامی خصوصیات گروههای فوقالذکر از نظر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی باید با مشخصات آشتو M-226, M-20 مطابقت نماید.
انتخاب صحیح نوع قیر در ساخت آسفالت مرغوب از اهمیت ویژهای برخوردار است. از عوامل مهم در انتخابل نوع قیر، کیفیت و دانهبندی مصالح مصرفی، شرایط آب و هوایی محل اجرای پروژه و بالاخره نوع بار ترافیک روی محور موردنظر است. به طور کلی، قیر با ویسکوزیته بیشتر (درجه نفوذ کمتر) برای محورهای با ترافیک سنگین و آب و هوای گرم و خشک و قیر با ویسکوزیته کمتر (درجه نفوذ بیشتر) برای بار ترافیک سبک و آب و هوای سرد توصیه میشود.
با توجه به نکات فوقالذکر، نوع و مشخصات قیر مصرفی باید در مشخصات فنی خصوصی ذکر شود. در جدول زیر، راهنمایی برای انتخاب قیرهای نفوذی با توجه به شرایط آب و هوایی محل پروژه و نوع ترافیک داده شده است.
قیر 70-60 که تقریباً معادل AC-10 است، برای شرایط اقلیمی گرم و معتدل ایران مناسب است. در مواردی که دمای محیط از 60 درجه سلسیوس بیشتر باشد، باید قیر با ویسکوزیته بیشتر، یعنی قیر 50-40 معادل AC-20 انتخاب شود.
جدول راهنمای انتخاب قیرهای نفوذی
وضعیت ترافیک شرایط آب و هوایی محل اجرای پروژه
گرم و خشک گرم و مرطوب معتدل سرد
خیلی سنگین و سنگین 70-60 70-60 70-60 100-85
متوسط و سبک 100-85 100-85 100-85 100-85
مشخصات قیرهای مصرفی کلاً باید با استانداردهای M226, M20 آشتو مطابقت نماید. درجه حرارت قیری که به مخلوطکن کارخانه آسفالت وارد میشود، باید چنان تنظیم گردد که غلظت قیر در آن درجه حرارت با روش آشتو T-72 بین 75 تا 100 و با آزمایش آشتو T-201 بین 300-150 سانتیاستوکس باشد. چنانچه نمودار تغییرات ویسکوزیته قیر مصرفی بر حسب درجه حرارت در دسترس نباشد، درجه حرارت قیر وارد شده به مخلوطکن در هیچ حالت نباید از 150 درجه سانتیگراد تجاوز نماید.
5) طرح اختلاط
به منظور دستیابی به آسفالتی با کیفیت و مرغوبیت موردنظر باید طرح اختلاط توسط آزمایشگاه معتبر و مورد تایید کارفرما تهیه شود. پیمانکار باید تمامی شرایط لازم برای نمونهبرداری، ارسال آن به آزمایشگاه و تامین شرایط برای انجام طرح اختلاط را فراهم نماید. تمامی مصالح سنگی و قیر با مطالعه و بررسی کامل و رعایت تمامی دستورالعملهای مندرج در این نشریه و مشخصات فنی خصوصی انتخاب شوند. رعایت نکات زیر برای تهیه طرح اختلاط و ساخت آسفالتی مرغوب الزامی است.
کیفیت مصالح، دانهبندی جزء جزء مصالح و مخلوط آنها باید با دانهبندیهای خواسته شده در مشخصات فنی خصوصی و مطالب این نشریه مطابقت نماید. مصالح باید دارای حداقل فضای خالی باشد تا با افزایش درجه حرارت محیط و تراکم اضافی در اثر عبور و مرور و تردد روزدگی قیر و در نتیجه افت مقاومت پیدا نشود و در عین حال این فضای خالی در حدی باشد که موجب نفوذ آب به جسم آسفالت نگردد، بعلاوه باید:
• قیر کافی برای تامین اتصال بین ذرات و بالا بردن دوام آسفالت وجود داشته باشد.
• مقاومت جسم آسفالت به نحوی باشد که بارهای ناشی از ترافیک را بدون هیچگونه تغییر شکل تامین نماید.
• از کارایی لازم برای پخش و کوبیدن سهل و یکنواخت برخوردار باشد.
