دسته: آسفالت

دوام آسفالت

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش نوزدهم

Posted on by
Share

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش نوزدهم

دوام

دوام آسفالت فرودگاه شامل تحت تاثیر آسیب‌های رطوبتی (جدایش پیوند قیر/ سنگدانه)، همچنین کنده شدن سنگدانه های درشت از سطح (Ravelling) است. هر دو این موارد از عوامل مهم و حیاتی برای طول عمر آسفالت فرودگاه هستند. برای بررسی Stripping (جدایش پیوند قیر/ سنگدانه) آسفالت، آزمون Lottman اصلاح‌شده گزارش‌شده است. یک روش جایگزین، تست جوش تگزاس است که در آن نمونه آسفالت درون آب جوش قرار داده‌شده و سپس برای آسیب‌های به وجود آمده به‌طور بصری مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. هم‌چنین از MMLS3 برای بررسی و ارزیابی مخلوط آسفالت تحت بارگذاری چرخه‌ای در شرایط اشباع استفاده می‌شود. به‌طور مشابه، دستگاه ردیاب چرخ هامبورگ را نیز می‌توان با نمونه غوطه‌ور شده در آب مورداستفاده قرارداد.

گذشته از Stripping، دوام آسفالت فرودگاه به‌وسیله مقدار کنده شدن سنگدانه های درشت از سطح آسفالت تبیین می‌شود. مخلوط سنتی با درجه‌بندی متراکم طراحی‌شده به روش مارشال با مقدار قیر بالا، یک تعادلی را بین مقاومت در برابر تغییر شکل و یک سطح بادوام ارائه می‌کند. بااین‌حال، وقتی مخلوط جایگزین در نظر گرفته می‌شود، اندازه‌گیری مقدار دوام به عامل مهم‌تری تبدیل می‌شود.

آزمون تلفات UCL) Contabro)  در دانشگاه کاتالونیا اسپانیا برای ارزیابی اثربخشی بر ماستیک و دوام ارائه و توسعه‌یافته است. مخلوط آسفالت در معرض شرایط سایشی قرارگرفته و کاهش در جرم نمونه براثر تخریب و فرسایش اندازه‌گیری شده است. Perez و همکاران آزمون UCL مخلوط آسفالت را برای ارزیابی دوام ماستیک به‌عنوان شاخص کنده شدن سنگدانه های درشت از سطح، مورداستفاده قرار داده‌اند.

اکسیداسیون و پیرشدگی قیر، دوام مخلوط آسفالت را توسط فرسایش ماستیک و جدا شدن سنگدانه های درشت سطحی در طول زمان تحت تأثیر قرار می‌دهند. تأثیر آزمون دوام قیر مبتنی بر پیرشدگی تسریع شده (PAV)، به‌خوبی اثبات‌شده و یک اندازه‌گیری غیرمستقیم از سهم تأثیر قیر برکنده شدن سنگدانه های درشت سطحی را ارائه می‌کند. ارزیابی مقاومت سنگ منشأ سنگدانه ها در برابر تخریب نیز در بررسی ویژگی آسفالت فرودگاه اهمیت دارد.

به‌طور خلاصه، TSR شاخص تائید دوام آسفالت در برابر آسیب‌های رطوبتی است. آزمون ردیابی چرخ با استفاده از MMLS3 یا ردیاب چرخ هامبورگ با نمونه‌های غوطه‌ور شده نیز یک شاخص از حساسیت‌های رطوبتی مخلوط آسفالت ارائه می‌کند. با توجه به کنده شدن سنگدانه ها و Ravelling براثر پیرشدگی و اکسیداسیون، فواید انجام آزمون‌های دوام نیز به‌خوبی اثبات‌شده است.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش بیستم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش شانزدهم

Posted on by
Share

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش شانزدهم

  (Beton Bitumeux Aeronautique (BBA

BBA مثالی است از مخلوط آسفالت مدول بالا که در دهه 1980 میلادی در فرانسه توسعه‌یافته است. BBA به‌عنوان یک پوشش استاندارد به مدت بیش از 30 سال برای روسازی باندهای فرودگاهی فرانسه به‌کاررفته است. از سال 2006 به بعد، تعداد 7 باند فرودگاه در انگلستان با استفاده از BBA روسازی شد. BBA توده‌ای (شکل شماره 7) به نظر شبیه به مخلوط درشت‌دانه (20 میلی‌متر) است که در دهه 1970 میلادی در استرالیا فراگیر شده بود. استفاده از این نوع مخلوط در دهه 1980 میلادی به علت سست شدن و کنده شدن چشمگیر سنگدانه های سطحی در طول دوره به‌کارگیری، متوقف شد. نخستین استفاده از BBA در انگلستان در ساخت رویه باند فرودگاه منچستر بود که در سال 2011 میلادی تأسیس شد.

BBA

شکل 7   رویه باند ساخته‌شده با BBA (مخلوط گپ گرید با سنگدانه های 14 میلی‌متری)

  آسفالت متراکم بزرگ اندازه

افزایش بیشینه سایز ذرات و سنگدانه ها در مخلوط آسفالت رویه باعث افزایش بافت سطحی می‌شود. بااین‌حال، رویه درشت‌دانه به لایه ضخیم‌تر نیز نیاز دارد که این امر موجب افزایش هزینه‌های ساخت پروژه می‌شود. این افزایش هزینه‌ها به علت افزایش ضخامت ممکن است به‌وسیله صرفه‌جویی ناشی از عدم نیاز به شیاردار کردن جبران شود. بااین‌حال استفاده از مخلوط بزرگ دانه به‌منظور افزایش مقاومت اسکید توصیه نشده است.

