X
تبلیغات
مهندسی معماری و عمران - آسفالت ماستيك:

مهندسی معماری و عمران

مهندسی عمران و مهندسی معماری

آسفالت ماستيك:

 

      آزمايش هاي مصالح انتخاب شده براي ساخت آسفالت هاي ماستيك

  مصالح مورد آ‍زمايش عبارتند از :

  -   مصالح سنگي درشت دانه و ريزدانه      

  -   فيلر                     

  -   قير

  آزمايش هاي متداول بر روي مصالح سنگي

  -   دانه بندي مصالح سنگي                              

  -   دوام مصالح در مقابل عوامل جوي

  -   مقاومت در مقابل سايش                           

  -   تعيين چگالي و جذب آب مصالح سنگي

  -   تعيين مقاومت در مقابل ضربه                    

  -   تعيين ارزش ماسه اي مصالح سنگي

  -   تعيين مقاومت در برابر خرشدگي                 

  -   تعيين حدود اتربرگ و دانه خميري

  -   تعيين درصد شكستگي مصالح سنگي           

  -   تعيين درصد ذرات سوزني و پولكي شكل

            آزمايش هاي فيلر:

  -    حدود اتر برگ و دانه خميري                          

  -    دانه بندي                  

  -    تعيين چگالي

        آزمايش هاي قير:

-         آزمايش تعيين چگالي قير

-         آزمايش تعيين حلاليت قير

-         آزمايش تعيين درجه نفوذ فير

-         آزمايش تعيين  نقه نرمي قير

-         آزمايش تعيينخاصيت شكل پذيري

-         آزمايش تعيينتعيين نقطه اشتعال قير

-         آزمايش تعيين تعيين كند رواني

-         آزمايش تعيين افت وزن قير در اثر حرارت

-         آزمايش تعيين نقطه شكنندگي زاس

-         آزمايش تعيين لعاب نازك قير

-         آزمايش تعيين لعاب نازك قير چرخشي

مقدمه:

                كشور ايران،‌سرزمين پهناوري است كه داراي مناطق با شرايط اقليمي و توپوگرافي بسيار متنوع مي‌باشد، بطوريكه داراي مجموعه‌اي از نقاط مرتفع و كوهستاني سردسير در شمال و غرب كشور، كوهستاني و گرمسير در جنوب و شرق كشور، و همچنين دشتهاي كويري و مناطق جلگه‌اي با شرايط آب و هوايي بسيار متنوع است.

                راههاي شوسه ارتباطي، عمده‌ترين عامل دسترسي مناطق مي‌باشد كه به دليل وجود منابع غني نفت‌خام در كشور و ارزاني قير، تقريباً تمامي راههاي اصلي داراي رويه آسفالتي مي‌باشند.

                آسفالت داراي خصوصيتي است كه هرچه از عمر آن مي‌گذرد،‌از خاصيت رزيني قير داخل آن كاسته مي‌شود و همين امر موجب كاهش چسبندگي قير به مصالح سنگي خواهدشد. مخصوصاً در مناطقي كه باران‌خيز باشند (ازجمله شمال كشور كه در بسياري از روزهاي سال، بارنگي است و درصد رطوبت بالاست) و نيز مناطقي كه سطح آبهاي زيرزميني بالاست، نفوذ آب به داخل آسفالت، بخصوص در شرايطي كه تمهيدات لازم و كافي جهت زهكشي وجود نداشته‌باشد، منجر به ايجاد خرابي مي‌گردد.

                افزايش جمعيت و به تبع آن افزايش حجم ترافيك، باعث تشديد خرابيهاي آسفالتي مي‌شود، بطوريكه اجراي رويه‌هاي آسفالتي گرم مداول در مناطق با حجم ترافيكي بالا، تكرار بارگذاري و نامساعد ازلحاظ جوي، خرابيهايي نظير انواع تركها،‌عريان شدگي مصالح سنگي از قير، گودي مسير چرخ و گودزدگي را به همراه خواهد داشت. اين خرابيها مستلزم اجراي عمليات تعمير و بهسازي در فواصل زماني نسبتاً كوتاهي پس از بهره‌برداري و متعاقب آن، صرف هزينه فراواني است.

                لذا در اين موارد،‌استفاده از مخلوطي كه بتواند با افزايش چسبندگي قير و مصالح سنگي، تنشهاي بوجود آمده از پديده هاي مذكور را تحمل نمايد و از بوجود آمدن انواع تغييرشكلها در روسازي بكاهد، ضروري بنظر مي‌رسد.

 

 

 

 

 

تعريف مسئله:

                پايين بودن عمر عملكرد آسفالتهاي متداول و هزينه‌هاي گزافي كه بابت نگهداري روسازيها پرداخت مي‌شود و همچنين صدمات بوجود آمده در بعضي مناطق خاص روسازي، ازقبيل ايستگاههاي اتوبوس، تقاطعات، ميدانها،‌شيبهاي تند، مناطق پرترافيك خيابانها، پاركينگهاي مراكز صنعتي و عرشه پلهاي فلزي، ضرورت استفاده از آسفالتي را مي‌طلبد كه بتواند با داشتن خصوصيات بسيار ممتازتري نسبت به ساير مخلوطهاي آسفالتي، نيازهاي مربوطه به اين مناطق را برآورده نمايد.

                آسفالت نفوذناپذير (ماستيك)،‌به دليل چسبندگي فوق‌العاده، پايين بودن فضاي خالي و بالا بودن مقاومت مكانيكي مي‌تواند بهترين گزينه باشد. قابل توجه اينكه بزرگترين ضعف آسفالت در كشش است. پايين بودن مقاومت كششي مخلوط بتن آسفالتي، از عوامل بروز خرابيهايي نظير تركهاي حرارتي، تركهاي خستگي، عريان‌شدگي مصالح سنگي از قير، جداشدگي دانه‌ها (شن زدگي)، ايجاد چاله و درنهايت اضمحلال روسازي مي‌باشد. درحاليكه آسفالت نفوذناپذير به دليل ساختار خاص خود (تركيب و امتزاج فيلر و قير و توليد چسبنده‌اي با الت قطبي بسيار بالا) و همچنين تخلخل بسيار كم مي‌تواند مسائل و مشكلات مذكور را برطرف نمايد.

                از آنجايي كه مصالح سنگي مي‌توانند تأثير قابل توجهي برروي خصوصيات مكانيكي آسفالت نفوذناپذير داشته‌باشند و اينكه با توجه به مطالعات انجام شده، كارهاي تحقيقاتي كمي در اين زمينه انجام گرفته‌است، لذا بررسي تأثير انواع مصالح سنگي (درشت دانه، ريزدانه و فيلر) در اين مخلوطها و درنهايت بدست آوردن دانه بندي بهينه‌اي كه بيشترين مقاومت كششي را بدهد، ضروري بنظر مي‌رسد.

 

اهميت مسئله:

                فرسودگي و شكست در رويه بزرگراههاي داراي حجم ترافيك، بارگذاري و سرعت ترافيك بالا، نياز به لايه‌اي نازك را كه با آن رويه‌هاي جديد ساخته شوند و يا رويه‌هاي قديمي جهت عبور چنين ترافيكي احيا شوند، ايجاب مي‌نمايد.

                با شرايط ترافيك امروزي، با افزايش حجم ترافيك، حركتها و توقفهاي ناگهاني، رويه‌هاي قديمي نمي‌توانند سرويس‌دهي قابل اطميناني داشته‌باشند، مخصوصاً زماني كه قرار باشد، آسفالتهاي متداول برروي سطوح بتني قديمي اجرا گردند.

                آسفالت نفوذناپذير به دليل دارا بودن مقاومت مكانيكي بالا از يك طرف و نداشتن فضاي خالي از طرف ديگر، از پتانسيل بالاتري در تمام شرايط بارگذاري نسبت به مخلوطهاي آسفالتي متداول برخوردار مي‌باشد و داراي عمر خستگي طولاني‌تري است.

                همچنين مقاومت نهايي مخلوط آسفالت نفوذناپذير بيش از انواع مخلوطهاي آسفالتي متداول مي‌باشد و اين افزايش مقاومت، تابعي از ويسكوزيته و ضخامت فيلم قير پوشش دهنده مصالح سنگي است.

                آسفالت، تركيبي از مصالحي است كه در مواقع گرما منبسط و در فصل سرما منقبض مي‌شوند. گرما در مخلوط، ايجاد فشار و سرما ايجاد كشش مي‌نمايد و درنهايت باعث ناتواني مخلوط آسفالتي گرم در امر مستهلك كردن اين تنشهاي داخلي مي‌شوند. تنشهاي حرارتي ايجادشده در آسفالت مي‌توانند باعث خرابي سازه‌اي آسفالت شوند و بصورت موج برداشتن، گودي مسير چرخ و خود را نشان دهند. ولي تنشهاي كششي ايجادشده در خلال سرما خود را با ايجاد تركهايي در داخل آسفالت ظاهر مي‌سازند.

                آسفالت نفوذناپذير درصورت داشتن دانه‌بندي مناسب مي‌تواند در برابر بارهاي ترافيكي سنگين و شرايط نامساعد جوي براي مدتي طولاني مقاوم باشد. چسبندگي بهتر بين قير و مصالح سنگي در اين نوع آسفالتها و درنتيجه افزايش مقاومت كششي، مي‌تواند اين مخلوطها را داراي كاربرد ويژه و ممتازي ازجمله بعنوان روكش عرضه پلهاي فلزي بنمايد.

                با دانه‌بندي مناسب و هرچه غيرقابل نفوذ كردن آسفالتهاي نفوذناپذير مي‌توان از ضايعات ناشي از نفوذ آب به داخل آسفالت در مناطق باران‌خيز و درنتيجه پديده عريان شدگي ممانعت به عمل آورد.

 

مسائل اقتصادي:

                براساس مطالعات انجام شده و تجربيات بدست آمده،‌آسفالت نفوذناپذير نسبت به بتن آسفالتي گرم،‌داراي مزاياي بسياري است كه مهمترين آنها،‌يكي افزايش عمر مفيد و دوام اين مخلوطها و ديگري كاهش ضخامت آسفالت درروسازي با استفاده از اينگونه مخلوطها مي‌باشد. بررسيها، مطالعات و همچنين تجربه سالهاي اخير نشان مي‌دهد كه عمر مفيد بتن آسفالتي گرم در ايران، بطور متوسط حدود 5 سال است.

