آدرس:

گیلان غرب کیلومتر 26 جاده قصر شیرین

تلفن:

09188346219-09186802060

بتن آسفالتی و بیتومن

بتن آسفالتی و بیتومن

همه چیز در مورد بتن آسفالتی و بیتومن (بیتومین)

آسفالت چیست:
بتن آسفالتی و بیتومن (بیتومین) مخلوطی است که به آن آسفالت می گویند، یک کامپوزیت یا ماده مرکب است.
این محصول برای روسازی جاده ها، پارکینگ ها، فرودگاه ها و همچنین هسته مرکزی سدهای خاکی از آن استفاده می شود.
استفاده از آسفالت برای روسازی جاده ها از ابتدای قرن ۲۰ شروع شده است.
انواع بتن آسفالتی:
آسفالت با توجه به نحوه کاربرد و مخلوط آن، به سه دسته تقسیم بندی می شود.
1- بتن آسفالتی گرم
2- بتن آسفالتی حفاظتی
3- بتن آسفالتی سرد
آسفالت گرم:
آشناترین نوع آسفالت همان آسفالت گرم یا بتن آسفالتی گرم است.
در این نوع آسفالت قیر و مصالح سنگی گرم مخلوط می شوند و گرماگرم در هنگام کار پخش می شوند.
در آسفالت گرم مصالح سنگی معمولا بیش از ۹۰ درصد مخلوط آسفالت را تشکیل می دهند.
انواع آسفالت گرم:
آسفالت رویه توپکا:
آسفالت در بتن آسفالتی و بیتومن (بیتومین)  رویه آخرین قشر بتن آسفالتی است که در تماس مستقیم با بارهای وارده از ترافیک و عوامل جوی محیط قرار می گیرد.
آسفالت رویه طوری طراحی و اجرا می گردد که تحمل بارهای وارده را داشته و در مقابل اثرات بد آب، یخبندان و تغییرات درجه حرارت، مقاومت کرده و دوام آورد.
آسفالت آستر بیندر:
این قشر بتن آسفالتی، بین قشر رویه و قشر اساس قیری و در صورت عدم وجود قشر اساس قیری، بین قشر رویه و قشر اساس سنگ شکسته قرار می گیرد.
اساس قیری:
این قشر به عنوان اولین قشر روسازی بتن آسفالتی می تواند مستقیماً روی قشر زیر اساس و یا اساس قرار گیرد.
اساس قیری دارای دانه بندی درشت تر و مقدار قیر آن کمتر از آسفالت آستر و رویه می باشد.
ماسه آسفالت:
ماسه آسفالت از مخلوط ماسه شکسته و یا ماسه طبیعی شسته و یا مخلوطی از این دو با قیر تهیه می گردد.
ماسه آسفالت را می توان در قشرهای به ضخامت حداقل ۱۵ میلیمتر و بیشتر پخش و اجرا کرد.
از ماسه آسفالت به عنوان قشر تسطیح آسفالتهای قدیمی (قبل از روکش) نیز استفاده می شود.
آسفالت متخلخل:
این آسفالت از مخلوط قیر خالص اصلاح  شده با مصالح سنگی صد در صد شکسته دارای دانه بندی باز در کارخانه آسفالت گرم تهیه و با ضخامت حدود ۲۵ تا ۴۰ میلی متر اجرا می شود.
فضای خالی این آسفالت گرم بعد از کوبیده شدن در سطح راه، حدود ۲۰ درصد است.
این قشر، جزء سیستم روسازی محسوب نمی شود و نمی توان از آن بعنوان قشر جایگزین رویه اصلی استفاده کرد.
آسفالت حفاظتی:
آسفالت های حفاظتی در بتن آسفالتی و بیتومن (بیتومین) نوعی از رویه سازی آسفالتی است که برای سطح راه های شنی یا آسفالتی از انها استفاده می شود.
ضخامت این نوع رویه سازی، حداکثر ۲۵۵ میلی متر است و که جزء سازه باربر روسازی راه محسوب نمی شود و عملکرد سازه ای ندارد.
در آسفالتهای حفاظتی از قیرهای محلول، قیرآبهها یا قیرهای خالص با کندروانی کم استفاده می شود.
انواع آسفالتهای حفاظتی:
آسفالتهای حفاظتی هر کدام به منظور خاصی مورد استفاده قرار می گیرد:
1- آسفالت حفاظتی از نوع یک الیه
2- آسفالت حفاظتی از نوع چند الیه
3- آسفالت حفاظتی سرد پیش اندود
4- نوع پریمکت
5- نوع تک کت
6- نوع سیلکتها
7- حفاظتی نوع Mix Road
کاربرد آسفالت حفاظتی:
آسفالتهای حفاظتی برای غیر قابل نفوذ کردن بستر راه ها، جلوگیری از گرد و غبار، افزایش تاب سایشی و لغزشی راه ها و نیز بهسازی موقت رویه های موجود آسفالتی و بتنی مورد استفاده قرار می گیرد.
