آیا فشار آج تایر باعث ترک خوردن آسفالت می شود؟

Share

آیا فشار آج تایر باعث ترک خوردن آسفالت می شود؟

مکانیسم ترک خوردن سطح پیچیده است و تا امروز بیان کاملاً راضی‌کننده‌ای برای این پدیده وجود ندارد. اکنون به‌صورت رسمی مشخص‌شده که فشار تایر می‌تواند یک شرایط کشش را در سطح جاده وارد کند و این می‌تواند شروع‌کننده یک ترک باشد. De Beer و همکارانش نشان دادند که تایر می­تواند فشارهای عرضی و طولی غیریکنواخت را به جاده وارد کند و باید فشار جاده در محل تایر را در زمان مدل‌سازی رفتار ترک به‌حساب آورد. مدل‌سازی اجزاء محدود پیش‌بینی می‌کند که شرایط کشش در سطح رویه می‌تواند نزدیک به لبه تایر همان‌طور که در شکل 10 نشان داده‌شده است تولید شود. همچنین شرایط مشابهی نزدیک لبه آج‌های تایر پیش­بینی می‌شود.

این فشارهای نزدیک تایر که با رنگ قرمز نشان داده‌شده است فقط تقریباً 10 میلی‌متر در آسفالت گسترده می‌شود. درنتیجه، ممکن است یک ترک طولی در مسیر چرخ را شروع کنند اما مکانیسم دیگری برای گسترش ترک در هر عمقی نیاز است در نظر گرفته شود. عقاید فزاینده‌ای وجود دارد که ترک‌های سطحی به‌وسیله فشارهای دمایی گسترش می‌یابد.

خستگی دمایی، به‌وسیله توسعه ترک ناشی از سیکل در هنگام فشارهای دمایی، مکانیسم مسئول توسعه ترک‌های عرضی سطح است. به‌هرحال، ترک­های عرضی کوبیده که بعضی وقت‌ها هنگام فشرده‌سازی مشاهده می‌شود احتمالاً نقش عمده­ای در شروع ترک­های عرضی دارند.

مدل‌سازی پیش­بینی کرده که برای آسفالت جاده ضخیم، گسترش دمایی ترک در برخی نقاط پایدار خواهد بود و از طریق تمام ضخامت آسفالت منتشر نخواهد شد. از طرف دیگر، پیش­بینی برای یک آسفالت نازک این است که نرخ افزایش ترک هنگامی‌که ضخامت باقی‌مانده آسفالت تحت تأثیر بار ترافیک و دمای بزرگ‌تری قرار می‌گیرد افزایش می‌یابد.

مکانیسم-ترک-خوردن-آسفالت

شکل 10:فشارهای واردشده به جاده به‌وسیله تایر

آیا فشار آج تایر باعث ترک خوردن آسفالت می شود؟
5 (100%) 14 votes

بهبود چسبندگی قیر/سنگ‌دانه در آسفالت

Share

بهبود چسبندگی قیر/سنگ‌دانه در آسفالت

به‌طورمعمول، چسبندگی قیر به سنگ‌دانه مشکل نیست. به‌هرحال در حضور آب ممکن است مشکلات ناخواسته مربوط به چسبندگی اتفاق بیافتد. تعدادی از روش‌های سنتی برای کاهش احتمال این اتفاقات استفاده می‌شود، یعنی به‌وسیله قیرهای با ویسکوزیته بالا، آهک هیدراته یا عوامل فعال سطح که پیوند بین سنگ‌دانه و قیر را بهبود می‌دهند. درحالی‌که اصلاح ویسکوزیته قیر به‌راحتی به دست می‌آید، ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی در کاربرد و فشرده‌سازی بخصوص برای مخلوط‌های رویه نازک با محتوای سنگ زیاد بشود.

معمولاً از یک تا سه درصد آهک هیدراته به‌عنوان قسمتی از فیلر به‌عنوان عامل ضد جدا شدن قیر/سنگ‌دانه استفاده می‌شود. آهک هیدراته با کربوکسیلیک اسیدهای حاضر در قیر واکنش می‌دهد و به سایر گروه‌های کربونیل مانند کتون­ها اجازه می‌دهد خودشان را به سطح سنگ‌دانه بچسبانند. این کتون­ها در اثر آب به‌راحتی اسید جدا نمی‌شوند و درنتیجه حساسیت مخلوط نسبت به جدا شدن کاهش میابد.

همچنین پیشنهادشده است که اگر آب در سطح مشترک قیر/سنگ‌دانه باشد یک مخلوط آهک هیدراته نتیجه خواهد شد. یون‌های کلسیم در این محلول باعث می‌شود سطح سنگ‌دانه بنیادی شود. تعادل الکترو-شیمیایی آب را مجبور می‌کند از سنگ‌دانه دور شده و وارد یک امولسیون در قیر شود. سپس تعادل به‌زور به سطح آب‌گریز سنگ‌دانه خواهد پیوست. چسبندگی قیر/سنگ‌دانه ممکن است به‌وسیله اضافه کردن افزودنی‌های شیمیایی بهبود یابد. این افزودنی‌ها به دو روش عمده زیر عمل می‌کنند:

  • ممکن است موقعیت سطح مشترک بین سنگ‌دانه و قیر را تغیر بدهند، به‌طوری‌که قیر ترجیحاً سنگ‌دانه را مرطوب کند که این باعث بهبود چسبندگی می‌شود، یا

  • ممکن است پیوند چسبنده بین سنگ‌دانه و قیر را بهبود دهند، بنابراین مقاومت بلندمدت جدا شدن قیر در اثر آب افزایش می‌یابد.

معمولاً، 0.1 تا 1.0 درصد آمین‌های چرب به‌عنوان افزودنی اصلی برای بهبود چسبندگی استفاده می‌شود. اعتقاد بر این است که گروه‌های آمین به سطح یک سنگ‌دانه متصل می‌شوند درحالی‌که گروه‌های چرب در قیر باقی می‌مانند. درنتیجه یک اتصال متقابل پیوند یونی بین سنگ‌دانه و قیر ایجاد می‌شود. به‌هرحال، این افزودنی‌ها ممکن است در دمای ذخیره‌سازی قیر نسبتاً ناپایدار باشند و می‌توانند غیرفعال شوند. همچنین ممکن است یک افزودنی نتواند چسبندگی مربوط به انواع سنگ‌دانه را افزایش دهد، یعنی ممکن است مخصوص سنگ باشند. همچنین ممکن است این مسئله وجود داشته باشد که درحالی‌که افزودنی چسبندگی اولیه را بهبود می‌بخشد، تأثیر بلندمدت آن محدود باشد یا تأثیر بلندمدت نداشته باشد. پیشنهادشده که قبل از استفاده از افزودنی­ها، باید آزمون‌های آزمایشگاهی انجام داد تا بتوان نوع و مقدار افزودنی را برای استفاده در ترکیبات قیر/سنگ‌دانه بهینه کرد. این کار ممکن است به‌وسیله محدوده وسیعی از روش‌ها انجام شود. برای مثال، جدول 2 اطلاعات به‌دست‌آمده به‌وسیله آزمون جذب خالص برای دو نوع سنگ‌دانه مختلف و قیر با نفوذ 100 با 0.5 درصد عامل چسبنده و بدون عامل چسبنده را نشان می‌دهد. می‌توان مشاهده کرد درحالی‌که عامل چسبنده جذب اولیه را برای کوارتز دلریتی 10.9 درصد افزایش می‌دهد، چسبندگی برای greywackes فقط 3 درصد بهبود می‌یابد. به لحاظ بهبود حساسیت رطوبت بهبود کمی برای کوارتز دلرتی وجود دارد و برای greywackes بهبودی وجود ندارد. این مثال نشان می‌دهد که خواص سنگ‌دانه چطور بر تلاش‌های انجام‌شده برای بهبود چسبندگی اثر می‌گذارد. برای greywackes افزایش عامل چسبنده ضرورتاً کارایی را به مقدار کمی بهبود می‌بخشد.

