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:
