آسفالت‌های حفاظتی با امولسیون قیری
آسفالت حفاظتی واژه‌ای کلی است که کاربردهای مختلف قیر و قیر با مصالح سنگی را که معمولاً با ضخامت کمتر از ۲۵ میلیمتر بر روی سطح راه اجرا می‌شود، شامل می‌شود. سطح راه ممکن است سطوح شنی آماده یا روسازی موجود باشد. آسفالت‌های حفاظتی را که بر روی سطوح روسازی موجود اجرا می‌شود پوشش‌های آب بندی می‌نامند. کاربردهای متنوع امولسیون‌های قیری بدون پوشش با مصالح سنگی نیز در ردیف اندودهای آب بندی قرار می‌گیرند. از جمله این کاربردها میتوان به اندود سطحی، اندود آب بندی و پوشش سطح روسازی، مالچ بندی، پرکننده ترک‌ها، اندود نفوذی، و فرونشاننده غبار اشاره نمود. آسفالت‌های سطحی تک لایه‌ای یا چند لایه‌ای نیز از انواع آسفالت‌های حفاظتی هستند. در آسفالت سطحی تک لایه‌ای امولسیون قیری را برروی سطح را پاشیده، بلافاصله قشر نازکی از مصالح سنگی تقریباً یک اندازه بر روی آن پخش و غلتک زده می‌شود. برای آسفالت سطحی چند لایه‌ای، این عمل دو یا سه بار تکرار می‌شود. و در هر مرحله اندازه مصالح سنگی کوچکتر می‌شود به گونه‌ای که حداکثر اندازه مصالح سنگی در هر مرحله، حدود نصف اندازه مصالح سنگی مرحله پیشین است. ضخامت سطحی تقریباً برابر حداکثر اندازه ذرات مصالح سنگی مصرفی در اولین لایه است.
آسفالت‌های حفاظتی که به طور مناسب ساخته شده‌اند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و با دوام است. آسفالت حفاظتی سطح راه را آب بندی و عمر آن را طولانی می‌کند. هدف از کاربرد هر نوع آسفالت حفاظتی دستیابی به مقاصد ویژه‌ای است.
خواص آسفالت حفاظتی
آسفالت حفاظتی مقاومت باربری را اندکی افزایش می‌دهد. اما این افزایش مقاومت معمولاً در محاسبه باربری در نظر گرفته نمی‌شود. آسفالت حفاظتی اگر به جا و صحیح مورد استفاده قرار گیرد، می‌تواند سطحی با کیفیت قابل قبول برای راه تامین نماید. برای استفاده از آسفالت سطحی، بررسی میزان آمد و شد، ارزیابی مصالح در دسترس و لایه‌های روسازی موجود ضروری است.
اهداف استفاده از آسفالت‌های حفاظتی
آسفالت‌های حفاظتی به منظورهای زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- تامین رویه‌ای کم هزینه برای آمد و شد کم تا متوسط
- تامین لایه‌ای نفوذناپذیر برای جلوگیری از نفوذ آب به لایه‌های زیرین
- تامین رویه‌ای مقاومت در برابر لغزش
روسازی‌هایی را که به علت قیر زدگی یا فرسودگی و صیقلی شدن سطح مصالح سنگی، لغزنده شده‌اند، میتوان با به کارگیری امولسیون قیری با یا بدون مصالح سنگی تیز گوشه و سخت اصلاح نمود تا مقاومت در برابر لغزش بهبود یابد.
احیای رویه هوازده و خشک
روسازی‌هایی را که هوازده شده‌اند (به گونه‌ای که شن زدگی و جدا شدن دانه‌ها ممکن است اتفاق بیفتد) میتوان با کابرد آسفالت سطحی تک لایه‌ای یا چند لایه‌ای تعمیر و به حالت اولیه برگرداند.
فراهم کردن پوشش موقتی برای لایه اساس جدید
آسفالت حفاظتی برای ساخت مرحله‌ای راه یا به عنوان رویه‌ای که باید در آينده از نظر سازه‌ای تقویت شود، پوشش مناسبی خواهد بود. در این مورد آسفالت حفاظتی تا اجرای لایه‌های آسفالت بعدی سطح بسیار خوبی را ایجاد خواهد کرد.
احیای روسازی‌های قدیمی که له علت پیر شدگی، ترک‌های انقباضی و ترک‌های ناشی از خستگی آسیب دیده‌اند.
انواع آسفالت‌های حفاظتی
آسفالت سطحی تک لایه‌ای
آسفالت سطحی تک لایه‌ای برای موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- به عنوان اقدام موقتی پیش از اجرای روسازی با کیفیت بالاتر
- اصلاح رویه‌های قدیمی شن زده و اکسید شده
- ایجاد پوشش نفوذناپذیر بر روی روسازی موجود
- اصلاح فرسودگی ناشی از آمد و شد بیش از مقدار پیش بینی شده در طرح اولیه.
- آسفالت سطحی تک لایه‌ای، برای راه‌های با آمد و شد سبک مناسب است و در سایر راه‌های با ترافیک متوسط و زیاد میتوان از آن به عنوان یک پوشش موقت استفاده کرد.
- همچنین از آسفالت سطحی تک لایه‌ای میتوان پس از عملیات آب بندی ترک‌ها استفاده کرد. آسفالت سطحی برای مقابله با نیروهای ساینده ناشی از آمد و شد به کار می‌رود.
محدودیت‌های استفاده از این آسفالت سطحی تک لایه‌ای
- عدم امکان اجرا در هوای سرد
- احتمال خسارت ناشی از پرتاب مصالح سنگی کنده شده که در غشای قیری فرو نرفته‌اند.
- احتمال کاهش پوشش مصالح سنگی
آسفالت سطحی چند لایه‌ای
آسفالت‌های سطحی چند لایه‌ای از اجرای دو یا چند لایه آسفالت سطحی تک لایه‌ای حاصل می‌شود. این نوع آسفالت‌ها اگر به طور مطلوب طراحی و اجرا شوند، عمر بهره‌برداری آنها در حدود سه برابر آسفالت سطحی تک لایه‌ای است. ضمناً هزینه آن حدود ۱/۵ برابر آسفالت سطحی تک لایه‌ای است. در آسفالت‌های سطحی چند لایه‌ای به دلیل اینکه اندازه مصالح سنگی لایه دوم کوچکتر هستند، احتمال کنده شدن ذرات مصالح سنگی به مقدار زیادی کاهش می‌یابد. ضخامت آسفالت‌های سطحی چند لایه‌ای را، بزرگترین اندازه مصالح سنگی در اولین لایه، تعیین می‌کند. در این گونه آسفالت‌ها، لایه دوم برای پر کردن فضای خالی بین مصالح سنگی لایه اول به کار می‌رود. میزان پرشدگی فضای خالی بین مصالح سنگی لایه اول، بافت آسفالت سطحی و کیفیت رانندگی را تعیین می‌نماید. یکی از انواع آسفالت سطحی چند لایه‌ای، استفاده از دوغاب آب بندی بر روی آسفالت سطحی جدید اجرا شده است. با تغییر میزان آمد و شد میتوان با افزایش ضخامت آسفالت‌های سطحی از طریق اجرای تعداد بیشتر لایه‌های، روسازی خوب و با دوامی ایجاد نمود.
طراحی آسفالت سطحی
منظور از طراحی آسفالت سطحی تعیین نسبت‌های دقیق و مناسب امولسیون قیری و مصالح سنگی است که باید برای اجرای عملیات محاسبه شود. این طراحی بر اساس فرضیات زیر استوار است که برای انواع سنگدانه‌های با دانه بندی باز و یا یک اندازه نیز یکسان است.
مقدار فضای خالی سنگدانه‌ها بلافاصله بعد از پخش مصالح روی قیر و قبل از غلطک زنی و با توجه به آرایش نامنظم و ناپیوسته سنگدانه‌ها تقریباً ۵۰ درصد حجم کل آن است. این فضای خالی بعد از غلطک زنی و جابه جاشدن سنگدانه‌ها به ۳۰ درصد کاهش می‌یابد.
آماده کردن سطح راه و محدودیت‌های فصلی
چنانچه سطحی که روی آن آسفالت پخش می‌شود به طور کامل تمیز نباشد، قیر ممکن است به خوبی به سطح شنی یا آسفالتی نچسبد. بنابراین لازم است قبل از پخش امولسیون قیری سطح راه تمیز شود. گرد و غبار و ذرات کنده شده باید با جاروی مکانیکی برداشته شود. هنگامی که از جاورب استفاده می‌شود با پاشیدن آب میتوان از آلودگی هوا در اثر گرد و غبار جلوگیری به عمل آورد.
اجرای آسفالت سطحی
تجهیزات مورد استفاده در اجرای آسفالت سطحی، سهم مهمی در کیفیت نهایی آسفالت دارد. لذا باید با سرویس، بازرسی و کالیبراسیون مداوم تجهیزات را در شرایط کاری خوب و مناسب نگهداری نمود. مهمترین وسیله از تجهیزات مورد استفاده در اجرای آسفالت سطحی، دستگاه پخش قیر است. دستگاه پخش قیر باید امولسیون قیری را به طور یکنواخت و به میزان مشخص شده بر روی سطح راه پخش نماید.
