پروژه بررسی آسفالت و خصوصیات آن

پروژه بررسی آسفالت و خصوصیات آن در 52 صفحه ورد قابل ویرایش 

مقدمه

مخلوطهای قیری كه در ایران به آسفالت موسوم هستند از اختلاف قیر و مصالح سنگی بدست می‌آیند. آسفالت انواع مختلف دارد و از آن برای ساختن لایه‌های رویه، اساس و زیراساس روسازی راهها و فرودگاهها استفاده میشود. از آنجا كه خصوصیات آسفالت‌ها بستگی به خصوصیات مصالح تشكیل دهنده آن یعنی قیر و مصالح سنگی دارد، لذا در این فصل ابتدا خصوصیات مصالح سنگی مورد بحث قرار گرفته و سپس بشرح خصوصیات آسفالتها پرداخته شده است. خصوصیات و مشخصات فنی قیرها در بخش پنجم آمده است.

مصالح سنگی

مصالح سنگی معمولاً‌ یا بطور طبیعی در طبیعت در طبیعت یافت می‌شوند و یا بطور مصنوعی و بصورت غیرمستقیم بصورت تفاله برخی از كارخانجات ذوب فلزات تولید میشود. مصالح سنگی طبیعی گاهی بصورت آماده از بستر رودخانه و یا معادن شن و ماسه‌ای كه در طول مسیر راهها قرار دارند بدست می‌آیند، لیكن در اغلب موارد لازمست كه مصالح سنگی را از شكستن سنگهای موجود در معادن سنگ تهیه كرد. شكستن سنگ در كارخانجات سنگ شكن كه انواع مختلفی دارد انجام میشود. اگر مقدار سنگ شكسته مورد نیاز برای تهیه آسفالت قابل توجه باشد از كاخانجات سنگ شكن ثابت و در غیر اینصورت از كارخانجات سنگ شكن سیار استفاده میشود.

برای تهیه سنگ شكسته ابتدا سنگ های بزرگ موجود در معادن سنگ با استفاده از مواد منفجره شكسته شده و سپس این سنگها به كارخانه سنگ شكن حمل میشود. در كارخانه سنگ شكن این سنگها در یك یا چند مرحله بكمك سنگ شكن‌ها شكسته میشوند تا دانه‌بندی‌های لازم بدست آید.

شكستن سنگها معمولاً‌ در دو، سه و یا در چهار مرحله انجام میشود. مرحله اول شكستن سنگها بكمك سنگ‌شكن‌های اولیه كه معمولاً‌ از نوع فكی، چكشی، و یا دوار هستند انجام میشود. مصالح شكسته شده با استفاده از سرندهای لرزنده سرند شده و قسمت درشت دانه‌تر با استفاده از سنگ شكن‌های ثانوی كه معمولاً‌ از نوع چكشی، استوانه‌ای، و یا مخروطی هستند به مصالح با دانه‌های كوچكتر تبدیل می‌‌شود. برای شكستن و خردكردن بیشتر مصالح سنگی از آسیاب‌های میله‌دار، گوی دار و یا سنگ شكن استوانه ای استفاده میشود.

نحوه انتخاب نوع و تعداد سنگ‌شكن‌ها و مراحل شكستن سنگها بستگی به عوامل زیاد داشته و از آنجا كه این مطلب موضوع درس روشهای اجرای ساختمان است از ذكر آن در اینجا خودداری میشود.

مصالح سنگی شكسته شده دارای قابلیت باربری و استقامت بیشتری نسبت به مصالح گردگوشه (رودخانه ای) است زیرا دانه های اینگونه مصالح دارای لبه‌های تیز و سطحی زبر بوده و بهتر در یكدیگر قفل و بست میشود. مصالح شكسته شده از مصالح رودخانه‌ای یا گردگوشه گرانتر است و از این نظر در مواردی كه بهرد و نوع مصالح دسترسی باشد، باید در انتخاب آنها عوامل اقتصادی در نظر گرفته شود. در مواردی كه استفاده از مصالح رودخانه‌ای تنها راه حل است، باید بمنظور افزایش استقامت و ظرفیت باربری بیشتر مصالح سنگی را شكسته و سپس مورد استفاده قرار داد.

امروزه علاوه بر مصالح سنگی طبیعی استفاده از مصالح سنگی مصنوعی نیز در اغلب ممالك صنعتی دنیا متداول گشته است. این مصالح معمولاً‌ بطور غیرمستقیم و بصورت تفاله كارخانه هائی نظیر كارخانه آهن‌گدازی بدست می‌آید. این مصالح كه به اسلگ موسوم است سیلیسی بوده و بعلت داشتن وزن مخصوص كمتری از وزن مخصوص آهن در بالای كوره آهن گدازی جمع شده كه آنرا بسادگی از آهن مذاب جدا میكنند. این مواد را معمولاً‌ در اثر سرد كردن ناگهانی كه بكمك پاشیدن آب بروی مواد مذاب صورت میگیرد خرد كرده و از آن در راهسازی استفاده میكنند.

