سبد خرید شما خالی است.
قیر بیتومین در مخلوطهاي آسفالتي ماده‌اي است هيدروكربوري كه با دارا بودن دو خاصيت اصلي چسبانندگي و نفوذناپذيري، در صنعت راهسازي جهت اندودكردن مصالح سنگي و چسباندن آنها به يكديگر و نيز غير قابل نفوذ كردن روسازي آسفالتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
قير تقطيري (نفتي): عمده قيري كه در راهسازي مورد استفاده قرار مي‌گيرد, قير نفتي يا به عبارت ديگر، قيري است كه از پالايش نفت خام بدست مي‌آيد. اين قير پسمانده حاصل از تقطير نفت خام در ستونهاي تقطير پالايشگاه مي‌باشد.
در فرآيند تقطير ابتدا هيدروكربورهاي سبكتر در دماهاي پايين تبخير شده, سپس با ازدياد دما و فشار، هيدروكربورهاي سنگين‌تر جدا مي‌شود. آنچه در انتهاي اين ستونهاي تقطير باقي مي‌ماند، قير خالص است. با تغيير درجه حرارت و فشار داخل برجهاي تقطير, قيرهاي با سفتي مختلف بدست مي‌آيد.
قيرهاي نفتي به دسته هاي کلي زير در راهسازي تقسيم مي شود :
1 -قير‌خالص
2 -قير‌محلول‌يا‌برگشتي
– تندگير(RC)
– كندگير(MC)
– ديرگير(SC)
3 – قیر بیتومین امولسيون(قيرآبه)
– آنيونيك:تندشكن(RS،)كندشكن(MS،)ديرشكن(SS)و…
– كاتيونيك:تندشكن(CRS،)كندشكن(CMS،)ديرشكن(CSS)و…
سنگدانه ها از معادن سنگ كوهي يا قلوه سنگهاي درشت رودخانه اي تهيه شده و در سنگ شكن شكسته مي شوند. مصالح پس از شكسته شدن، دانه بندي شده ) با سرند كردن ( و در قسمتهاي مجزا به صورت مصالح درشت دانه و ريزدانه انبار مي شود.
مصالح سنگي انواع قیر بیتومین و مخلوط آسفالتي گرم بايد سخت، محكم، بادوام، تميز و عاري از هرگونه مواد آلي، رسي، شيستي، پوشش خاكي و دانه هاي سست باشد. در صورتي كه مصالح درشت و متوسط اندود خاكي داشته باشند، بايد قبل از مصرف شسته شوند.
دانه بندي
دانه بندي به معني تجزيه مصالح به قسمتهائي به اندازه هاي مختلف است که هر قسمت به صورت درصدي از وزن ذرات نسبت به وزن کل مصالح بيان مي شود.
اين نتايج که برآورد توزيع اندازه ذرات مصالح را ممکن مي سازد، در کنترل مصالح توليدي مختلف و همچنين اختلاط مصالح مورد نياز کاربرد دارد.
منظور از دانه بندي تعيين درصد وزني سنگدانه هاي با حدود و اندازه هاي مختلف است که مصالح مورد نظر را تشکيل مي دهند.هدف از انجام دانه بندي کنترل ايجاد حجم کافي فضاي خالي در مخلوط قير-مصالح براي ايجاد ضخامت مناسب از غشاي قيري بر روي سنگدانه است.
دانه بندي با استفاده از يك سري الك که از درشت به ريز روي هم قرار داده مي شوند، انجام مي گيرد و با حرکات لرزشي مکانيکي يا تکان دادن دستي انجام مي پذيرد.
معمولا در الک هاي کوچکتر از 75/4 ميليمتر، اندازه الکها بر حسب تعداد سوراخها در يك اينچ بيان مي شود، لذا تعداد سوراخها در يك اينچ مربع برابر مجذور شماره الك خواهد بود. بنابراين شماره الك معرف تعداد سوراخهاي مربع شکل در هر اينچ (4/25 ميليمتر) طول است.