روش تهیه طرح اختلاط باید در مشخصات فنی ذکر شود. روشهای تهیه طرح اختلاط روش مارشال (استاندارد ASTMD1559) و با روش Hveem (آشتو T-190) میباشد. در هر دو روش، قطر دانهها 25 میلیمتر است.
6) مشخصات کارخانه آسفالت
بتن آسفالتی و آسفالتهای گرم باید در کارخانه آسفالت تهیه شوند. کارخانه باید چنان باشد که بتواند آسفالت موردنظر را بر اساس فرمول کارگاهی تایید شده و به صورت یکنواخت تهیه نماید. مشخصات کارخانه باید با مندرجات استاندارد آشتو M-156 مطابقت نماید. عوامل موثر در تعیین شرایط و مشخصات کارخانه به طور خلاصه به شرح زیر است:
6-1- کارخانه باید به نحوی طراحی شده و عمل نماید که بتواند آسفالتی با وزن مخصوص ثابت و یکنواخت تولید نماید.
6-2- مخازن قیر کارخانه باید مجهز به ادوات و لوازمی برای گرن کردن قیر و پمپهای گردش قیر در تمام دوران کار باشد. حجم مخزن باید چنان باشد که حداقل مصرف یک روز را به طور مداوم تامین نماید.
6-3- کارخانه آسفالت باید حداقل مجهز به سه سیلوی سرد مکانیکی دقیق برای تغذیه مصالح به واحد خشککن باشد. سیلوها باید مجهز به ادوات کشاورزی و تخلیه مصالح سنگی باشد.
6-4- سیستم خشک کننده باید قادر باشد مصالح را خشک و گرم، بدون اینکه پوشش و اندود اضافی روی مصالح ایجاد نماید.
6-5- سرندها برای تفکیک مصالح باید حداقل 3 واحد بوده و ظرفیت آنها از ظرفیت واحدهای مخلوطکن و خشک کننده بیشتر باشد. ابعاد سرندها باید حتیالامکان با ابعاد بزرگترین قطر مصالح سنگی تفکیک شده در کارگاه مطابقت نماید.
6-6- سیلوهای گرم باید شامل محوطههای مختلف باشند. این سیلوها باید دارای ادوات و وسایل مطمئن برای نشان دادن سطح مصالح سنگی، خصوصاً در قسمت تحتانی بوده و علاوه بر آن، مجهز به علائم اخباری خالی شدن مصالح و حرارتسنجهای دقیق و مطمئن باشند. حداقل سه سیلوی گرم باید برای کارخانه آسفالت درنظر گرفته شود.
6-7- کارخانه آسفالت باید مجهز به دستگاه اندازهگیر قیر با دقتی معادل 1/0± درصد وزنی قیر بوده و بتواند قیر مورد نیاز را بر روی مصالح پخش نماید. روی لوله تخلیه قیر باید دماسنجی که تا 200 درجه سلسیوس را نشان میدهد، نصب شود.
6-8- کارخانه آسفالت باید مجهز به وسایل و ادوات کنترل زمان اختلاط با قیر و یا بدون قیر باشد. مدت زمان اختلاط مصالح سنگی با قیر، با شروع قیرپاشی در واحد مخلوط کنها آغاز میشود. مدت زمان اختلاط مصالح سنگی و قیر به روش مندرج در استاندارد آشتو T-195 خواهد بود. زمان اختلاط نباید از 30 ثانیه کمتر و از 70 ثانیه بیشتر باشد.
6-9- کارخانه آسفالت باید مجهز به دستگاه غبارگیری باشد. دستگاه باید چنان عمل نماید که گرد و غبار را جذب و تمام یا قسمتی از آنرا مجدداً با وسایل مکانیکی و بطور منظم وارد سیلوی فیلر نماید.
کارخانه آسفالت به صورت مرحلهای یا مداوم عمل مینماید. هر دو نوع کارخانه باید مجهز به ادوات و وسایلی که بدان اشاره شد، باشد.