مصالح سنگی كه برای ساختن انواع آسفالت بكار میرود باید دارای مشخصات ویژه‌ای باشد. مشخصات مورد نظر عبارتند از: دانه‌بندی، سختی، دوام، تمیزی، شكل دانه‌ها و كیفیت سطح دانه‌ها.

دانه بندی

دانه بندی مصالح سنگی یكی از مهم‌ترین عواملی است كه بر روی استقامت و ظرفیت باربری آسفالت تاثیر می‌گذارد. دانه‌بندی مصالح سنگی با انجام آزمایش دانه بندی و رسم منحنی دانه بندی مشخص میشود. دانه بندی مصالح سنگی معمولاً‌ با استفاده از الك‌های با اندازه‌های 62.5، 50، 37.5، 25، 19،؟ 15.5، 12.5 و 9.5 میلی متر و الك‌های با سوراخهای مربع شكل با شماره‌های 4، 8، 16، 30، 50، 100، 200 انجام میشود. شماره یك الك مشخص كننده تعداد سوراخهای آن در هر 2.5 سانتی‌متر (1 اینچ) است.

دانه‌بندی مناسیب مصالح سنگی آسفالت با توجه به عوامل متعددی از قبیل: نوع روسازی، نوع و محل قرارگرفتن لایه مورد نظر در سیستم روسازی، ضخامت لایه آسفالتی و اندازه بزرگترین دانه انتخاب میشود. حدود دانه‌بندی‌های مناسب در هر مورد توسط آئین نامه‌های فنی مشخص میشوند كه معمولاً  بصورت دو منحنی حدی هستند كه منحنی دانه‌بندی مصالح سنگی باید بین این دو منحنی حدی و حتی الامكان در وسط و بموازات آنها قرارگیرد.

آسفالت سطحی

آسفالت سطحی یك لایه نازك و كم خرج رویه اسفالتی است كه معمولا برای راههای اصلی و فرعی كه میزان آمد و شد آنها زیاد نباشد (كمتر از 300 وسیله نقلیه سنگین در روز) بكار می رود. ضخامت لایه آسفالت سطحی معمولا كم است و در نتیجه كمك قابل ملاحظه ای به افزایش ظرفیت باربری سیستم روسازی نمی كند. بنابراین رویه آسفالت سحطی باید بر روی سطح آماده شده راهی كه دارای قابلیت باربری كافی است ساخته شود. رویه آسفالت سطحی ممكن است دریك لایه و یا بیشتر ساخته شود. هریك از لایه های آسفالت سطحی به این ترتیب ساخته می شود كه ابتدا قیر لازم به مقدار كافی بر روی سطح آماده شده راه پخش شده و سپس بر روی آن به میزان لازم مصالح سنگی پخش شده و با غلتك زدن كوبیده می شود تا حدود دو سوم قطر دانه ها در قیر فرو برود. هرگاه لازم باشد كه رویه اسفالت سطحی در چند لایه ساخته شود مصالح سنگی درشت دانه تر در لایه های زیرین و مصالح سنگی ریز دانه تر در لایه های بالایی به كار می رود تا لایه ها در یكدیگر قفل و بست شده و سطح نهایی به دست آمده دارای خلل و فرج كمتری باشد. آسفالت های سطحی با ضخامت كم به منظور محافظت لایه های روسازی در برابر عوامل جوی و بارهای وارد و همچنین به منظور جلوگیری از گرد و غبار ناشی از حركت وسائل نقلیه به كار می رود. آسفالت های سطحی چند لایه ای در صورتی كه ضخامت كل لایه اسفالت سطحی قابل توجه باشد علاوه بر دارا بودن مزایای آسفالت های سطحی نازك می توانند به قدرت باربری سیستم روسازی نیز بیافزایند.

مصالح سنگی

مصالح سنگی آسفالت سطحی باید از سنگ یا شن شكسته تهیه شده و باید دانه های آن تمیز و سخت و بادوام باشد. برای تعیین میزان شكستگی، تمیزی، ‌سختی و دوام مصالح به ترتیب از ازمایشات تعیین درصد شكستگی، هم ارز ماسه، سایش لوس آنجلس و دوام استفاده می شود. دانه های مصالح سنگی آسفالت سطحی باید حتی الامكان یك اندازه باشد تا سطحی كه فقط با یك لایه از دانه ها پوشیده می شود سطح یكنواختی باشد. اگر اختلاف اندازه دانه های مصالح سنگی زیاد باشد، دانه های كوچكتر كاملا در لایه اندود قیر آسفالت سطحی فرو رفته و دانه های بزرگتر به سبب نداشتن قفل و بست كافی در اثر نیروی رانشی كه در اثر حركت چرخهای وسائل نقلیه تندرو به انها وارد می شود از سطح راه كنده میشوند.