                بطوركلي، يكي از مشكلات مربوط به استفاده از آسفالتهاي نفوذناپذير، هزينه آنهاست. در بسياري از موارد، هزينه تهيه و پخش اين نوع آسفالتها بالاست. با اين وجود، تجربه نشان داده‌است كه هزينه تمام عمر آسفالت نفوذناپذير، هزينه اوليه آن را جبران مي‌كند. مخصوصاً جايي كه نگهداري و روكش مجدد، مشكلاتي ازلحاظ فني و محيطي ايجاد نمايد.

                اصولاً در بسياري از موارد، تعميرات بعضي از خيابانهاي داخل شهر و يا جاده‌هاي برون شهري، به علت حجم ترافيك سنگين، كاري بسيار مشكل است. در چنين محلهايي،‌انحراف ترافيك باعث بوجود آمدن هزينه‌هاي مختلفي بر مصرف‌كنندگان آن جاده خواهدشد. ضمن اينكه در بعضي از شرايط، اين امر امكان‌پذير نمي‌باشد.كاربرد آسفالتهاي نفوذناپذير، نياز به تعميرات مرتب و دائمي ندارد،‌كه از اين بابت، قطعاً سود سرشاري عايد سرمايه‌هاي ملي مملكت خواهدكرد. همچنين گاهي خرابيهاي روسازي آسفالتي در داخل شهرها، به علت عبور تأسيسات زيرزميني مثل لوله‌هاي گاز،‌آب و اجتناب‌ناپذير است و با توجه به اينكه ابعاد هندسي اين محلها بسيار كوچك مي‌باشد، نمي‌توان از متراكم كننده‌هاي بزرگ استفاده نمود و عمدتاً با غلطكهاي دستي عمل تراكم انجام مي‌شود، كه طبيعتاً تراكم لازم حاصل نخواهدشد. در چنين محلهايي، استفاده از آسفالت نفوذناپذير، بسيار باصرفه و از نظر فني بهترين راه‌حل است.

                موارد ذكرشده، جدا از هزينه خرابيهاي كوتاه‌مدت در بتنهاي آسفالتي،‌در برخي از مناطق نظير پاركينگها، ايستگاههاي اتوبوس، ترمينالها، تقاطعات، ميدانها، سراشيبيها و روسازي مناطق صنعتي است.

                بنابراين از هرحيث، صرفه اقتصادي و فني آسفالتهاي نفوذناپذير بر بتن آسفالتي گرم محرز مي‌باشد و قطعي است كه با استفاده از مخلوطهاي آسفالتي نفوذناپذير، سالانه صرفه‌جويي قابل ملاحظه‌اي در بودجه عمراني كشور بوجود خواهدآمد.

آسفالت نفوذناپذير:

                مخلوطي است كه از تركيب مصالح سنگي و يك مخلوط قيري به نام ماستيك تشكيل شده‌است. اين ماستيك شامل درصد بالايي فيلر مي‌باشد كه بطور يكنواخت در داخل قير خالص پخش شده است.

 

تعريف ملات ماستيك:

                از مخلوط قير، فيلر و مصالح سنگي ريزدانه تشكيل شده‌است. اين مخلوط داراي مقدار زيادي قير و فيلر مي‌باشد، بطوريكه مصالح سنگي ريزدانه و فيلر به خوبي در داخل قير پخش شده‌اند و تشكيل مخلوط يكنواختي به‌نام ملات ماستيك را مي‌دهند.

 

تعريف مخلوط آسفالت ماستيك:

                مخلوطي از قير خالص، مصالح سنگي و فيلر به نسبتي است كه تشكيل توده‌اي بدون تخلخل و غيرقابل نفوذ را بدهد. قير خالص مي‌تواند قير نفتي، قير طبيعي يا تركيبي از اين‌دو باشد. پايداري اين نوع آسفالت به گونه‌اي است كه در دماهاي طبيعي به حالت جامد يا نيمه جامد است. اما در دماي 200 درجه سانتيگراد كاملاً مايع مي‌باشد، به قسمي كه بوسيله ماله‌هايي دستي پخش مي‌گردد.

                طبق استاندارد BS1447،‌آسفالت ماستيك،‌ نوعي آسفالت متشكل از مصالح معدني خوب دانه‌‌بندي شده و قير خالص به نسبتي است كه تشكيل توده‌اي چسبنده، بدون فضاي خالي و غيرقابل نفوذ را بدهد كه تحت شرايط دماي طبيعي داراي حالتي جامد يا نميه جامد بوده، اما وقتي جهت پخش بوسيله ماله دستي يا ماشين مخصوص اين كار به دماي موردنظر رسانده شود، كاملاً مايع است.

استانداردهاي مورد استفاده در طراحي آسفالتهاي نفوذناپذير:

                در انگلستان، استانداردهاي BS 1446 و BS 1447 جهت توليد آسفالت ماستيك مورد استفاده مي‌باشد. تفاوت عمده اين استانداردها در نوع مصالح ريزدانه است: در اولي مصالح ريزدانه موجود در پودر سنگ طبيعي[1] بكار برده مي‌شود و در دومي سنگ آهك بدست آمده از معدن سنگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين تفاوت اساسي، بر ساير مشخصات ماستيكها مخصوصاً درجه نفوذ قيرهاي خالص و تركيبات موجود در مخلوط تأثيرگذار است.

                در آلمان،‌مخلوطهاي گوس آسفالت براساس استاندارد DIN 1996 توليد مي‌گردند.

                ساير كشورها نيز گرچه داراي كد استاندارد اختصاصي جهت توليد آسفالت نفوذناپذير هستند، ولي چارچوب اصلي آنها از استانداردهاي انگلستان يا آلمان الگوبرداري شده‌است.

                در هندوستان، استانداردهاي IS 5317 و IRC 107 جهت توليد آسفالت ماستيك استفاده مي‌شوند.

                براي ساير كاربردها (بجز روكش راهها، پل ها و پياده‌روها)، كدهاي استاندارد جداگانه‌اي توسط مؤسسات استاندارد كشورهاي مذكور ارائه گرديده‌است كه به عنوان مثال مي‌توان از BS 6952 (آسفالت ماستيك در ساختمانها و مهندسي عمران) نام برد.

تاريخچه آسفالتهاي نفوذناپذير:

                آسفالت نفوذناپذير يكي از انواع آسفالتهاي گرم مي‌باشد، كه اساساً در دو كشور آلمان و انگلستان ابداع گرديد. ساير كشورها نظير هندوستان، ژاپن و ديگر كشورهاي اروپايي نيز يكي از استانداردهاي مورد استفاده در آلمان و يا انگلستان را با انجام تغييراتي جزئي جهت كاربرد اسفالت نفوذناپذير مورد استفاده قرار داده و بعنوان يك كد استاندارد ملي تعريف نموده‌آند.

                دو دسته مهم از آسفالتهاي نفوذناپذير عبارتند از:

1-       آسفالت ماستيك[2]: حاصل كار كشورهاي انگلستان، فرانسه و حوزه مديترانه مي‌باشد، كه بدون تخلخل بوده و داراي غلظتي، همانند يك پودينگ يا فرني است.

2-     گوس آسفالت[3]: محصول آلمان، اروپاي شرقي و كشورهاي اسكانديناوي مي‌باشد، كه بر ساختار مصالح سنگي دانه‌بندي شده، استوار است. با اين وجود، برروي سطح، جاري مي‌شود، ولو بوسيله كوبيدن.

گوس آسفالت در سال 1950 ميلادي بوسيله مهندسين آلمان براي سطح راهها توسعه داده شد و براي اوين بار با احداث مجدد سيستم اتوباني كه 20 سال پيش ساخته شده‌بود، مورد استفاده قرار گرفت.

                اين اسفالت براي اولين بار در سال 1953 در برلين آلمان بطور ماشيني پخش گرديد. سپس طي سالهاي بعد، براي اولين بار در اتوبانهاي آلمان اجرا شد. تقريباً 1500 مايل (2400 كيلومتر) از خطوط اتوبانهاي آلمان بوسيله گوس آسفالت روكش گرديد.

                در سپتامبر سال 1972 گوس آسفالت براي اولين بار در ايالات متحده براي روسازي يك شاهراه در پنسيلوانيا اجرا شد. هدف از اين پروژه تحقيقي، ارزيابي مشخصات اختلاط و اجراي گوس آسفالت و تعيين عملكرد كوتاه‌مدت و بلندمدت اين سيستم روسازي است.

                بطوركلي، گوس آسفالت داراي پيشينه‌اي همانند آسفالت ماستيك، قديميترين مصالح آسفالتي است كه به دوران باستان برمي‌گردد و در خاورميانه توليد مي‌شد.

                آسفالت ماستيك از چهارهزارسال پيش از ميلاد براي اهداف گوناگوني در ارتباط با راهها، ساختمانها، آب‌بنديها و فاضلابها بكار رفته است.

 

 

تفاوت آسفالت نفوذناپذير با ساير مخلوطهاي آسفالتي:

                تفاوتهاي بين آسفالت نفوذناپذير با ساير مخلوطهاي آسفالتي را مي‌توان در موارد ذيل خلاصه نمود:

1.      در آسفالت نفوذناپذير، فيلر بطور يكنواخت در چسبنده قيري بصورت معلق مكانيكي يا كلوئيدي پراكنده شده‌است. به عبارتي ديگر، هر ذره از فيلر بوسيله فيلمهاي بسيار نازكي از چسبنده پوشانيده شده است.

2.      آسفالت نفوذناپذير معمولاً داراي فضاي خالي كمتر از 1% مي‌باشد.دقيقاً به همين دليل يعني داشتن فضاي خالي نزديك به صفر نيازي به كوبيدن ندارد، درحاليكه در ساير آسفالتها درصد فضاي خالي با توجه به فاكتورهايي: ازقبيل نوع مصالح، استفاده موردنظر و اهداف مربوطه، بين 2% تا 20% متغير است.

3.        برخلاف ساير مخلوطهاي آسفالتي، اين مخلوط بسيار متراكم و چگال است.

4.        عليرغم درصد تخلخل بسيار كم و عدم نياز به كوبيدن اين آسفالت تحت ترافيك سنگين دچار روزدگي قير نمي‌شود.