7) تهیه بتن آسفالتی
برای تهیه بتن آسفالتی منطبق با فرمول کارگاهی و مشخصات مندرج، پیمانکار موظف است تمامی ادوات و ماشینآلات را تهیه و قبل از ساخت آسفالت نسبت به کارکرد قسمتهای مختلف اطمینان کامل حاصل نماید. به علاوه در طول اجرای عملیات ساخت آسفالت، باید همواره سرپرستی آزموده و مورد تایید دستگاه نظارت در کارگاه حضور داشته باشد. برای شروع عملیات تولید ممتد آسفالت، یک مرحله آزمایشی تهیه آسفالت زیرنظر دستگاه نظارت ضروری است تا پس از حصول اطمینان از صحت عملکرد قسمتهای مختلف، نسبت به ساخت ممتد اقدام شود. اجرای تمامی مراحل زیر برای تهیه آسفالت آزمایشی الزامی است.
7-1- برای کنترل دانهبندی و کیفیت مصالح، هر یک از مصالح درشته دانه و ریزدانه باید جداگانه به سیلوهای مربوطه (سیلوهای سرد) هدایت شود. این مصالح باید به صورت خودکار وارد دستگاه خشک کننده گردند. قبل از تغذیه مصالح به سیلوهای مربوطه، مخلوط کردن مصالح مجاز نیست. حد باز شدن دریچهها برای مصالح درشت دانه نباید از 5/2 الی 3 برابر درشتترین دانه کمتر و برای مصالح ریزدانه کمتر از 25 میلیمتر باشد.
7-2- بر اساس طرح اختلاط آسفالت و میزان تولید کارخانه در هر مرحله پخت، وزن مصالح مصرفی هر یک از سیلوهای گرم، فیلر و قیر مشخص و از روی ترازوهای مربوطه ثبت میشود.
7-3- رطوبت مصالح سنگی که به واحد خشککن فرستاده میشود، باید محدود و حداکثر تا 6% باشد. چنانچه میزان رطوبت بیش از این حد مجاز باشد، باید زمان توقف مصالح در واحد خشککن افزایش یابد یا آنکه در نحوه استقرار این واحد تغییراتی داده شود. حداکثر رطوبت مجاز مصالح سیلوی گرم چنانچه میزان جذب آب مخلوط سنگی کمتر از 5/2% باشد، 15/0 و برای مصالح با میزان جذب آب بیش از 5/2% برابر 25/0 میباشد. میزان جذب آب برای مصالح درشتدانه و ریزدانه به ترتیب با روشهای T-85, T-84 آشتو اندازهگیری میشود.
7-4- درجه حرارت مخلوط آسفالتی بستگی به درجه حرارت مصالح سنگی و قیر، دانهبندی این مصالح و نوع قیر خواهد داشت. حداکثر درجه حرارت مخلوط مصالح سنگی و قیری که به مخلوطکن وارد میشود، به ترتیب 150.170 درجه سلسیوس است.
بسته به نوع قیر مصرفی و دانهبندی مصالح بکار گرفته شده، درجه حرارت مخلوط آسفالتی باید با اعداد مندرج در جدول زیر مطابقت نماید.
جدول راهنمای انتخاب درجه حرارت مخلوطهای آسفالتی
نوع قیرهای خالص درجه حرارت مخلوط آسفالتی داخل واحد مخلوط کننده
دانهبندی پیوسته دانهبندی گسسته
قیرهای گروه ویسکوزیته AC -2.5.
AC – 5.
AC -10.
AC -20.
AC -40. 140-115
145-120
155-130
165-130
170-130 120-80
120-80
120-80
120-80
120-80
AR -10.
AR -20.
AR -20.
AR -40.
AR -80.
AR -160. 135-105
165-135
165-135
165-135
165-135
175-150 120-80
120-80
120-80
120-80
120-80
120-80
قیرهای نفوذی 300/200
15/120
100/85
70/60
50/40 150-115
155-120
165-120
170-130
175-130 120-80
120-80
120-80
120-80
120-80
7-5- مدت زمان اختلاط یا فاصله زمانی بین تخلیه کامل مصالح سنگی به مخلوطکن و خروج مخلوط آسفالتی کاملاً اندود شده بستگی کامل به نوع کارخانه مخلوط کنهای آسفالتی خواهد داشت. ارقام جدول زیر راهنمایی است برای تعیین مدت اختلاط. کنترل اندازهگیری درصد دانههای درشت با توجه به مدت زمان اختلاط بهینه به روش آشتو صورت میگیرد.