جدول 2: جذب خالص و اولیه به‌دست‌آمده از بایندرهای مختلف

جدول 2: جذب خالص و اولیه به‌دست‌آمده از بایندرهای مختلف

Rate this post

بررسی تاثیر ترافیک بر آسفالت

Share

بررسی تاثیر ترافیک بر آسفالت

آزمون‌های غوطه‌وری ترافیکی

مشکل عمده بیشتر آزمون‌های چسبندگی این است که تأثیر ترافیک بر جدا شدن پیوند قیر/سنگ‌دانه را در نظر نمی‌گیرند. یک روشی که این اثر را در نظر می‌گیرد آزمون غوطه‌وری اثر چرخ (شکل 3) است. در این آزمون یک نمونه در حمام آب غوطه‌ور می‌شود و به‌وسیله یک لاستیک توپر رفت و برگشتی پیموده می‌شود. در روش استاندارد سه نمونه که در قالب فشرده‌شده‌اند به‌وسیله یک بار 20 کیلوگرمی 25 دور بر دقیقه در آب با دمای 40 درجه سانتی‌گراد پیموده می‌شوند تا شکست اتاق بی افتد.

گسترش خط شیاری که ایجادشده تا زمانی که جدا شدن شروع شود اندازه‌گیری می‌شود. همان‌طور که در شکل 4 نشان داده‌شده است معمولاً به‌وسیله یک افزایش تند در عمق شیار و متلاشی شدن سطح نمونه آزمایش مشخص می‌شود. نشان داده‌شده است که ارتباط خوبی برای شکست ناشی از جدا شدن در جاده‌های با ترافیک سنگین وجود دارد و مشخص‌شده فاکتورهایی مانند شکل سنگ‌دانه، پیوستگی سنگ‌دانه، ویسکوزیته قیر و نفوذ نمونه بر زمان شکست تأثیر دارد.

شکل 3: تجهیزات آزمون غوطه وری اثر چرخ

شکل 3: تجهیزات آزمون غوطه وری اثر چرخ

شکل 4: نمودار عمق شیار غوطه‌وری معمولاً شکست چسبندگی را نشان می‌دهد

شکل 4: نمودار عمق شیار غوطه‌وری معمولاً شکست چسبندگی را نشان می‌دهد

آزمون اثر چرخ خشک که از هوا برای کنترل دما استفاده می‌کند، جایگزین روش اصلی آزمون اثر چرخ مرطوب شده است. این روش خشک جدا شدن را بررسی نمی‌کند اما تغییر شکل‌های دائمی را در نظر می‌گیرد.

به‌هرحال، در بیشتر مخلوط‌های نازک و باز با محتوای سنگ‌دانه خیلی درشت شکست مربوط به جدا شدن محتمل‌تر از شکست مربوط به شیار است.

اکنون آزمون اثر چرخ خیس مجدداً به‌عنوان وسیله‌ای برای بررسی آسفالت‌هایی مانند آسفالت متخلخل و سطوح نازک با محتوای سنگ زیاد در نظر گرفته‌شده است. روش به‌آسانی در جاهایی که دما، حداقل غوطه‌وری و زمان بارگذاری متغیر است قابل کاربرد است. آزمون را می‌توان تا یک‌زمان خاص و یا تا زمان اتفاق افتادن شکست انجام داد.

یک روش چرخ قفل‌شده برای بررسی احتمال متلاشی شدن ناشی از حضور رطوبت توسعه داده‌شده است. تنها جایگزینی در تجهیزات شامل ارائه یک چرخ قفل شونده ضامن‌دار است که به چرخ اجازه می‌دهد آزادانه در یک جهت حرکت کند اما هنگامی‌که در ادامه سیکل روی سطح گونه به عقب کشیده می‌شود در یک موقعیت قفل‌شده است. متلاشی شدن سطح مربوط به درجه‌بندی، فشردگی، قیر و مشخصات سنگ‌دانه‌ها است. به‌هرحال این روش بسیار تهاجمی است و برای موقعیت‌های با فشار ترافیک زیاد مناسب‌تر است.

