عمران, معماری

آسفالت های پلمیری و ویژگی های آن

بكارگیری آسفالت ‌های پلیمری

وجود صدها كیلومتر بزرگراه، آزادراه، جاده و اتوبان در كشور نشان از اهمیت توسعه ارتباطات زمینی و در عین حال لزوم توجه دولت و سازمان‌های ذی‌ربط از جمله وزارت راه و شهرداری‌ها دارد چرا كه به دلیل عدم ‌توسعه همسان با تقاضای ناوگان حمل ‌و ‌نقل ریلی و هوایی مسافرت‌های درون‌شهری و برون‌شهری بسیاری از طریق راه‌های زمینی انجام می‌شود. (آسفالت و ..)

با توجه به اینكه استحكام و حفظ امنیت جای مسافران در احداث بزرگراه‌ها امری است كه پیش از هر نكته دیگری حتی قبل از توسعه راه‌ها باید مورد توجه مسوولان ذیربط باشد، از این رو بكارگیری  موادی كه علاوه ‌بر استحكام موجب ماندگاری و صرفه‌جویی هزینه در زمان طولانی می‌شود، اهمیت می‌یابد چرا كه در صورت ساخت راه‌ها بدون توجه به فن‌آوری‌های به روز موجب هدر رفتن انرژی، هزینه و زمان زیادی می‌شود.

بنابراین گزارش، طبق آمارهای موجود در سال 83 در تهران حدود 311كیلومتر بزرگراه و 6567كیلومتر راه ساخته شده كه به دلیل عدم‌ به‌كارگیری فن‌آوری روز نزدیك به 300میلیارد ریال هزینه صرف بازسازی این راه‌ها شده است. به طوری كه در هر كیلومتر روكش آسفالت 100 تا 150میلیون تومان هزینه صرف شده است.
در كشورهای پیشرفته دنیا به منظور صرفه‌جویی هزینه در مدت زمان طولانی استحكام آسفالت، افزایش میزان امنیت از قیر اصلاح‌شده با افزودن ماده‌ای به نام SBS استفاده می‌كنند.
این گزارش حاكی است، استفاده از قیر اصلاح شده توسط SBS از حدود 15سال قبل در كشورهای پیشرفته به كار گرفته شده و موجب ارتقای كیفیت آسفالت و مقاومت آن در برابر سرما و گرما شده و در نهایت منجر به صرفه‌جویی قابل‌توجهی شده است.

به تازگی در ایران نیز وزارت راه و ترابری و شهرداری استفاده از قیر اصلاح‌شده توسط SBS را مورد توجه قرار داده‌اند.

قیر ماده نرمی است كه تا حد زیادی نسبت به تغییر آسیب‌‌پذیر است و فشار به‌وجود آمده توسط حجم ترافیك و شرایط جوی باعث فرسودگی زودرس و بروز شكاف‌هایی در سطح آسفالت می‌شود.
مشاور تكنولوژی شركت ناور لاستیك می گوید: مقاومت كم‌ قیر در برابر شكاف‌ها و سخت شدن آن به علت چسبندگی كم و دمای بالا تغییرشكل دائمی در سطح جاده به وجود آمده و این امر هزینه نگهداری آسفالت را افزایش می‌دهد.

وی با بیان اینكه آسفالت اصلاح‌شده توسط پلیمر منجر به رفع اشكالات مذكور می‌شود خاطرنشان كرد: این امر همچنین منجر به حفظ امنیت وسایل در حال حركت می‌شود.
وی با بیان اینكه SBS دارای خواص الاستومری بالا بوده افزود: این خواص در نتیجه اتصال شبكه‌ای موجود در ساختمان مولكولی حاصل گردیده است و این امر در نهایت باعث بهره‌گیری از قیر اصلاح شده توسط پلیمر در سخت‌ترین شرایط جوی و بهبود خواص قیر می‌گردد.