جدول راهنمای کفایت مدت اختلاط
نوع مصالح سنگی حداقل درصد مصالح درشت دانه که باید صد در صد اندود قیری داشته باشند
آسفالت رویه آسفالت آستر و اساس
مصالح سنگی با بافت پیوسته مانند سنگهای آهکی و رودخانهای و Traprock 95% 90%
مصالح سنگی متخلخل مانند سربارهها، سنگهای مرجانی و Limerock 90% 85%
برای مثال در مورد سنگهای آهکی و رودخانهای مندرجات جدول مدت زمان اختلاط باید چنان تنظیم شود که حداقل 95% دانههای درشت (مانده روی الک شماره 8) بلافاصله پس از تخلیه در داخل کامیونی که از آن نمونهبرداری میشود، کاملاً در غشایی از قیر (بدون هیچگونه منفذی) آغشته شده باشد. اندازهگیری درصد دانه درشد مطابق استاندارد T-195 خواهد بود.
8) حمل آسفالت
حمل آسفالت باید متناسب با ظرفیت تولید کارخانه آسفالت، ظرفیت پخش کننده (فیتیشر) نیازهای پروژه باشد. از اینرو باید تعدادی کامیونهای حمل با توجه به فواصل حمل مشخص گردد تا وقفهای در هیچ یک از واحدهای تولید و پخش حاصل نشود. جدار داخلی کامیونهای حمل باید کاملاً تمیز و عاری از هرگونه مواد اضافی و گل و لای باشد. در صورت لزوم و طبق دستور دستگاه نظارت باید همه روزه سطوحی از کامیونها که در تماس با آسفالت است، با آب و صابون، آب آهک یا مواد مشابه پاک کننده کاملاً شستشو شود. چنانچه درجه حرارت محیط کمتر از 10 درجه سلسیوس بوده یا فواصل حمل به نحوی باشد که 10 درجه سانتیگراد افت حرارت به هنگام حمل محتمل باشد که 10 درجه سانتیگراد افت حرارت به هنگام حمل محتمل باشد، باید سطح آسفالت داخل کامیونها را با برزنت پوشانید. به هر صورت کل زمان حمل نباید از 2 ساعت بیشتر باشد.
9) روش اجرا
9-1- آماده کردن سطح خیابان
قبل از حمل و پخش آسفالت مسیر عملیات باید با توجه به میزان تولید و برنامه زمانبندی کار از هر جهت آماده و مهیا شود. اگر آسفالت روی قشرهای شنی، زیراساس و اساس شکسته اجرا شود، باید قبلاً هرگونه پستی و بلندی و ناهمواریها به نحو مطلوب مرمت شده، اندود نفوذی قیری (پریمکت) به شرح مندرج و بر اساس نقشههای اجرایی انجام شده باشد. چنانچه عملیات آسفالتی روی پوششهای آسفالتی یا بتنی اجرا میشود، باید ابتدا بر اساس پیشبینیهای مندرج در مشخصات فنی خصوصی نسبت به تعمیر، اصلاح و مرمت آسفالتهای موجدار یا فتیلهدار و یا سطوح بتنی معیوب اقدام شود. در این حالت باید بستر کار از هرگونه مواد خارجی، گرد و غبار و گل و لای پاک شود. این کار با جاروهای مکانیکی یا هوای فشرده صورت میگیرد و سپس به شرح مندرجات این بخش قیرپاشی یا اندود سطحی (تک کرت) انجام میشود. برای دستیابی به عرض آسفالت طبق مشخصات باید محور خیابان و کناره طرفین آسفالت به دقت خطکشی و علامتگذاری شود. فاصله علامتها در خطوط مستقیم 40 متر و در قوسها 10-5 متر میباشد.
9-2- اندود نفوذی (پریمکت)
پخش یک لایه قیر محلول با ویسکوزیته کم در سطح بستر شنی خیابان نظیر زیراساس و اساس را اندود نفوذی یا پریمکت گویند. این اندود برای آماده نمودن سطوح زیرسازی به منظور پخش آسفالت روی آن صورت خواهد گرفت. قیر پخش شده در داخل خلل و فرج مصالح سنگی نفوذ کرده و علاوه بر یکپارچه کردن و تحکیم مصالح سبب تسهیل چسبندگی قشر آسفالت به مصالح زیرین خواهد شد.
میزان قیر و نحوه اجرای اندود نفوذی
نفوذ قیر در سطح راه شنی بستگی به ویسکوزیته قیر مصرفی و درجه حرارت محیط دارد. از این رو انتخاب مناسبترین نوع قیر بستگی به ویسکوزیته قیر مصرفی، نوع دانهبندی بستر سنگی و فرآیند عمل آمدن قیر خواهد داشت.
چنانچه پریمکت در هوای سرد انجام شود، بهتر است از قیر RC-70 و در صورت عدم دسترسی به این نوع قیر از قیر MC-30, R-250 استفاده شود. در هوای معتدل میتوان علاوه بر قیرهای فوقالذکر از قیر MC-70 or MC-250 استفاده نمود. در شرایطی که هوای محیط گرم باشد (بالای 35 درجه سلسیوس) علاوه بر تمامی قیرهای فوق میتوان از قیرهای SC-250, SC-70 نیز استفاده نمود. اندود فلزی باید هنگامی اجرا شود که هوا بارانی و مهآلود نباشد و سطح کار خشک و دارای رطوبت نسبتاً کمی باشد. در موقع پخش قیر درجه حرارت هوا در سایه چناچه هوا رو به گرمی میرود، باید بیش از 10 درجه و وقتی هوا رو به سردی میرود، بیش از 15 درجه سلسیوس باشد. مقدار قیری که پس از 24 ساعت کاملاً جذب راه میشود، برای سطح شنی با بافت ریزدانه، 5/0 کیلوگرم در مترمربع و برای بافت درشتدانه تا حدود 2 کیلوگرم در مترمربع میباشد. میزان مناسب قیر مصرفی در هر مورد توسط دستگاه نظارت تعیین و به پیمانکار ابلاغ میشود. درجه حرارت پخش قیر باید بر اساس مندرجات مشخصات فنی خصوصی باشد. چون اغلب درجه حرارت پخش بالاتر از درجه اشتعال قیر است، باید نهایت دقت به عمل آید که شعله آتش به قیر نزدیک نشود.
پخش قیر با قیرپاش مجهز به وسایل گرم کننده قیر صورت خواهد گرفت. برنامه کار باید چنان باشد که پس از اجرای اندود نفوذی و عملآوری آن، قشر آسفالت اجرا شود. اندود نفوذی نباید زیر بار ترافیک قرار گیرد. هرگاه عبور وسایل نقلیه اجتنابناپذیر باشد، باید بر روی سطح قیرپاشی طبق دستور دستگاه نظارت با ماسه پوشانیده شود.
9-3- اندود سطحی (تککوت)
لایهای نازک از امولسیون قیری را که روی سطوح آسفالتی یا یتنی پخش شده و موجب چسبندگی آسفالت به سطح زیرین آن میشود، اندود سطحی یا تککوت گویند.
میزان قیر و روش اجرا
نوع امولسیونهای قیر در اندود سطحی قیر آنتونیک SS-1h, SS-1 یا کاتوتیونیک CSS-1h, CSS-1 میباشد. درجه حرارت پخش این قیرها بین 55-25 درجه سلسیوس است. قبل از پخش امولسیون قیر باید با وسایل مناسب نظیر جاروی مکانیکی و سایر روشهای مورد تایید تمامی سطوح کار از گرد و خاک و سایر آلودگیها کاملاً تمیز شود. بطور کلی سطح کار باید از هرگونه مواد اضافی عاری باشد. میزان قیر پخش شده در سطح کار بستگی به شرایط سطح کار دارد. به هر حال رعایت نکات زیر الزامی است:
• در صورتی که قرار است دو یا چند قشر آسفالت در فاصله زمانی یک الی دو هفته بطور متوالی پخش شود، مشروط بر آنکه باران روی آن نباریده و هوا سرد نباشد، با نظر دستگاه نظارت میتوان از پخش اندود تک کوت خودداری نمود.
• در صورتی که روی سطح آسفالت پخش شده تازه، باران ببارد و یا سطح آلوده به گرد و غبار شده باشد، میزان قیر 33/0-23/0 کیلوگرم در مترمربع میباشد. قبل از پخش امولسیون قیری باید باید آن را با آب شیرین و زلال هم حجم خود رقیق نمود.