5.        ظاهر اين مخلوط به شكل سيالي بسيار ويسكوز با پايداري و قوامي همانند لاستيك و خواص چسبندگي بالاست، بطوريكه وقتي برروي فولاد يا شيشه ريخته شود، به سختي به آن مي‌چسبد.

6.        عليرغم نرمي نسبي چسبنده، اين اسفالت در مقايسه با ساير آسفالتها داراي استقامتي زياد و حساسيت حرارتي بسيار كم مي باشد.

7.        ضخامت آسفالت نفوذناپذير در مقايبسه با ساير آسفالتها بسيار كم و با توجه به كاربرد آن بين 20 ميليمتر تا50 ميليمتر متغير است.

خصوصيات آسفالت نفوذناپذير:

                آسفالت نفوذناپذير داراي مشخصات فوق‌العاده‌اي مي‌باشد كه از اين حيث نسبت به ساير مخلوطهاي آسفالت گرم داراي ارجحيت است. خصوصيات مهم اين آسفالت به شرح ذيل است:

1.        به شكل سيال مي‌باشد، بطوريكه حتي مي‌توان آن را بسته به نوع دانه‌بندي در لايه‌هاي بسيار نازك به ضخامت 3 ميليمتر تا 10 ميليمتر نيز برروي سطح ريخته و صاف نمود.

2.        داراي چنان قابليتي است كه پس از گذشت تنها چند ساعت مي‌توان ترافيك را برروي آن عبور داد.

3.        به انواع سطوح مخصوصاً سطوح بتني با سيمان پرتلند به سختي مي‌چسبد و داراي خواص پيوستگي و چسبندگي بالايي است.

4.        داراي استقامت كافي و مقاومت در برابر فرسودگي در هنگام عبور ترافيك بدون جابجايي بيش از اندازه مي‌باشد.

5.        داراي حجمي متراكم و چگال و حساسيت حرارتي بسيار پاييني است.

6.        اين‌ آسفالتها، روسازي متراكم و مقاومي ايجاد مي‌نمايند، كه دچار روزدگي قير نشده، در آينده اثري از فشار ترافيك برروي آن مشاهده نمي‌گردد.

7.        اين روسازي، بسيار بادوام و داراي سطح سرويس عالي جهت استفاده به مدت چندين سال مي‌باشد.

 كاربرد و كارهاي اجرايي با آسفالت نفوذناپذير:

                ويژگيهاي متعددي كه در خصوصيات مكانيكي آسفالت نفوذناپذير مشاهده شده، موجب گرديده كه اين نوع آسفالت در بسياري از موارد مشكل‌زا در پروژه هاي عمراني مورد استفاده قرار گيرد.

                در ذيل به مهمترين كاربردهاي اينگونه آسفالها در صنايع مختلف پرداخته مي‌شود:

1-استفاده در روكش راهها:

                آسفالت نفوذناپذير براي روكش خيابانها و بخصوص مناطق بحراني كه داراي حجم ترافيك بالا و يا بار محوري زياد مي‌باشند،‌بيش از پيش مورد توجه متخصصين و كارشناسان قرار گرفته‌است.

                با استفاده از آسفالت نفوذناپذير در روسازي مناطق صنعتي، ايستگاههاي اتوبوس، تقاطعات اطراف ميادين و خيابانهاي پرترافيك شهري و بين شهري، سراشيبيها و راههاي كوهستاني مي‌توان از بوجود آمدن پديده موج برداشتن آسفالت جلوگيري به عمل آورد. همچنين در جاده‌ها و مناطقي كه وسايط نقليه سنگين عبور مي‌كنند، بخصوص در مناطق گرمسير، كاربرد اين مصالح كمك شاياني در جهت جلوگيري از خرابي ناشي از گودي چرخ مي‌كند.

                به جهت غيرقابل نفوذ بودن،‌اين مخلوط مي‌تواند در روسازي مناطق پرباران مورد استفاده قرار گيرد و طبيعتاً از ضايعات ناشي از نفوذ آب به داخل روسازي جلوگيري به عمل آورد.

                نظر به اينكه تعميرات،‌لكه‌گيري و ترميم روسازيهاي خراب شده يكي از معضلات مربوط ب نگهداري راه بخصوص در مناطق پر ترافيك- كه قطع تردد مشكلات عديده ترافيكي به بار مي‌آورد- مي‌باشد. با استفاده از آسفالت نفوذناپذير، اجراي عمليات رفع معايب روسازي با سرعت و كيفيت قابل‌توجهي امكان‌پذير است.

                همچنين به دليل دارا بودن درصد بالاي قير و فيلر در اين نوع آسفالتها و نفوذ آن به داخل خلل و فرج آسفالت قديمي، اتصال قوي و مناسبي در محل لكه‌گيري بوجود مي‌آيد.

                در كشور آلمان، گوس آسفالت تا قبل از سالهاي 1950 بطور پراكنده ومحدود جهت روكش خيابانها مورد استفاده واقع مي‌گرديد، ولي بعد از آن به دليل اصلاح سيستم پخش و اجراي اين نوع مخلوط با استفاده از ماشين‌آلات مكانيزه، وسعت استفاده از آن، گسترش چشمگيري يافته، بطوريكه در سالهاي بعد از آن بيش از 2400 كيلومتر از اتوبانها با گوش آسفالت روكش گرديدند.

                در اين كشور،‌مخلوطهاي گوس آسفالت برروي روسازيهاي صلب بتني قديمي كه به دليل قدمت زياد، دچار نواقص و معايب سطحي و عمقي زيادي شده‌بودند، پخش و اجرا مي‌شد. همچنين اين مخلوطها برروي لايه هاي خاك تثبيت شده و يا روسازيهاي آسفالتي قديمي به عنوان روكش مورد استفاده قرار گرفته است.

                با ابداع روشهاي پخش و اجراي گوس آسفالت توسط ماشين، اين مخلوط بعنوان رقيبي جدي براي ساير مخلوطهاي گرم آسفالتي در روكش خيابانها و اتوبانها درآمد.

                اتوبانهاي فرانكفورت- كلن، كلن- دوسلدورف، دوسلدورف- آبرهاس[4]، دوسلدورف- واپرتال، كلن- آخن[5] و اتوبانهاي كمربندي برلين با گوس آسفالت روكش گرديدند.

                در شهر كهل آلمان از اين آسفالت استفاده زيادي كردند و نتيجه عملكرد آن در طي عبور تانكهاي سنگين و وسايط نقليه سنگين بسيار موفقيت‌آميز بوده‌است.

                تقريباً 45 درصد از سطح اتوبانهاي موجود در آلمان با گوس آسفالت روكش گرديدند كه به بسياري از آنها عمري معادل 30 سال و يا بيشتر مي‌باشند. در كشور انگلستان نيز آسفالت ماستيك از چندين دهه قبل جهت روكش خيابانها بخصوص مناطق پر ترافيك مورد استفاده قرار گرفته است. آسفالت ماستيك به دليل داشتن مقاومت بالا درمقابل تغييرشكل و استقامت كافي در مقابل ريزش مواد سوختي ازاتوبوسهاي شهري، بعنوان روكش استاندارد براي ايستگاههاي اتوبوس در انگلستان مورد استفاده قرار گرفته‌است.

                در اين كشور معمولاً آسفالت ماستيك برروي يك لايه بيندر آسفالتي متداول، اجرا شده يا مستقيماً برروي لايه‌هاي بتني و روسازيهاي صلب قديمي پخش و اجرا مي‌گردد. استفاده از يك لايه آسفالتي متداول برروي روسازيهاي صلب بخصوص در محل درزها، به جلوگيري از انعكاس ترك در لايه روكش آسفالت ماستيك كمك مي‌نمايد. عمر مفيد روكشهاي آسفالت ماستيك در محل تقاطعات پر ترافيك و همچنين در اطراف ميادين شهرهاي انگلستان بيش از 20 سال مي‌باشد.

                در كشور دانمارك آسفالت ماستيك بيش از 50سال به عنوان روكش خيابانهاي اصلي مورد استفاده بوده‌است.

                در كشور هندوستان، در سالهاي اخير استفاده از آسفالت ماستيك رشد چشمگيري داشته‌است بطوريكه در شهرهاي بزرگ اين كشور نظير دهلي، بمبئي، كلكته و ساير مراكز ايالتي، تمام تقاطعات، اطراف ميادين و ترمينالهاي اتوبوس با استفاده از آسفالت ماستيك يا روكش گرديده‌اند و يا در دست اقدام مي‌باشند. اين مخلوط، توسط مسئولين دولتي بعنوان يك مخلوط استاندارد جهت اجرا در مناطق پرترافيك و بحراني ابلاغ گرديده‌است. قابل ذكر است كه در اين كشور، به دليل گران بودن قير، استفاده از آسفالت ماستيك كه تقريباً دوبرابر آسفالتهاي گرم متداول قير مصرف مي‌نمايد،‌صرفاً جهت مناطق بحراني توصيه گرديده‌است.

                همچنين در اين كشور، تحقيقاتي جهت استفاده از روكش آسفالت ماستيك در مناطق نظامي و مسيرهاي عبور و يا مانور و تجمع تانكهاي نظامي و تعميرگاههاي اين نوع وسايل سنگين انجام گرفت.

                در ايالات متحده آمريكا اگرچه مطالعات و تحقيقاتي درمورد كاربرد آسفالت ماستيك درروسازيها انجام شد، ولي استفاده از آن به دليل مشكلات پخش و اجراي آن محدود بوده و صرفاً چندين قسمت از راهها بطور آزمايشي با آسفالت ماستيك روكش شده‌است.

                تجربه ديگر از آسفالت ماستيك درروكش روسازيهاي بتني فرسوده و تخريب شده شهر دابك[6] در كانادا بدست آمده‌است. جاده روكش‌شده يكي از مسيرهاي اصلي اين شهر بوده كه روزانه داراي ترافيك 13000 وسيله نقليه بوده‌است و در ساعت اوج حدود 1000 وسيله از اين جاده عبور مي‌كردند و درصد قابل توجهي از آن را وسايط نقليه سنگين تشكيل مي‌دادند.