به گفته وی، افزایش خواص مكانیكی مخلوط قیر با پلیمر به‌خصوص در حالت چسبندگی آن به بتون، گیرایی و چسبندگی بالا در سطح، قدرت حفظ خصوصیات و اثرات قابل‌ملاحظه در عمر قیر به كار گرفته شده، استقامت در مقابل از دست دادن شكل اولیه و دوام بیشتر آسفالت (Ageng) از دیگر خواص SBS هستند.


وی در تشریح روش تهیه قیر اصلاح شده با پلیمر گفت: ابتدا قیر را در 180درجه سانتیگراد حرارت داده و نوع پلیمر انتخاب‌شده را وزن نموده و به دستگاه میكسر قیر اضافه می‌نماییم، همچنین برای مصارف جاده‌ای نوع پلیمر EUROPRENE SOL T در محدوده بین 4 تا 6درصد وزن قیر محاسبه و اضافه می‌گردد.به گفته وی، افزایش زمان در میكسر جهت مخلوط باعث بهتر شدن پلیمر و یكنواخت بودن مخلوط و لیكن كاهش در میزان بعضی از خواص قیر اصلاح شده خواهد بود.

بنابراین گزارش، برای نخستین‌بار در كشور تكنولوژی جدید صنعت آسفالت از سوی شهرداری تهران در منطقه 5 تهران به كار گرفته شد.

این گزارش حاكی است، به كارگیری این تكنولوژی كیفیت و دوام بیشتر، افزایش ایمنی و سرعت عملیات روكش آسفالت معابر شهری را به دنبال خواهد داشت. به گفته سیدمسعود نصر آزادانی مدیرعامل سازمان مهندسی عمران شهر تهران طی سخنانی خبر استفاده از آسفالت‌های نازك 5/2سانتی‌متری پلیمری را در معابر و خیابان‌های پایتخت اعلام كرد.

مدیرعامل سازمان مهندسی و عمران شهرداری تهران گفت: استفاده از این نوع آسفالت در كشورهای توسعه‌یافته سابقه 15ساله دارد و از تمام استانداردهای روز دنیا برخوردار است. وی كیفیت مطلوب، هزینه كمتر و سرعت در اجرا را از مزایای این نوع آسفالت دانست و ادامه داد: در یك نوبت كاری امكان آسفالت 15هزار متر مربع‌ باند بزرگراهی فراهم است، ضمن اینكه ایمنی و تردد روان بدون ترك‌خوردگی معابر و چاله و فراز و نشیب برای شهروندان در معابر شهری فراهم خواهد شد.

تعاریف اساسی روسازی و راهسازی

 آبرو هر سازه‌ای، غیر از پل، كه برای تخلیه آب از زیر راه ساخته می‌شود.

آسفالت حفاظتی

پخش قیر در راههای خاكی شنی، آسفالتی و بتنی و بلافاصله پخش سنگدانه بر روی آن، یا قیرپاشی بدون سنگدانه، و یا پخش آسفالت اسلاری سیل، و یا آسفالت متخلخل، آسفالت حفاظتی نامیده می‌شود.

آسفالت سرد

آسفالت سرد از اختلاط مصالح سنگی یا قیرهای محلول، یا قیرآبه‌ها و یا قطران در دمای محیط تهیه و در همین دما پخش و متراكم می‌شود.

آسفالت متخلخل

آسفالت متخلخل از اختلاط قیر با سنگدانه‌های شكسته دارای دانه‌بندی باز، در كارخانه آسفالت تهیه می‌شود.

اساس

قشری از مصالح سنگی با مشخصات فنی و به ضخامت معین كه بر روی بستر آماده شده راه و یا لایه زیراساس، به منظور تحمل بارهای وارده از لایه‌های بالاتر روسازی قرار گیرد، قشر اساس نامیده می‌شود.

 اساس شنی

عبارت است از مصالح شكسته شنی با مشخصات فنی معین كه به ابعاد هندسی مورد نظر بر روی قشر زیراساس و یا بستر روسازی قرارگیرد.