چنانچه اندود تک کوت روی آسفالت کهنه یا سطوح آسفالت سطحی باشد، میزان آن 68/0-35/0 کیلوگرم در مترمربع میباشد، در هر صورت میزان دقیق قیر با نظر دستگاه نظارت مشخص میشود. پخش اندود بوسیله دستگاه پخش امولسیون قیر صورت میگیرد. دستگاه پخش قیر باید مجهز به ادوات لازم، بدون عیب و تنظیم شده باشد، بطوریکه امولسیون قیر را بطور یکنواخت و به مقدار خواسته شده در سطح کار پخش نماید.
دستگاه پخش قیر باید مجهز به سرعتسنج بوده و بتواند مقدار امولسیون پخش شده را کنترل نماید. در صورت لزوم و با توجه به درجه حرارت هوا، دستگاه قیری را به درجه حرارت پخش برساند. مخازن امولسیون قیر باید در مقابل سرما محافظت شود. پخش آسفالت بر روی اندود سطحی باید در همان روز صورت گیرد. در موقع پخش اندود سطحی درجه حرارت محیط نباید از 10 درجه سلسیوس کمتر باشد، در صورتی که درجه حرارت کمتر از 10 درجه سلسیوس باشد، باید این پخش قیر با نظر دستگاه نظارت انجام شود.
در هر صورت درجه حرارت پخش نباید از 5 درجه سلسیوس کمتر باشد.
9-4- پخش آسفالت
9-4-1- کلیات
پس از آماده شدن سطح کار باید مصالح آسفالتی به شرح مندرجات، پخش و آماده کوبیدن گردد. پخش آسفالت از نظر درجه حرارت محیط، درجه حرارت مخلوط آسفالتی و آمادگی سطح کار باید به تایید دستگاه نظارت رسیده باشد و پیمانکار قبل از تایید دستگاه نظارت مجاز به پخش آسفالت نخواهد بود.
در موقع باران، روی سطح آلوده، سطوح یخ زده و دمای محیط کمتر از 7 درجه سلسیوس پخش آسفالت به هیچوجه مجاز نمیباشد. اصولاً برنامه زمانبندی اجرای عملیات باید چنان باشد که پخش آسفالت در فصول مناسب سال صورت گیرد. اساساً درجه حرارت سطوح کار نباید از 25 درجه سلسیوس کمتر باشد. پخش آسفالت با وسایل زیر صورت میگیرد.
9-4-2- پخش با فیتیشر
پخش آسفالت باید با دستگاه فیتیشر انجام شود. فیتیشر باید بتواند مخلوط آسفالتی را به صورت یکنواخت در عرض، ضخامت و شیب موردنظر پخش نماید. محفظه و پرههای دستگاه پخش کننده باید به نحوی باشد که آسفالت را بطور یکنواخت در جلوی صفحههای اتوی فیتیشر پخش نماید. اتوی فیتیشر باید مجهز به وسایل تسطیح باشد که در درجه حرارتهای معین بتواند سطحی همگن و یکنواخت ایجاد نموده و از شیاردار شدن و فتیله شدن آسفالت جلوگیری به عمل آید. این اتور باید به گرمکن مجهز باشد که در صورت لزوم از آن استفاده شود.
در موارد خاص و برای تنظیم دقیق سطح آسفالت، پیمانکار باید از فیتیشرهای تمام اتوماتیک استفاده نماید. دستگاه فیتیشر باید مجهز به کوبندههای ارتعاشی باشد و بتواند آسفالت را در لایههایی با ضخامت مختلف و عرضهای خواسته شده پخش نماید. در صورتی که آسفالت بیشتر از یک قشر پخش شود، باید اتصالهای طولی و عرضی هر قشر حداقل 15 سانتیمتر از اتصالهای نظیر قشر زیرین فاصله داشته باشد. در صورتی که عرض پخش آسفالت زیاد باشد و اجباراً پخش در چند خط عبور انجام شود، باید حتیالامکان پخش خطوط مجاوز همزمان صورت گیرد تا ترک طولی ایجاد نشود.