                همچنين خيابانهاي متصل به اين بزرگراه كه بعضاً داراي شيبهاي 10، 11 و 12 درصد و ترافيك 10000 وسيله نقليه در روز بودند با آسفالت ماستيك روكش گرديدند. در طول دوسال بهره‌برداري با توجه به ترافيك سنگين و همچنين تغييرات خيلي زياد در دماي محيط كه حداقل 37- درجه سانتيگراد در زمستان و 40 درجه سانتيگراد در تابستان بود، هيچگونه خرابي كه بيانگر ترك و يا اثر چرخ وسايط نقليه بر روي روسازي باشد، مشاهده نشد.

2-استفاده در پايانه‌ها و بنادر:

                روكش آسفالتي متداول در محل پايانه‌ها و ايستگاههاي وسايط حمل و نقل سنگين به دليل حركت كند و همچنين توقفهاي نسبتاً طولاني، اين وسايل به مرور زمان دچار پديده خزش گرديده، بعد از مدتي، تغيير شكلهاي موجي شكل و گوديهاي اثر چرخ در سطح روسازي آشكار مي‌شود. اين پديده در مناطق گرمسير، بحراني‌تر مي‌باشد. همچنين در بنادر و اسكله‌ها كه عموماً سطوح از بتن ساخته شده كه دراثر تردد وسايط نقليه، دچار ساييدگي و نيز بروز تركها و شكستگيهايي در روسازي مي‌شود و يا اگر از آسفالتهاي معمولي جهت روكش اين سطوح استفاده شود، به دليل ضعف اتصال بين‌اسفالت و بتن، به مرور در اثر شتاب و ترمزگيري كاميونها، آسفالت جمع شده، سطوح حركت، موجي شكل مي‌گردند. آسفالت ماستيك بدليل مقاومت بالا درمقابل خزش و همچنين چسبندگي قوي با بتن و لايه‌هاي زيرين به عنوان يكي از بهترين روكشها در اين مناطق تجربه شده است. استفاده از ماستيك در بنادر علاوه بر موارد فوق به دليل ويژگي آب‌بندي ماستيك موجب حفاظت سازه بتني درمقابل عوامل جوي نيز مي‌شود.

3-استفاده در عرشه پلهاي فلزي:

                در عرشه پلهاي فلزي نياز به سيستمي احساس مي‌گردد كه داراي خصوصيات ذيل باشد:

1.        با عرشه فلزي پيوسته بوده، آن را حفظ نمايد.

2.        بدون هيچگونه مشكل ناشي از خستگي، به همراه فلز حركت نمايد.

3.        قابليت تحمل ترافيكهاي سنگين را به مدت چندين سال داشته‌باشد.

4.        سبك باشد.

مخلوطهاي آسفالت ماستيك به دليل دارا بودن انعطاف‌پذيري بالا در مقايسه با‌آسفالتهاي معمولي و همچنين عدم فضاي خالي و نفوذناپذير بودن از يك طرف و چسبندگي و اتصال قوي به سطوح پل بخصوص پلهاي فلزي، يكي از مهمترين گزينه‌هاي مورد استفاده مي‌باشد، كه در بسياري از پلهاي مهم دنيا نظير پل هامبر در انگلستان و پل هونشوشيكوكو در ژاپن و بسياري از پلهاي موجود در كشور آلمان مورد استفاده قرار گرفته‌است.

4-استفاده در تونلها و عرشه پلهاي بتني:

                آسفالت ماستيك ساخته شده براساس BS1447 معمولاً در يك لايه به ضخامت 35 تا 38 ميلي‌متر مستقيماً برروي بتن ريخته مي‌شود. در اين مورد آسفالت ماستيك به سنگدانه‌هاي آهكي يا‌آذرين 10 ميلي‌متري كه تقريباً 45 درصد وزن نهايي را تشكيل مي‌دهند، مسلح مي‌گردد كه باعث افزايش استقامت.‌دوام و مقاومت دربرابر تغييرشكل در اثر رد چرخ در تونلها مي‌شود. درنهايت خرده‌سنگهاي 20 ميليمتري به داخل آسفالت ماستيك فرو برده مي‌شود.

5-استفاده جهت آب‌بندي:

                حفظ سازه‌هاي بتني مسلح همانند پلها، در برابر آب يا مواد شيميايي خورنده بسيار ضروري است. آسفالت ماستيك در دستگاه پخت آماده شده و به عرضهاي 3 متري فرش مي ‌گردد. مصالح در دو لايه به ضخامت 10 ميليمتر با درنظر گرفتن درزهاي اجرايي ريخته مي‌شود.

                مزاياي استفاده از آسفالت ماستيك جهت آب بندي عبارتند از:

1.        ضخامت آن، مشكلات ناشي از سوراخ شدن لايه بوسيله تكه‌هاي سنگ و عيوب سطوح بتني را كاهش مي‌دهد.

2.      پس از سردش دن، غالباً محل را به مدت 1 يا 2 ساعت مي توان پيش از بكار بردن روكش آسفالتي تحت ترافيك قرار داد. در بسياري از موارد، محل آب بندي شده به مدت چند هفته به روي ترافيك باز مي‌شود.

6-استفاده در بام:

                آسفالت ماستيك ماده خوبي براي افزايش دوم سطوح صاف بامها مي‌باشد. اين آسفالت، بدون درز و يكپارچه است و مي‌تواند در سطوح افقي و قائم بكار رود. همچنين در پر كردن درز بامها،‌منافذ لوله‌ها مثلاً واحدهاي تهويه مطبوع بكار رود.

                در اين مورد،‌آسفالت ماستيك در دو لايه پوششي به ضخامت نهايي 20 ميليمتر ريخته مي‌شود.

آسفالت ماستيك در سقف‌سازي اغلب به همراه مصالح عايق حرارتي بكار مي‌رود. عايق مي‌تواند در زير يا بالاي آسفالت ماستيك ريخته شود. اين مصالح عايق سازه، شامل كف پلي سوسيانيت[7]، شيشه سلولي[8]، پلي‌استايرن[9] منبسط شده، چوب‌پنبه و ورقه فيبر مي باشد.

آسفالت ماستيك همچنين مي تواند دربرابر اشعه ماوراي بنفش و شوك حرارتي ناشي از تغييرات سريع حرارتي مقاومت داشته‌باشد. مشكل خرابيهاي ناشي از تغييرات حرارتي با استفاده از قير درياچه‌اي وچسبنده‌هاي پليمري تا حد زيادي قابل حل است.

7-استفاده در ساير روسازيها:

                آسفالت ماستيك، يكي از روسازيهاي موردپسند در سطح پياده‌روها و سطوح مشابه خصوصاً در مناطق شهري است. يكي از بزرگترين مزاياي آن راحتي ساخت، تعمير ديرهنگام و عدم نياز به كوبيدن مي‌باشد.

                سيستمهاي زهكشي شيميايي، پاركينگ اتومبيلها، سراشيبيها، محلهاي بارگيري و توقفگاههاي وسايط نقليه سنگين از موارد ديگر كاربرد آسفالت ماستيك هستند.

مزايا و محدوديتهاي آسفالت نفوذناپذير:

                آسفالتهاي نفوذناپذير اعم از گوس آسفالتها و آسفالتهاي ماستيك در سطح وسيعي از صنايع، زيرساختهاي اقتصادي و زيربنايي كاربرد دارند. علاوه بر داشتن مزاياي بسيار، محدوديتها و مشكلاتي نيز در استفاده از اين آسفالتها مشاهده مي‌گردد.

                مهمترين مزاياي استفاده از آسفالتهاي نفوذناپذير عبارتند از:

1.      مشخصات آب‌بندي: اين مشخصات عموماً در كاربردهايي همچون سقف‌سازي، كف‌سازي و ساختن مخازن نمودپيدا مي كند. اما مي‌توان آن را به كارهايي نظير ساخت لايه‌هاي محافظ ومقاوم در برابر آب و خورنده‌هاي شيميايي مخصوصاً در عرشه پلها تعميم داد.

2.      دوام: اين گروه از آسفالتها عمر فوق‌العاده‌اي را مخصوصاً در كاربرد بعنوان لايه مياني مثلاً لايه آب‌بند بين مصالح ساختماني از خود نشان داده‌اند و در شرايطي همچو پلها كه كار نگهداري دشوار مي‌باشد و روش مناسب ديگري وجود ندارد، ايده‌آل بنظر مي‌رسند. همچنين در اتوبانها، نتايج بدست آمده، مبني بر دوام و كارآيي بسيار عالي روكشهاي ماستيك است.

3.        استقامت: اين نوع آسفالتها در برابر تغييرشكل پلاستيك و تغييرشكل دائمي در دماهاي بالا مقاوم مي‌باشند.

4.      چسبندگي و كشش زياد: بدليل مصرف زيادتر قير، اين آسفالتها از چسبندگي و كشش بالايي برخوردار بوده، تمايل خيلي كمي به ترك خوردن دارند. به همين دليل است كه لايه آسفالت ماستيك ايزولاسيون خيلي خوبي براي لايه‌هاي زيرين بشمار مي‌رود.

5.        انعطاف‌پذيري:تغييرشكل عرشه پلهاي فلزي را بدون شكست امكان‌پذير مي‌سازد.

6.      مقاومت سايشي بسيار بالا: تجربه خيلي خوبي از كاربرد آسفالت ماستيك در تقاطعات وميادين شهر كاسل مبني بر پايداري روكش درمقابل چرخهاي زير تانكهاي نظامي و دوام و كارآيي خيلي خوب اين لايه‌ها تحت عبور ماشين‌آلات سنگين نظامي بدست آمده‌است.

7.        سختي[10] زياد: لايه نازكي از اين آسفالتها بار مرده را برروي عرشه پلها محدود مي‌نمايد.

8.        مقاومت در برابر اسيدهاي آلي: آسفالت ماستيك در برابر اسيدهاي آلي مقاوم‌تر از بتن آسفالتي است، كه احتمالاً ناشي از سطح تماس كمتر آسفالت ماستيك به دليل بافت ريزدانه آن است.

9.        حساسيت كمتر در برابر عوامل جوي: اين روكشها، حساسيت كمتري بخصوص در زمان اجراي روكش درمقابل عوامل جوي از خود بروز مي‌دهند.

10.     نداشتن فضاي خالي: موجب مي‌شود كه آسفالتهاي نفوذناپذير، بعد از پخش نيازي به غلتك زدن نداشته‌باشند.

11.     هزينه نگهداري كمتر:‌نگهداري اين قبيل آسفالتها بسيار ساده و اقتصادي مي‌باشد.