اساس قیری

 مخلوطی از مصالح سنگی و قیر با مشخصات فنی و به ضخامت معین كه بر روی بستر آماده شده راه و یا لایه زیراساس، به منظور تحمل بارهای وارده از لایه‌های بالاتر روسازی قرار گیرد، قشر اساس قیری نامیده می‌شود.

اساس ماكادامی

 مخلوطی از سنگ كوهی و یا سنگهای رودخانه‌ای شكسته به اندازه‌های مشخص و پخش آن بر روی قشر آماده شده سطح راه برابر ابعاد، اندازه‌ها و ضخامتهای مشخص شده در نقشه‌ها.

اندود سطحی (تك‌كت)

پخش یك لایه بسیار نازك قیر محلول یا قیرآبه روی سطح آسفالتی یا بتنی به منظور آغشته نمودن سطوح مزبور و ایجاد چسبندگی با قشر آسفالتی كه متعاقباً روی آن پخش می‌شود، اندود سطحی یا تك‌كت نامیده می‌شود.

 اندود نفوذی (پریم‌كت)

پخش یك لایه قیر محلول با كندروانی (ویسكوزیته) كم یا متوسط در سطح شنی راه (بستر روسازی راه یا زیراساس و یا اساس)، اندود نفوذی یا پریم‌كت نامیده می‌شود.

 اندودهای آب‌بند (سیل‌كت)

اجرای آسفالتهای حفاظتی بر روی انواع رویه‌های آسفالتی و یا بتنی موجود، به منظور آب‌بندی، افزایش خاصیت نفوذناپذیری، اصلاح آسیب‌دیدگیهای سطحی، بهسازی موقت و افزایش عمر بهره‌برداریها، اندود آب‌بند یا سیل‌كت نامیده می‌شود.

 بازیابی روسازی آسفالتی

بازیابی روسازی آسفالتی، استفاده مجدد از آسفالتهای قدیمی است كه قبلا كاربرد اولیه خود را به انجام رسانده است. این عمل معمولاً پس از انجام پاره‌ای فعل و انفعال بر روی آسفالتهای قدیمی صورت می‌گیرد.

 بتن آسفالتی با دانه‌بندی باز

عبارت است از مخلوط قیر و مصالح سنگی با دانه‌بندی باز كه مناسب برای بالا بردن اصطكاك روسازی مرطوب می‌باشد.

 بتن آسفالتی با دانه‌بندی متراكم

عبارت است از مخلوط قیر و مصالح سنگی با دانه‌بندی پیوسته مناسب برای شرایط محلی با كاهش فضای خالی و افزایش مقاومت و عمر بیشتر.

 بستر روسازی راه

 سطح تمام شده خاكی راه كه مصالح لایه‌های روسازی بر روی آن قرار می‌گیرد.

 بهسازی و روكش آسفالتی

 مرمت و اصلاح انواع آسیب‌دیدگیهای سطحی و سازه‌ای روسازیهای آسفالتی، شامل: تعمیرات سطحی، اجرای روكشهای تقویتی، بازیافت و یا تركیبی از این عملیات بهسازی نامیده می‌شود.

 پل

 سازه فلزی یا با مصالح ساختمانی برای عبور راه، راه آهن و یا پیاده از روی آب یا مسیر راهی دیگر.

 پی‌كنی ابنیه فنی

 پی‌كنی ابنیه فنی عبارت است از كندن محل پی پایه‌ها، دیوارها، زهكشیها، با دست و یا بیل مكانیكی (یا وسایل مشابه) طبق رقوم مندرج در نقشه‌های اجرایی و به دستور دستگاه نظارت.

 تخلیه آبهای سطحی

 عبارت است از احداث نهرها، و آبروهای باز و یا بسته، لوله‌گذاریهای سطحی، انحراف و تنظیم و كنترل جریان آب انهار و رودخانه‌ها و اجرای سایر كارهای تكمیلی، طبق نقشه‌های اجرایی و دستورات دستگاه نظارت.