این نوع رویه سازی به علت سرعت و سهولت در اجرا و نیاز محدود به ماشین آلات و تجهیزات آسفالتی، در مقایسه با آسفالت گرم، بسیار مقرون به صرفه است.
آسفالت سرد:
آسفالت سرد از مخلوط کردن مصالح سنگی با قیر (قیر محلول، امولسیون) بدست می آید.
این مخلوط قیر و مصالح در درجه حرارت محیط انجام می گیرد و در همین دما پخش و متراکم می شود.
سنگدانه ها در زمان اختالط با قیرآبه می تواند مرطوب باشد ولی با قیرهای محلول، در دمای محیط و یا تحت اثر حرارت باید خشک شده باشد.
مخلوط های آسفالت سرد که با قیرهای محلول غلیظ مانند 3000-MC یا 3000-SC تهیه می شود.
باید مانند آسفالت گرم باید در درجه حرارت ۹۵ درجه سانتیگراد یا بیشتر با قیر مخلوط شده و در محدوده همین دما، پخش و متراکم شود.
آسفالت سرد را می توان در مسافت های زیاد حمل و سپس پخش کرد و یا آن را در کارگاه انبار نمود و بعداً مورد استفاده قرار داد.
انواع آسفالت سرد:
آسفالت سرد را می توان برحسب روش تهیه و اجرا به دو دسته آسفالت سرد کارخانه ای و آسفالت سرد مخلوط در محل تقسیم کرد.
آسفالت سرد کارخانه ای:
آسفالت سرد کارخانه ای در کارخانه های ثابت و مرکزی آسفالت تهیه می شود و سپس برای پخش به محل مصرف حمل می شود.
آسفالت سرد مخلوط در محل:
آسفالت سرد مخلوط در محل به دو روش زیر تهیه می شود:
الف- نوع مخلوط در محل که سنگدانه ها در کنار و امتداد راه ریسه شده و روی آن قیرپاشی می شود.
سپس فرآیند مخلوط و پخش با گریدر یا وسایل نظیر آن انجام می گیرد.
ب- نوع مخلوط در کارگاه که فرآیند مخلوط قیر و سنگدانه ها در کارگاه های ثابت یا موقت انجام و مخلوط تهیه شده برای پخش به محل مصرف حمل می شود.
دامنه آسفالت سرد:
آسفالت سرد در کلیه لایه های روسازی کاربرد دارد مشروط بر آن که تمام ضوابط و معیار طراحی و محدودیت های ترافیکی مسیر رعایت شده باشد.
این نوع آسفالت در قشرهای رویه، آستر و اساس قیری برای ترافیک سبک و متوسط و در قشر اساس قیری برای ترافیک سنگین و خیلی سنگین می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

کاربرد بتن آسفالتی بیتومن
کاربرد بتن آسفالتی:
– راهها
– خیابان ها
– فرودگاه ها
– باراندازها
– پایانه ها
– پارکینگ ها
انواع مصالح سنگی آسفالت:
مصالح سنگی درشت:
شامل ذرات درشت تر از الک شماره 8( یا ۱۰ ) است.
این مصالح که معمولا از شن طبیعی و سنگ یا قلوه سنگ شکسته است، باید عاری از مواد پوشاننده سطح دانه ها ( مانند الی یا رس)  یا هر نوع ماده مضر دیگر که مانع چسبیدن قیر به ذرات می شود ذرات سست و کلوخه های گلی و سنگ های تجزیه شده باشد.
ساییدگی این مصالح در ۵۰۰ دور چرخش ماشین لوس آنجلس نباید از ۴۰ برای آستر و از 30 برای رویه تجاوز کند.
همچنین باید  6۰ درصد وزنی دانه های درشت، حداقل در دو چشمه شکسته باشند.
مقاومت اینگونه مصالح در مقابل عوامل جوی پس از ۵ چرخه آزمایش با سولفات سدیم نباید از  8 درصد بیشتر باشد.
مصالح سنگی ریز:
به مصالحی گفته می شود که از الک شماره 8 می گذرند، ولی روی الک شماره ۲۰۰ باقی می مانند.
این مصالح از شکستن سنگ یا شن یا از ماسه طبیعی یا مخلوطی از آنها بدست می آیند.
