بررسی کیفیت آسفالت

چکیده
استفاده از آسفالت قیری با توجه به معایب آن از جمله: آلودگی هوا و محیط زیست خصوصاً هنگام تولید، عدم سازگاری با شرایط اقلیمی به ویژه در فصل سرما، تغییر شکل و عمر کوتاه، عدم دوام در برابر مواد شیمیایی. با توجه به قیمت آن لازم دیده شد که طرحی مناسب و جایگزین با قابلیتهای مصالح موجود در کشور انتخاب گردد که پس از مطالعات اولیه و اجرای آزمایش با توجه به قابلیتهای فراوان رویه بتنی توانمند زود سخت شونده RCCP
COMPACTED CONCRETE PAVEMENTS) (ROLLER عبارتند از: دامنه کاربرد بسیار وسیع، مقاومت فشاری بیش از سه برابر ماکزیمم مقاومت فشاری ثبت شده برای آسفالت قیری، صلبیت و عدم تغییر شکل، سازگاری با شرایط اقلیمی سرد و گرم، سرعت بالای اجرا و امکان بهره‌برداری زود هنگام، سازگاری با محیط زیست پیشنهاد گردید. بتن غلتکی RCCP برای اولین بار در ایران هم اجرا شد، آن هم توسط مجتمع تولیدی تحقیقاتی بتن ایران‌فریمکو در هشتگرد، نتایج آزمایشهای صورت گرفته نشان می‌دهد که این عملیات با موفقیت انجام گرفته است.

کلید واژه‌ها
بتن غلطکی، آسفالت قیری، مقاومت فشاری، محیط زیست، سیکل یخبندان‌، دوام و پایداری.

1ـ مقدمه
ازجمله مشکلات اساسی معابر سواره رو خیابانها و شبکه‌های بزرگراهی و محوطه‌های صنعتی در کشور ما تخریب و تعویض‌های متوالی آسفالت می‌باشد که در کنار تحمیل خسارات میلیاردی به اقتصاد ملی، ضریب ایمنی جاده‌ها و خیابانهای کشور را نیز به شدت کاهش داده است و البته خسارات فراوانی نیز به خودروها وارد می‌کند به نحوی که این وضعیت مورد اعتراض 100 درصد صاحبان اتومبیل‌ها و رانندگان می‌باشد! اعتراض که تکنولوژی فعلی ساخت معابر قادر به پاسخگویی و رفع این معضل نیست و نیازمند تغییر ساختاری و تکنیکی طراحی و ساخت معابر سواره رو و ترافیکی می‌باشد. از طرفی معضل زیست محیطی استفاده از مواد فعلی و هیدروکربن‌ها در ترکیب آسفالت قیری در کنار پائین بودن قابلیت‌ها و آسفالت‌ قیری برای احراز بسیاری از مشخصات فنی مورد لزوم در معابر ترافیکی بالاخص دوام و پایداری در برابر تغییرات جوی و سیکل‌های یخبندان، گزینه‌ رویه‌های بتنی RCCP را پیش رو قرار داده است.

2ـ معایب آسفالت قیری
آسفالت قیری که در مقابل فشارهای فیزیکی مقاومت چندانی ندارد، این مقاومت در مرغوبترین آسفالت قیری ایران معادل 85ـ75 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. و در برابر تغییرات جوی و تغییر دما تغییر شکل می‌دهد و عمر مفید کوتاهی دارد.

2ـ1ـ آلودگی هوا و محیط زیست
برای تهیه آسفالت قیری به چیزی حدود 140 درجه سانتیگراد دما نیاز هست و در نتیجه برای تولید این نوع آسفالت مقادیر قابل توجهی سوخت به مصرف می‌رسد و می‌توان گفت به لحاظ زیست محیطی، اقتصادی و خصوصاً آلودگی هوا در کلان شهرها بسیار نامناسب است.

2ـ 2ـ عدم سازگاری با شرایط آب و هوایی
بخش قابل توجهی از افت کیفیت آسفالت‌های قیری در عبور از فصل سرما و یخبندان اتفاق می‌افتد و عواملی از قبیل پدیده جذب آب و یخ زدگی و آب شدگی، نفوذ آب به لایه‌های زیرین و یا استفاده از نمک برای یخ‌زدائی از جمله عوامل اصلی، تخریب آسفالتهای قیری در عبور از فصل سرما می‌باشد.
در مناطق گرمسیر با مشکل تغییر شکل آسفالت قیری مواجه هستیم.

2ـ3ـ عدم دوام در برابر مواد شیمیایی
آسفالت قیری در برابر مواد نفتی مانند گازوئیل، نفت، بنزین و اسیدهایی که در محوطه‌های صنعتی وجود دارند تخریب می‌شوند.
2ـ4ـ استفاده از قیر نامناسب
قیر مورد مصرف در راه‌سازی به طور مستقیم در مقابل عوامل جوی بوده و باید ضربه‌های ناشی از حرکت وسایل نقلیه را تحمل نماید [1]
3ـ خواص بتن غلطکی
به طور کلی خواص بتن غلطکی سخت شونده بستگی به دانه‌بندی،‌ جنس و شکل سنگدانه‌ها، و مواد سیمانی، نحوه ساخت مخلوط، درصد تراکم و کنترل اجرا دارد. مزیت این روش ساخت بتن، هزینه کمتر از انواع دیگر بتن و سرعت اجرایی بسیار زیاد آن بوده و در عین حال دارای خواص مکانیکی مورد نیاز بتن معمولی نیز می‌‌باشد. [2] عموماً بتن غلطکی را بتنی سفت با اسلامپ صفر تعریف می‌کنند. [3]
 

3ـ1ـ کاربرد رویه بتنی RCCP زود سخت شونده
دامنه کاربرد بسیار وسیع در ساخت جاده‌ها و خیابانهای اصلی و فرعی، آزاد راه‌ها، باند پرواز، آشیانه هواپیما، کف سالن‌های صنعتی، محوطه‌های صنعتی و انبارها، باراندازها، جاده معادن، پیاده روها، ورزشگاه‌ها، پیست اتومبیل‌رانی، کف نمایشگاه‌های صنعتی و تجاری، محوطه‌های تجاری، بنادر اسکله‌ها، دامداری‌ها، سردخانه‌ها، جاده‌های شیب‌دار، لوپ‌ها، میادین، دورها، پلها، کف ترمینال‌ها، ایستگاه‌های اتوبوس‌ و کامیون (گاراژ)‌ را می‌توان نام برد.

3ـ2ـ مقاومت رویه بتنی RCCP زود سخت شونده
مقاومت فشاری با نسبت آب به سیمان پایین و صفر بودن اسلامپ از 150 تا 300 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع که در شرایط عمل آوری و با مرغوبترین مصالح به دست آمده است که تحمل بارهای سنگین ترافیکی به ویژه در محل شیبها، دورها، بارهای ترافیکی و ایستگاه‌های سنگین را به راحتی تحمل می‌کند.

3ـ3ـ صلبیت
صلب بودن و عدم تغییر شکل در برابر بارهای وارده و ضربات ناشی از سقوط اجسام سخت.

3ـ4ـ سازگاری با شرایط آب و هوایی
دوام بلندمدت نسبت به آسفالت قیری در مناطق گرمسیر و معتدل با توجه به اینکه در برابر افزایش دما مقاوم بوده و هیچگونه تغییر شکلی در آنها ایجاد نمی‌شود. در مناطق سردسیر رویه بتنی (RCCP) به خاطر جذب آب پایین و مقاوم بودن در برابر سیکل‌های یخبندان در مواجه با آسیبهای احتمالی ایمن و مقاوم است.

3ـ5ـ اجرا و بهره‌برداری زود هنگام
سرعت بالای اجرا و سهولت نگهداری و قابلیت بهره‌برداری زود هنگام حتی در مواقع اضطرار (دوازده ساعت پس از اجرا).

3ـ6ـ سازگاری با محیط زیست
رویه بتنی RCCP به خاطر نفوذناپذیری مواد متشکله آن به بافت مصالح و طبیعت، به عنوان رویه سازگار هیچگونه مشکل زیست محیطی در محدوده کاربردی خود ندارند. و تا پایان دوره دوام مواد و مصالح متشکله آن به عنوان بخشی از طبیعت تعریف می‌شود. رنگ خاکستری و خنثی RCCP، ضریب جذب دمای مناسبی دارد و این به خاصیت پایین آوردن دمای محیط کمک می‌کند.

3ـ7ـ گزارش فنی بتن توانمند زود سخت شونده RCCP
پس از انجام مطالعات اولیه، بررسی و ارزیابی قابلیت‌های مصالح موجود در کشور در نهایت طرحی مناسب با کشورمان تهیه و تدوین شد که در ابتدای سال 1384 به ثمر نشست نتایج آزمایشهای ما که پس از طی 28 روز با عنوان دوره بلوغ بتن انجام شد، نشان داد که همه چیز براساس پیش‌بینی ما و مطابق با محاسبات و طراحی‌های اولیه جواب داده است که می‌توان به نمونة‌ اجرا شده در هشتگرد اشاره کرد.

4ـ نتیجه‌گیری
پس از ذکر معایب آسفالت قیری و مزایای بتن غلطکی لازم است بدانیم که اولین گام‌ها برای جایگزینی برداشته شده و نمونه‌ای برای ارزیابی و استناد اتفاق افتاده است. بیش از 40 سال است که شیوه تولید، استفاده و مزایای بتن غلطکی در دانشگاه‌های ما تدریس می‌شود، نیروی متخصص و آگاه در این باره در کشور تربیت شده است و همه شرایط و امکانات فراهم است، اما هم چنان از آسفالت قیری استفاده می‌شود.

5ـ منابع
[1] سیاوش کواری« مصالح ساختمانی انتشارات دانش و فن » 1379
[2]. Acl Committee Report 210R-93, Erosion of Concrete in Hydraulic Structures.
[3] Acl Committee Report 201.2R-92, Guide to Durable Concrete.