 خاك مسلح

 خاك مسلح عبارت است از مجموعه خاك و جوشنها كه به صورت نوارهای افقی در خاك قرار می‌گیرند و پوسته كه بتنی یا فلزی است و نمای خاك مسلح را تشكیل می‌دهد.

 داربست

  سازه‌ای موقت است كه برای نگهداری قالب‌بندی، سكوهای كار و تحمل بارهای حین اجرا برپا می‌شود. مشتمل بر شمع‌بندی، پایه‌های قائم، صفحات افقی، بادبندها، زیرسری‌ها و نظایر آن.

 راه انحرافی

راهی موقت برای عبور ترافیك در زمان قطع عبور از بخشی از راه.

 روسازی

  روسازی راه سازه‌ای است كه بر روی آخرین لایه متراكم شده خاك زمین طبیعی، خاكریزیها یا كف برشهای خاكی و یا سنگی كه به طور كلی بستر روسازی نامیده می‌شود، قرار می‌گیرد.

 زهكشی

 زهكشی عبارت است از لوله‌گذاریهای سطحی و زیرزمینی، مصرف زه‌های سنگی و یا خرده‌سنگی، انحراف و تنظیم و اجرای سایر كارهای تكمیلی، طبق نقشه‌های اجرایی و دستورات دستگاه نظارت.

 زیراساس

 قشری از مصالح سنگی (و یا مخلوطی از مصالح سنگی و مواد افزودنی) با مشخصات فنی معین و به ضخامت مشخص كه بر روی بستر راه (ساب‌گرید) به منظور تحمل بارهای وارده از قشرهای بالای روسازی قشر اساس قرار گیرد، قشر زیراساس نامیده می‌شود. زیراساس معمولاً اولین لایه از ساختمان روسازی راه را تشكیل می‌دهد.

 زیراساس شنی

مصالح شنی با مشخصات فنی معین تهیه و بر روی بستر روسازی راه حمل و به ضخامت مورد نظر پخش و سپس طبق شرایط فنی آبپاشی و كوبیده می‌گردد. قشر حاصله، زیراساس شنی نامیده می‌شود.

 سنگ پشت كار

قطعه سنگی است كه در پشت نما به كار می‌رود و مستقیماً در برابر عوامل جوی قرار ندارد.

 سنگ توكار

 قطعه سنگی است كه در داخل بنا به كار برده می‌شود.

 سنگ دوكله و یا سرتاسری

 قطعه سنگی است كه تمام ضخامت بنا را در بر می‌گیرد.

 سنگ راسته

قطعه سنگی است كه طول اصلی آن در امتداد نمای بنا قرار می‌گیرد.

 سنگ كله

قطعه سنگی است كه طول اصلی آن در داخل بنا قرار می‌گیرد.

 سنگ نبش

قطعه سنگی است كه در گوشه بنا به كار برده می‌شود.

 سنگ نما

قطعه سنگی است كه در نمای بنا به كار برده می‌شود. این قطعه باید دارای ریشه كافی بوده تا در ضمن مقاومت در برابر عوامل جوی، استحكام بنا را هم تامین نماید.

شانه راه

آن قسمت از كف راه كه برای توقف اضطراری وسایل نقلیه اختصاص داده شده است.

شیب عرضی

عبارت است از شیب عرضی سطح راه و در مسیرهای مستقیم اغلب معادل 2% می‌باشد.

 شیب عرضی روكش

 حداقل شیب عرضی روكش در مسیرهای مستقیم 5/1% و حداكثر 3% ولی حداقل شیب عرضی برای مسیرهای بیش از دو خط عبور در یك جهت 2% می‌باشد. شیب عرضی جاده خاكی و یا بدون روسازی 5/2% تا 5% است.

 طاقهای با دور تمام

 طاقهایی كه انتهای قوس طاق به حالت عمودی روی پایه‌ها قرار گرفته باشد.