باید دقت شود که محل اتصال عرضی سطح آسفالت کاملاً یکسان و یکنواخت بوده و بعد از کوبیده شدن ناهمواری ایجاد نشود. بدین منظور پیمانکار باید به تعداد کافی کارگر مجرب همراه با دستگاه فیتیشر آماده بکار داشته باشد تا شیارها و ناهمواریها و نقایص احتمالی را با تخته ماله و وسایل مناسب و مورد تایید دیگر برطرف سازند. اندازهگیری آسفالت پخش شده و کوبیده شده با میله انجام میشود تا در صورت لزوم ضخامت متوسط آسفالت پخش شده کنترل شود. پخش آسفالت با وسایل دستی و تخته ماله فقط در سطوح محدود و با تایید قبلی دستگاه نظارت مجاز خواهد بود.
9-4-3- پخش با گریدر
پخش آسفالت به منظور تسطیح، رگلاژ و اصلاح پروفیلهای سطح خیابان موجود یا ترمیم و بازسازی شیب عرض در قوسها را میتوان با گریدر و پس از دریافت موافقت دستگاه نظارت انجام داد. به منظور پخش یکنواخت آسفالت با گریدر ابتدا باید سطح کار در طول موردنظر میخکوبی و ریسمانکشی شود. این میخکوبی باید در امتداد محور و در کنارههای مسیر صورت گیرد، سپس با توجه به ارتفاعات بدست آمده از میخکوبی آسفالت موردنظر در سطح خیابان ریسه شود. پس از آن گریدر مبادرت به پخش آسفالت بدون مانور اضافی و جابجایی آسفالت مینماید، بدین منظور باید از رانندگان مجرب و آشنا به این نوع کار برای گریدر استفاده نمود، به نحوی که حتیالامکان از رفت و برگشتهای اضافی خودداری به عمل آید. پس از پخش آسفالت با گریدر و صاف کردن آن با غلطک چرخ آهنی برای تراکم از غلطکهای لاستیکی استفاده میشود. عموماً پخش آسفالت با گریدر باعث ایجاد سطحی با بافت درشت و زبری زیاد میشود که میتواند باعث پیوستگی بین این قشر و قشر رویه آسفالتی باشد. ضخامت آسفالت پخش شده در قشر رگلاژ در فرورفتگیها نبایستی از 5/7 سانتیمتر بیشتر باشد. برای اصلاح شیب عرضی قوسها چنانچه بیش از یک قشر آسفالت نیاز باشد، باید پخش آسفالت صورت گیرد که ضخامت آسفالت کوبیده شده در خارج حداکثر 5 سانتیمتر و در داخل قوس حداقل 5/2 سانتیمتر باشد.
9-4-4- درجه حرارت پخش
درجه حرارت پخش مخلوط آسفالتی تابع دمای محیط اجرای کار، نوع و دانهبندی مصالح سنگی و نوع قیر مصرفی است.
در هر مورد باید درجه حرارت پخش در مشخصات فنی خصوصی ذکر گردد. بدین منظور جدول زیر به عنوان راهنما میتواند مورد استفاده قرار گیرد. بطور کلی حداقل دمای درجه حرارت مخلوطهای آسفالتی پیوسته هنگام پخش 120 درجه سانتیگراد بوده و در مورد آسفالتهای با دانهبندی گسسته و باز این رقم به 80 درجه سانتیگراد تقلیل مییابد.