حداكثر اندازه مصالح سنگي
حداکثر اندازه اسمي مصالح سنگي
اندازه سوراخهاي يك الك درشت تر از اولين الکي که بيش از 10 درصد مصالح سنگي روي آن مي ماند.
حداکثر اندازه مصالح سنگي
اندازه سوراخهاي يك الك درشت تر از حداکثر اندازه اسمي مصالح سنگي است.
گوشه دار بودن مصالح درشت
گوشه دار بودن مصالح درشت درجه بالايي از اصطکاک داخلي مصالح را براي مقاومت در برابر شيارشدگي فراهم مي آورد.
استاندارد انجام آزمايش: D5821 ASTMدرصد گوشه داري مصالح بزرگتر از الك شماره 4 به وزن يا شمارش سنگدانهمصالح با گوشه داري 80/85 نشان مي دهد که 85 %مصالح يك جبهه شکسته و بيشتر دارد و 80 %دو جبهه شکسته يا بيشتر دارد.
گوشه دار بودن مصالح درشت درجه اي از اصطکاک داخلي مصالح ريز را براي مقاومت در برابر شيارشدگي فراهم مي آورد.
استاندارد انجام آزمايش: T304 AASHTO
درصد فضاي خالي مصالح نرم کوبيده شده (Compacted Loosely ) ريزتر از الك شماره 8
مقدار بالاتر فضاي خالي معمولا به معني جبهه هاي شکسته بيشتر است.
پولكي و درازي سنگدانه ها
درصد مصالح درشت دانه که اندازه حداکثر بعد سنگدانه به حداقل آن بزرگتر 1:5 به باشد.
دانه هاي پولکي و دراز نامناسب هستند، زيرا آنها گرايش دارند تا در جريان اجرا و زير ترافيك بشکنند و گرايش دارند تا VMA را کاهش دهند.
استاندارد انجام آزمايش: D4791 ASTM
آزمايش بر روي مصالح بزرگتر از الك شماره 4 انجام مي شود.
مقدار رس (معادل ماسه اي)
اندازه گيري درصدي از مواد رس است که ريزتر از الك شماره 4 باشد.
معياري از تميزي مصالح ريزدانه است.
استاندارد انجام آزمايش: T176 AASHTO
آزمايش بر روي مصالح بزرگتر از الك شماره 4 انجام مي شود.
سختی (Tough ness)
مقاومت مصالح در برابر سايش و ريزشدن مکانيکي در جريان حمل، اجرا و بهره برداري را تخمين مي زند.
رايج ترين آزمايش سختي آزمايش سايش لس آنجلس T96 AASHTO است.
%45-30 :مجاز دامنه
عدد بالاتر، شکنندگي بالاتر مصالح از معدن تا دپو، شکنندگي بالاتر مصالح حين ساخت قیر بیتومین با مخلوط آسفالت و زير غلتك را سبب مي شود
عدد پايين تر، مقاومت در برابر لغزندگي بهتر و مقاومت در برابر فرسايش زنجير چرخ در روسازي را سبب مي شود.
سلامت (Soundness )
آزمايش سلامت مقاومت مصالح در حال بهره برداري را در برابر هوازدگي را تخمين مي زند.
رايج ترين آزمايش با استفاده از سولفات سديم يا سولفات منيزيم است T104 AASHTOاين آزمايش را مي توان بر روي هر دو مصالح ريز و درشت انجام داد.آزمايش سولفات منيزيم معمولا تهاجمي تر از سولفات سديم است. از دست رفتن مصالح با سولفات منزيزيم بيشتر از از دست رفتن مصالح با سولفات سديم است.
مواد مضر(Material Deleterious )
مواد مضر به صورت درصد وزني مواد آلوده از قبيل کلوخه هاي رسي، صدف، چوب، ميکا و ذغال در مصالح تعريف مي شوند.
رايج ترين آزمايش مواد مضر کلوخه هاي رسي و مواد شکننده در مصالح است T112 AASHTO.
اين آزمايش را مي توان بر روي هر دو مصالح ريز و درشت انجام داد.
دامنه گسترده اي از 2/0 %تا باالي 10( %بسته به جزء ترکيبي آلودگي( براي حداکثر درصد مجاز دانه هاي مضر وجود دارد.
اعداد دانه بندي مخلوط مصالح سنگي
انواع دانه بندي هاي مصالح سنگي
دانه بندي يکنواخت
نقاط تماس کمتر
قفل و بست ضعيف
نفوذ پذيري زياد
دانه بندي توپر (پيوسته)
قفل و بست خوب
نفوذ پذيري کم
دانه بندي ميان تهي
برخي اندازه هاي مشخص
قفل و بست خوب
نفوذ پذيري کم
دانه بندي فرمول كارگاهي
دانه بندي کارگاهي، دانه بندي مشخصي است که با توجه به مصالح درشت، ريز و فيلر آماده شده، بايد به منظور تهيه طرح آسفالت توسط پيمانکار نحوي تهيه شود و شرايط زير را داشته باشد :
در داخل حدود مشخصات دانه بندي قرار گرفته و از الك ٨ به پايين به موازات دو حد فوقاني و تحتاني دانه بندي انتخابي باشد.
باید از نمودار معرف حداكثر چگالي فاصله داشته باشد تا موجب افزايش فضاي خالي مصالح سنگي در حد مطلوب و در نتيجه مصرف قير بيشتر براي افزايش دوام آسفالت گردد.
پوشش حاصل از اعمال مندرج در نشريه 101 سازمان مديريت و برنامه ريزي به دانه بندي پيشنهادي پيمانكار كه “ پوشش دانه بندي كنترل كارگاهي” ناميده مي شود، داخل دانه بندي اصلي واقع شود.
ارزيابي منحني VMA
با افزایش قیر بیتومین، مخلوط کاراتر شده و آسان تر متراکم مي شود. بنابراین تا یک نقطه دانسیته حقیقي مخلوط افزایش
و VMA کاهش مي یابد.
از آن نقطه به بعد با افزایش قیر VMA شروع به افزایش مي کند، چون مصالح با وزن مخصوص بالاتر (مصالح
سنگي) به کنار رفته و مصالح با وزن مخصوص پایین تر (قیر) جانشین آن مي شود.
توصیه مي شود تا از مقادیر قیر در سمت راست چشم پوشي گردد، حتي اگر با حداقل معیارهاي فضاي خالي و VMA منطبق باشد، چراکه وقتي قیر در محل پخش مي شود، مقدار قیر طرح در این دامنه، گرایش به قیرزدگي دارد. هر مقدار تراکم اضافي به علت بارهاي ترافیک منجر به از دست رفتن تماس سنگ با سنگ مصالح و احتمالا شیارشدگي و موج افتادگي در محل هاي با ترافیک بالا را نتیجه خواهد داد.
به طور ایده آل، مقدار قیر طرح باید کمي در سمت چپ نقطه کمینه منحني VMA انتخاب شود.
زمانی که کف منحني VMA زیر سطح حداقل معیار الزامي براي حداکثر اندازه اسمي مصالح سنگي قرار گیرد
تغییرات در دانه بندي مصالح باید براي تولید VMA بیشتر مي بایست لحاظ شود.
مقدار قیر طرح نباید در مقدار در نقاط حدي منحني VMA انتخاب شود، حتي اگر با معیارها منطبق باشد. در سمت چپ، مخلوط بسیار خشک مي باشد و گرایش به جداشدن از هم دارد و احتمالا فضاي خالي بالایي دارد.
در سمت راست انتظار مي رود تا مخلوط دچار شیارشدگي شود.
تاثير سطح تراكم
به غیر از بزرگي مقادير VMA عدد مقدار قيري كه در حداقل VMA اتفاق مي‌افتد نيز تغيير مي‌يابد.
اگر يك مخلوط در سطح تراكم 50 ضربه طراحي شود و در يك روسازي با حجم ترافيك خيلي باال قرار بگيرد، مقدار
VMA ممكن است زير سطح حداقل معيار الزامي براي حداكثر اندازه اسمي مصالح سنگي قرار گيرد و درنتيجه پوشش مناسب سنگدانه توسط قیر بیتومین فراهم نمي‌شود كه اين امر موجب كاهش دوام رطوبتي مخلوط آسفالتي مي‌شود.
ممكن است مقدار قير مخلوط بيش از مقدار مورد نياز براي ايجاد حداقل VMA در سطح ترافيك زياد و 75 ضربه
شود و به عبارتي در قسمت راست (خيس) نمودار قرار مي‌گيرد. اين بدين معني است كه در صورتي كه اين مخلوط در
معرض ترافيك بالا قرار گيرد، احتمال ايجاد پديده شيارشدگي فراوان است.
اگر یک مخلوط در سطح تراکم 75 ضربه طراحي شود و در یک روسازي با حجم ترافیک پایین تري قرار بگیرد، درصد فضاي خالي نهایي به طور قابل مالحظه اي بالاتر از برنامه خواهد بود. این شرایط مي تواند مخلوط بازتر و نفوذپذیرتري را ایجاد نماید که اجازه مي دهد آب و هوا به سادگي از میان آن عبور کنند. نتیجه این وضعیت مخلوطي خواهد بود که داراي سختي زودرس است و در عمر کوتاه تري ترک مي خورد و یا به دلیل از دست رفتن چسبندگي قیر، مصالح از آسفالت جدا مي شود (Raveling .) همچنین ممکن است به عریان شدگي نیز منجر شود Stripping.
تاثير فضاي خالي
در صورتيکه Va زیاد باشد، شکنندگي، ترک زودرس، پریدگي دانه ها و عریان شدگي محتمل است. همچنین افزایش Va سبب افزایش حساسیت رطوبتي و افزایش هوازدگي مي شود.
در صورتيکه Va کم باشد، اگر مخلوط در معرض ترافیک زیاد قرار گیرد مي توان انتظار داشت تا شیار و موج داشته باشد. افزایش مقدار قیر (آگاهانه یا اتفاقي) در کارخانه و یا افزایش میزان غبار مي تواند تسریع کننده اتفاق فوق باشد.
با توجه به آنچه که در نشریه هاي 234 و 101 سازمان مدیریت و برنامه ریزي کشور بیان شده، درصد فضاي خالي آزمایشگاهي مجاز جهت لایه آستر بین 3 تا 6 درصد و در لایه رویه بین 3 تا 5 درصد در نظرگرفته شده است.
با در نظر گرفتن تراکم 97 %در محل، درصد فضاي خالي مجاز در محل پس از انجام تراکم توسط غلتک مي بایست برابر 6 تا 9 درصد در الیه آستر و 6 تا 8 درصد در لایه رویه باشد.
با توجه به تنوع آب و هوایي در کشور مي توان از محدوده نزدیک به حدود پایین براي مناطق سردسیر و از محدوده نزدیک به حدود بالا براي مناطق گرمسیر استفاده نمود.
تاثير VFA
با توجه به نشریه هاي 234 و 101 سازمان مدیریت و برنامه ریزي کشور میزان VFAمي بایست بر اساس شرایط ترافیکي در محدوده هاي مجاز قرار گیرد، به طوریکه این میزان براي ترافیک کم در محدوده 70 تا 80 درصد، براي ترافیک متوسط در محدوده 65 تا 78 درصد و براي ترافیک سنگین در محدوده 60 تا 75 درصد مي باشد.
اگرچه VFAبه VMAو Va وابسته مي باشد، اما معیارهاي فوق براي VFA به منظور محدود کردن فضاي خالي مجاز مخلوط هایي است که نزدیک حداقل معیار VMAو Va هستند. همچنین تاثیر مهم دیگر کنترل VFA آن است که میزان حداکثر VMAو در نتیجه میزان حداکثر قیر موجود در مخلوط آسفالتي را کنترل مي کند.
قیر بیتومین در مخلوطهاي آسفالتي