 طاقهای نیم‌خیز

 طاقهایی كه با طاق به حالت مایل و با شیب 1و 2 روی پایه قرار گرفته باشد.

 عملیات خاكی

عبارت است از كلیه كارهای لازم برای تمیز كردن بستر و حریم راه، خاكبرداری و خاكریزی خاك، سنگ و یا سایر مصالح، از و یا در مسیر و یا محدوده راه در منطقه عملیات طرح، طبق نقشه‌های اجرایی و یا برابر دستورات دستگاه نظارت.

 قالب

  سازه‌ای موقت برای در بر گرفتن بتن قبل از سخت شدن و كسب مقاومت كافی برای تحمل بار بتن.

 قرضه جانبی

قرضه‌ایست موجود در حریم قانونی راه و در صورت بلامانع بودن در نزدیكی و مجاورت حریم راه.

 قرضه موضعی

قرضه‌ایست كه از منابع مناسب موجود در طول راه و با رعایت حداقل فاصله حمل تعیین می‌شود.

 قرضه منتخب

قرضه‌ایست متشكل از مصالح رودخانه‌ای و یا كوهی و یا مصالحی با مشخصات معین كه از منابع خاص تأمین می‌شود.

 كنترل فرسایش

عبارت است از ایجاد فضای سبز و یا تثبیت خاك با قیرآبه و یا پوشش با بتن پاشیده و شیب‌بندی به منظور كاهش از دست رفتن خاك به علت آب یا باد.

 مدیریت روسازی راه

عبارت است از تمامی فعالیتهای مربوط به طراحی، ساخت، نگهداری، ارزیابی مداوم، ترمیم، بهسازی و یا بازسازی روسازی شبكه راهها. مدیریت روسازی راه مجموعه‌ای است از ابزار و روشها كه علاوه بر سازماندهی به شبكه روسازیها به تصمیم‌گیری برای دست یافتن به برنامه‌های درازمدت مؤثر و اقتصادی برای نگهداری روسازیها در سطحی قابل قبول، كمك می‌كند.

 مجموعه قالب‌بندی

مجموعه‌ای كه برای نگهداری بتن در شكل مورد نظر به كار می‌رود، مشتمل بر رویه قالب، بدنه قالب، پشت‌بندها، كلافها، چپ و راستها و نظایر آن.

 میانه راه

آن قسمت از عرض راه كه در حد فاصل (بین) مسیر رفت و برگشت قرار گرفته و مسیرهای رفت و برگشت را از هم جدا می‌كند.

دلایل تخریب روسازی راه                                                   

با بیان ساده عریان شدن، شكست پیوند چسبندگی بین سطح مصالح سنگی و قیر می‌باشد. معمولاً عریان شدن از زیر لایه آسفالتی شروع می‌شود و به سمت بالا حركت می‌كند تا ساختمان روسازی ضعیف شود. زیرا با ترافیك تركها ظاهر می‌شوند و در مراحل پیشرفته روسازی شروع به خرد شدن می‌كند و عامل اصلی آن آب است.

مكانیزم عمل به این ترتیب است كه آب بین لایه نازك قیر و سطح مصالح سنگی دست می‌یابد و از آنجایی كه سطح مصالح سنگی جاذبه بیشتری نسبت به آب دارند تا به قیر، پیوند چسبندگی شكسته می‌شود.

اتصال قیر و سنگدانه‌ها با نیروی جاذبه بین مولكولهای غیرمشابه كه آنها را محكم به هم می‌چسباند حاصل می‌شود. چسبیدن یك ماده به ماده دیگر پدیده‌ای سطحی است. چسبندگی به تماس نزدیك دو ماده و جاذبه دو طرفه سطوح آن بستگی دارد.