مصالح سنگی ریز، باید تمیز و سخت و بادوام و تا حد امکان گوشه دار و عاری از پوشش رسی، الی یا هرگونه مواد مضر دیگر، که مانع چسبیدن قیر به ذرات می گردد، باشند.
اضافه  بر آن باید عاری از کلوخه های رسی و دانه های سست سنگهای تجزیه شده باشند.
مقاومت این مصالح در مقابل عوامل جوی پس از ۵ چرخه آزمایش با سولفات سدیم باید کمتر از 8 درصد باشد.
مصالح سنگی فیلر (پرکننده):
فیلر به دانه های ریزی از مصالح سنگی گفته می شود  که از الک شماره ۲۰۰ می گذرند.این ذرات باید عاری از مواد آلی و رس باشند.فیلر را می توان از شکستن و خرد کردن سنگ های مناسب بدست آورد.
هرگاه فیلر موجود ( حاصل از شکستن سنگ یا قلوه سنگ و شن)  کافی یا مرغوب نباشد، می توان از گرد سنگ های آهکی، آهک شکفته، سیمان پرتلند یا سایر موارد معدنی مشابه که خمیرمانند نباشند و با استاندارد کار هماهنگ کنند، استفاده کرد.
فیلر مصرفی در آسفالت، چه به صورت فیلر موجود در مصالح سنگی درشت و ریز و چه به صورت فیلری که جداگانه تهیه و به مخلوط اضافه می شود، باید به اندازه ای باشد که دانه بندی مصالح سنگی و فیلر به روی هم در حدود فرمول کارگاهی شود.
ویژگیهای مصالح سنگی بتن آسفالتی:
مصالح سنگی بتن آسفالتی باید دارای دانه بندی پیوسته باشد.
به نحوی که ذرات ریز فضاهای بین ذرات درشت تر را پر نماید.
دانه بندی مصالح سنگی و فضای خالی آن فوق العاده  در کیفیت آسفالت حاصله تأثیر دارد.
مصالح سنگی پس از آن که بر طبق فرمول کارگاهی مخلوط شدند، باید آزمون ارزش ماسهای بر روی آنها انجام شود.
نتیجه این آزمون باید الاقل ۵۰ باشد.
قیر مصنوعی در آسفالت گرم معمولا 6۰/7۰ است.
البته ممکن است، با توجه به وضع آب و هوا و نوع ترافیک، از انواع دیگر قیر نیز استفاده شود.
مقدار قیر مصرفی در مخلوط آسفالت بیشتر به صورت درصد قیر نسبت به مخلوط آسفالت نشان داده می شود.
کمیت و کیفیت مصالح سنگی و قیر و نحوه اختالط آنها معمولا، بر طبق بررسی هایی که در مورد همان کار مخصوص انجام گرفته و به طرح آسفالت موسوم است، انجام می شود.
آسفالت ها انواع دیگری نیز دارند که از آن میان می توان از آسفالت نفوذناپذیر نام برد.
که برای جلوگیری از نفوذ آب به داخل جسم راه اجرا می شود.
یا آسفالت سرد که در آن به عنوان ماده چسبنده از مخلوط قیر و قطران، که در سرما نیز مایع است، استفاده می شود.
آسفالت سرد را بیشتر بطور برجا می سازند.
ویژگیهای آسفالت در قسمتهای مختلف راه:
بتن آسفالتی و بیتومن (بیتومین) معمولا قشرها از رویه و آستر تشکیل می شود.لایه رویی که تحت تأثیر عوامل جوی و چرخ وسایل نقلیه است، باید از جنس ممتاز ساخته شود.
یکی از وظایف اصلی لایه  زیرین که در روی پی (زیرسازی) راه قرار می گیرد و ممکن است خود از یک یا چند لایه  درست شده باشد، انتقال بار از رویه به زیرسازی راه است.
قشر آستر معمولا با دانه بندی درشت تر و قیر کمتر و قشر رویه با دانه بندی ریزتر و قیر بیشتر ساخته می شود.
در زمان تهیه آسفالت، اظافه  بر نوع مصرفی که خواهد داشت به حمل مصرف آن توجه می شود از جمله:
آفتابی یا سایه بودن محل، روباز بودن یا قرار گرفتن درون تونل، خشکی و نمناکی محل کار، تغییرات دمایی که باید تحمل کند، فصل ساختن راه و مانند آن.
حمل و پخش آسفالت:
حمل آسفالت از محل کارخانه تا محل پخش به وسیله کامیون انجام می گیرد.
جدار داخلی کامیون و سطوحی که با آسفالت تماس دارد باید کاملا تمیز و عاری از هرگونه مواد خارجی باشد.
