X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

طراحی آسفالت ردمیکس بروش مارشال

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

سفالت سرد بروش مخلوط در محل راه یارد میکس تشکیل شده از دو فاز عمده قیر و مصالح سنگی این دو فاز هر یک باید به طور جداگانه دارای مشخصاتی باشند که در نهایت سازنده مخلوطی باشند با مشخصات فنی عموما در کشورهای مختلف دنیا از استانداردهای مختلفی پیروی می شود که توصیف جداگانه أی برای هر یک از موارد فوق دارد اما بجرات می توان گفت که اغلب این مشخصات باتوجه به امکانات موجود آنها دارای ملاحضاتی می باشد و نهایتا در توضیح اخیر باید گفت پذیرفته ترین مخلوط آنست که باتوجه به امکانات موجود بالاترین اعداد را از خود ارائه دهد و از حداقلهایی که در استانداردها آمده کمتر نباشد تا بتواند در مقابل شرایط مختلف جوی و ترافیک مورد نظر استقامت نماید .ٍمتاسفانه در کشور ما علیرغم عمر چندین ساله این نوع آسفالت که تقریبا در حدود ۳ دههو یا بیشتر می باشد

طراحی آسفالت ردمیکس بروش مارشال

      مقدمه :

.اسفالت از لحاظ  تعاریف روشهای مختلفی برای خود داراست که تقسیم بندی عمده تر آن که به لحاظ عمومیت بیشتر بکار برده می شود .

    یکی آسفالت گرم و دیگری آسفالت سرد است . آسفالت گرم آسفالتی است که تمامی مراحل ساخت أسفالت به صورت گرما گرم و عموما در کارخانه های مجهز می باشد و آسفالت سرد که موضوع جزوه حاضر است و تا انتها به آن خواهد پرداخت عبارتست از نوع آسفالتی که بعضی از مراحل در آن بصورت سرد انجام می شود.

    آسفالت سرد بدوروش کلی ساخته و پرداخته می شود یکی آسفالت سرد پیش سساخته که در محل کارخانه اسفالت ساخته می شود وبا توجه به نوع قیر و حلال مصرف شده می تواند تا مدتی به صورت آماده مصرف شود و دیگری آسفالت ردمیکس که در واقع همانگونه که از نامش پیداست مخلوط در محل راه می باشد و البته هر کدام از دو فرم بالا ببه زیر مجموعه های بسیاری تقسیم می شود که بجهت پرهیز از زیاده گویی از ذکر آنها خودداری می گردد.

 

تعریف :

در این مقاله  هر جا سخن از آسفالت به میان می رود منظور آسفالت سرد بروش ردمیکس می باشد .

اسفالت سرد بروش مخلوط در محل راه یارد میکس تشکیل شده از دو فاز عمده قیر و مصالح سنگی این دو فاز هر یک باید به طور جداگانه دارای مشخصاتی باشند که در نهایت سازنده مخلوطی باشند با مشخصات فنی عموما در کشورهای مختلف دنیا از استانداردهای مختلفی پیروی می شود که توصیف جداگانه أی برای هر یک از موارد فوق دارد اما بجرات می توان گفت که اغلب این مشخصات باتوجه به امکانات موجود آنها دارای ملاحضاتی می باشد و نهایتا در توضیح اخیر باید گفت پذیرفته ترین مخلوط آنست که باتوجه به امکانات موجود بالاترین اعداد را از خود ارائه دهد و از حداقلهایی که در استانداردها آمده کمتر نباشد تا بتواند در مقابل شرایط مختلف جوی و ترافیک مورد نظر استقامت نماید .ٍمتاسفانه در کشور ما علیرغم عمر چندین ساله این نوع آسفالت که تقریبا در حدود ۳ دههو یا بیشتر می باشد هنوز توصیف واقعی و روش طراحی درستی جهت این نوع پر مصرف آسفالت توصیه نششده است گر چه در نشریه  101 سازمان برنامه و بودجه در فصل شانزدهم اشاراتی به طرح این نوع آسفالت شده و مشخصات استاندارد مصالح آورده شده ولی راه حل درست و اجرایی جهت طرح آسفالت و تعیین درصد قیر مورد مصرف توصیه نشده و فقط فرمولهایی به صورت تجربی آنهم فقط در حالت  اضطراری قید گردیده ولی گویا این لغت اضطراری حذف به اصرار گردیده و عموم آسفالتهای ردمیکس که در چندین سال اخیر ساخته شده فقط به اتکای فرمولهای مذکور و یا تجربیات شخصی ساخته شده و گرچه در بعضی مواقع آنهم بصورت نادرست از آب در آمده ولی چنانچه قدری بی غرض نظر به راهها  بیفکنیم مایه شرمسازی مهندسیین راهساز مهیاست. البته این اشکال در کار ما به عنوان کسسانی که تازه کار هستند و یا حداقل در امر رویه های آسفالتی تازه کار هستیم قدری کمتر مشهود است

توضیح : این نشریه با توجه به آیین نامه ASTMD 4215     ویژه مخلوطهای آسفالت سرد که برای نخستین بار در سال ۱۹۸۲ استاندارد شده و در سال ۱۹۸۹ مورد تجدید نظر قرار گرفته تهیه و تدوین شده و روشهای اجرایی نیز با توجه به تجربیات سایر همکاران بهینه گردیده .

طرح آسفالت :

        –        در اینجا لازم است تا مفاهیم اساسی مانند خود کلمه  طرح آسفالت  را بشناسیم :

منظور از طرح آسفالت یعنی معین نمودن معیارهایی که بر اساس آن بتوانیم اولا در کارگاه آسفالت تهیه نماییم و ثانیا بر اساس آنها آسفالت پخش شده در سطح راه را کنترل نماییم و این معیارها عبارتند از :

 

۱          وزن مخصوص واقعی آسفالت متراکم شده

۲         درصد حجمی فضای خالی آسفالت متراکم شده

۳      –تاب فشاری ( استحکام ) آسفالت متراکم شده 

۴    تغییر شکل نسبی ( روانیی )  آسفالت متراکم شده

۵         درصد حجمی فضای خالی مصالح سنگی در آسفالت متراکم شده که در آزمایشگاه ابتدا معیارهای فوق برای آسفالت مورد آزمایش تعیین می گردد سپس با استفاده از نتایج حاصله مناسبترین درصد قیر آسفالت مورد عمل بشرحیکه بعدا خواهد آمد محاسبه می گردد و در واقع طرح آسفالت عبارتست از :

مجموعه پنج عیار فوق بانضمام درصد قیر

و با استفاده از طرح تهیه شده در آزمایشگاه مصالح در محل مناسب دپو میشود و سپس با قیر مورد نظر مخلوط می گردد و در نهایت پس از پخش در سطح راه نیز مورد آزمایش قرار می گیرد و در نهایت پس از پخش در سطح راه نیز مورد آزمایش قرار می گیرد  و کلیه ٍعیارهای مذکور در فوق مورد سنجش قرار می گیرند و با آنچه در طرح آمده است مقایسه می گردد . بر خلاف روش ساخت آسفالت گرم در ایینجا با توجه به اینکه استاندارد دانه بندی مصالح را مشخص نموده فرمول کارگاهی ( پیشنهادی ) پیمانکار وجود ندارد و ٍباید بتوان با مصالح موجود بهترین مشخصات منطبق بر استاندارد را تهیه کرد .

هدف از انجام طرح آسفالت و در واقع آزمایش مذکور عبارتست از پیدا کردن روابط بین تراکم وزن مخصوص  فضای خالی و مقاومت فشاری و روانی آسفالت با درصد قیر و رسم منحنی های مربوطه و با استفاده از این منحنی ها یافتن قیر بهینه که بعنوان درصد قیر مخلوط ارائه می گردد .

     –لوازم مورد نیاز جهت انجام این آزمایش عبارتند از اقلام ذیل که در صفحه  قیر و آ‏سفالت قابل مشاهده است :

۱ -دستگاه جک فشاری مارشال آسفالت

۲ -چکش و پایه تراکم آسفالت

۳ – مولد ( قالب نمونه )

        -اجکتور ( نمونه در آور )

۵- حمام آبگرم ( بن ماری )

۶-  اون فن دار

 7- مخلوط کن آسفالت که در صورت نداشتن اشکالی ندارد

۸- ترازوهای دقیق آزمایشگاهی

۹- انواع سینی بزرگ و کوچک

    – 10 پارافین جامد و وسیله ای جهت گرم کردن آن

    همانگونه که در ابتدای جزوه آمد چون آسفالت دارای دو فاز می باشد لذا لازم است تا قبل از پرداختن به شرح آزمایش اطلاعاتی از چگونگی مصالح مورد مصرف داشته باشیم ولی به جهت ضیق وقت فقط به ذکر آزمایشات مورد نیاز بر روی مصالح پرداخته می شود و ضمنا جداول ضمیمه جزوه حدود استاندارد هر یک از آزمایشات را همراه دارد

 

۱    نمونه برداری از مصالح سنگی

۲    آزمایش دانه بندی بر طبق استانداردASTM –D422      

۳         ازمایش تعیین درصد سایش مصالح به روش لوس انجلس بر طبق استاندارد     ASTM-C131

۴    تعیین ارزش ماسه أی مصالح بر طبق استاندارد ASTM-D2419                                             

۵    تعیین حدود اتربرگ بر طبق استاندارد        ASTM-424/D423                                                     

۶- تعیین درصد شکستگی مصالح سنگی

۷- تعیین وزن مخصوص و جذب ‌‌آب مصالح سنگی بر طبق استاندارد  ِ         ASTM-128.C127

۸- تعیین درصد مواد فرار ( حلال ) قیر

    پس از انجام آزمایشات فوق و بدست آوردن مشخصات مصالح مورد استفاده در مخلوط لازم است تا نسبت اختلاط مصالح سنگی را که اغلب از دو یا چند نوع مصالح می باشد بیکی از طریق مرسوم بیابیم که روشهای مورد استفاده از چهار نوع ذیل خارج نیستند و اصولا اجباری در استفاده از هر یک از روشها نمی باشد که عبارتند از :

۱         روش سعی و خطا                       ( try  &  Error     )

۲         روش ترسیمی مربع                     (      Square graph    )

۳    روش معادلات چند مجهولی     (EQUATION      )

۴         روش ترسیمی مختصات قطبی

    حدود مشخصات مورد استفاده نیز با توجه به حساسیت و با ظرافت هر چه بیشتر از روی جدول شماره     انتخاب میگردد و از ملاحظات مربوط به انتخاب دانه بندی می توان از الک نمره ۴ بعنوان مرز بین شن و ماسه در مصالح سنگی نام برد و هرچه عدد متوسط در حدود  مشخصات در این الک به درصد عبوری مصالح سنگی در این الک چه در ماسه و چه در شن ریزدانه نزدیکتر باشد انتخاب راحت تر خواهد شد .

    در طرح آسفالت سرد (ردمیکس ) به روش مارشال تفاوت اساسی در دمای اختلاط مصالح سنگی و نیز درجه حرارت تراکم نمونه های مارشال تصعید مواد حلال قیر و درجه حرارت آزمایش نمونه هاست و همانطوریکه در لیست اقلام مورد نیاز در طرح آسفالت گرم است .     

    با توجه به فرمول طرح اختلاط که از بالا حاصل شده حدود ۱۸ الی  21 نمونه  1200 گرمی مصالح سنگی تهیه می شود که این نمونه ها در ظرفهای فلزی (سینی) به مدت ۲۴ ساعت در داخل اون (گرمخانه) گذارده می شوند تا در درجه حرارت ۵+۱۱۰ درجه سانتیگراد به مقدار مورد نیاز گرم شوند و ضمنا آب موجود در میان دانه های سنگی نیز تبخیر شود  (توضیح اینکه چون نمونه های ۱۲۰۰ گرمی به صورت  3 تایی با هر درصد قیر مورد آزمایش قرار می گیرند می توانیم به جهت سهولت در کار هر ۳ نمونه را که جمعا ۳۶۰۰ گرم می شود در یک سینی ریخته وبا هم آزمایش کنیم و پس از تهیه مخلوط وزن مورد نظر را استفاده کنیم) و پس از این که قیر مورد استفاده در یک کارگاه را که مثلا قیر ( MC  250     ) می باشد را در ظرفی درب دارد و در اون ( نه با شعله مستقیم ) به دمای (۷۴ ) درجه سانتیگراد رساندیم به ترتیب از ۳ یا ۳٫۵ درصد وزنی نسبت به وزن مصالح سنگی قیر اضافه می کنیم به نحوی که سه عدد نمونه با ۳ یا ۳۰۵ درصد قیر داشته باشیم . سه عدد نمونه با درصد ۴۰ و . سه نمونه باشد ۶۰۵ یا ۷۰ درصد قیر داشته باشیم .

        –در تهیه نمونه ها بایستی نهایت دقت به عمل آید و توجه کنند که تمام اوزان قبل از گذاردن روی ترازو بدقت محاسبه شده باشد و بعد از کالیبره کردن ترازو بر روی عدد محاسبه شده با احتساب تمام جوانب از جمله پارسنگ نمودن پاتیل ( ظرفی که در آن مخلوط به هم زده می شود که اعم از پارچ مخلوط کن برقی و یا ظرف دیواره بلند فلزی با عرض نسبتا زیاد مثلا  30 40  سانتی متر ) باشد و در زمانی که مصالح و قیر بر روی کفه ترازو در حال توزین است مصالح سنگی درجه حرارتی در حدود ۱۴+۷۴ درجه سانتیگراد را دارا باشد .

    قبل از ریختن قیر مصالح سنگی داخل ظرف را بصورت آخوره در آورده و سپس قیر گرم شده را بارامی داخل آخوره میریزیم تا ترازو به حالت تعادل خود برسد و سپس آن را در داخل مخلوط کن قرار می دهیم تا کاملا مخلوط یکنواختی بدست آید و چنانچه مخلوط کن نداشتیم بسرعت بوسیله کاردک تمیزی مصالح سنگی را با قیر مخلوط می کنیم و آنقدر ادامه می دهیم تا سنگدانه ها کاملا اندود شود .

    در این مرحله باید دقت شود که سنگدانه ها از ظرف خارج نشود و همینطور قیر چسبیده به کاردک را پس از مخلوط کردن کاملا تمیز کرده و مواد چسبیده بان را داخل ظرف می ریزیم .

    مخلوط  را  داخل  ظرف  ریخته  و  جهت  تصعید  حلالهای  قیر  در حد۵۰  مواد فرار قیر در داخل اون در دمای ۱۱ + ۹۹ درجه سانتیگراد قرار می دهیم و دریچه هوای اون را کاملا باز می کنیم و برای تسریع در عمل تصعید هر ۴۵ دقیقه یکبار نمونه را از اون خارج کرده و بهم می زنیم و پس از توزین تا رسیدن به  50  تصعید که قبلا برای هر درصد قیر جداگانه محاسبه کرده ایم در اون قرار می دهیم .

توضیح : با توجه به این مطلب که اغلب آسفالتهای ردمیکیس در ایران با قیر MC  250     تولید پالایشگاههای شیراز یا اصفهان ساخته می شود و این قیر کلا ۲۲  مواد فرار (حلال) در خود دارد که ۵۰  وزنی آن معادل ۱۱وزن قیر مورد استفاده می باشد و مثلا اگر درصد قیر نسبت بمخلوط آسفالت قبل از تصعید ۴ باشد وزن آن مخلوط ۳۶۰۰ گرم   (3600 =1200 ×3 )  باشد خواهیم داشت ۰

وزن قیر                                                                                   gr      144  = % 4 × 3600

مقدار وزنی که باید تصعید شود                                                  gr     16   1584 = % 11 × 144 

وزن مخلوط آسفالت پس از %۵۰ تصعید                                                3584 = 16 – 3600

    بعد از اینکه  % 50 قیر مخلوط آسفالت تصعید شد برای انجام آزمایش تراکم مارشال بلافاصله نمونه را در داخل سینی به سه قسمت ۱۲۰۰ گرمی بطور تقریبی تقسیم می کنیم و هر قسمت در داخل یک سینی کوچکتر ریخته می شود . برای انجام آزمایش تراکم درجه حرارت مخلوط باید حدود ۱۰۰ درجه سانتیگراد باشد لذا درجه حرارت مخلوط را در این مرحله کنترل می کنیم .

    قالب ، زیر قالب و چکش مارشال بایستی تا حدود  C     150 – 93 درجه گرم شوند و سپس مخلوط آسفالتی مرحله قبل رادر داخل قالب ریخته و با توجه به جدول شماره مطابق با مشخصات استاندارد و با توجه به نوع راه و ترافیک بتعداد مندرج در جدول در طرفین نمونه حاضر وارد میشود ( کوبیده می شود ) و پس از سرد شدن نمونه ها را از داخل قالب در آورده و حداقل ۲ ساعت در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد (دمای اطاق) نگهداری می کنیم . نظر به اینکه مقاومت  نمونه ها بستگی مستقیم به ارتفاع آن دارد لذا قبل از تعیین وزن مخصوص ابتدا با کولیس ارتفاع نمونه را اندازه می گیریم .

    پس از آنکه کلیه نمونه ها کوبیده شد و از قالب خارج گردید وزن مخصوص آنها با یکی از روشها مثلا اندود کردن با پارافین بشرح ذیل اندازه گیری می شود که البته این روش در مورد نمونه هایی که سطوک جانبی آن دارای خلل و فرج زیاد باشند استفاده میگردد در این روش ابتدا پارافین تا درجه حرارت لازم گرم می شود بنحوی که چنانچه بر روی سطح آن فوت کنیم سطح آن سفت شود و سپس نمونه آسفالت را بوسیله قطعه سیمی که بدور آن پیچیده شده و محکم گردیده در پارافین غوطه ور کرده و وزن مخصوص آن را پس از سرد شدن از فرمول ذیل بدست می آور

ارسال نظر