برخي از مشكلات و محدوديتها در رابطه با آسفالتهاي نفوذناپذير عبارتند از:

1-     هزينه: يكي از مشكلات مربوط به استفاده از آسفالتهاي نفوذناپذير، هزينه آنهاست. در بسياري از موارد، هزينه تهيه و پخش اين نوع آسفالتها بالاست. بعنوان مثال، در تجربه استفاده از آسفالت ماستيك در پنسيلوانيا، قيمت تمام شده اين مخلوط تقريباً سه برابر مخلوطهاي آسفالتي گرم متداول بوده‌است. با اين وجود، تجربه نشان داده كه هزينه تمام عمر آسفالت ماستيك، هزينه اوليه آن را جبران مي‌كند، مخصوصاً جايي كه نگهداري و روكش مجدد، مشكلات فني و محيطي ايجاد نمايد.

2-     تجهيزات و مهارتهاي مربوط به ساخت و كاربرد: توليد آسفالت ماستيك در حجمهاي كم، از 10 تا 150 تن در طول روز انجام مي‌گيرد. در حجمهاي كمتر، پخش دستي مناسبتر خواهدبود ولي براي ماشينهاي با قابليت پخش 100 تن يا بيشتر در طول روز، اصلاحاتي اساسي در ماشينهاي پخش[11] استاندارد، ضروري است. براي گوس آسفالت آلمان، دستگاههاي اصلاح شده بتن آسفالتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد، اما نرخ توليد كمتر از 1000 تن در روز مي‌باشد. همچنين پيمانكاران محدودي در آلمان، آموزشهاي ويژه جهت پخش اين حجم وسيع از آسفالت را مي‌بينند.

3-     بافت سطحي: سطح آسفالت نفوذناپذير، به دليل دارا بودن درصد بالاي فيلر و قير و نيز مصالح ريزدانه، صاف و صيقل است، بطوريكه در فصول بارندگي، لغزنده و خطرناك مي‌باشد. يكي از روشهاي رفع اين نقيصه كه در آلمان نيز براي گوس آسفالتها استفاده مي‌شود، فرو بردن تكه‌سنگهاي[12] كوچك به داخل آسفالت بوسيله غلتك مي‌باشد. بدين‌ترتيب، بافت گوش آسفالت خشنتر از بتن آسفالتي مي‌گردد كه سروصداي مضاعفي را نيز در عبور وسايط نقليه ايجاد مي‌نمايد، اما تجربه نشان داده كه استفاده از سنگدانه‌هاي 1 تا 3 ميليمتري، سطح آرامتري را براي رانندگي فراهم مي‌نمايد.

 

انواع آسفالتهاي نفوذناپذير:

                بطوركلي آسفالتهاي نفوذناپذير را مي‌توان به دو دسته تقسيم نمود:

1.        آسفالتهاي نفوذناپذير گرم

2.        آسفالتهاي نفوذناپذير سرد

1-آسفالت نفوذناپذير گرم:

                اين‌اسفالتها در كشورهايي نظير انگلستان و هندوستان با عنوان آسفالت ماستيك نامگذاري شده‌اند. آسفالت ماستيك، آسفالتي است كه در آن حجم تركيبي فيلر و قير از حجم فضاي خالي در ساختار مصالح سنگي باقيمانده تجاوز نمايد. اين آسفالتها زماني كه داغ هستند، ريخته شده و نيازي به كوبيدن ندارند.

                آسفالتهاي ماستيك يا فاقد مصالح سنگي درشت دانه هستند و يا مقدار كمي از مصالح سنگي درشت‌دانه در آنها استفاده مي‌شود. اين آسفالتها معمولاً بطور دستي پخش مي‌شوند.

                در كشور آلمان، آسفالتهاي نفوذناپذير را گوس آسفالت مي‌نامند. گوس آسفالت درواقع آسفالت ماستيكي است كه در آن مقدار قابل توجهي از مصالح درشت‌دانه بكار مي‌رود. اين نوع آسفالت داراي مشخصاتي است كه پخش آن را هم بصورت دستي و هم بصورت ماشيني ميسر ساخته‌است.

                تفاوت آسفالت ماستيك با گوس آسفالت، به مقدار بسيار جزئي در تركيب مصالح مي‌باشد. در آسفالت ماستيك از ماسه‌هاي سيليسي استفاده نمي‌شود تا بدين ترتيب مقاومت كششي ماستيك افزايش يابد. همچنين در اين نوع آسفالت، قيرهاي با درجه نفوذ پايينتر بكار مي‌رود،درحاليكه نوع قير مورد استفاده در گوس آسفالت، نرمتر است.

2-آسفالت نفوذناپذير سرد:

                مخلوط قيري مايعي است كه محصول كشورهاي اروپايي مي‌باشد. اين نوع آسفالت در اروپا به نام شلم[13] نامگذاري شده و در آلمان كاربرد زيادي دارد. اين كلمه در آلمان به معناي لجن[14] يا دوغاب[15] است.

                هدف از تهيه اين مخلوط، دستيابي به ملات قيري به شكل دوغاب (اسلاري) است،‌كه بتوان آن رابصورت لايه‌اي نازك برروي انواع مختلف اساسها و روسازيها پخش كرد. مشخصات غيرمعمول مخلوط آسفالت نفوذناپذير سرد به شرح ذيل است:

                اين آسفالت بصورت سرد پخش مي‌گردد و از اختلاط مصالح سنگي با قير خالص داغ بعنوان چسبنده، در محل بدست مي‌آيد. قوام اين دوغاب مي‌تواند طوري تعديل گردد كه هر نوع عمل پخش كردن برروي روسازي را ميسر سازد. اين مخلوط نيازي به زمان طولاني جهت عمل‌آوري ندارد و تنها چند ساعت پس از پخش، خود را مي‌گيرد.

                مخلوط آسفالت نفوذناپذير سرد نيز همانند مخلوط آسفالت نفوذناپذير گرم،‌درصورت طراحي درست، ايجاد سطحي سخت، محكم، بادوام و يكنواخت مي‌نمايد كه بسياري از مشكلات مربوط به چسبندگي را حل مي‌نمايد.

اجزاي تشكيل دهنده آسفالت نفوذناپذير:

                مخلوط آسفالت نفوذناپذير، تركيبي از ملات ماستيك و مصالح سنگي درشت‌دانه است كه در آن مصالح سنگي بوسيله ملاط احاطه و به يكديگر متصل شده‌اند. ملات ماستيك نيز از تركيب درصد زيادي فيلر و قير بدست مي‌آيد، كه ذرات فيلر بصورت يكنواخت در قير پراكنده شده‌است. در اين ملات،‌بخشي از تركيب را مصالح سنگي ريزدانه تشكيل مي‌دهد. ويژگيهاي مكانيكي مخلوطهاي آسفالت نفوذناپذير برخلاف ساير انواع آسفالتهاي گرم متداول وابسته به خصوصيات اين ملات مي‌باشد و مصالح سنگي درشت‌دانه كه در ساير آسفالتهاي گرم نقش اصلي را در باربريو همچنين مشخصات مكانيكي مخلوطها بهعهده دارند،‌در آسفالت نفوذناپذير داراي نقش دوم مي‌باشند.

                در اين بخش، اجزاي تشكيل دهنده آسفالت نفوذناپذير، شامل مصالح درشت‌دانه، ريزدانه و فيلر خصوصيات و نقش آنها در اين نوع آسفالت مورد بررسي قرار مي‌گيرند.

خصوصيات فيزيكي مصالح سنگي (درشت‌دانه و ريزدانه):

                يكي از مسائل بسيار مهم در انتخاب نوع مصالح، چسبندگي قير به مصالح سنگي مي‌باشد. مصالح سنگي علاوه بر داشتن مقاومت لازم دربرابر بارهاي وارده،‌بايد داراي دوام، پايداري و چسبندگي به قير باشند. قير از هيدروكربنهاي با وزن مولكولي زياد تشكيل شده‌است كه به جهت داشتن هيدروژن در تركيبات خود داراي حالت قطبي ضعيفي مي‌باشد و تمايل به بار منفي دارد. به همين دليل، چنانچه مصالحي بكار برده شود كه آنها نيز داراي بار منفي باشند، اتصال بين قير و مصالح سنگي ضعيف گشته، جاي خود را به آب كه حالت قطبي بيشتري نسبت به قير دارد، مي‌دهند و همين عمل باعث عريان شدن مصالح سنگي از قير مي‌شود كه يكي از رايجترين خرابيهاي روسازي محسوب مي‌گردد. سنگهاي سيليسي به جهت دارا بودن بار ذره‌اي منفي در سطح دانه‌هاي خود تمايل زيادي به بار مثبت نشان مي‌دهند كه اين به علت ساختار شيميايي سيليس و وجود اتصال مضاعف اكسيژن است. با توجه به مشخص شدن حالت ضعيف قطبي بودن قير، لازم است مصالح سنگي داراي بار ذره‌اي مثبت باشند تا عمل چسبندگي بصورت كامل انجام شود. بهترين نوع سنگ در اين خصوص سنگهاي آهكي هستند.

                سنگهاي آهكي جزء سنگهاي رسوبي هستند و در طبيعت بصورت متبلور و بلورهاي دانه‌اي وجود دارند. سنگهاي دولوميتي از گروه سنگهاي آهكي محسوب مي‌شوند كه بهترين نوع سنگ جهت توليد مخلوطهاتي آسفالتي مي‌باشند. اين نوع سنگها كمي سخت‌تر از سنگهاي آهكي و به رنگ روشن نزديك به سفيد و داراي وزن مخصوص حدود 6/2 هستند كه در بسيارياز مناطق يافت مي‌شوند.

                مصالح سنگي مورد استفاده در آسفالت نفوذناپذير شامل مصالح درشت‌دانه و ريزدانه مي‌باشند.

مصالح سنگي درشت‌دانه:

                مصالح سنگي درشت‌دانه جهت افزايش استقامت ومقاومت سطح رويه به ماستيك اضافه مي‌گردند. اين مصالح بايد تميز،‌بادوام، داراي سختي كافي و نيز داراي صددرصد شكستگي و عاري از هرگونه مواد سست باشند. همچنين مقدار سنگدانه هاي سوزني و پولكي شكل در مصالح درشت‌دانه نبايد از حدود مجاز بيشتر باشد.