به منظور پیش گیری از چسبیدن آسفالت به دیواره های اطاق کامیون بایستی قبل از ریختن آسفالت اطاق کامیون را در محل با آب آهک (یک حجم آهک و سه حجم آب)  شستشو داده و تمیز نمود. شستشو با هر نوع روغن و گازوئیل ممنوع می باشد.
هرگاه در مدت زمان حمل آسفالت درجه حرارت آسفالت بیش از ۱۰ درجه سانتی گراد افت کند، کامیون حمل آسفالت، بایستی با برزنت پوشیده شود تا سطح آسفالت سرد نشده و خاصیت و یکنواختی خود را از دست ندهد.
حداکثر زمان حمل آسفالت ۴۵ دقیقه و حداکثر فاصله حمل با کامیون 7۰ کیلومتر می باشد.افزایش زمان و اعمال درجه حرارت زیاد آسفالت در جریان حمل موجب می گردد که مقداری از قیر مخلوط آسفالتی در کف کامیون جمع شده و آسفالت باالی کامیون، کم قیر و آسفالت کف کامیون، پر قیر شود.
این جدایی قیر موجب می شود که آسفالت از حدود مشخصات خارج شده و هنگام پخش بیش از نیمی از حجم کامیون آسفالت کم قیر و قسمت کمی از حجم کامیون آسفالت با قیر زیاد پخش شود.
در قسمت کم قیر طول عمر آسفالت کوتاه و در قسمت پر قیر قیرزدگی در آسفالت روی خواهد داد.
پخش آسفالت:
آسفالت و بتن آسفالتی و بیتومن (بیتومین) توسط کامیون به محل اجرا حمل شده و توسط کامیون ها در فینیشر در محل پخش تخلیه می شود.
درجه حرارت آسفالت تخلیه شده در فینیشر برای دانه بندیهای پیوسته نبایستی از ۱۲۰ درجه سانتی گراد کمتر باشد.
مشخصات فینیشر باید به تایید دستگاه نظارت رسیده باشد.
پیمانکار باید مشخصات و محدودیت های فینیشر مورد استفاده را قبال جهت بررسی و تایید به دستگاه نظارت تسلیم کند.
هرگاه دستگاه فینیشر و یا اطوی آن و یا دستگاه های تنظیم ضخامت دارای نواقصی باشد که آسفالت کامال یکنواخت و با سطحی کاملا هموار و یکسان پخش نگردد، دستگاه نظارت بایستی دستور اصالح و یا تعویض فینیشر را صادر کند.
فینیشر مخلوط آسفالتی را در عرض و ضخامتی که در مشخصات تعین شده ( پس از کوبیده شدن
کامل) و با شیب عرضی مشخص پخش می کند.
ضخامت آسفالت پخش شده توسط فینیشر ( قبل از کوبیدن) با توجه به وضع دانه بندی و میزان کوبیدگی محاسبه می شود.
در روکش های آسفالتی و برای تصحیح ناهمواری سطوح آسفالتی موجود و قدیمی و همچنین در آزادراه ها و راه های اصلی بایستی از فینیشر تمام اتوماتیک استفاده کرد.اطوی فینیشر و ارتعاش آن باید به سهولت قابل تنظیم باشد.
بطوری که قادر باشد لایه آسفالت را تا حد لازم، همگن و با بافت سطحی یکنواخت، تسطیح کرده و اطو کند.
حرارت به وسیله گرم کردن اطوی فینیشر بایستی قابل کنترل باشد.

در صورتی که آسفالت در بیش از یک خط و بیش از یک قشر پخش شود، رعایت نکته های زیر ضروری می باشد.
– به منظور اتصال درز طولی آسفالت، ترتیبی داده شود که در طول یک روز خطوط آسفالت مجاور هم، پخش و از پخش یک خط عبور آسفالت در طول زیاد و ادامه عملیات آسفالتی در خط مجاور در روز یا روزهای بعد، خودداری شود.
– هنگامی که لایه ه ای پخش می شود از آنجا که طرفین کناری لایه  با غلتک زنی معمولی خوب کوبیده نمی شود لازم است تمهیداتی اعمال شود تا در آینده این امر معضلی برای بروز درز طولی در راه نباشد.
برخی اقدامات موثر به شرح زیرن که بر حسب نظر دستگاه نظارت و آمادگی پیمانکار حداقل یکی از روش ها باید اعمال شود:
۱ – بلافاصله پس از پخش و کوبیدن اولیه آسفالت هنگامی که هنوز آسفالت گرم است قسمت کناری آن که خوب متراکم نشده است بوسیله یک چرخ برش(در حد امکان  ماشینی ) در حدود ۲ تا 3 سانتی متر در طول راه بریده شده و کنار گذاشته شود.
۲ – چنانچه کار بند اول فوق هنگامی که آسفالت گرم است اجرا نشد می توان این کار را در روزهای بعد( قبل از اجرای لایه مجاور)  انجام داد.
اجرای این کار می تواند توسط یک چرخ برش که روی تیغه گریدر نصب می شود صورت گیرد.
راننده مسلط گریدر با کنترل چرخ برش عمل بریدن حدود 3-۲ سانتی متر قسمت کوبیده نشده را انجام می دهد و سپس محل برش داده شده بایر جارو شود.
3 -هنگام پخش آسفالت گرم از فینیشرهایی استفاده شود که در قسمت کناری آنها دستگاه مخصوصی نصب است که می تواند آسفالت بیشتری را در اطراف مورد نظر وارد کند تا وزن مخصوص نهایی این نقاط حاشیه ای افزایش داده شود.
۴ -برای متراکم کردن آسفالت، از غلتک هایی استفاده شود که یک چرخ کوچک در کنار چرخ های اصلی آنها نصب است که هنگام غلتک زنی با اعمال نیروی هیدرولیکی به قسمت کناری آسفالت فشار آورده و این قسمت ها را اضافه  بر چرخ های اصلی غلتک با این چرخ اضافی نیز می کوبد.
عدم رعایت حداقل یکی از روشهای فوق سبب بروز ترک طولی  در آسفالت در زمان بهره برداری خواهد شد.
موارد فوق همچنین برای جلوگیری از بروز درزهای دوبندی عرضی و پله شدن آسفالت نیز صادق است.
در این خصوص نیز باید تمهیدات لازم  صورت گرفته و حداقل یکی از روشهای فوق الذکر در اجرای دوبندی های عرضی نیز مورد عمل قرار گیرد.
برای پخش آسفالت در قشرهای روی قشر قبلی بایستی عرض پخش آسفالت در فینیشر تغییر داده شود.
به طوری که درز اتصال طولی هر قشر با قشر زیر حداقل 3۰ سانتیمتر و با قشر رویه ۱۵ سانتی متر فاصله داشته باشد تا درزهای طولی روی هم قرار نگیرد.
در اجرای آخرین قشر رویه باید پخش آسفالت برنامه ریزی شود که محل دوبندیها دقیقا در مجاور محل خط کشی جاده در زمان بهره برداری قرار گیرد تا عبور چرخ وسایل نقلیه از محل دوبندیها به حداقل برسد.

ترک در آسفالت بیتومن
تولید آسفالت:
غلتکهای فولادی:
1 -غلتکهای استاتیک:
هر یک از غلتک های سه چرخ و یا ردیف دوچرخ و سه چرخ باید هنگام کار باری معادل ۴۵ الی 65 کیلوگرم بر سانتیمتر در عرض چرخ عقب غلتک اعمال نموده و وزنشان کمتر از 8 تن نباشد.
روی چرخهای غلتک های فلزی باید گلگیر و لوله آبپاش نصب شده باشد تا چرخها را همواره تمیز و مرطوب نگه داشته و از چسبیدن مخلوط آسفالتی به آنها جلوگیری نماید.
مصرف روغن سوخته و یا گازوییل جهت تمیز کردن چرخ غلتکها به هیچ وجه مجاز نیست.
سطح پیرامون کلیه چرخها باید کاملا صاف و هموار و فاقد فرورفتگی های کوچک و بزرگ باشد.
برای افزایش وزن آنها باید فضای کافی در این نوع غلتک ها تعبیه شود.
سرعت غلتک های فولادی استاتیک هنگام کار باید کم و یکنواخت باشد.
جز در شرایط خاص از حدود ۵ کیلومتر در ساعت تجاوز ننماید.
2 – غلتک های لرزشی:
غلتک های لرزشی مورد استفاده در عملیات آسفالتی باید خودرو بوده و نوع کششی آنها مجاز نیست.
این غلتکها معمولا از نوع ردیف دوچرخ می باشند که سیستم ارتعاش در یک یا هر دو چرخ آنها تعبیه شده است.
وزن آنها نباید کمتر از 7 تن بوده و بار خطی استاتیک آنها بین ۲۵ تا 3۵ کیلوگرم باشد.
تناوب و میدان نوسان غلتک های لرزشی با توجه به شرایط کار باید توسط دستگاه نظارت تنظیم شده و یا از کاتالوگ کارخانه سازنده استخراج شود.
ولی در هر حال تناوب غلتک نباید خارج از 3۰۰۰ – ۲۰۰۰ ارتعاش در دقیقه، و میدان نوسان آن .باشد میلیمتر 8/۰ – ۴/۰
سرعت غلتک های لرزشی حداکثر پنج کیلومتر در ساعت می باشد.
