آسفالت سرد
آسفالتهای سرد
آسفالتهای سرد به مخلوطی از مصالح سنگی با قیر (قیر محلول، امولسیون) گفته میشود که عمل اختلاط قیر و مصالح در درجه حرارت محیط انجام و در همین دما پخش و متراکم میشود. سنگدانهها در زمان اختلاط با قیرآبه میتواند مرطوب باشند ولی برای قیرهای محلول، رطوبت مصالح باید در دمای محیط یا تحت اثر حرارت، خشک شود. مخلوطهای آسفالتهای سرد که با قیرهای محلول غلیظ مانند MC – ۳۰۰۰ یا SC-۳۰۰۰ تهیه میشوند عملاً مانند آسفالت گرم باید در حرارت ۹۵ درجه سانتیگراد یا بیشتر با قیر مخلوط شده و در محدوده همین دما، پخش و متراکم میشوند. آسفالت سرد را میتوان در مسافتهای زیاد حمل و سپس پخش کرد یا آن را در کارگاه انبار نمود و بعداً مورد استفاده قرار داد.
دامنه کاربرد آسفالتهای سرد
آسفالتهای سرد در قشرهای رویه، آستر و اساس قیری برای ترافیک سبک و متوسط و در قشر اساس آسفالتی برای ترافیک سنگین و خیلی سنگین میتواند مورد استفاده قرار گیرد. آسفالت سرد را میتوان برای ترافیک سبک یا متوسط مصرف نمود و چنانچه در آینده ترافیک سنگین شد آن را با آسفالت گرم روکش کرد.
انواع آسفالت سرد
آسفالتهای سرد را بر حسب روش تهیه و اجرا میتوان به دو نوع آسفالت سرد کارخانهای و آسفالت سرد مخلوط در محل تقسیم کرد.
آسفالت سرد کارخانهای
آسفالت سرد کارخانهای در کارخانههای ثابت و مرکزی آسفالت تهیه میشود و سپس برای پخش به محل مصرف حمل میشود. در تمامی مراحل ساخت آسفالت سرد از تنظیم دانهبندی، توزین سنگدانهها و اختلاط با قیر، کنترلهای لازم آن طور که در تهیه آسفالت گرم تشریح شده (نشریه شماره ۱۰۱ و نشریه شماره ۳۶۲) رعایت میشود. البته هنگامی که از قیرآبه استفاده شود مراحل حرارت دادن یا خشک کردن سنگدانهها دیگر انجام نمیگیرد، مشروط بر آن که رطوبت مصالح بیش از ۳ درصد نباشد.
معمولاً آسفالت سرد کارخانهای برای آنکه محصول از کیفیت مناسبی برخوردار باشد، چه در شرایط مصرف قیرهای محلول یا قیرهای امولسیون، مصالح سنگی حرارت داده میشود.
آسفالتهای سرد مخلوط در محل (رودمیکس)
آسفالتهای سرد مخلوط در محل به دو روش زیر تهیه میشود.
- نوع مخلوط در محل که سنگدانهها در کنار و امتداد راه ریسه شده و روی آن قیرپاشی میشود و سپس عمل اختلاط و پخش با گریدر یا وسایل نظیر انجام میگیرد.
- نوع مخلوط در کارگاه که عمل اختلاط قیر و سنگدانهها در کارگاههای ثابت یا موقت انجام و مخلوط تهیه شده برای پخش به محل مصرف حمل میشود.
مشخصات فنی مصالح سنگی
سنگدانههای آسفالت سرد اعم از کارخانهای یا مخلوط در محل را میتوان از اختلاط مصالح درشت دانه حاصل از شکستن سنگ کوهی، شن رودخانهای و روباره آهنگدازی با ماسه شکسته یا ماسه طبیعی یا مخلوط این دو یا در صورت لزوم فیلر، تهیه کرد.
دانه بندی سنگدانهها
دانه بندی سنگدانهها بر حسب این که پیوسته یا باز انتخاب شود باید در محدوده یکی از دانه بندیهای مربوط در نشریه شماره ۱۰۱ و نشریه شماره ۳۶۲ باشد. دانه بندی با توجه به ضخامت قشر آسفالتی، ترافیک و شرایط جوی – اقلیمی منطقه تعیین میشود. منحنی دانه بندی به ویژه بعد از الک شماره ۸ بهتر است به موازات دو محدوده بالا و پایین دانه بندی اصلی قرار گیرد.
دانه بندی اجزای دانه درشت و دانه ریز نیز برای اختلاط و تامین مشخصات، با توجه به حداکثر قطر سنگدانهها، باید مطابق دانه بندی مصالح درشت دانه و ریزدانه باشد. انتخاب دانهبندیهای درشت و ریز که بتواند دانهبندی مشخصات را تأمین کند قابل قبول خواهد بود.
انتخاب قیر
نوع قیرهای مصرفی در آسفالتهای سرد با توجه به روش اختلاط سنگ و قیر و در واقع نوع آسفالتهای سرد (کارخانهای یا مخلوط در محل)، دانهبندی مصالح، شرایط منطقه، عمر طراحی و مدت زمان انبار کردن قبل از مصرف (فوری،کوتاهمدت یا میانمدت) ، انتخاب میشود.
خصوصیات قیر
معمولاً بیشترین خاصیت چسبندگی در مخلوطهای آسفالت سرد تابع نوع قیر خالصی است که قیرهای محلول یا قیرآبهها با آن تهیه میشود. برای تأمین چسبندگی بیشتر، غلیظ ترین قیری که با توجه به شرایط ساخت و اجرا، میتواند کارایی لازم را ایجاد کند انتخاب میشود.
کندروانی قیر
کندروانی قیر تابع درجه حرارت است. نظر به اینکه قیر مصرفی در آسفالت سرد و در دمای محیط کار و در حین عملیات اجرایی، باید کارایی و روانی کافی داشته باشد، لذا غلظت قیر در این دما از اهمیت خاصی برخوردار است. قیر در شرایط محیطی ساخت آسفالت باید آن چنان کندروانی داشته باشد که بتواند مخلوط آسفالتی همگن و یکنواخت با پوشش قیری کامل برای سنگدانهها را تأمین کند. به عنوان مثال برای تولید آسفالت سرد کارخانهای، از قیر با کندروانی بیشتر (قیر غلیظتر) و برای آسفالت سرد تولید شده در محل، از قیر با کندروانی کمتر (قیر رقیقتر) استفاده میشود.
عمل آمدن قیر
برحسب نوع قیر انتخابی، عواملی در میزان کارایی و سرعت عمل آمدن قیر حین اجرای کار مؤثر است. این عوامل برای قیرهای محلول و قیرابهها به شرح زیر است.
قیرهای محلول
سرعت گیرش و عمل آمدن محلول (فرایند تبخیر و تصعید مواد فرار قیرها) تابع مقدار قیر مصرفی، نوع و درجه قیر، رطوبت نسبی محیط، باد و تغییرات دمای محیط محل اجرای کار در طول عملیات و دمای اختلاط قیر با سنگدانهها است. هر اندازه مواد حلال قیر مصرفی سبکتر باشد (مانند قیرهای زودگیر) این مواد زودتر تصعید میشود و در نتیجه گیرایی قیر سریع تر صورت میگیرد. بالعکس، هر اندازه دمای محیط کمتر، هوا سردتر و رطوبت نسبی زیادتر باشد، سرعت گیرش کندتر و زمان آن طولانیتر خواهد شد.
قیرآبهها
سفت شدن این قیرها و ظهور خاصیت چسبندگی کامل در آنها به نوع قیرآبه، تبخیر آب موجود در آن، درصد جذب آب سنگدانهها و فشار مکانیکی اعمال شده به مخلوط آسفالتی (غلتک و ترافیک)، بستگی دارد. در شرایط محیطی مناسب، تبخیر آب و در نتیجه عمل آمدن کامل قیر نسبتاً سریع انجام میگیرد. هوای سرد و رطوبت نسبی زیاد یا بارندگی بلافاصله بعد از پخش قیر، مانع سفت شدن سریع و بهنگام قیر میشود. تأثیر شرایط جوی برای قیرهای آنیونیک در مقایسه با قیرهای کاتیونیک بیشتر است.
برای دستیابی به نتایج بهینه، شرایط محیطی همواره به عنوان یک عامل مهم در نظر گرفته میشود. برای آسفالت سرد فقط میتوان از قیرهای کندشکن و دیرشکن استفاده کرد.
طرح اختلاط آسفالتهای سرد
برای طرح اختلاط آزمایشگاهی آسفالت سرد به فصل آسفالت سرد در آیین نامه روسازی آسفالتی راههای ایران نشریه شماره ۲۳۴ مراجعه شود.
کارخانه آسفالت سرد
کارخانههای آسفالت سرد میتوانند از انواع مرحلهای یا مداوم بوده و مجهز به سیلوهای سرد، واحد خشک کننده مصالح، سیلوهای گرم، سرند، وسایل گرم کردن قیر و سنگدانهها (در صورت نیاز) و توزین آنها باشد تا بتواند مخلوط آسفالتی همگن با پوشش قیری یکنواخت و منطبق با مشخصات تولید کند.
سنگدانههای تفکیک شده در کارگاه جداگانه به سیلوهای سرد کارخانه تغذیه شده و قبل از تغذیه مخلوط نمیشود. تغذیه مصالح به نحوی تنظیم میشود که موجب کم یا زیاد شدن مصالح در سیلوهای گرم نشده واختلالی در تولید یکنواخت و همگن مخلوط آسفالتی به وجود نیاورد. حداقل زمان اختلاط طوری انتخاب میشود که بیشترین پوشش قیری سطح سنگدانهها را تأمین کند، ضمن آنکه در مورد قیرآبهها ضرورتی ندارد که این پوشش به ۱۰۰ درصد برسد.
اجرای آسفالتهای سرد
به طور کلی اجرای آسفالت سرد، اعم از آسفالت سرد کارخانهای یا مخلوط در محل شامل مراحل زیر است.
آماده کردن سطح راه
آماده کردن سطح راه بر حسب اینکه راه شنی یا آسفالتی باشد به شرح زیر انجام میشود.
راه شنی
- سطح راه کاملاً پروفیله شده تا با ابعاد و اندازههای مندرج در نقشهها منطبق شود.
- کوبیدگی و تراکم نسبی آن بر اساس مشخصات تأمین شود.
- کلیه نقاط ضعیف سطح راه مانند چالهها، نشستها و سطوح موضعی که زیر چرخ غلتک یا ترافیک، حالت خمیری دارد لازم است از طریق جایگزینی با مصالح اساس اصلاح و تقویت شود.
- قبل از اندود نفوذی، سطح راه با جاروی مکانیکی و هوای فشرده تمیز شده باشد.
- اندود نفوذی سطح راه، طبق مشخصات اجرا شود.
راه آسفالتی
- کلیه سطوح آسفالتی آسیب دیده که دارای انواع ترکهای طولی، عرضی و موزاییکی یا چاله و نشست باشد با آسفالت گرم یا سرد یا مواد درزگیر قابل قبول جایگزین شده و تا حد مشخصات متراکم میشود به طوری که قسمتهای مرمت شده وضعیت مشابه سایر قسمتهای راه را داشته باشد.
- رویه آسفالتی موجود کاملاً پروفیله شده و با ابعاد و اندازههای مشخصات منطبق باشد.
- سطوح قیرزده از طریق تعویض و جایگزینی با آسفالت جدید یا پخش سنگدانههایی که اندازه و داغ و فرونشاندن آن در سطح قیرزده یا برداشتن آن تا ضخامت معین، مرمت شود.
- سطح راه قبل از اندود سطحی با جاروی مکانیکی و استفاده از هوای فشرده از گرد و غبار و مواد خارجی پاک شود و در صورت لزوم با آب، شسته و تمیز شود.
- اندود سطحی راه طبق مشخصات اجرا شود.
محدودیتهای آسفالتهای سرد
در عملیات اجرایی آسفالت سرد، محدودیتهای زیر باید رعایت شود.
- پخش قیر روی مصالح و عملیات اختلاط آسفالت مخلوط در محل در دمای محیط حداقل ۱۰ درجه سانتیگراد در سایه، انجام شود.
- عملیات پخش و اجرای آسفالت سرد در هوای گرم و خشک برنامه ریزی شود به طوری که حداقل چند هفته بعد از خاتمه کار نیز هوا گرم و مناسب باشد.
- اجرای قشرهای متوالی آسفالت، مشروط به آن است که لایه زیرین عمل آمده و مواد فرار آن کاملاً متصاعد و تبخیر شده باشد.
- از تردد وسایل نقلیه از روی آسفالت سرد، بلافاصله بعد از اتمام عملیات تراکم و تا قبل از به عمل آمدن کامل آن جلوگیری شود. در صورت عبور اضطراری، سرعت به ۳۰ کیلومتر در ساعت محدود شود و برای رعایت ایمنی از تابلوهای راهنما و چراغهای چشمک زن استفاده شود. در هر صورت تردد کامیونهای سنگین قبل از گیرایی کامل آسفالت سرد، مجاز نیست.
دامنه کاربرد آسفالتهای سرد
آسفالتهای سرد در ساخت راهها، تعمیر و نگهداری روسازیها، و در موارد خاص نظیر کف مکانهای ورزشی کاربرد دارد.
کاربرد آسفالتهای سرد در ساخت راهها
آسفالت سرد در تمامی لایههای روسازی کاربرد دارد، مشروط بر آن که تمام ضوابط و معیارهای طراحی و محدودیتهای ترافیکی مسیر برای آن رعایت شود. 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 میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
استفاده از آسفالت سرد در لایه رویه در شرایط ترافیک سبک و متوسط صورت میگیرد و اجرای آن برای شرایط ترافیک سنگین، بعنوان لایه اساس امکانپذیر است. در صورت تبدیل وضعیت ترافیک از حالت سبک و متوسط به سنگین برای مسیری که از این نوع آسفالت بعنوان لایه رویه در آن استفاده شده، میبایست از آسفالت گرم بعنوان روکش برای جلوگیری از بروز خرابی استفاده نمود.
کاربرد آسفالتهای سرد در ترمیم و نگهداری راهها
لکهگیری خرابیهای روسازی یکی از مهمترین عملیات نگهداری راهها است. بطور کلی، استفاده از مخلوط آسفالتی گرم با کیفیت بالا، اگر چه هزینه بیشتری در بردارد، اما مناسبتر است، اما از آنجاییکه در بسیاری مناطق، امکان تولید و اجرای آسفالت گرم در سرتاسر سال وجود ندارد، عملیات لکهگیری را میتوان با استفاده از مخلوطهای سرد دپو شده انجام داد.
بطور کلی آسفالتهای سرد در تعمیرات موضعی نظیر لکهگیریها، پرکردن چالهها، پرکردن ترکها و … به کار گرفته میشوند. بطور کلی دو نوع مخلوط آسفالت سرد برای عملیات لکهگیری و تعمیرات روسازی مورد استفاده قرار میگیرد. که عبارتند از مخلوط آسفالت سرد با مصرف فوری و مخلوط آسفالت سرد با مصرف غیر فوری.
مخلوطهای آسفالتهای سرد با مصرف غیر فوری را میتوان در اواخر تابستان یا اوایل پاییز، تولید و برای استفاده بعدی (در طول ماههای سرد سال)، در مناطق دور دست ذخیره نمود. این مخلوطها بر حسب انواع قیر مصرفی در تهیه آسفالتهای سرد تا مدت شش ماه قابل استفاده است و بدون استفاده از حرارت، قابل کار است.
کاربرد آسفالتهای سرد در موارد خاص
علاوه بر کاربرد آسفالتهای سرد در موارد تعمیر و نگهداری راهها، دامنه بسیار وسیعی از کاربرد آسفالتهای سرد مربوط به مکانهای ورزشی و تفریحی (زمینهای تنیس، پارکها و غیره) است. برای این مکانها، به طور کلی از مخلوطهای سرد با دانهبندی پیوسته استفاده میشود. مزیت این مخلوطها آن است که دارای انعطافپذیری بیشتری در مقایسه با سطوح بتنی اجراشده برای اماکن ورزشی بوده و در عین حال برای اماکن ورزشی که لایه بتنی اجرا شده در آنها، سطح غیرقابل نفوذی را ایجاد میکند و نیاز به لایه زهکش وجود دارد، اجرای روکش آسفالت سرد با دانهبندی باز است.