                براساس BS1447 مصالح سنگي درشت‌دانه مي‌تواند يكي از انواع ذيل باشد:

1.        سنگ شكسته، شامل: بازالت، گابرو، گرانيت، ماسه‌سنگ درشت[16]، هورنفلس[17]، سنگ آهك، سنگ آذرين يا كوارتزيت.

2.        شن، شامل: يك يا چند نوع از گروه 1 يا سنگ چخماق.

بطوركلي، سنگهاي آذرين و آهكي جهت كارهاي مربوط به راهسازي مناسبند وبراي پياده‌روها علاوه بر اين سنگها مصالح سيليسي نيز مي‌توانند بعنوان درشت‌دانه مورد استفاده قرار گيرند.

                حداكثر اندازه مصالح درشت دانه كه مي‌تواند در مخلوطهاي آسفالت نفوذناپذير استفاده شود برابر 19 ميليمتر است و معمولاً حداكثر اندازه مصالح درشت‌دانه، بين 5/12 ميليمتر تا 19 ميليمتر انتخاب مي‌گردد.

مصالح سنگي ريزدانه:

                مصالح ريزدانه مورد استفاده در مخلوطهاي آسفالت ماستيك بايد از كيفيت بالايي برخوردار باشند. اين مصالح بايد محكم،‌بادوام و شكسته و عاري از هرگونه مواد مضر باشند. طبق BS1447 اين مصالح بايد آهكي بوده،‌حداقل 80 درصد وزن آنها از كربنات كلسيم تشكيل شده‌باشد.

 

خصوصيات فيزيكي فيلر:

                فيلر از پودر سنگ آهك بدست مي‌آيد، كه مقدار كربنات كلسيم در آن نبايد از 80 درصد كمتر باشد. اندازه ذرات فيلر كوچكتر از 75 ميكرون است.

                هرچه مخلوط آسفالتي داراي فضاي خالي و تخلخل بيشتري باشد.، به همان نسبت از استحكام و مقاومت آن كاسته مي‌شود و بتن آسفالني در چنين وضعيتي، ترد و شكننده شده، به راحتي در مقابل بار، تسليم مي‌گردد. فيلر بعنوان ماده پركننده اين فضاي خالي ايفاي نقش مي‌نمايد و با كاستن از فضاي خالي مخلوطهاي آسفالتي، موجب افزايش مقاومت و پايداري آنها مي‌گردد.

                در آسفالتهاي گرم متداول، جهت پيشگيري از روزدگي قير در سطح جاده، حداقل فضاي خالي بين 3 تا 5 درصد حجمي در سازه روسازي منظور مي‌گردد، ولي در مورد مخلوطهاي آسفالت نفوذناپذير، به دليل اينكه اصولاً قير آزادي وجود ندارد، اين درصد فضاي خالي به حداقل ممكن كاهش مي‌يابد. بههمين دليل است كه ميزان فيلر در آسفالتهاي گرم متداول محدود است و حتي گاهي اوقات به 5/1ميزان فيلر مورد استفاده در آسفالت نفوذناپذير محدود مي‌شود.

 

نقش مصالح سنگي در آسفالت نفوذناپذير:

                در آسفالت نفوذناپذير، هم دانه بنديهاي پيوسته و هم دانه‌بنديهاي باز مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه به جنس و كانيهاي سنگ بستگي دارد. براي لايه‌هاي رويه، اصولاً مخلوط بتن آسفالتي با دانه بندي پيوسته بيشتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

                در آسفالت ماستيك، پس از قير، خصوصيات مصالح سنگي بيشترين تأثير را در مقاومت برشي مخلوط دارد.

                مصالح سنگي درشت‌دانه موجب افزايش ظرفيت باربري آسفالت نفوذناپذير و افزايش دوام سطح رويه در برابر سايش مي‌گردند. مصالح سنگي ريزدانه نيز در تعيين رفتار ملات ماستيك نقش بسزايي دارند، زيرا تقريباً نيمي از وزن آن را تشكيل مي‌دهند. به همين دليل استاندارد IS دانه‌بندي مصالح ريزدانه را توصيه نموده ، اما مصالح درشت‌دانه را با وجوديكسري محدوديتها، آزاد اعلام نموده‌است كه بيشتر بستگي به ضخامت لايه آسفالتي در روسازي دارد.

 

نقش فيلر در آسفالت نفوذناپذير:

                فيلر يكي از مهمترين اجزاي تركيب يك مخلوط آسفالت نفوذناپذير است. مقدار و نوع فيلرها برروي مقاومت و رفتار رواني و شكل‌پذيري مخلوطهاي آسفالتي تأثير بسزايي دارد. مقدار ناكافي فيلر در مخلوط موجب افزايش فضاي خالي و كاهش استحكام مي‌گردد. از طرف ديگر چنانچه مصالح فيلر بصورت افراطي و زياد ازحد مصرف شود، مخلوط آسفالتي سخت و شكننده شده، تركهاي زودرس در روسازي آشكار مي‌گردد.

                در آسفالتهاي نفوذناپذير بيشتر از گرد سنگ آهك بعنوان فيلر استفاده شده‌‌است و حتي مؤسسات استاندارد IRC[18] و IS گرد سنگ آهك را بعنوان فيلر پيشنهاد كرده‌اند. 

                براساس مطالعات انجام شده، از آهك هيدراته و سيمان پرتلند نيز بعنوان فيلر استفاده شده است كه اين تحقيقات بسيار محدود بوده‌است.

                اضافه كردن فيلر به مقدار زياد به قير و تركيب اين دو ماده با يكديگر قبل از اختلاط با ساير مصالح، موجب اصلاح مشخصات فني قير ازقبيل ميزان چسبندگي، حساسيت حرارتي و غيره مي‌گردد. درواقع با افزايش فيلر به قير، امكان مصرف بيشتر قير فراهم و درنتيجه ضخامت اندود قيري به مصالح بيشتر مي‌شود كه باعث افزايش استحكام و مقاومت ماستيك درمقابل پديده عريان‌شدگي و همچنين بارهاي وارده مي‌گردد.

                بطوركلي ذرات فيلر در مخلوطهاي آسفالتي به دليل نرمي، ريزدانه بودن و همچنين مشخصات فيزيكي و شيميايي متنوع داراي نقش چند بعدي در آسفالت مي‌باشند كه اهم آنها عبارتند از:

-          پر كردن فضاي خالي مخلوطهاي آسفالتي

-          كنترل فضاي خالي مصالح سنگي

-          افزايش سطح تماس مصالح سنگي

-          افزايش سختي مخلوطهاي آسفالتي

-          افزايش چسبندگي مصالح به يكديگر

-          افزايش مقاومت مكانيكي مخلوطهاي آسفالتي (برشي، فشاري و ضربه‌اي)

-          كاهش حساسيت حرارتي مخلوطهاي آسفالتي

-          افزايش مقاومت دربرابر عريان‌شدگي آسفالت

-          افزايش عمر آسفالت و كاهش كهنگي و فرسودگي قير

-          كاهش تغيرشكل نسبي آسفالت

-          افزايش كند رواني و كاهش شكنندگي آسفالت

بايد توجه داشت كه استفاده از فيلر در آسفالت گرم، چنانچه از يك حد مجازي افزايش يابد، معايبي را در بتن آسفالتي بوجود مي‌آورد و در آسفالتهاي نفوذناپذير كه مصرف فيلر زياد است، بايد نقش فيلر در مخلوطهاي آسفالت نفوذناپذير به دليل دارابودن سهم قابل توجهي از كل مخلوط كه حدود 20 درصد و يا بيشتر را شامل مي‌گردد، شاخص‌تر و تعيين‌كننده‌تر مي‌باشد و بسته به مقدار و نوع فيلر مورد استفاده، توان باربري و مقاومت مكانيكي آسفالت نفوذناپذير و همچنين مشخصات رواني و شكل‌پذيري آن بخصوص در شرايط بارگذاري سنگين و دماي محيطي بالا قابل توجه است.

 

تأثير مشخصات شكل هندسي فيلر بر خصوصيات ملات ماستيك:

                تأثير مشخصات شكل هندسي وگوشه‌دار بودن مصالح سنگي درشت‌دانه بر رفتار و مشخصات مكانيكي مخلوطهاي آسفالتي توسط محققين زيادي طي دهه‌هاي گذشته مورد مطالعه و تأكيد قرار گرفته‌است. درحاليكه نامنظمي شكل هندسي مصالح سنگي درشت‌دانه مستقيماً بر توان باربري مخلوط تأثير مي‌گذارد، مشخصات هندسي فيلر بطور غيرمستقيم و ازطريق تغيير مشخصات قير و ايجاد ملات قير- فيلر بر رفتار مخلوطهاي آسفالتي تأثير مي‌گذارد. نامنظمي شكل هندسي ذرات فيلر از طرق ذيل مشمخصات مكانيكي ملات قير- فيلر و درنهايت مخلوطهاي آسفالتي را تحت تأثير قرار مي‌دهد:

1.        سطح مخصوص فيلر

2.        فعاليت سطحي فيلر با قير (واكنشهاي شيميايي در سطوح تماس فيلر با قير)

3.        ميزان جذب فيلر

تحقيقات نشان داده‌است كه ذرات فيلرهاي مختلف با اندازه و قطر يكسان داراي سطح مخصوص متفاوت مي‌باشند.

تغييرات در ميزان سطح مخصوص فيلرها ناشي از تفاوت آنها در نامنظمي شكل هندسي سطوح و شكل ذرات فيلر است. هرچه نامنظمي شكل هندسي ذرات بيشتر باشد، سطح مخصوص فيلر نيز بيشتر خواهدبود.

اگر صرفاً تأثير سطح مخصوص فيلرهاي مختلف را بر رفتار مكانيكي قير مدنظر داشته‌باشيم، با افزايش سطح مخصوص فيلر، اثرات فيلر بر رفتار مكانيكي قير افزايش و در اين حالت، ويسكوزيته و نقطه نرمي افزايش و درجه نفوذ كاهش مي‌يابد.

به عبارت ديگر، جهت دستيابي به مشخصات رواني يكسان براي ملات قير- فيلر، با افزايش سطح مخصوص فيلر از درصد فيلر ملات كاسته مي‌گردد. همچنين نامنظمي شكل هندسي ذرات فيلر به دليل ايجاد سطح تماس بيشتر بين قير و فيلر موجب تشديد فعاليت سطحي فيلر در سطوح تماس مي‌شود. فعاليت سطحي ذرات فيلر نشان‌دهنده ظرفيت ذرات فيلر در جذب قير است.