سایر خصوصیات مربوط به گلگیرها، آبپاش، عدم مصرف گازوییل و روغن سوخته روی چرخها، و در آخر صاف و هموار بودن سطح پیرامون چرخ ها به شرح بند اول فوق می باشد که باید کاملا رعایت شود.
3 -غلتک های الستیکی:
غلتک های الستیکی باید خودرو بوده، وزن آنها با توجه به شرایط کار بین ۱۵ الی 3۰ تن باشد.
وزن دقیق غلتک توسط دستگاه نظارت تعیین می شود. در غلتک باید فضای کافی جهت افزایش وزن آن در صورت لزوم تعبیه گردد.
فشار باد چرخ های غلتک الستیکی باید بین ۵ تا 8/۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع بوده و تغییرات فشار نیز نسبت به رقم حداقل و حداکثر تعیین شده از 3.۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع تجاوز ننماید.
چرخ های غلتک الستیکی باید طوری قرار گرفته باشند که در هر گذر تمام عرض غلتک توسط چرخها کوبیده شده و امتداد اثر چرخها در عرض کافی یکدیگر را در حین حرکت بپوشانند.
برای اینکه آسفالت به چرخ ها نچسبد، باید در حد امکان،  سعی نمود که چرخ ها در تمام مدت کار گرم بماند و در غیر این صورت باید از لوله آبپاش و گلگیرهای پارچهای ضخیم جهت تمیز نگهداشتن چرخ ها استفاده نمود.
مصرف مواد روغنی و گازوییل برای این منظور مجاز نخواهد بود. الستیکها باید سالم و صاف بوده و نخ زدگی نداشته باشند.
زیرا اثر نخ زدگی الستیکها در روی سطح آسفالت با غلتک زدنهای بعدی نیز از بین نخواهد رفت.
سرعت غلتک الستیکی نباید از 8 کیلومتر در ساعت تجاوز نماید.
افزودنی پلیمری به بتن آسفالتی:
روسازی های آسفالتی با بتن آسفالتی و بیتومن (بیتومین)  برای مقاومت در مقابل خرابیهای بنیادی از جمله شیارشدگی، خستگی و ترک خوردگی دماهای پایین طراحی می شوند.
عملکرد مخلوط آسفالتی بستگی به نوع قیر و مصالح سنگی مصرفی و خصوصیات حجمی مخلوط آسفالتی دارد.
که باید برای شرایط آب و هوایی و محیطی محل مورد نظر طراحی شود.خواص فیزیکی و شیمیایی قیر تاثیر عمده ای در عملکرد مطلوب، دوام و پایداری مخلوطهای آسفالتی دارد.
در حال حاضر با توجه به رشد عوامل ترافیکی شامل بارهای سنگین تر، حجم های بالاتر و فشارهای تایر بیشتر، نیاز به مخلوط های آسفالتی مقاوم تر احساس می شود.
در دهه های اخیر استفاده از افزودنی ها به خصوص پلیمرها جهت اصلاح  قیر و مخلوطهای آسفالتی برای بالا  بردن عمر سرویس دهی و بهبود خصوصیات روسازی های آسفالتی مورد توجه قرار گرفته است.
پدیده شکست بر اثر تکرار، تغییر و تناوب دینامیکی بار خستگی نامیده می شود.
ممکن است حتی کمتر از مقاومت نهایی استاتیکی مخلوط آسفالتی باشد.
مقاومت خستگی روسازی، قدرت تحمل آن در برابر بارهای خم شدنی تکراری بدون شکست است.
اندازه گیری خصوصیات خستگی نمونه های مخلوط آسفالتی در محدوده های ترافیکی، آب و هوایی و شرایط محیطی مختلف، اهمیت ویژهای دارد و فرایند مهمی در طراحی روسازیهای آسفالتی جدید است.
عوامل تأثیر گذار روی مخلوطهای آسفالتی:
عوامل تأثیرگذار بر روی رفتار خستگی مخلوط های آسفالتی شامل مشخصات مواد تشکیل دهنده مخلوط آسفالتی شامل:
درصد هوا، نوع و مقدار قیر، ضخامت غشای قیر، مشخصات رئولوژیکی قیر و نوع و دانه بندی مصالح سنگی
شرایط بارگذاری شامل:
روش آزمایش، دما، مد بارگذاری، زمان استرحت بین بارهای متوالی، اندازه و فرکانس پارارمترهای تنش  که در طول آزمایش هستند.
اگر چه قیر سهم وزنی کمی در مخلوط آسفالتی دارد، نقش بسزایی در رفتار خستگی روسازی ایفا می کند.