کارخانه قیر اصفهان، لیست تولید کنندگان قیر، شرکت قیر ، تولید کنندگان قیر در ایران،  کارخانه قیر، قیر صادراتی، قیمت هر تن قیر، قیمت روز قیر

بررسی تاثیر ترافیک بر آسفالت
5 (100%) 1 vote

مکانیسم‌های اصلی جدا شدن پیوند قیر/سنگ دانه در آسفالت

Share

مکانیسم‌های اصلی جدا شدن پیوند قیر/سنگ دانه در آسفالت

مطالعات زیادی به‌منظور تشخیص مکانیسم جدا شدن پیوند در آسفالت‌ها انجام‌شده است. دو روش عمده وجود دارد که سیستم قیر/سنگ­ دانه دچار شکست می‌شود، یعنی مکانیسم‌های چسبندگی و پیوستگی. اگر سنگ‌دانه‌ها تمیز و خشک باشد و مخلوط به شکل مؤثری نشت ناپذیر باشد، حالت شکست مربوط به پیوستگی خواهد بود. به‌هرحال در حضور آب حالت شکست قریب‌به‌یقین به دلیل از دست دادن چسبندگی به علت جدا شدن قیر از سنگ‌دانه (Stripping) خواهد بود. چندین مکانیسم ممکن برای جدا شدن پیوند در زیر بیان‌شده است.

جابجایی (Desplacement)

تئوری جابجایی مربوط به تعادل ترمودینامیکی سیستم سه فازی قیر/سنگ‌دانه/آب است. اگر آب وارد سطح مشترک قیر/سنگ‌دانه شود، در نظر گرفتن انرژی دخیل نشان می‌دهد قیر از سطح سنگ‌دانه جمع خواهد شد. شکل 1 نشان می‌دهد یک ذره سنگ‌دانه جاسازی‌شده در فیلم قیر با نقطه A وقتی سیستم خشک است در نقطه تماس یک تعادل نشان می‌دهد. هنگام تماس با آب نقطه تعادل جابجا شده و سطح مشترک جدید تا نقطه B حرکت کرده یا روی سطح تا نقطه B جمع می‌شود. این موقعیت جدید تعادل یک زاویه تماس دارد که به نوع و ویسکوزیته قیر استفاده‌شده وابسته خواهد بود.

شکل 1: انقباض سطح مشترک قیر/آب در حضور آب

شکل 1: انقباض سطح مشترک قیر/آب در حضور آب

تفکیک (Detachment)

تفکیک زمانی اتفاق می‌افتد که یک فیلم نازک از آب یا گردوغبار، قیر و سنگ‌دانه را بدون ایجاد ترک قابل‌مشاهده در سطح قیر از یکدیگر جدا کند. اگرچه فیلم قیر به‌طور کامل سنگ‌دانه را کپسوله کرده است، هیچ پیوند چسبنده‌ای بین قیر و سنگ‌دانه وجود ندارد و قیر می‌تواند به‌آسانی از سطح سنگ‌دانه پوست‌کنده شود. این فرآیند ممکن است برگشت‌پذیر باشد یعنی اگر آب حذف شود ممکن است قیر دوباره به سنگ‌دانه‌ها بچسبد. یک مکانیسم جدا شدن پیوند دوباره باید اتفاق بیافتد تا اجازه ورود آب بین سنگ‌دانه و قیر را بدهد.

پارگی فیلم (Film rupture)

برخلاف این حقیقت که قیر به‌طور کامل سنگ‌دانه را پوشانده ممکن است پارگی فیلم رخ دهد. در لبه‌های تیز یا خشن سطح سنگ‌دانه که فیلم قیر نازک‌تر است، نشان داده‌شده است که آب می‌تواند در فیلم نفوذ کند تا به سطح سنگ‌دانه برسد. این حرکت آب به سمت سطح سنگ‌دانه می‌تواند به‌صورت مایع یا بخار اتفاق بیافتد. وقتی‌که این فرآیند شروع می‌شود آب می‌تواند بین قیر و سنگ‌دانه به‌منظور تفکیک قیر یا فیلم جدایی بی اندازد.