چندین تئوری چسبندگی برای تشریح پیوند یا عدم پیوند قیر به كانیهای مصالح سنگی پیشنهاد شده است. براساس عمومی‌ترین تئوری پذیرفته شده، چسبندگی انرژی آزاد روی سطح سنگ كه انرژی آزاد روی سطح مایع (قیر یا آب) را جذب می‌كند، به وجود می‌آید. این انرژی آزاد همچنین كشش سطحی نامیده می‌شود. برای امكان نزدیكترین تماس بین قیر و سطح مصالح سنگی، قیر باید توسط گرم شدن، امولسیون نمودن یا مخلوط شدن با حلالهای نفتی به صورت مایع درآید. توانایی قیر مایع شده به ایجاد تماس نزدیك با سطوح مصالح سنگی، قدرت پوشش مصالح نامیده می‌شود. قدرت پوشش قیر به مقدار زیادی با ویسكوزیته آن كنترل می‌شود. اگر همه شرایط یكسان باشد، ویسكوزیته كمتر، قدرت پوشش بالاتر را به همراه دارد. توانایی مصالح سنگی برای تماس كامل با یك مایع، توانایی پوشش شدن نامیده می‌شود.

قیر عملاً جاذبه‌ای برای آب ندارد، از طرف دیگر، بیشتر مصالح جاذبه هم به قیر و هم به آب را دارند. بنابراین اگر یك لایه نازك آب روی سطح مصالح باشد، قیر ممكن است به راحتی ذرات مصالح را بپوشاند، اما به سطح آن نخواهد چسبید، مگر اینكه قیر جانشین لایه نازك آب شود.

قیر همچنین ممكن است ذرات سنگ پوشیده با غبار را بدون چسبیدن به آنها بپوشاند. لایه غبار از تماس قیر با سطح سنگ جلوگیری می‌كند. حتی اگر مصالح سنگی خشك باشند، ذرات غبار ممكن است حفره‌های ریزی در لایه نازك قیر ایجاد نمایند كه اجازه می‌دهد آب از آنها بگذرد.

در مورد قیرهای امولسیونی باید اذعان داشت كه هر دو نوع قیرهای امولسیونی آنیونیك و كاتیونیك می‌توانند خصوصیات چسبدگی و عمل آوری داشته باشند (با توجه به نوع مصالح). تجربه نشان داده است كه امولسیونهای آنیونیك (با بار منفی روی ذرات قیر) بیشتر مناسب استفاده با مصالح سنگی كه بارهای سطحی مثبت دارند می‌باشند. بالعكس امولسیونهای كاتیونیك (با بار مثبت روی ذرات قیر) بیشتر مناسب مصالح سنگی كه دارای بارهای سطحی منفی هستند می‌باشد. در كاربرد قیرها امولسیونی آنیونیك یا كاتیونیك، ته نشست اولیه ذرات قیر یك واكنش الكتروشیمیایی است، اما پیوند اصلی مقاومت بین لایه نازك قیر و مصالح سنگی بعد از، تبخیر آب امولسیون و آبی كه ممكن است روی سطح مصالح سنگی باشد، ایجاد می‌گردد. همچنین بافت سطحی مصالح، پوكی و خصوصیات جذب آنها روی چسبندگی قیر به مصالح سنگی اثر می‌گذارند. مصالح سنگی با سطح صاف به خوبی مصالح سنگی با سطح خشن، لایه نازك قیر را نگه نخواهند داشت. ذرات متخلخل كه قیر را جذب می‌كنند بهتر از مصالح سنگی با سطح صاف لایه نازك قیر را نگه خواهند داشت. مصالح سنگی متخلخل قیر بیشتری نسبت به مصالح غیرمتخلخل نیاز دارند.

انواع عریان شدن

عریان شدن زمانی كه پیوند بین قیر و مصالح سنگی با آب شكسته شود، اتفاق می‌افتد. به علت كامل خشك نشدن، آب ممكن است روی سطح مصالح یا داخل خلل و فرج سنگدانه‌ها باشد یا ممكن است از منابع دیگری بعد از اجرا آب نفوذ كرده باشد. حداقل به 6 روش به شرح زیر ممكن است پیوند بین قیر و مصالح سنگی شكسته شود:

1- به شكل ذرات ریز و پایدار در آمدن

علت عریان شدن تحت عنوان خود به خود خرد شدن و به شكل ذرات ریز و پایدار درآمدن.