اگرچه آزمایش‌های میدانی گزارش نشده است، ولی محققین ژاپنی مخلوط رویه آسفالت با سایز 30 میلی‌متر و 40 میلی‌متر را برای باند فرودگاه موردبررسی قراردادند. متأسفانه میزان دوام این مخلوط برحسب مقدار کنده شدن سنگدانه ها از سطح گزارش نشده است.

  مخلوط آسفالت گرم و آسفالت بازیافتی

مخلوط آسفالت گرم (WMA) و آسفالت بازیافت شده (RAP)، فناوری‌های مکملی هستند که مزایای زیست‌محیطی و ایمنی را باهم فراهم می‌کنند. مخلوط آسفالت گرم با استفاده از افزودنی‌ها فوم قیر تولید و فشرده‌شده و دمای نهایی آن حدود 30 الی 40 درجه نسبت به مخلوط آسفالت داغ کم‌تر است. ازجمله مزایای دیگر، کاهش اکسیداسیون قیر در طول تولید است. در مقابل، جایگزینی برخی از سنگدانه ها با RAP به علت آن‌که قبلاً در طول تولید و اجرا اکسیدشده منجر به افزایش چشمگیر سختی بایندر می‌شود.

توصیه‌شده که هرگـونه احتمال افزایش خـطـر ناشی از آسیب‌های رطـوبتی توسط افزودن عامل Anti stripping به مخلوط آسفالت طراحی‌شده کاهش یابد. معضل رطوبت توسط Rushing و همکاران پس از مقایسه مخلوط آسفالت گرم و مخلوط آسفالت داغ تولیدشده در آزمایشگاه و کارخانه گزارش‌شده است. در مقابل White متوجه شد که هیچ اختلاف آماری معناداری در مقدار رطوبت برای مخلوط آسفالت گرم و داغ وجود ندارد.

در ایالات‌متحده آمریکا، RAP به مدت بیش از 15 سال در روسازی آسفالت فرودگاه‌ها مورداستفاده قرار گرفت. بازرسی میدانی باندهای فرودگاهی حاوی RAP عملکرد مناسبی را پس از گذشت 7 تا 10 سال از زمان ساخت از خود نشان داد. Mc Carthy و Guercio نشان دادند که آسفالت رویه فرودگاه حاوی هر دو نوع مخلوط RAP و WMA باعث صرفه‌جویی به میزان 27 درصد شده و بر همین اساس استفاده از آن‌ها را برای ساخت‌وسازهای فرودگاهی در آینده توصیه کردند. انتظار می‌رود که استفاده از WMA و RAP در مخلوط آسفالت فرودگاه باعث افزایش اطمینان به عملکرد این نوع فناوری شود.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش هفدهم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه

پرکننده‌ها

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش سیزدهم

Posted on by
Share

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش سیزدهم

پرکننده های شیمیایی و افزودنی های مایع

پرکننده‌ها به مخلوط آسفالت اضافه‌شده و از طریق واکنش‌های فیزیکی و شیمیایی با قیر موجب بهبود تراکم و استحکام مخلوط می‌شوند. پرکننده‌ها به‌وسیله افزایش ضخامت قیر و کاهش پتانسیل جریان ویسکوز منجر به سخت‌تر شدن قیر می‌شوند. همچنین برخی از پرکننده‌ها باعث کاهش حساسیت دمایی و افزایش چسبندگی قیر- سنگدانه شده که موجب کاهش خطر Stripping (شکست پیوند قیر- سنگدانه) می‌شوند. پرکننده‌ها می توانند مواد معدنی فعال و یا غیرفعال باشند. پرکننده‌های مرسوم شامل خاک‌ سنگ آهک، آهک هیدراته، خاکستر، سیمان ترکیبی و همچنین پودر ماسه‌سنگ یا گرانیت است. درحالی‌که طیف وسیعی از پرکننده‌ها به‌طورمعمول با آسفالت مخلوط می‌شوند اما فواید ویژه و خطرات به‌کارگیری آن‌ها به‌خوبی شناخته‌نشده است.

انواع مختلف پرکننده‌ها ازلحاظ ترکیب‌بندی شیمیایی، شکل، چگالی و تخلخل با یکدیگر تفاوت دارند. از میان پرکننده‌های مختلف، آهک هیدراته از دهه 1970 میلادی تاکنون به‌طور ویژه برای آسفالت فرودگاه‌ها به کار می‌رود. آهک هیدراته یک پرکننده آسفالت مؤثر بوده که باعث افزایش خواص Anti-Stripping به‌وسیله کاهش حساسیت دمایی می‌شود. آهک همچنین با انجام واکنش شیمیایی منجر به سفت‌تر شدن قیر شده درحالی‌که سرعت اکسیداسیون را کاهش می‌دهد. بااین‌حال، افزودن مقدار قابل‌توجهی پرکننده‌های معدنی مانند آهک هیدراته اغلب باعث بروز چالش‌های دیگری می‌شود.