سرعتی که آب می‌تواند نفوذ کند و فیلم قیر را تفکیک کند به ویسکوزیته قیر، طبیعت سنگ‌دانه‌ها، ضخامت فیلم قیر و حضور فیلر و ترکیباتی مانند عوامل فعال وابسته خواهد بود. وقتی تفکیک قابل‌توجه قیر از سنگ‌دانه اتفاق بیافتد فشار واردشده به‌وسیله ترافیک به‌راحتی فیلم را پاره خواهد کرد و قیر جمع خواهد شد و آبی که سنگ‌دانه را پوشانده آشکار خواهد شد.

تاول زدن و سوراخ‌سوراخ شدن (Blistering and pitting)

اگر دمای قیر در آسفالت افزایش یابد، ویسکوزیته قیر کاهش خواهد یافت. اگر این اتفاق با باران اخیر همراه شود، ممکن است قیر باعث خزش در لبه قطرات آب‌شده و مطابق شکل 2 باعث ایجاد تاول می‌شود. اگر دما افزایش یابد تاول گسترش خواهد یافت و یک گودال یا سوراخ به جا خواهد گذاشت که ممکن است اجازه دسترسی آب به سطح سنگ‌دانه را بدهد.

شکل 2: تشکیل تاول و تورفتگی در آسفالت

شکل 2: تشکیل تاول و تورفتگی در آسفالت

تمیزکاری هیدرولیک (Hydraulic scouring)

تمیزکاری هیدرولیک یا پمپاژ در رویه آسفالت اتفاق می‌افتد و به دلیل حرکت تایر وسایل نقلیه روی سطح آسفالت اشباع‌شده اتفاق می‌افتد؛ یعنی آب با قدرت از جلوی تایر وسایل نقلیه به داخل منافذ سطح وارد می‌شود. در هنگام عبور، تایر این آب را مکش می‌کند، درنتیجه یک سیکل فشرده‌سازی –تنش روی این منافذ سطح ایجاد می‌شود که باعث جدا شدن پیوند قیر/ سنگ­دانه خواهد شد. گردوغبار و گل معلق در آب می‌تواند به‌عنوان یک ساینده عمل کند و جدا شدن پیوند را افزایش دهد.

فشار منافذ (Pore pressure)

این نوع مکانیسم جدا شدن پیوند در مخلوط‌های ضعیف فشرده‌شده یا باز که ممکن است فشرده شدن مواد به‌وسیله ترافیک باعث به دام افتادن آب شود بیشتر اهمیت دارد. وقتی مواد به‌طور مؤثر نفوذناپذیر شوند ترافیک بعدی یک فشار منافذ آب وارد می‌کند. این باعث ایجاد کانال‌هایی اطراف سطح مشترک قیر/سنگ‌دانه می‌شود که منجر به از دست دادن پیوند می‌گردد. دماهای بالاتر روی آب به دام افتاده عمل کرده و درنتیجه افزایش فشارها مهاجرت آب و شکستن پیوندها را شتاب می‌دهد. همچنین دمای پایین ممکن است باعث ایجاد یخ شده که به‌اندازه مورد بالا مخرب است.

جدا شدن پیوند شیمیایی

نفوذ آب از طریق فیلم قیر می‌تواند منجر به دولایه‌های آب در سطح سنگ‌دانه‌ها شود. حضور آب باعث می‌شود سطح سنگ‌دانه یک بار منفی را در برابر قیر که اندکی دارای بار منفی شده است نشان بدهد. درنتیجه دو سطح باردار منفی در تماس با یکدیگر هستند و دافعه ایجاد می‌شود. با افزایش جذب آب روی سطح سنگ‌دانه‌ها، درنهایت جدا شدن پیوند قیر اتفاق خواهد افتاد.

 

Mc قیر، Pg  مخفف چیست، ah 90، فلش پوینت چیست، بایندر چیست، قیمت قیر امولسیونی، مواد تشکیل دهنده قیر، مشخصات قیر، حلال قیر چیست، حلا ل قیر، مالچ چیست، راپچر دیسک، 4050،قیمت بشکه قیر صادراتی ، قیمت قیر، تولیدبشکه فلزی صادراتی ، رزین ، خرید و فروش قیر، هترواتم چیست،

مکانیسم‌های اصلی جدا شدن پیوند قیر/سنگ دانه در آسفالت
5 (100%) 1 vote