روشهای تولید، اجرا و نگهداری مخلوط آسفالت سرد
تولید مخلوط آسفالت سرد، به دو روش کلی اختلاط در محل و کارخانه انجام میشود. در روش اختلاط آسفالت سرد مخلوط در محل، اختلاط قیر و مصالح در محل به صورتهای مختلفی میتواند انجام گیرد که عمده آنها عبارتند از اختلاط سیار، مخلوط کننده چرخشی، اختلاط با گریدر، اختلاط با دستگاههای بازیافتی هستند. این روش، اغلب به منظور تقویت و تثبیت روسازی موجود و استفاده از مصالح آن در محل انجام میشود. روش دیگر تولید آسفالت سرد، اختلاط در کارخانه آسفالت است.
اجرای مخلوط آسفالت سرد در محل
مصالح سنگی آسفالت سرد مخلوط در محل معمولاً مصالح موجود در سطح راه یا مصالحی است، که به محل مصرف حمل و به مقدار لازم در سطح آماده شده راه، ریسه یا کپه میشود. ابعاد ریسه یا فاصله کپههای مصالح سنگی باید به گونهای باشد که بتوان مقدار قیر (امولسیون یا محلول) که روی آن پخش میشود، تعیین نمود. همچنین بتوان ضخامت مورد نیاز را در طول راه پس از اختلاط با قیر و پخش آسفالت سرد مخلوط در محل بدست آورد.
ریسه کردن مصالح
سطح راه قبل از حمل مصالح برای ریسه کردن باید آمادهسازی و تمیز شود. دانهبندی مصالح حمل شده باید با مشخصات مطابقت داشته و در صورتیکه از اختلاط دو یا چند نوع سنگدانه استفاده میشود، بعد از اختلاط کامل دانهبندی مخلوط کنترل شود.
در مواردی که از مصالح سنگی موجود در سطح راه (مصالح بستر موجود شنی راه) برای ساختن آسفالت سرد مخلوط در محل استفاده میشود، ابتدا باید سطح راه تا عمق حداکثر ۲۵ درصد بیشتر از ضخامت آسفالت مورد نظر شخم زده شود. سپس مصالح شخم زده شده به خوبی مخلوط میشوند تا مصالح یکنواختی بدست آید. هرگاه مقدار مصالح سنگی برای ساختن آسفالت سرد مخلوط در محل کافی نباشد، باید مقدار لازم مصالح سنگی به آن اضافه و به خوبی مخلوط شود تا دانهبندی مخلوط مصالح سنگی منطبق با دانهبندی مورد نظر مصالح سنگی آسفالت سرد مخلوط در محل شود.
مقدار مصالح آماده شده قبل از قیرپاشی روی آن باید برای ضخامت لایه آسفالتی مورد نظر کافی باشد. و در نهایت این مصالح با قالب ریسه در طول راه به نحوی انبار شود که شکل هندسی ذوزنقهای داشته و حجم یا وزن آن در هر متر طول راه ثابت و یکنواخت باشد.
پخش قیر و اختلاط
پخش قیر به مقدار محاسبه شده در طرح روی مصالح ریسه شده توسط قیرپاش یا دستگاه اختلاط سیار انجام میشود. در هر حالت سرعت حرکت به گونهای تنظیم میشود که مقدار قیر مخلوط آسفالت در محل در محدوده رواداری قرار گیرد.
قیر محلول در موقع پخش تا درجه حرارت لازم گرم میشود. در این درجه حرارت کندروانی باید در محدوده ۲۰ تا ۱۲۰سانتی استکس باشد و تا موقعی که کندروانی به ۳۰۰ سانتی استکس نرسیده باید عمل اختلاط تکمیل شود. مواد فرار موجود در قیرهای محلول موجب میشود تا موقعی که عمل اختلاط در محل کامل میشود، قیر نسبتاً روان و سیال باقی بماند. هیچگاه درجه حرارت سنگدانهها در سایه و در جریان اختلاط نباید کمتر از ۱۰ درجه سانتیگراد و رطوبت آنها بیش از ۳ درصد باشد.
پخش و کوبیدن مخلوط آسفالت سرد در محل
پخش آسفالت سرد مخلوط در محل توسط گریدر یا ماشین پخش آسفالت و در لایههای با ضخامت یکنواخت اجرا میشود. معمولاً ضخامت لایه نباید از دو برابر حداکثر اندازه اسمی مصالح سنگی کمتر باشد. پخش با ماشین پخش آسفالت دارای سرعت و بازدهی بیشتر بوده و سطح یکنواخت تری را ایجاد میکند، اما احتمال وقوع پدیده پارهشدگی آسفالت وجود دارد. در پخش آسفالت با گریدر پدیده پارهشدگی وجود ندارد اما فرایند پخش از سرعت کمتری برخوردار بوده و میتواند باعث ایجاد سطح تمام شده غیر یکنواخت شود.
اجرایمخلوط آسفالت سرد در محل نباید در هوای سرد انجام شود. زمان مناسب برای اجرای این مخلوطها، موقعی از سال است که هوای محلی که مخلوط آسفالت سرد در آن اجرا میشود، گرم و خشک بوده و حداقل به مدت چند هفته پس از اجرا نیز گرم و خشک باقی بماند.
محدودیتهای اجرای مخلوط آسفالت سرد
در عملیات اجرایی مخلوط آسفالت سرد باید موارد زیر رعایت شود.
- اجرای قشرهای متوالی آسفالت مشروط به آن است که لایه زیرین عمل آمده و مواد فرار آن متصاعد و تبخیر شده باشد.
- عملآوری مخلوط آسفالت سرد فرآیندی است که در آن پس از مرحله شکست امولسیون، آب اضافی مخلوط یا هرگونه حلالی در آن تبخیر و به مرور زمان مخلوط به مقاومت حداکثر میرسد.
- کل زمان عملآوری بسته به نوع مخلوط، قیر مورد استفاده و شرایط محیطی از ۷ تا ۱۴ روز متغیر است. برای مخلوط آسفالت سرد که با قیر امولسیونی تولید میشوند، در شرایط آب وهوایی گرم، ۹۰ % آب مخلوط در ۲۴ ساعت اولیه عمل آوری تبخیر میشود.
- برای سریعتر عمل آمدن مخلوط آسفالت سرد به جای اجرای یک لایه ضخیم، در چندین لایه نازک اجرا شود.
- پخش قیر روی مصالح و عملیات اختلاط در آسفالت مخلوط در محل در دمای محیط حداقل ۱۰ درجه سانتیگراد در سایه انجام شود.
- از تردد وسایل نقلیه از روی آسفالت سرد بلافاصله بعد از اتمام عملیات تراکم و تا قبل از عمل آمدن 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 عملآوری کامل مخلوط آسفالت سرد مجاز نیست.
- مقدار آب برای مخلوط کردن باید به اندازهای باشد، که فقط قیر (قیر امولسیون) به طور یکنواخت در مخلوط پراکنده و کارآیی مناسب را تامین نماید. مصرف بیش از اندازه آب ممکن است باعث تاخیر عمل آمدن و عملیات غلتک زنی شود.
- زمان مخلوط کردن در مورد مخلوط آسفالت سرد با قیر امولسیون باید به اندازهای باشد که فقط قیر امولسیون به طور یکنواخت در مخلوط پراکنده شود. مخلوط کردن زیاد موجب لخت شدگی مصالح سنگی از قیر امولسیون شود. نباید سطوح مخلوط آسفالت سرد را خیلی زود آببندی کرد. زیرا آب محبوس شده ممکن است مشکلاتی را ایجاد کند.
- در صورتی که در اثر آمد و شد، شن زدگی سطح راه اتفاق بیفتد، باید برای جلوگیری از خسارت بیشتر، رویه هر چه زودتر مصالح کنده شده از سطح راه پاک شود. اگر میزان شنزدگی در حال افزایش است، برای احیای سطح میتوان پوشش نازکی از قیر امولسیون رقیق شده دیرشکن با نسبت ۱۵ درصد قیر امولسیون و ۸۵ درصد آب استفاده نمود.
آزمایشهای کنترل کیفیت مخلوط آسفالت سرد
در جریان تهیه و اجرای مخلوط آسفالت سرد، انجام آزمایشهای زیر برای ارزیابی کیفیت آسفالت در مراحل تهیه، تولید، پخش و تراکم ضروری است.
- درصد قیر
- دانه بندی
- مشخصات فنی
- کنترل سطح آسفالت
مخلوط آسفالت سرد لکهگیری
در این مخلوطها مصالح سنگی در درجه حرارت محیط با قیر (قیرهای محلول یا امولسیون) در کارخانه آسفالتهای سیار یا مرکزی یا بصورت اختلاط در محل مخلوط میشوند و برای مصرف فوری یا غیر فوری مورد استفاده قرار میگیرند. مخلوط آسفالت سرد فوق در حرارت محیط پخش و متراکم میشود.
انواع مخلوط آسفالت سرد لکهگیری
بطور کلی سه نوع مخلوط آسفالت سرد بشرح زیر برای انجام عملیات لکه گیری مورد استفاده قرار میگیرد.
مخلوط آسفالت سرد لکهگیری با مصرف غیر فوری
در طول ماههای سرد، بیشتر مخلوطهای نگهداری مورد استفاده، مخلوطهایی هستند که در دپو ذخیره شدهاند. این مخلوطها را میتوان در اواخر تابستان یا اوایل پاییز، تولید و حمل نموده و برای استفاده بعدی، در مناطق دور دست انبار نمود. به واسطه ویژگی این نوع آسفالت میتوان آن را در مسافتهای طولانی حمل و سپس پخش نمود. این مخلوطها تا مدت شش ماه قابل استفاده بوده و بدون استفاده از حرارت، کارایی لازم را دارا هستند. معمولاً پوسته نازکی برروی سطح دپو شکل مییابد، اما زیر این پوسته، مخلوط هنوز هم دارای مشخصات یک مخلوط تازه تولید شده است. تولید مخلوطهای ذخیره جهت عملیات نگهداری، نسبتاً ساده است.
مخلوط آسفالت سرد لکه گیری با مصرف فوری
استفاده از قیرهای امولسیون و محلول در آماده سازی مخلوطهای نگهداری برای استفاده سریع، بسیار موثر است. عمل مخلوط کردن قیر و سنگدانه را میتوان در یک مخلوطکن انجام داده و آنرا به محل ترمیم، حمل نمود. در این نوع مخلوطها، حرارت دادن مصالح سنگی ضروری نیست، زیرا بدون حرارت نیز چسبندگی و اندود خوبی ایجاد میشود.
مخلوط آسفالت سرد لکهگیری با استفاده از مصالح خرده آسفالتی
با توجه به تولید مقادیر زیادی مصالح خرده آسفالتی در پروژههای بهسازی روسازیهای آسفالتی، بوسیله آسفالت تراشی میتوان از آن به منظور تولید مخلوطهای لکه گیری استفاده نمود. توصیه میشود تا حد امکان، در برداشت و تخریب روسازی، از آسفالت تراشی استفاده شود. آسفالت تراشی موجب تولید ذرات کوچک مصالح خرده آسفالتی شده، که دیگر مستلزم خرد شدن نیست. مدیریت در انبار نمودن مصالح خرده آسفالتی، بسیار مهم است. به منظور انبار نمودن مصالح خرده آسفالتی، محلی را انتخاب نمایید که بتوان آنرا آماده نموده و برای استفاده در محلهای نگهداری، انبار نمود. مصالح خرده آسفالتی را از دیگر منابع جدا نمایید. قیر امولسیون، معمولاً توسط کارخانه مخلوط به مصالح خرده آسفالتی افزوده میشود.
انتخاب مواد لکه گیری با مخلوط آسفالت سرد
اولین عامل در عملیات تعمیر و نگهداری، کارایی در تمامی شرایط آب و هوایی است. هزینه مواد نیز بخش مهمی از مجموع هزینههای لکه گیری است. تحت شرایط متفاوت، مواد ویژه و اختصاصی بهتر از مواد دیگر کار میکند.
مخلوط لکه گیری باید از کارایی مناسبی برخوردار بوده و برای نقل و انتقال انعطاف پذیر باشد. مخلوط لکه گیری باید پس از گذشت حداکثر شش ماه از ذخیره سازی، کارایی لازم را داشته باشند. بعلاوه از آنجایی که ترمیم زمستانی چالهها معمولاً در دمای یخ بندان انجام میشود، لازم است مخلوط در چنین شرایطی قابل کار باشد. در انتخاب مواد لکهگیری، ریزش قیر نیز باید مد نظر قرار گیرد . این پدیده زمانی حادث میشود که قیر از سنگدانههای اندود شده جدا شده و در زیر دپو متمرکز میشود. این پدیده به دلیل ذخیره سازی گرم مواد حادث میشود، که نشان دهنده هدر روی اندود است و باعث بروز مشکلات ذخیره سازی در مورد موادی میشود که در زیر دپو قرار دارند. بسیاری از مخلوط آسفالت سرد، جهت پخش در شرایط مرطوب، مناسب هستند. این مخلوطها، نیازمند دارا بودن ویژگی ضد عریان شدگی است.
نگهداری مخلوط آسفالت سرد اجرا شده
انتخاب روش و یا نحوه نگهداری مخلوط آسفالت سرد تابعی از شرایط محیطی، ترافیکی و نوع خرابیهای متداول مربوط به آسفالت سرد است.
در صورتی که در اثر آمد و شد، شن زدگی سطح راه اتفاق بیفتد، باید برای جلوگیری از خسارت بیشتر رویه هر چه زودتر مصالح کنده شده از سطح راه پاک شود. اگر میزان شنزدگی در حال افزایش است، برای احیای سطح میتوان پوشش نازکی از قیر امولسیون رقیق شده دیر شکن با نسبت ۱۵ درصد قیر امولسیون و ۸۵ درصد آب استفاده نمود.
در نگهداری مخلوط آسفالت سرد با دانهبندی پیوسته و ماسه برای جلوگیری از نفوذ آب و ایجاد یک رویه مناسب برای تردد وسایل نقلیه لازم است، که یک لایه آسفالت حفاظتی بعد از عملآوری بر روی آن اجرا شود. برای مخلوط آسفالت سرد با دانهبندی پیوسته معمولاً از آسفالت سطحی (چیپ سیل) استفاده میشود. اما در برخی موارد ممکن است کاربرد یک لایه اندود سطحی (فاگ سیل) یا اندود ماسهای مناسب باشد. برای مخلوط آسفالت سرد با دانهبندی باز، اجرای آسفالت حفاظتی لازم نیست، مگر اینکه جلوگیری از نفوذ آب به لایههای زیرین روسازی (لایه اساس یا سابگرید) لازم باشد. در هر حال رعایت مشخصات فنی و مقدار کاربرد قیر و مصالح سنگی در آسفالت حفاظتی ضروری است.
خرابیهای متداول مربوط به مخلوط آسفالت سرد
شیارشدگی لایه آسفالت سرد
شیارشدگی، خرابیهای طولی بصورت کانال در مسیر چرخ وسایل نقلیه هستند که در سطح روسازی قابل مشاهده هستند. در مواردی که شدت این نوع خرابی زیاد باشد، بصورت بالازدگی (برآمدگی آسفالت) در لبههای شیار قابل مشاهده است.
در مخلوط آسفالت سرد، ضعف در هوادهی مخلوط یا عملآوری نامناسب، از جمله علل اصلی بروز شیار هستند. لذا به منظور جلوگیری از بروز این نوع خرابی در لایه آسفالتی سرد، اقدامات زیر ضروری است.
- انجام عمل هوادهی مخلوط آسفالت سرد که عمل اختلاط قیر و مصالح سنگی در محل برای آن صورت میپذیرد. این عمل با زیر و رو کردن آسفالت سرد توسط ماشینآلات راهسازی نظیر لودر انجام میشود. هوادهی به تبخیر آب اضافی در مخلوط کمک کرده و روند افزایش مقاومت در مخلوط را تسریع میکند.
- عملآوری (ممنوعیت عبور ترافیک از سطح راه) مخلوط آسفالت سرد فرآیندی است که در آن پس از مرحله شکست، آب اضافی مخلوط و یا هرگونه حلالی در آن تبخیر و به مرور زمان مخلوط به مقاومت حداکثر میرسد. در شرایط آب و هوایی گرم و خشک، ۹۰ % آب مخلوط آسفالت سرد امولسیونی در ۲۴ ساعت اولیه عملآوری تبخیر میشود.
پیرشدگی و عریانشدگی لایه آسفالت سرد
استفاده از افزودنیهای متداول آسفالت سرد از جمله سیمان و آهک در مرحله تولید، کمک به ارتقای عملکرد درازمدت روسازی و افزایش قابل توجه مقاومت آسفالت در برابر اثرات مخرب رطوبت و پیرشدگی مینماید. چگونگی بازرسیهای دورهای و تناوب آنها برای رویههای آسفالتی با توجه به عوامل متعددی قابل تعریف است که یکسانسازی آنها برای راههای با شرایط بسیار متفاوت از دقت آن خواهد کاست. این عوامل برخی به ساختار رویه ارتباط دارد برخی دیگر ناشی از شرایط اقلیمی و طبیعی است. نوع و ضخامت رویه آسفالتی، نوع و میزان ترافیک و همچنین فصل و دمای محیط، شرایط آب و هوایی توپوگرافی منطقه از عوامل تأثیر گذار در تناوب بازرسی هستند.
توضیحات بیشتر در این زمینه نشریه شماره ۳۶۲ گردآوری و تنظیم شده است.