2- تفكیك

جدا شدن قیر از سطح مصالح سنگی توسط لایه نازك آب بدون شكست واضح و قابل دید در لایه نازك قیر است كه نهایتاً لایه نازك قیر می‌تواند كاملاً از مصالح سنگی جدا شود.

3- جابجایی

این امر هنگامی است كه چسبندگی قیر به سطح مصالح سنگی توسط آب ضعیف شود. در این نوع عریان شدن، آب آزاد از طریق نفوذ در پوشش قیری به سطح سنگدانه‌ها راه می‌یابد. شكست ممكن است از پوشش ناكافی سنگدانه‌ها هنگام مخلوط كردن آسفالت در كارخانه آسفالت یا گسیختگی لایه نازك قیر باشد.

4- گیسختگی لایه نازك

این پدیده نیز یك روش عریان شدن است كه در واقع می‌توان آنرا اولین گام در عریان شدن نامید. گسیختگی لایه نازك قیر روی ذرات مصالح سنگی عموماً بعلت اعمال تنشهای ناشی از ترافیكایجاد خرابی در لبه‌ها و گوشه‌های تیز كه پوشش قیر در آنها بسیار نازكتر است، اتفاق می‌افتد.

5- فشار آب حفره‌ای

این فشار عاملی برای تشدید عریان شدگی می‌باشد. در مخلوطهای آسفالتی با فضای خالی زائد، آب ممكن است آزادانه از میان فضاهای خالی مرتبط داخلی عبور كند. ترافیك ممكن است درصد فضای خالی روسازی را كاهش داده، مسیرهای عبور بین فضاهای خالی را ببندد و آب را محبوس نماید. به علت جریان ترافیك و عبور مكرر آب، فشار آب حفره‌ای به حدی می‌رسد كه عریان شدن قیر از سطح مصالح سنگی را ایجاد می‌نماید.

6- جریان آب هیدرولیكی

این جریان بیشتر از لایه‌های سطحی روسازی‌های آسفالتی و در قسمت زیرین لایه اعمال می‌شود. وقتی كه روسازی اشباع باشد، چرخهای وسیله نقلیه آب را به درون روسازی از جلو تایرها فشار می‌دهند و آن را از پشت تایرها به بیرون می‌مكند. این حركت آب به عریان شدن مصالح سنگی كمك می‌كند. همچنین غبار و ماسه و سنگدانه‌های رها شده در جاده نیز ممكن است با آب باران مخلوط شده و خراشیدگی لایه نازك قیر را تسریع بخشند.

علت عریان شدن

به طور كلی فقط یك علت برای عریان شدن وجود دارد: آب بین لایه نازك قیر و سطح مصالح سنگی راه یابد و جانشین قیر به عنوان پوشش مصالح سنگی شود. آب به چند طریق ممكن است به سازه روسازی برسد. از میان آنها می‌توان به آب درون یا روی مصالح سنگی كه كاملاً خشك نشده‌اند، زه آب باران از میان شانه‌ها، تركها یا روسازی متخلخل، آب زیر سطحی (كه از نقاط بالاتر فشار هیدرواستاتیكی تولید می‌نماید)، آب موئینه از بستر راه و تبخیر آب از لایه‌های زیرین اشاره نمود. به هر صورت آب به روشهای مختلفی ممكن است به مصالح سنگی برسد.

كاهش عریان شدن یا جلوگیری كردن از آن

برای ساخت روسازی جدید، یا روكش یا بازیافت یك روسازی قدیمی راهنمایی‌های زیر باید برای كاهش احتمال عریان شدن مورد توجه قرار گیرد:

1- برای روسازی‌های جدید تمام آسفالتی از دانه‌بندی پیوسته، خوب متراكم شده، مستقیماً بر روی بستر كاملاً آماده شده استفاده شود. تحقیقات نشان می‌دهد، اگر این روسازی‌ها به طور مناسب و خوب ساخته شوند حتی در بخش ترانشه هیچ آبی زیر این روسازی‌ها جمع نمی‌شود. بنابراین این روسازی‌ها به طور مؤثری در مقابل عریان شدن مقاومت می‌نمایند.