جدول حداقل درجه حرارت مخلوط آسفالتی هنگام پخش
درجه حرارت سطح راه (سلسیوس) ضخامت مخلوط آسفالتی (سانتیمتر)
1 2 5/2 4 5 5/7 9 10
درجه حرارت مخلوط آسفالتی بر حسب درجه سلسیوس
10-5
15-10
20-15
27-20
32-27
32 و بیشتر -
-
-
150
145
140 -
-
150
145
140
135 -
150
145
140
135
130 145
145
140
140
130
130 140
140
135
130
130
125 135
135
130
130
125
125 130
130
125
125
120
120 125
125
120
120
120
120
زمان تقریبی لازم برای تکمیل کوبیدکی (بر حسب دقیقه) 4 6 8 12 15 15 15 15
9-4-5- تراکم آسفالت
کوبیدن آسفالت با غلطکهای فولادی سه چرخ، غلطکهای لرزشی، غلطکهای لاستیکی و غلطکهای دو یا سه چرخ و غلطکهای مختلط انجام میشود. نوع و تعداد غلطکهای موردنظر در هر دو مورد با توجه به میزان آسفالت پخش شده باید به تایید دستگاه نظارت برسد. به طور کلی تعداد غلطکها باید برای حصول تراکم مورد لزوم کافی بوده و نباید کمتر از دو دستگاه باشد. انواع غلطکها به شرح زیر باید مورد استفاده قرار گیرند:
1. غلطکهای فولادی
این غلطکها شامل غلطکهای صاف (استاتیک) یا غلطکهای لرزشی میباشند. وزن غلطکهای دو یا سه چرخ باید حداقل 8 تن و فشار روی هر واحد از عرض چرخ غلطک حداقل 45 کیلوگرم بر سانتیمتر باشد. روی سطح غلطکها باید گلگیر و آبپاش نصب شود. حرکت غلطکهای صاف باید حتیالامکان یکنواخت بوده و سرعت آن نباید از 5 کیلومتر در ساعت تجاوز نماید. غلطکهای لرزشی برای کوبیدن آسفالت باید خودرو بوده و از نوع کششی آنها نباید استفاده شود. وزن غلطک لرزشی نباید کمتر از 7 تن باشد. با خطی استاتیکی این غلطکها باید بین 45-25 کیلوگرم بر سانتیمتر عرض و میزان ارتعاش آنها 3000-2000 در دقیقه باشد. میزان نوسان غلطکهای ارتعاشی 8/0-4/0 میلیمتر و سرعت حرکت آنها حداکثر 5 کیلومتر در ساعت میباشد.
2. غلطکهای لاستیکی
این غلطکها باید خودرو بوده و وزن آنها بین 30-15 تن باشد. در این غلطکها باید فضای کافی برای افزایش وزن تعبیه گردد. فشار باد چرخ این غلطکها بین 5/8-5 کیلوگرم بر سانتیمترمربع است. برای اینکه آسفالت به چرخها به آسفالت نچسبد، حتیالامکان باید چرخها در تمام مدت کار گرم بماند، در غیراینصور باید از لوله آبپاش و گلگیرهای پارچهای ضخیم برای تمیز نگهداشتن چرخها استفاده نمود. لاستیک چرخ غلطکها باید سالم و بدون نخزدگی باشد. سرعت غلطک لاستیکی نباید از 8 کیلوگرم در ساعت تجاوز نماید.
3. نحوه کوبیدن آسفالت
تراکم آسفالت باید بلافاصله و همزمان با پخش انجام شود. در این مرحله باید توجه داشت که درجه حرارت پخش چنان باشد که آسفالت تاب تحمل وزن غلطک یا اثرات ارتعاشی غلطکهای لرزشی را داشته و زیر بار چرخ فتیله جابجا نشود و در سطح آن پس از اتمام غلطکزنی شیارهای طولی و عرضی بوجود نیاید. غلطکزنی باید چنان صورت گیرد که هر گذر غلطک در هر مرحله از تراکم قسمتی از گذر قبلی را بپوشاند تا تراکم یکنواخت و همگن در تمام سطح کار تامین شود. تغییر مسیر غلطکها یا جلو و عقب رفتن آنها با دقت و آهستگی صورت گیرد. مراحل مختلف کوبیدن به شرح زیر است:
مرحله اول: این مرحله پس از پخش مخلوط آسفالتی شروع و توسط غلطکهای سه چرخ، دو چرخ یا لرزشی انجام میشود. چنانچه غلطکهای فوقالذکر با یکدیگر کار کنند، درست در پشت سر فیتیشر باید غلطک سه چرخ عمل نماید. سرعت غلطک در این مرحله 3 کیلومتر در ساعت و وزن آن 12-8 تن است. سرعت لرزشی 5-4 کیلومتر در ساعت و وزن آنها 12-7 تن میباشد. فاصله غلطکها با فیتیشر نباید از 50 متر تجاوز نماید. درجه حرارت مخلوط آسفالت باید چنان باشد که مخلوط آسفالت به چرخ نچسبد و در سطح آن ترکهای طولی و عرضی ایجاد نشود. حداقل درجه حرارت برای مخلوطهای آسفالتی با دانهبندی پیوسته 120 و برای مخلوطهای با دانهبندی گسسته 80 درجه سلسیوس میباشد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 44صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید