بررسی خرابی روسازی بتنی

آسیب‌های ناشی از یخ زدن و آب شدن در بتن‌های غلتکی یکی از عمده مشکلات خرابی در روسازی‌های اجرا شده با این مصالح است. هر چند پارامترهای پیش بینی کننده آسانی برای تعیین دوام در برابر دوره‌های یخ زدن و آب شدن وجود ندارد. به منظور تعیین اثر تراکم نمونه‌های روسازی بتن غلتکی بر دوام آنها در برابر یخ بندان، عملیات تراکم با ۷۵ دوران با متراکم کننده دورانی و با چکش ارتعاشی برای هر طرح مخلوط انجام شد.

روسازی بتن غلتکی

از میان انواع مختلف روسازی‌های بتنی، روسازی بتن غلتکی اخیراً به عنوان راهکاری به عنوان جایگزین روسازی بتن سیمانی مورد استفاده قرار گرفته است. از طرفی به جهت هزینه بالای آسفالت و عملکرد نامناسب روسازی‌های انعطاف پذیر در نواحی مانند مناطق ساحلی، انبارهای کالا، نواحی خزش هواپیما در باند فرودگاه و محل‌های با ترافیک وسایل نقلیه سنگین، روسازی‌های بتنی بطور گسترده‌ای در سراسر دنیا بکار برده می‌شود. از آنجایی که روسازی‌های بتن غلتکی برای اهداف باربری وزین در دراز مدت بکار برده می‌شود، لازم است خرابی‌های بالقوه با بهینه سازی طرح‌‌های اختلاط به حداقل برسد.

پدیده یخ زدن و آب شدن یکی از دلایل مهم خرابی بتن غلتکی است. خرابی معمول بتنی که در معرض شرایط یخ زدن و آب شدن قرار می‌گیرد شامل ترک خوردگی تصادفی، پوسته شدگی سطحی، خرابی درز به علت ترک خوردگی D‌ یا ترک خوردگی دوام است. دو نوع اول ترک خوردگی مذکور به علت کمبود حباب هوای وارد شده در بتن یا لایه سطحی است و پدیده خرابی بعدی در درجه اول ناشی از سنگدانه‌های کم دوام است.

آسیب ناشی از دوره‌های یخ زدن و آب شدن در روسازی‌های درز‌دار بتن سیمانی یک مشکل جدی است. در شرایط آب و هوایی مرطوب به همراه یخ بندان، وجود پیوسته آب بر روی روسازی، درون روسازی و استفاده از نمک‌های یخ زدا اغلب منجر به آسیبی جدی‌تر می‌شود. ترک خوردگی D یا دوام الگویی از ترکها بوده که به موازات و نزدیک یک درز روسازی تشکیل می‌شود یا ترک خطی ناشی از انبساط یخ زدن و آب شدن سنگدانه‌های بزرگ و کم دوام است.

با وجود مزیت‌های متعدد این بتن، نگرانی در خصوص قابلیت آن برای مقاومت در برابر حمله یخ بندان و پوسته شدگی ناشی از نمک‌های یخ زدا وجود دارد. بعلت حجم کم خمیر سیمان و طبیعت بسیار سخت این مخلوط‌ها، ورود حباب هوا در این نوع بتن فرایند بسیار مشکلی است با توجه به اینکه تراکم، حباب‌های هوا را نامنظم و کاهش می‌دهد.

نمونه‌های بتن غلتکی از هر خرابی قابل توجه طی مدت زمان طولانی تحت شرایط شدید یخ زدگی آسیب می‌بینند. همچنین بر اساس نتایج دریافت که مقدار هوای بسیار کمی مورد نیاز است تا بتن غلتکی در برابر ریز ترک خوردگی‌های ناشی از یخ بندان محافظت شود‌. سیستم خلل و فرج در بتن غلتکی این امکان را به آب می‌دهد تا آزادانه از میان خمیر سیمان بر اساس فشار اسمزی حرکت داشته باشد و امکانی فراهم کند تا آب در زمان یخ زدن قابلیت انبساط بدون ایجاد ترک داخلی داشته باشد.