خرد کردن سنگ‌های سخت برای سنگدانه های درشت، مقدار قابل‌توجهی از ذرات ریز را به وجود می‌آورد. این موضوع چالشی را برای طراحان مخلوط در جهت حفظ سهم سنگدانه های عبوری از الک 75 میکرون در محدوده 4 تا 6 درصد و هم‌چنین رسیدن به درجه‌بندی مشخص‌شده در الک‌های 150 تا 600 میکرون به وجود آورد. این بدان معناست که برای بسیاری از منابع سنگدانه های سخت، افزودن 1 تا 2 درصد پرکننده فعال بدون ایجاد خطر بی‌ثباتی مخلوط از طریق مقدار اضافی مواد معدنی ریز، عملی نیست. علاوه بر این، در بسیاری از مناطق و نواحی دورافتاده، آهک هیدراته گران بوده و دستیابی به آن مشکل است. عامل‌های Anti-Stripping مایع به‌عنوان یک جایگزین برای آهک هیدراته به‌منظور بهبود مقاومت در برابر آسیب‌های رطوبتی، معرفی‌شده‌اند.

عامل‌های Anti-Stripping مایع معرفی‌شده در دهه 1960 میلادی، به‌طورکلی بر پایه نیتروژن بوده و حاوی آمین‌ها و یا پلی آمین‌ها هستند. مطالعات مختلف، اثربخشی متفاوت و چشمگیر عامل‌های Anti-Stripping مایع را در مقایسه با پرکننده‌های فعال مانند آهک هیدراته گزارش کرده‌اند. به‌عنوان‌مثال، Putman و امیرخانیان مشخص کردند که بر اساس مقاومت کششی غیرمستقیم حفظ‌شده پس از شرایط مرطوب، آهک هیدراته و عامل‌های Anti-Stripping مایع به یک اندازه مؤثر هستند. در مقابل، Sebaaly و همکاران فهمیدند که آهک هیدراته نسبت به عامل‌های Anti-Stripping مایع تأثیرگذاری بیش‌تری دارند. بااین‌وجود، Pickering و همکاران گزارش کردند که یک نوع عامل مایع تأثیرگذاری به‌مراتب کم‌تری نسبت به آهک هیدراته داشته، درصورتی‌که دیگر عوامل مایع تأثیرگذاری معادل آهک هیدراته دارند. سرانجام، نظیر زاده و همکاران مشخص کردند که عامل Anti-Stripping مایع نسبت به آهک هیدراته برتری دارد. تفاوت‌های بالا منعکس‌کننده اهمیت خواص سنگدانه ها برای اثربخشی عوامل Anti-Stripping مایع و آهک هیدراته است. نتیجه‌گیری می‌شود که حساسیت رطوبتی و فواید عوامل Anti-Stripping مایع و آهک هیدراته باید مورد به مورد ارزیابی شود.

به‌طور خلاصه، پرکننده‌های شیمیایی طیف وسیعی از مزایا را برای آسفالت ارائه می‌کنند. مهم‌ترین آن‌ها سخت شدن ماستیک قیری و افزایش مقاومت در برابر آسیب‌های رطوبتی است. باوجوداین مزایا، آهک و دیگر پرکننده‌ها گران‌قیمت بوده و برای به‌کارگیری آن‌ها در مناطق دوردست با مشکلات لجستیکی روبرو هستیم. این بدان معناست که یک‌روند و گرایش به سمت استفاده از عوامل Anti-Stripping مایع در طراحی مخلوط آسفالت وجود دارد. تغییر در اثربخشی نسبی آهک هیدراته و عوامل Anti-Stripping مایع مشخص کرد که برای یک مخلوط خاص، ارزیابی پتانسیل شکست پیوند قیر- سنگدانه ضروری است. بدین منظور انجام آزمون‌های آسیب‌های رطوبتی مؤثر بوده و به‌راحتی نیز در دسترس است.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش چهاردهم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه

اصطکاک سطحی

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش دهم

Posted on by
Share

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش دهم

 اصطکاک سطحی و بافت

اصطکاک سطحی و بافت آسفالت موضوع مهم و پیچیده‌ای هستند. مقاومت اسکید تحت تأثیر خواص سنگدانه ها و حجم مخلوط آسفالت قرار دارد. با افزایش سن رویه، بافت آسفالت افزایش می‌یابد. رویه آسفالت فرودگاه می‌بایست یک سطح قابل قبولی از اصطکاک سطحی را ارائه کرده و این اصطکاک باید در طول عمر رویه حفظ شود. همچنین اصطکاک سطحی هنگام بارندگی و در شرایطی که رویه دارای رطوبت است باید بالاتر از حداقل سطح مجاز باقی بماند.

  دوام

دوام یک آسفالت تعیین‌کننده دوره زمانی مابین رویه سازی مجدد است. درجاهایی که برشی شدن، شیار شدگی و یا شکستگی چشم‌گیر نباشد، رویه سازی مجدد به‌منظور پاسخی در برابر کنده شدن سنگدانه ها از سطح انجام می‌پذیرد. حجم مخلوط، بیش‌تر شدن شکنندگی قیر با افزایش سن، چسبندگی سنگدانه – بایندر و عوامل محیطی، تماماً بر سرعت و زمان کنده شدن سنگدانه ها تأثیرگذار هستند. زوال و تخریب مخلوط آسفالت جایگزین، خارج از روابط تجربی بین حجم مخلوط و دوام سطح است. این بدان معناست که هرجایی که تصمیم به استفاده از مخلوط آسفالت جایگزین گرفته شود، ارزیابی آزمایشگاهی پتانسیل فرورفتگی نقطه‌ای آسفالت ضروری است.