بنابراين ذرات فيلر با جنس يكسان ولي داراي سطوح باربري متفاوت و شكل هندسي مختلف مي‌توانند داراي ظرفيت جذب قير متفاوت باشند. اين ظرفيت معمولاً با افزايش نامنظمي شكل ذرات فيلر افزايش مي‌يابد. ملاتهاي داراي فيلرهاي با سطوح هندسي نامنظم و همچنين سطوح فعال شيميايي در مقايسه با ملاتهاي محتوي فيلرهاي صرفاً داراي نامنظمي هندسي بالاتر، داراي مقاومت بيشتر و رواني كمتري مي‌باشند. اين ويژگي به دليل جذب قير بيشتر فيلر دسته اول است،‌كه امكان وجود قير آزاد در ملات را به حداقل مي‌رساند.

در تحقيقات بعمل آمده، مشاهده گرديده‌است كه گرچه سطح مخصوص ذرات فيلر بر ميزان قير موردنياز در مخلوط تأثير مي‌گذارد، ولي مقاومت مكانيكي مخلوطهاي آسفالتي كمتر تحت‌تأثير اين پارامتر قرار مي‌گيرد و بيشتر تابع ميزان سطحي فيلرها و واكنشهاي شيميايي در سطوح تماس قير با فيلر مي‌باشد.

درنهايت بايد متذكر شد كه در مخلوط آسفالتهاي نفوذناپذير، فيلرهايي كه داراي بافت بسيار متخلخل باشند، مي‌توانند بدون‌آنكه تأثيري بر رفتار مخلوط داشته‌باشند، باعث هدر رفتن ميزان قابل توجهي قير گردند.

 

 

تأثير فيلر بر دوام وپايداري مشخصات مكانيكي آسفالت نفوذناپذير:

                در تحقيقات بعمل آمده برروي تعداد متنوعي از فيلرها؛ ازقبيل پودر سنگ آهك، آهك هيدراته، پودر كوارتز، پودر بازالت و پودر گرانيت انجام گرفت، اين نتيجه حاصل شد كه هرچه فيلر داراي سطحي فعالتر با قير و همچنين داراي شكل هندسي نامنظم و سطوح زبرتري باشد، ميزان افت مقاومت و يا به عبارت ديگر حساسيت مخلوط نسبت به شرايط محيطي كمتر خواهدبود. همچنين در اين تحقيق مشاهده گرديد كه هرچه ميزان قير مخلوط بيشتر باشد، ميزان افت مقاومت پس از استغراق در آب كمتر خواهدبود.

                بنابراين مي‌توان نتيجه گرفت كه در مخلوط آسفالتهاي نفوذناپذير كه از بالاترين درصد قير مصرفي در مقايسه با ساير مخلوطهاي آسفالتي برخوردارند،‌حساسيت در مقابل آب به حداقل ممكن خواهدرسيد. اين نتيجه در هماهنگي كامل با يكي از ويژگيهاي مخلوط آسفالت نفوذناپذير است كه مقاومت در برابر عريان‌شدگي مي‌باشد.

                در اين تحقيقات مشخص شد كه مخلوطهاي توليد شده با فيلر آهك هيدراته، به دليل داشتن سطح فعال با قير از واكنشهاي شيميايي توأم با مشخصات هندسي نامنظم و تخلخل سطحي فراوان، موجب بهبود مشخصات مكانيكي قير و باعث ايجاد اتصال شيميايي بين قير و فيلر مي‌گردد كه از قوي ترين نوع اتصالات بين ذرات است.

خصوصيات قير:

                قير مورد استفاده در آسفالت نفوذناپذير، از انواع قيرهاي بدست آمده از تقطير نفت خام مي‌باشد كه با توجه به تغييرات درجه حرارت محيط و جنس و مقدار مورد استفاده در مخلوط آسفالت نفوذناپذير، انتخاب مي‌شود.

                در آسفالت ماستيك از قيرهاي خالص و با درجه نفوذ پايين استفاده مي‌شود، درحاليكه در گوس آسفالتها اغلب قيرهاي خالص با درجه نفوذ بالاتري بكار مي‌روند. بهرحال، درجه نفوذ قير مصرفي به نوع روكش، محل كاربرد مخلوط آسفالت نفوذناپذير ازنظر شرايط محيطي، اقليمي منطقه و نيز كاربري محل مورد استفاده جهت روكش بستگي دارد.

 

نقش قير در آسفالت نفوذناپذير:

                خواص قير و مقدار آن از مسائل بسيار مهم در مخلوطهاي آسفالتي اعم از نفوذناپذير بشمار مي‌آيد.

                رواني بيش ازحد قير دربين ذرات سنگدانه‌ها، باعث ازبين رفتن اصطكاك داخلي و كاهش ثبات و پايداري مي‌گردد و برعكس مقدار قير كم، باعث عدم چسبندگي كافي در ايجاد درگيري فيزيكي بين دانه‌ها و درنهايت عدم تراكم كافي مخلوط خواهدشد.

                تاكنون محدوده وسيعي از قير شامل قيرهاي با درجه نفوذ 20- 10 تا قيرهاي با درجه نفوذ 200 جهت توليد مخلوطهاي آسفالت نفوذناپذير مورد استفاده قرار گرفته‌است. در اوايل ابداع آسفالت نفوذناپذير، از قيرهاي با درجه نفوذ بالا نظير 200- 150 استفاده مي‌شد و به همين علت زمان پخت عمدتاً طولاني و تا حدود 8 ساعت به طول مي‌انجاميد. با گذشت زمان كم‌كم استفاده از قيرهاي سخت‌تر رايج شد و توسط استانداردهاي آلمان، انگلستان و هندوستان اجباري گرديد. طي تحقيقاتي كه به منظور بررسي اثر زمان پخت بر خصوصيات رواني قير روي دو نوع قير نرم و سفت با درجه نفوذهاي 100- 80 و 20- 10 انجام گرفت، مشخص شد كه درصورت استفاده از قير سخت براي توليد اين نوع آسفالتها نيازي به زمان طولاني پخت نمي‌باشد و به محض آماده شدن مخلوط مي‌توان آن را مورد استفاده قرار داد.

                همانطور كه گفته شد، يكي از وجوه تمايز بين اسفالتهاي نفوذناپذير و بتن آسفالتي گرم، در ميزان قير است و از آنجايي كه آسفالت ماستيك فاقد تخلخل است، مقدار قير بايد آنقدر باشد كه فضاي خالي بين مصالح سنگي (V.M.A) را كاملاً پر كند و هر ذره از اين مصالح بوسيله فيلمي از قير كه داراي ضخامت كافي است، پوشانده شود تا مخلوط پايدار و بادوامي در برابر ترافيك و ساير عوامل حاصل گردد.

                در تحقيقاتي كه برروي مشخصات مكانيكي مخلوطهاي آسفالت ماستيك انجام گرفت، مي‌توان تأثير مقدار قير مورد استفاده را بر مشخصات مكانيكي ومقاومت نهايي مخلوطها مشاهده نمود. در اين تحقيقات نمونه‌هايي از اسفالت ماستيك با درصدهاي مختلف قير تحت آزمايش مقاومت فشاري قرار گرفتند و مشاهده گرديد كه با افزايش ميزان قير مخلوط از مقاومت نهايي آن كاسته مي‌شود.

                نتايج آزمايشهاي مختلف نشان مي‌دهد كه مقاومت نهايي آسفالت ماستيك از ساير مخلوطهاي آسفالتي گرم ومتداول بيشتر است، چون مقاومت آسفالت اصولاً تابعي از ويسكوزيته و ضخامت فيلم قير مي‌باشد.

روشهاي توليد ملات ماستيك:

                ساخت ملات ماستيك مهمترين مرحله توليد آسفالت ماستيك محسوب مي‌گردد، كه پس از آماده شدن، مصالح سنگي درشت‌دانه به آن افزوده و بعد از مدتي اختلاط، آماده اجرا مي‌شود. تاكنون چهار روش عمده جهت ساخت ملات ماستيك مورد استفاده قرار گرفته‌است كه عبارتند از:

1-روش پخت[19]:

                در اين روش، ابتدا قير تادماي حدود 18 درجه سانتيگراد و مصالح سنگي تا دماي 200 درجه سانتيگراد حرارت داده و سپس در يك مخلوط‌كن مخصوص به نام دستگاه پخت ماستيك[20] با يكديگر مخلوط مي‌شوند. بدين‌ترتيب كه ابتدا قير به داخل دستگاه ريخته شده، سپس فيلر اضافه مي‌گردد و پس از اختلاط و همگن شدن مخلوط،مصالح ريزدانه به آن اضافه مي‌شود و اختلاط ادامه مي‌يابد.

                بااتمام اين مرحله، ملات ماستيك آماده است و درصورت افزودن مصالح درشت‌دانه و اختلاط نهايي، آسفالت ماستيك حاصل مي‌گردد. در زمانهاي گذشته مدت زمان اختلاط حدود 8 تا 10 ساعت به طول مي‌انجاميد كه امروزه اين زمان بسيار كاهش يافته‌است.

2-روش ضربه‌اي[21]:

                اين روش در اروپا توسعه داده شده‌است. در اين روش قير تحت فشاري قوي ازطريق يك نازل باريك به داخل مخلوط‌كن ريخته مي‌شود. بدين ترتيب با پرت شدن دانه‌ها در اثر چرخش پره به اطراف مخلوط‌كن و پودر شدن قير،‌در مدت زمان بسيار كم فيلم نازكي از قير برروي مصالح ايجاد شده، مصالح با قير پوشش داده مي‌شوند. اين روش اختلاط، يكنواختي بيشتري را در پخش قير نسبت به ساير حالتها در مخلوط بوجود مي‌آورد.

                تجربيات آزمايشگاهي نشان مي‌دهد كه مصالحي شبيه به گوس آسفالت بوسيله روش ضربه‌اي به خوبي توليد مي‌شوند.