قیر خصوصیات ویسکوالاستیک مخلوط را در دوران تولید، اجرا و خدمت رسانی کنترل می کند.
رفتار قیر وابسته به دما و نرخ بارگذاری است.
درصد قیر مصرفی و خصوصیات ذاتی آن از جمله ویسکوزیته به طور مستقیم و تأثیر میزان قیر در میزان قیر در مقدار فضای خالی و نقش قیر در پیر شدگی مخلوط آسفالتی به طور غیر مستقیم در عمر روسازی بتن آسفالتی مؤثرند.
بنابراین با توجه به نقش کلیدی قیر می توان انتظار داشت با درک کامل از قیر و کنترل خصوصیات آن بتوان تا حدود زیادی عمر روسازی را افزایش داد.
قیر ماده ای به رنگ قهوه ای تیره تا سیاه است که ساختار شیمیایی آن متشکل از هیدروکربورهای مختلف است.
ترکیب شیمیایی قیر به فرایند تولید و نفت خام اولیه ای که از آن مشتق شده، بسیار وابسته است.
در دماهای پایین یا بارگذاری های کوتاه مدت، قیر مشابه یک جسم جامد الاستیک، عمل می کند.
در دماهای بالا یا بارگذاری های طوالنی، عملکرد آن مانند یک مایع ویسکوز خواهد بود.
اما در دماها و مدت زمان بارگذاری کیانی قیر رفتاری بسیار پیچیده از خود نشان می دهد.
ویسکوزیته قیر مهمترین عامل تاثیرگذاری در انعطاف پذیری مخلوط و پاسخ به بارهای سیکلی است.
قیرهای با ویسکوزیته کمتر به دلیل سختی کمتر، عمر خستگی بیشتری دارند.
با کاهش ویسکوزیته قیر از ۲7۰ به ۱6۰ سانتی استوکس، عمر خستگی حدود ۲۰ درصد افزایش می یابد. افزایش درصد قیر سبب افزیش عمر خستگی می شود.
درصد قیر بهینه مخلوط به خصوصیات مصالح سنگی و دانه بندی آن بستگی دارد.
تحقیقات نشان می دهد که عمر خستگی یک نمونه با افزایش درصد قیر از ۴ درصد به 6 درصد، به مقدار 7۰ درصد افزایش می یابد.
هرچند افزیش درصد قیر باعث افزایش عمر روسازی می شود اما خطر بروز تغییر شکل لایه ای  قیر  را باید در نظر گرفت.
درصد قیر مخلوط آسفالتی در کنترل پایداری و تغییر شکل های دائم آن بسیار موثر است.
رشد عوامل ترافیکی مانند بارهای سنگین تر، حجم های بالاتر و فشارهای تایر بیشتر، محققان را بر  آن داشته تا درصدد اصلاح مخلوطهای آسفالتی برآیند.
با توجه به تأثیر قیر بر خصوصیات روسازی آسفالتی، تحقیقات زیادی در زمینه اصلاح   خصوصیات قیر انجام گرفته است.
استفاده از افزودنی ها یک روش متداول برای اصلاح قیر است.
اضافه کردن افزودنی ها در سالهای اخیر از محبوبیت بالایی برخوردار است.
این مسئله به دلیل بهبود خصوصیات متنوع مورد نیاز برای ایجاد روسازی هایی با عملکرد بهتر است.
پلیمرها یکی از مهمترین اصلاح  کننده های قیر به شمار می روند.
که سبب بهبود عملکرد مخلوط در دماهای بالا و پایین، مقاومت در برابر شایر شدگی و ترک های گرمایی و افزایش کارایی آن می شود.
اصلاح کننده های پلیمری قیر:
در پلیمرها مانند قیر، از نفت تولید شده و موادی پایدار و قابل بازیافت هستند.
با استفاده از فرایند شیمیایی می توان پلیمرهای جدید با خواص مطلوب تهیه نمود.
استفاده از پلیمر، بهبود شایانی در رفتار ویسکوالاستیک قیر پدید می آورد.
این مواد خاصیت الاستیکی را در دماهای بالاتر حفظ می نمایند.
لازمه  تغییرات ذکر شده پدید آمدن یک شبکه پلیمری در داخل قیر است.
یعنی تا زمانی که این شبکه به وجود نیامده باشد، بهبودی در خصوصیات قیر مشاهده نمی شود.
باید توجه داشت که کارایی پلیمر به مقدار زیادی به وسیله مقدار آسفالتین در قیر تحت تاثیر قرار می گیرد.
همچنین علی رغم تولیدات زاید مواد پلیمری، تعداد نسبتاً کمی از آنها برای اصلاح  قیر مناسب است که به برخی از آن اشاره می شود.
پالستیک ها:
پالستیک ها از پلیمرهای مصنوعی هستند که تحت فشار و دما، قابل ذوب و شکل پذیر هستند.
پالستیک ها به دو دسته اصلی ترموستها و ترموپالستیکها تقسیم می شوند.
ترموستها به علت شرایط خاص مولکولی، در اصلاح  قیر کاربردی ندارند.
ترموپالستها آن دسته از پالستیکها هستند که در اثر گرما، نرم و پس از سرد شدن مجدداً جامد می شوند.
این عمل به دفعات، بدون اینکه در جنسیت پالستیکها تغییر حاصل شود، می تواند انجام گیرد.
از انواع ترموپالستها میتوان پلی وینیلها، پلی اتیلنها، پلی استرها و پلی پروپیلن را نام برد.
که بسته به درصد مخلوط قیر سبب افزایش نقطه نرمی، کاهش درجه نفوذ و حساسیت حرارتی آن می شود.
عملکرد قیر را در دمای بالا بدون به مخاطره انداختن رفتار دمای پایین آن بهبود می سازد.
الستیکها یا الاستومرها:
الستیک ماده ای آلی است که از طبیعت یا از طریق سنتز به دست می آید.
مهمترین نشانه الستیک افزایش طول آن تحت تأثیر نیروی کششی و بازگشت به حالت اولیه پس از رها شدن است.
الستیکهای با منشا غیر طبیعی از جمله پلی ایزوپرون، پلی بوتادین استادین و غیره وارد بازار شدند.
عامل ولکانیزاسیون همه ی آنها گوگرد بوده و بعد از آن انواع دیگری نیز با عامل ولکانیزاسیون پر اکسید ابداع شدند.
از مهمترین الستیکهای شناخته شده استایرن بوتادین رابر است.
از کوپلیمریزاسیون استایرن و بوتادین در سیستم امولسیون تولید می شود.
محصول به صورت شیرابه ای سفید رنگ حاصل می شود.
در صورت شکسته شدن امولسیون، این الستیک از آب جدا می شود.
معمولا این کوپلیمر به هر دو شکل امولسیون و پلیمر خالص به قیر اضافه می شود.
خاصیت بازیابی کشسان نمونه قیری را بهبود می دهد.
در دمای پایین انعطاف پذیری قیر را افزایش و ترک های حرارتی را کاهش می دهد.
همچنین بررسیهای انجام شده در مورد روسازیهای آسفالتی حاوی این نوع پلیمر نشان داده که
مخلوطهای اصالح شده مقاومت بیشتری در برابر ترکهای انعکاسی نسبت به مخلوط آسفالتی
اصالح نشده دارند.
ترکیبی (الاستمر و پالستومر):
استفاده از افزودنی های پلیمری در شکلهای پالستیک و الستیک به صورت مجزا، تنها برخی خواص را بهبود می دهد.
بر خواص دیگر بی تأثیر و یا دارای اثری ناچیز هستند.
بنابراین با ترکیب الاستومرها و پالستومرها و استفاده توام از یک کاتالیست (روغن)  جهت امتزاج بهتر و ایجاد مخلوطی نرمتر مجموعه اثرات مطلوبی را که الاستومرها و پالستومرها به تنهایی در قیر ایجاد می کردند را بدون اثر متقابل و تاثیر منفی بر یکدیگر در قیر ایجاد نمایند.
برای مثال:
استفاده از استایرن بوتادین رابر و پلی اتیل سبک به همراه روغن سنگین سبب بهبود بازیابی الاستیک و کارایی قیر می شود.
ترموپالستیک الاستومرها:
این پلیمرها دارای خواص توام پالستیکی و الستیکی هستند و به طور گسترده در بهبود خواص قیر به کار می روند.
قیرهای اصلاح شده با این پلیمرها در دمای مخلوط و تراکم، دارای کندورانی مناسبی بوده و ضمن آن که در دمای خدمت دهی و خصوصاً دماهای پایین، خواص الاستی سیته آن حفظ می شود.
این امکان را می دهد تا قیرهای اصالح شده با این پلیمرها را در هر شرایط آب و هوایی به کار  بگیرند.
استفاده از این پلیمر در مخلوط آسفالتی خاصیت هایی را به همراه داردکه شامل:
1- چسبندگی بهتر
2- عملکرد خوب در هر دو محدوده دمای بالا و پایین
3- انعطاف پذیری بیشتر در دمای پایین
4- مقاومت در برابر تغییر شکل و شیار افتادگی در دماهای بالا
5- کاهش حساسیت دمایی
6- بهبود مقاومت کششی

1 نظر

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.