آسیب‌های رطوبتی و یا شکست پیوند قیر سنگدانه نیز دوام و پایداری آسفالت را تحت تأثیر قرار می‌دهند. آسفالتی که دچار شکست پیوند قیر/ سنگدانه (Stripping) شود، ناپایدار بوده و فاقد مقاومت برشی است. نتایج تغییر شکل به وجود آمده پس از شیار شدگی، فیتیله شدن و یا انحراف موجب کاهش طول عمر سطح آسفالت می‌شود. مقاومت در برابر آسیب‌های رطوبتی یک الزام مهم برای آسفالت سطح فرودگاه است.

  خلاصه

ملزومات آسفالت فرودگاه‌ها را می‌توان به‌طورکلی به‌صورت مقاومت در برابر تغییر شکل، مقاومت در برابر شکستگی، مقاومت اسکید و دوام سطح تقسیم‌بندی کرد. مقاومت در برابر تغییر شکل و مقاومت اسکید از اولویت بالایی برخوردار هستند (جدول شماره 2). دوام و پایداری هزینه‌های اجرا و بهره‌برداری از پروژه را تحت تأثیر قرار داده و باید به حدی زیاد باشد که تأثیر منفی بر دیگر الزامات مؤثر نداشته باشد. اگرچه نسبت به آسفالت جاده‌ها، از اهمیت کم‌تری برخوردار است اما نباید از مقاومت در برابر شکستگی غافل بود. مخصوصاً زمانی که مقاومت در برابر تغییر شکل مخلوط آسفالت طی فرآیندهایی افزایش‌یافته باشد. نکته مهم این است که ترکیب کلی و خواص مواد تشکیل‌دهنده، هر دو در دستیابی به این الزامات عملکردی مشارکت دارند.

اصطکاک سطحی

جدول 2   خلاصه از الزامات عملکردی آسفالت فرودگاه

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش یازدهم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه

شکست پیوند قیر/ سنگدانه

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش هفتم

Posted on by
Share

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش هفتم

Stripping (شکست پیوند قیر/ سنگدانه) در آسفالت

آسیب‌های ناشی از رطوبت معمولاً Stripping نام‌گذاری می‌شود. آسیب‌های رطوبتی می‌تواند باعث شکست انسجام فیلم بایندر و یا شکست چسبندگی بین سنگدانه ها و فیلم بایندر شود. شکست چسبندگی بین قیر سنگدانه ها را Stripping می‌نامند. بااین‌حال، هردو مکانیسم شکست مربوط به رطوبت بوده و ازلحاظ ظاهری یکسان به نظر می‌رسد (شکل شماره 5). زهکشی آسفالت، نفوذپذیری آسفالت، گردوغبارهای روی سنگدانه ها، رطوبت سنگدانه ها و سنگدانه های سست و ضعیف، تماماً در آسیب‌های رطوبتی آسفالت مشارکت دارند. متداول‌ترین روش کاهنده آسیب‌های رطوبتی، استفاده از بایندر اصلاح‌شده با پلیـمر و یا به‌کارگیری عامل anti-stripping خواه به شکل مایع و یا به‌صورت آهک هیدراته پرکننده است. باور عمومی این است که وقوع این معضل به علت بار وارده بر آسفالت بوده اما مشاهده Stripping در مناطقی خارج از نواحی ترافیکی فرودگاه مشخص کرد که عوامل دیگری در آسیب‌های رطوبتی آسفالت مشارکت دارند.

شکست پیوند قیر/ سنگدانه آسفالت برای اولین بار در ایالات‌متحده آمریکا در سال 1930 میلادی و پس‌ازآن در استرالیا در سال 1970 میلادی گزارش شد. هنگامی‌که آسیب‌های رطوبتی به‌عنوان یک معـضل شـناسایی شد، آهک هیدراته پرکننـده به‌عنوان یک عامل anti-stripping به مقدار 1 تا 2 درصد وزنی به مخلوط آسفالت اضافه شد. این‌یک روش معمولی بوده و همچنین ثابت‌شده که افزودن عامل anti-stripping مایع نیز به مخلوط قبل از تولید آسفالت می‌تواند مثمر ثمر باشد. بااین‌حال، عوامل anti-stripping چه به‌صورت مایع و چه به‌صورت آهک هیدراته برای تمامی مخلوط‌ها مناسب نبوده و درنتیجه قبل از به‌کارگیری آن‌ها به آزمون ویژه مخلوط نیاز داریم.

شکست پیوند قیر/ سنگدانه

شکل 5   Stripping مشاهده‌شده پس از نمونه‌برداری

در برخی از موارد میزان Stripping کم بوده و یا تأثیر بسزایی بر عملکرد رویه آسفالت برای چندین سال ندارد. بااین‌حال، شیار شدگی، برش شدگی (فیتیله شدن و یا انحراف) می‌تواند به‌سرعت رخ دهد (مخصوصاً در زمان گرم شدن هوا پس از یک بارندگی قابل‌توجه). علاوه بر این، شکست پیوند قیر/ سنگدانه اغلب در لایه‌های زیرین رویه آسفالت رخ می‌دهد.

بسیاری از فرودگاه‌های ساخته‌شده دهه 40 و 50 میلادی به دلیل افزایش هوانوردی نظامی در طول و یا پس از جنگ جهانی دوم توسط نهادهای نظامی حمایت و بازسازی شدند. رویه نازک اصلی چندین بار دیگر توسط آسفالت جدید هم‌پوشانی شده و درنتیجه ضخامت آسفالت در قسمت رویه افزایش‌یافته است. در بسیاری از موارد، Stripping تنها در لایه‌های قدیمی آسفالت شناسایی‌شده است. علاوه بر این، هنگام هم‌پوشانی رویه آسفالت نفوذپذیر با لایه جدید، رطوبت به دام افتاده در لایه‌های زیرین، آغازگر شکست پیوند قیر/ سنگدانه می‌شود. قبل از پوشش مجدد، سطح آسفالت نفوذپذیری و قابلیت تنفس بالاتری دارد. این قابلیت هنگامی‌که رویه توسط لایه جدید نفوذناپذیر پوشانده می‌شود، کم‌تر شده و منجر به وقوع Stripping می‌شود.

به‌طور خلاصه می‌توان گفت که Stripping یک معضل با احتمال کم و تأثیرگذاری متوسط بر روی رویه آسفالت فرودگاه است. هنگامی‌که مخلوط آسفالت نفوذناپذیر طراحی شود و یا از عوامل anti-stripping استفاده شود، خطر Stripping به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش هشتم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه

استفاده از آسفالت

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش چهارم

Posted on by
Share

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش چهارم

برخی از مشکلات موجود در آسفالت فرودگاه‌ها

مشکلات به وجود آمده برای آسفالت فرودگاه‌ها، تفاوت چندانی با معضلات موجود برای آسفالت بزرگراه‌ها و جاده‌ها ندارد. جدول شماره 1 خلاصه‌ای از مشکلات مرسوم آسفالت فرودگاه‌ها را ارائه و نشان داده که چگونه عملکرد آسفالت فرودگاه را تحت تأثیر قرار می‌دهند. درجه حرارت یکی از عوامل مهم برای وقوع تمامی مشکلات بوده که دلیل آن وابستگی خواص قیر به درجه حرارت است. فشار وارده از طریق چرخ‌های هواپیما نیز به‌عنوان یکی از عوامل تأثیرگذار در بروز مشکلات شناخته‌شده است.

شکست خستگی آسفالت به‌ندرت در روسازی‌های فرودگاه دیده می‌شود. این امر به‌طورکلی نشان‌دهنده حجم پایین ترافیک، ضخامت و سفتی بیش‌تر آسفالت فرودگاه در مقایسه با آسفالت جاده‌هاست. بااین‌حال نمی‌توان گفت که آسفالت فرودگاه در برابر خستگی و ترک‌خوردگی سوسماری مصون است. هنگامی‌که فشارهای وارده بر آسفالت بیش‌ازحد سنگین باشد، تغییر شکل عمودی تحت بارگذاری رخ می‌دهد. هنگام مواجه با چنین تغییر شکل بالایی، سطح آسفالت به علت خستگی به‌سرعت از پایین به بالا دچار شکست می‌شود.

استفاده از آسفالت

جدول 1   خلاصه از مشکلات به وجود آمده برای آسفالت فرودگاه

تراوش نیز به‌ندرت در آسفالت فرودگاه‌ها دیده‌شده و این امر با حفظ حداقل مقدار حفرات خالی به میزان 3 تا 4 درصد محقق شده است. انواع مشکلات پرخطر مانند شیار شدگی، شکست پیوند قیر/ سنگدانه، فرورفتگی نقطه‌ای، شکست از بالا به پایین، کنار رفتگی و یا فتیله شده (Shoving) و بسته شدن شیارها در جدول شماره 1 توصیف‌شده است.

شیار شدگی

شیار شدگی سطح آسفالت (شکل شماره 1) باید به‌طور جداگانه از شیار شدگی که ناشی از تغییر شکل دائمی بستر عمودی و یا بی‌ثباتی است در نظر گرفته شود. شیار شدگی آسفالت یک معضل عمومی برای رویه آسفالت فرودگاه است. بااین‌حال، حتی در کشورهای گرمسیری مانند استرالیا تا زمانی که مخلوط آسفالت فرودگاه به‌درستی طراحی و اجرا شود، شیار شدگی رویه آسفالت به‌ندرت گزارش می‌شود. به‌طورکلی انتظار می‌رود که شیار شدگی اصلی در ماه‌های گرم تابستان و زمانی که درجه حرارت آسفالت از 75 درجه سانتی‌گراد فراتر می‌رود، رخ دهد. بررسی شیار شدگی آسفالت‌ها مشخص کرد که قیر بکار رفته در مخلوط آن‌ها نرم‌تر از آن بوده که بتواند مقاومت برشی کافی را به‌عنوان ماتریکس سنگدانه ها ارائه کند.

به‌طور خلاصه باید گفت که شیار شدگی آسفالت به‌عنوان یک مشکل دائمی در رویه آسفالت فرودگاه‌ها گزارش نشده است. بااین‌حال، این معضل بر روی مقاومت اسکید تأثیرگذار است. مقاومت اسکید یک عامل مهم و اساسی برای ایمنی عملیات پرواز فرودگاه است. شیار شدگی یک احتمال کم با خطر بسیار بالا برای رویه آسفالت فرودگاه است.

استفاده از آسفالت

شکل 1   شیارشدگی سطح آسفالت

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش پنجم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه

باند فرودگاه

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش اول

Posted on by
Share

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش اول

مقدمه

بسیاری از فرودگاه‌ها و باندهای پروازی آن‌ها از روسازی‌های انعطاف‌پذیر با رویه آسفالت ساخته‌شده‌اند. عملکرد این رویه برای کارکرد ایمن فرودگاه بسیار اهمیت دارد. روش‌های طراحی آسفالت فرودگاه، در ابتدا توسط مهندسین ارتش ایالات‌متحده آمریکا در سال‌های 1940 تا 1950 میلادی تبیین شد. بسیاری از فرودگاه‌ها بر اساس همین روش طراحی آسفالت فرودگاهی ساخته‌شده است. اکثر لایه رویه آسفالت فرودگاه‌ها باضخامت 40 تا 60 میلی‌متر، اندازه بیشینه سنگدانه ها تا 14 میلی‌متر و متراکم شده با استفاده از روش مارشال ساخته‌شده‌اند. اساساً شیارهای برش خورده در سطوح باند به‌منظور افزایش مقاومت در برابر ترمز هواپیما ایجادشده است.

در سال‌های اخیر، هواپیماها  به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای سنگین‌تر شده و درنتیجه به رویه آسفالت ضخیم‌تری برای فرود احتیاج دارند. علاوه بر این، کیفیت قیر که یک عنصر ضروری برای عملکرد مناسب باند فرودگاه بوده کاهش‌یافته است. این‌ها نشان‌دهنده آن است که طراحی آسفالت طبق روش‌های سنتی قادر به تضمین کیفیت عملکرد رویه آسفالت یک فرودگاه مدرن نیست.

به‌منظور رسیدگی به این مسائل و به علت وجود یک تمایل برای جلوگیری از شیار شدگی در باند فرودگاه، برخی از مهندسین مخلوط آسفالت، مشخصات و روش ساخت‌وساز رویه آسفالت فرودگاه را مورد بازبینی قراردادند. مخلوط‌های آسفالت جایگزین مانند آسفالت ماستیک درشت‌دانه (SMA) و مخلوط آسفالت با دانه‌بندی باز (OGFC) توسط برخی از فرودگاه‌ها مورداستفاده قرارگرفته است. انتظار می‌رود که تغییر مسیر بیش‌تر از رویکرد سنتی برای ساخت رویه آسفالت فرودگاه به‌منظور غلبه بر چالش‌های موجود مفید باشد.

این مقاله در مورد فناوری‌های موجود و همچنین فرصت‌های پیش رو درزمینه ی مخلوط مورداستفاده برای ساخت رویه آسفالت فرودگاه‌ها بحث خواهد کرد. اگرچه انتقاداتی در مورد عملکرد رویه آسفالت وجود دارد ولی پیوند آن با آسفالت زیرین تابعی از نوع آسفالت زیرین و ویژگی‌های ساخت‌وساز است. لایه رویه به‌خودی‌خود تأثیر کمی بر روی دوام، استحکام و قدرت پیوند به‌دست‌آمده دارد. درنتیجه پیوند لایه رویه به آسفالت زیرین در این مقاله موردتوجه قرار نگرفته است. در این مقاله، نخست مقررات موردنظر موردبحث قرارگرفته و ویژگی‌های آسفالت مارشال سنتی مشخص‌شده است. بعدازآن هم تأثیرات تغییرات قیر ارائه‌شده است. سپس، مشکلات معمول بررسی‌شده و منجر به تعریف ملزومات عملکردی برای رویه آسفالت فرودگاه شده است. قبل از آن‌که در مورد مخلوط آسفالت جایگزین توضیحاتی ارائه شود، سهم مواد سازنده در عملکرد آسفالت موردبحث قرار خواهد گرفت. سرانجام، روش‌های آزمون موجود برای اندازه‌گیری خواص عملکردی ارائه‌شده و فرصت تجزیه‌وتحلیل برای عملکرد مبتنی بر ویژگی‌ها در نظر گرفته‌شده است.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه-بخش دوم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

استفاده از آسفالت برای پوشش باند فرودگاه

رویه نازک آسفالت

Posted on by
Share

رویه‌های نازک

امروزه وقتی رویه‌های سطح در جاده‌ها را در هراندازه و ظرفیتی بررسی کنیم، رویه‌های نازک به‌عنوان مواد استاندارد انتخاب‌شده است. این گروه از مخلوط‌ها است که باعث انقلاب در انواع مخلوط‌های لایه‌های رویه در بیشتر قراردادهای بزرگراه در انگلستان شده است. آن‌ها مخلوط‌های اختصاصی هستند که در مقابل خصوصیتی تهیه‌شده‌اند که ترکیبی از دستورالعمل و نیازهای محصول نهایی است.

رویه‌های نازک که در اوایل سال‌های 1990 در انگلستان معرفی شدند از فنّاوری فرانسه استفاده می‌کنند. متعاقباً، تجربه آلمان که با آسفالت‌های ماستیک سنگ (SMA[1]) برای پاسخگویی به شرایط و مشخصات بریتانیا اقتباس‌شده بود به‌طور ویژه نیاز به مقاومت در برابر سرخوردن در سطح مناسب داشت.

اگرچه رویه‌های نازک اولیه به‌خوبی توسط مشتریان مورد استقبال قرار گرفت، ازآنجاکه استاندارد مشخصات بریتانیا نمی‌توانست به‌راحتی مشخص کند که آسفالت‌ها برای استفاده در بیشتر جاده‌ها مناسب است یک سختی در قرار داده‌ها وجود داشت. ازاین‌رو HAPAS[2] ظهور پیدا کرد. HAPAS ابتدا به‌وسیله آژانس بزرگراه‌های انگلیس در رابطه با جامعه نقشه­ برداران درباره موارد زیر مطرح شد. HAPAS نیاز دارد همه جنبه‌های تولید و لایه نشانی را کنترل کند. این شامل مواد تشکیل­ دهنده، تجهیزات و فرآیندهای رویه نشانی است. رصد کردن و تأییدیه به‌وسیله[3]BBA صادر می‌شود. آزمودن به‌وسیله BBA بر روی آسفالت پهن‌شده انجام می‌شود و کارایی برای یک دوره زمانی طولانی رصد می‌گردد. موفقیت منجر به اعطای گواهینامه HAPAS می‌شود و بررسی احتمالاً یک دوره دو تا سه سال طول بکشد. استاندارد خصوصیات بریتانیا نیاز دارد که هر رویه نازک بکار رفته به‌وسیله مشخصات HAPAS پوشش داده بشود. این سیستم به مشتریان اطمینان می‌دهد که مواد کارایی موردنظر را خواهند داشت و به‌طور ویژه در بریتانیا موفق عمل خواهند کرد. وجود گواهی HAPAS به مشتریان اجازه استفاده از مشخصات با دقت خیلی کمتر را داده است. این مشخصات را می‌توان در Cl 942 از SHW پیدا کرد.

مشخصات برجسته رویه‌های نازک مقدار نسبتاً پایین نویز به‌وسیله ترافیک و نظم عالی رویه است که یک کیفیت رانندگی درجه‌یک را ارائه می‌دهد. به‌علاوه جایی که فضا محدود است (مانند مکان‌های شهری یا جایی که عرض جاده کم است) ازآنجایی‌که ماشین چیپینگ و پشتیبان نیاز نیست سطوح نازک شانس حداقل شدن سطح جاده را ارائه می‌کنند. یک مزیت دیگر سرعت لایه نشانی است که زمان لازم برای تمام شدن جاده را کاهش می‌دهد که در مدیریت بزرگراه مدرن بسیار مهم است.

یک تصویر از رویه نازک 0/14 میلی‌متری در شکل 3 نشان داده‌شده است. توجه کنید که آسفالت ماستیک سایز 0/14 ممکن است شبیه یک رویه نازک 0/14 به نظر برسد.

شکل 3: یک رویه نازک با سایز 14/0 (سکه یک یورو به قطر 23 میلی‌متر است)

شکل 3: یک رویه نازک با سایز 0/14 (سکه یک یورو به قطر 23 میلی‌متر است)

[1] Stone mastic asphalt

[2] Highway authorities product approval scheme

[3] British board of agrement

آسفالت گرم کوب چیست؟

Posted on by
Share

 لایه‌های بیس و بایندر

آسفالت‌های گرم کوب مخلوط‌های گپ گرید هستند که مانند لایه‌های بیس و بایندر تا دهه آخر قرن بیست وقتی‌که ماکادام‌های پوشش داده‌شده سخت‌تر در دسترس قرار گرفت نامتداول نبودند. آن‌ها مقدار قیر بیشتر از ماکادام پوشش داده‌شده دارند و بنابراین و در مقایسه ازنظر اقتصادی جذاب نیستند. قدرت آن‌ها از مشخصات ملات قیر/ شن/ فیلر مشتق شده است. به‌طورکلی استفاده از آسفالت گرم کوب به بریتانیا با چند کشور دیگر به‌عنوان جایگزینی برای بتن‌های ماکادام/آسفالت محدودشده بود. به‌هرحال، امروزه، بیشتر قراردادهای طراحی برای استفاده از ماکادام‌ها است. در رابطه با طراحی جاده در بریتانیا، بیس­های HRA به‌عنوان معادل DBM با قیر 150/100 در نظر گرفته‌شده است.

رویه‌های سطح

تا اواخر 1990 لایه رویه آسفالت گرم کوب با چیپینگ‌های پیش پوشش داده‌شده سایز 20/14 میلی‌متر، لایه رویه استاندارد در بریتانیا بوده است. مخلوط مقدار 30 درصد از سنگ‌دانه 14/6 میلی‌متر دارد اما این قسمت از مخلوط در مقابل ملات قیر/شن/فیلر نقش نسبتاً کمتری را در کارایی ایفا می‌کند. ازآنجاکه عمده مخلوط ماسه و فیلر است سطح نهایی خیلی نرم است. اگرچه این امر در برخی کاربردها مناسب است اما به‌طورکلی برای آزادراه‌ها نامناسب است زیرا مقاومت آن در برابر لغزش خیلی ضعیف است. بر این اساس، چیپینگ‌های از پیش پوشش داده‌شده به بافت آشکار رویه در حال اجرا اضافه می‌شود. این کار به‌وسیله یک ماشین چیپینگ که بلافاصله پشت سر فینیشر حرکت می‌کند انجام می‌شود، معمولاً 12 کیلوگرم بر مترمربع چیپینگ با سایز 20/14 میلی­متر روی آسفالت تا حدی فشرده قرار می‌گیرد. سپس غلتک‌ها درحالی‌که آسفالت را فشرده می‌کنند چیپینگ را به آن وارد می‌کنند.

ضخامت آن می‌تواند 40 میلی‌متر باشد اما لایه‌ها به‌طورکلی باضخامت 45 میلی‌متر ایجاد می‌شود. به‌طورکلی تعویض به دلیل ترک یا تغییر شکل یا به دلیل این‌که مقاومت در برابر لغزش از بین می‌رود لازم است و انتظار می‌رود طول عمر 10 تا 20 سال داشته باشد اما مناطقی که عمر رویه 25 سال یا بیشتر است غیرمعمول نیست، مخصوصاً در مناطق شهری که بافت به‌اندازه برخی جاده‌های پرسرعت مهم نیست.

آسفالت گرید پیوسته و گپ گرید چیست؟

Posted on by
Share

آسفالت گرید پیوسته و گپ گرید چیست؟

باوجوداین واقعیت که آسفالت‌ها کمی بیشتر از یک مخلوط سنگ‌دانه و قیر هستند تعداد زیادی مخلوط‌های مختلف وجود دارد و مشخصات آن‌ها می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی متفاوت باشد.

برای عمده نیمه گذشته قرن 20 فعالیت‌های استاندارد روی عمده جاده‌ها در انگلستان برای ساخت بیس و لایه بایندر به‌وسیله آسفالت گرم کوب یا پوشش متراکم ماکادام، متمرکز بود. لایه رویه بدون استثنا به‌وسیله آسفالت گرم کوب ورقه‌ای که تقریباً یک ماده واحد در انگلستان بود ساخته می‌شد. به‌هرحال در دهه گذشته از قرن 20 تعدادی از مواد جدید، به شکل عمده مخلوط‌های متنوع در آلمان و فرانسه به وجود آمد و به شکل گسترده استفاده شد. در دسترس بودن این مواد همراه با پیشرفت گسترده در شناخت مکانیسم‌های شکست در آسفالت‌های انعطاف‌پذیر منجر به حرکت به سمت مخلوط‌هایی به نام سخت (Stiff) شد. این مخلوط‌ها آسفالتی را تشکیل می‌دهند که دارای طول عمر ساختار خیلی زیاد هستند و پریشانی ایجادشده در هنگام تشکیل ترک یا چرخش با یک روش مؤثر و به‌موقع مشخص می‌شود.

به شکل سنتی، آسفالت‌ها به‌صورت گپ گرید یا گرید پیوسته طراحی‌شده است. این اشاره دارد به شرایط آسفالت در مورد اندازه سنگ‌دانه‌ها در مخلوط. اندازه ذرات به‌وسیله عبور مخلوط از یک سری غربال اندازه‌گیری می‌شود. یک مخلوط گپ گرید دارای سایزهای ناپیوسته است. یک مثال از مواد کپ گرید یک رویه آسفالت گرم کوب شامل سنگ‌دانه‌های 14/6 میلی‌متری با اندازه بعدی به‌قدر کافی کوچک‌تر است که می‌تواند از یک غربال 2 میلی‌متری عبور کند.

مثال‌هایی از گریدهای این مواد در جدول 1 و دو پوشش درجه‌بندی‌شده در شکل 1 نشان داده‌شده است.

جدول 1: درجه‌بندی برای آسفالت‌های متداول

جدول 1: درجه‌بندی برای آسفالت‌های متداول

استانداردهای سنتی بریتانیا که آسفالت‌ها را بررسی می‌کنند از توصیف یک آسفالت به‌عنوان گپ گرید و یک آسفالت به عنوان گرید پیوسته به وجود آمده است. BS 594 برای آسفالت (مواد گپ گرید) و BS 4987 برای ماکادام پوشش داده‌شده (مواد گرید پیوسته) به‌کاربرده می‌شود. این تعریف هرگز به‌طور ویژه علمی نیست تا حدی ناسازگار و بنابراین هرگز راضی‌کننده نبوده است. یک مثال آسفالت سرد نرم است که در گرید پیوسته دسته‌بندی‌شده است. امروزه، هماهنگی اروپا نیاز دارد که برای مخلوط‌های قیری از کلمه آسفالت استفاده شود؛ بنابراین برای توصیف، درجه‌بندی مناسب نیست.

شکل 1: پوشش‌های درجه‌بندی‌شده برای یک آسفالت گرید پیوسته و یک گپ گرید a) بایندر رویه پوشش ماکادام متراکم با سایز 0.20 میلی‌متر b) آسفالت گرم کوب نوع F، 35%، 14/0 میلی‌متر طراحی‌شده.

شکل 1: پوشش‌های درجه‌بندی‌شده برای یک آسفالت گرید پیوسته و یک گپ گرید a) بایندر رویه پوشش ماکادام متراکم با سایز 0.20 میلی‌متر b) آسفالت گرم کوب نوع F، 35%، 14/0 میلی‌متر طراحی‌شده.

اخیراً، پذیرش قیر نسبتاً سخت و ظهور مواد جدید ترکیب‌شده با یک پیشرفت در شناخت رفتار آسفالت باعث یک افزایش گسترده در استفاده از آن چیزی شده است که به‌طور سنتی آسفالت گرید پیوسته (ماکادام پوشش داده‌شده) نام داشت. امروزه برای خریداران آسفالت‌های بی‌شماری وجود دارد. بعضی‌ها دارای اهداف کلی هستند مانند بیس یا رویه بایندر درصورتی‌که سایر آسفالت‌ها برای کاربردهای خاص تولیدشده‌اند مانند آسفالت‌های مقاوم در برابر سوخت یا آسفالت‌های تأخیری.

برای مخلوط‌های غیراختصاصی، دو استاندارد بریتانیایی بر همه جنبه‌های تولید آسفالت و لایه نشانی در انگلستان حاکم است. این دو استاندارد BS 4987 و BS 594 هستند و به ترتیب مربوط به ماکادام و آسفالت گرم کوب است. هر یک از این دو استاندارد به دو قسمت تقسیم می‌شود یکی در رابطه با مشخصات و تولید و دیگری در رابطه با انتقال، لایه نشانی و فشرده‌سازی است.

سه بخش بعدی تعدادی از این مخلوط‌ها را در رابطه با خواص و کاربردهای آن‌ها توصیف می‌کند.