3-روش استفاده از كف قير[22]:

                در اين روش، بخار آب جهت كاهش ويسكوزيته قير و افزايش خصوصيت پوشش‌دهي قير برروي مصالح سنگي در طي روند اختلاط بكار مي‌رود. اين بخار، هنگام برخورد با قير، ايجاد حبابهاي ميكروني و يكنواخت در قير نموده، آن را بصورت يك اسفنج درمي‌آورد. در اين شرايط، مصالح سنگي كه توسط پره‌هايي با سرعت معين مخلوط مي‌گردند، با اين توده قيري برخورد كرده، در زمان كوتاهي توسط قير پوشش داده مي‌شوند.

4-ماستيك قير طبيعي[23]:

                قير طبيعي وقتي كه بصورت پودرهاي ريز درآيد مي‌تواند بعنوان يك پوشش گرم قيري بكار برده شود و درصورتيكه به حالت سرد مورد استفاده قرار گيرد، ايجاد پوششي به نام سنگ ضد لغزش[24] مي‌نمايد.

                قير طبيعي در حالت گرم، پس از اجرا و كوبيدن، ايجاد سطحي غيرقابل نفوذ، بادوام و داراي بافت سطحي بسيار صاف مي‌كند. اين آسفالت درصورت اجراي مناسب، در برابر تغييرشكل نيز مقاوم مي‌باشد. مقاومت در برابر سرخوردگي آن نيز با پخش خرده سنگ تأمين مي‌گردد.

                قير درياچه ترينيداد يك منبع ماستيك طبيعي است، كه متشكل از قير، ذرات كلوئيدي فيلر، گاز و آب مي‌باشد و وقتي كه آب آن خارج شود، مي‌تواند بعنوان چسبنده ماستيك براي مصالح سنگي ريزدانه و درشت‌دانه مورد استفاده قرار گيرد.

 

 

روشهاي پخش و اجراي آسفالت نفوذناپذير:

                بجز كشور آلمان كه از سيستم ماشيني جهت پخش در اجراي روكش آسفالت نفوذناپذير استفاده مي‌كند، در ساير كشورها ازجمله انگلستان تا به امروز از روشهاي دستي جهت پخش واجرا استفاده مي‌گردد. در روش دستي، مخلوط آسفالت نفوذ ناپذير درحاليكه داراي حرارت  220- 170 درجه سانتيگراد است، از دستگاه پخت توسط چرخهاي دستي به محل موردنظر حمل و بوسيله ماله‌هاي چوبي به ضخامت 25 تا 50 ميليمتر پخش مي‌گردند.

                بطوركلي مراحل اجراي آسفالت نفوذناپذير شامل آماده‌سازي بستر، حمل و نقل و اجراي لايه روكش آسفالت مي‌باشد.

 

 

1-آماده‌سازي بستر:

                بستر محل اجراي آسفالت ماستيك بايد قبلاً آماده شود. بدين منظور، مشخصات هندسي مسير ازقبيل پروفيل طولي و عرضي و معايب سطحي قبلاً اصلاح مي‌گردند. اگر سطح موجود داراي ناهمواريهاي زياد و موجي شكل باشد، بهتر است ازقبل با استفاده از آسفالتهاي گرم متداول، همسطح شود و يا با استفاده از ماشينهاي تراش، امواج موجود برداشته شود. سطح بستر بايد تميز و عاري از هرگونه گردوغبار و سنگدانه‌هاي لق و يا آزاد باشد. مانع قطع از سطح جاده موجود كه قير زده باشند بايد رفع عيب و قير اضافه حذف شود و يا اينكه بطور كامل آسفالت مقطع معيوب برداشته و محل آن ترميم شود. در هيچ شرايطي نبايد آسفالت نفوذناپذير برروي بستري كه قبلاً با مخلوطهاي آسفالتي داراي قير شل روكش شده‌باشد، پخش شود. زيرا با توجه به دماي بالاي آسفالت نفوذناپذير، آن لايه هنگام اجرا نرم و شكل‌پذير خواهدشد. اگر چنين مناطقي در محل اجراي آسفالت نفوذناپذير وجود داشته‌باشند، بايد از قبل حذف گردند.

                با توجه به روان بودن مخلوط آسفالت نفوذناپذير، هنگام اجرا بايد قبلاً شمشه‌هاي چوبي يا فلزي به ضخامت لايه روكش و با فاصله مناسب از يكديگر روي بستر قرار گيزند.

2-حمل و نقل آسفالت نفوذناپذير:

                وقتي كه آسفالت آماده گرديد، بوسيله ماشينهايي به محل اجرا حمل مي‌شود. اين ماشينها بايد ضمن گرم نگهداشتن آسفالت در دماي موردنظر در طي حمل، آن را بهم بزنند تا از ته نشين شدن مصالح سنگي درشت‌دانه جلوگيري گردد.

                جهت حمل آسفالت نفوذناپذير، از وسايط نقليه يدك‌كش استفاده مي‌شود. اين وسايط نقليه قابليت گرم كردن و هم‌زدن اين آسفالتها را دارا هستند.

                در روش ديگر مي‌توان قالبهاي مخصوصي حاوي ملات ماستيك را كه از قبل آماده شده‌اند و در انبار نگهداري مي‌شوند، به محل اجرا برده، پس از شكستن آن به چهار قطعه، داخل ميكسر ريخته، مجدداً ذوب نمود. تا زماني كه ماستيك به حالت مايع درنيامده، نبايد اختلاط صورت گيرد. سپس مصالح درشت‌دانه اضافه مي‌شود و عمل اخلاط به مدت 2 ساعت انجام مي‌پذيرد. اين عمل يك ساعت نيز جهت رسيدن دماي آسفالت به دماي پخش (حدود 205 درجه سانتيگراد) ادامه مي‌يابد.

 

 

3-اجراي روكش آسفالت نفوذناپذير:

                آسفالت نفوذناپذير پس از پخش بوسيله انواع دستگاههاي پخش كننده يا چرخ دستي، توسط ماله هاي چوبي صاف مي‌گردد. اين ماله ها به دليل مقدار زيادي مصالح درشت‌دانه نسبتاً سخت بوده، نياز به مهارت زيادي دارند.

                معمولاً روكش آسفالت نفوذناپذير در يك نوار به عرض يك متر كه در طرفين آن، شمشه‌هاي چوبي به ضخامت معيني قرار گرفته‌است، پخش و اجرا مي‌شود. به دليل روان بودن مخلوط و عدم وجود فضاي خالي، نياز به عمليات غلتك‌زني و تراكم نمي‌باشد و سطح آسفالت صرفاً توسط همين ماله‌هاي چوبي تسطيح مي‌گردد.

                سطح ماستيك اجرا شده به دليل دارابودن درصد بالاي قير، فيلر و مصالح ريزدانه،‌داراي صيقلي زياد مي‌باشد كه در فصول بارندگي لغزنده و خطرناك است. به همين منظور از چهار روش ذيل براي افزايش اصطكاك سطحي آسفالت نفوذناپذير استفاده مي‌شود.

1.      پس از عمليات پخش و تسطيح، وقتي كه آسفالت نفوذناپذير 100- 80 درجه سانتيگراد و داراي شكل‌پذيري كافي است،مصالح يك اندازه به مقدار 005/0 مترمكعب براي 10 مترمربع در سطح آسفالت پخش و توسط غلتك به داخل لايه فشرده مي‌گردند. اين مصالح تا حدود دوسوم در داخل لايه فرو مي‌روند كه باعث افزايش اصطكاك سطح اسفالت مي‌شوند. اندازه اسمي اين سنگدانه ها طبق BS 1447، 14 تا 20 ميليمتر است. اين روش در آلمان بصورت مكانيزه انجام مي‌شود.

2.      روش ديگر، استفاده از غلتكهايي است كه برروي چرخهاي فلزي و غلتك آنها برجستگي هايي وجود دارد و در شرايطي كه لايه آسفالت هنوز سرد نشده و حالت پلاستيك دارد، اثر اين برجستگيها برروي سطح ماستيك باقي مي‌ماند و باعث افزايش اصطكاك سطحي مي‌شود. اين روش در سطح پاركينگهاي چند طبقه[25] و پياده‌روها كاربرد بيشتري دارد. البته در اين روش پس از عبور ترافيك برحسب شرايط محيطي و بار محوري وسايط نقليه، محل زايده‌هاي ايجاد شده، صاف گرديده، نياز به ترميم و اصلاح دارند.

3.      در اين روش،‌ وقتي كه هنوز آسفالت گرم و دماي آن 80 تا 100 درجه سانتيگراد است، مصالح سنگي ريزدانه كه ترجيحاً گردگوشه مي‌باشند به داخل آسفالت فرو برده و سطح آن بوسيله ماله هاي چوبي صاف مي‌شود. از اين روش بيشتر در پياده‌روها استفاده مي‌گردد.

4.      در اين روش نيز با شرايط دمايي مذكور در سه روش قبل، مصالح سنگي درشت‌دانه يك اندازه به قطر 19- 2/13 ميليمتر بصورت رديفي با فاصله حدود 10 سانتيمتر از يكديگر روي سطح ماستيك چيده و توسط كارگران با چكش به داخل ماستيك فشرده مي‌شوند. درحال حاضر اين روش در هندوستان بطور گسترده‌اي در تمامي تقاطعات، اطراف ميادين و پلهاي مهم شهرهاي بزرگ مورد استفاده است.

 

منابع و مآخذ :کتاب قرمز رنگ وزارت راه و ترابری شامل اکثریت ایین نامه های کشورهای مختلف



[1] Natural Rock Powder

[2] Mastic Asphalt

[3] Gouss Asphalt

[4] Oberhaus

[5] Aachen

[6] Dubuque

[7] Polysocyanate

[8] Cellular glass

[9] Polystyrene

[10] Stiffness

[11] Road Pavers

[12] Chippings

[13] Schlamme

[14] Sludge

[15] Slurry

[16] Gritstone

[17] Hornfels

[18] Indian Roads Congress

[19] Cooking Process

[20] Mastik Cooker

[21] Impact Process

[22] Foaming of the Binder

[23] Notural Asphalt Mastic

[24] Rock Non-Skid

[25] Multi-Storey Car Park

جهت مطالعه بیشتر به سایت سیویلیکا مرجع کامل مهندسی عمران رجوع کنید

         منابع و مآخذ :کتاب قرمز رنگ وزارت راه و ترابری شامل اکثریت ایین نامه های کشورهای مختلف

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و نهم بهمن 1385ساعت 16:41  توسط سردبیر  |