2- ایجاد زهكشی اصولی برای ساختمان روسازی ـ اگر آب آزاد سریعاً دفع شود یا از مخلوط مصالح سنگی و قیر دور نگه داشته شود، عریان شدن ناشی از تشكیل امولسیون، جابجایی، گسیختگی لایه نازك یا جریان آب هیدرولیكی توسعه نمی‌یابد. آب جدا از مخلوط نگه داشته می‌شود كه باعث مقاومت عریان شدن بیشتر مصالح سنگی شود.

3- در اكثر حالات از مخلوطهای سنگدانه و قیر با دانه بندی متراكم به جای دانه‌بندی باز برای لایه‌های میانی و اساس استفاده نمائید استفاده از مخلوطهای با دانه‌بندی پیوسته و خوب متراكم شده از ورود آب به لایه‌های روسازی جلوگیری می‌كند. وقتی مخلوطهای اساس با دانه‌بندی باز در تعمیر تركها استفاده می‌شود تعبیه سیستم مناسب زهكشی جهت جلوگیری از ایجاد فشار آب حفره‌ای و احمال عریان شدن ضروری می‌باشد.

4- اطمینان نمایید كه همه لایه‌های روسازی كاملاً متراكم شده‌اند و در لایه‌های با دانه‌بندی پیوسته فضاهای خالی مرتبط برای عبور آب از میان آنها وجود نداشته باشد. روش آزمایش تجربی، «ASTM:D3637 نفوذپذیری مخلوطهای آسفالتی» روشی را برای كنترل نفوذ پذیری روسازیهای متراكم شده در صحرا را در برمی‌گیرد.

5- از مصالح سنگی تازه شكسته شده با مقاومت عریان شدن ضعیف استفاده نكنید. قیر از مصالح سنگی كه برای یك هفته یا بیشتر انبار شده‌اند كمتر لخت می‌شود تا نسبت به همان مصالح سنگی كه بتازگی شكسته شده‌اند.

6- از مصالح سنگی گرم و خشك استفاده كنید ـ اگر مصالح سنگی دارای سطح خشك باشند به طوری كه هیچ رطوبتی بین مصالح سنگی و لایه نازك قیر موجود نباشد، عریان شدن كمتر اتفاق می‌افتد.

7- از مصالح سنگی تمیز استفاده كنید ـ از مصالح سنگی درشت با ذرات رس نظیر غبار كه به طور محكم به سطح آنها چسبیده است نباید استفاده شود. حتی اگر قیر به طور كامل سنگدانه را بپوشاند، غبار از چسبیدن قیر به سطح سنگدانه جلوگیری خواهد نمود.

8- از مصالح سنگی با جاذب رطوبتی بالا در صورت در دسترس بودن انتخابهای دیگر استفاده نكنید لازم است مصالح سنگی كه بیشترین مقاومت را نسبت به عریان شدن دارا می‌باشند، استفاده گردد. با انجام آزمایش حساسیت آبی مصالح و قیر برگزیده برای پروژه، تعیین نمایید كدام مصالح سنگی برای پروژه بهترین می‌باشد.

9- هنگامی كه استفاده از مصالح سنگی جاذب آب اجتناب ناپذیر است، یك ماده ضد عریان شدن را به مقدار مناسب تعیین شده توسط آزمایشهای حساسیت آبی و طرح مخلوط آزمایشگاهی اضافه نمایید آهك هیدراته ومواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت عملكرد صحرایی قابل قبولی با مصالح سنگی منتخب فراهم نموده‌اند. اگر آهك هیدراته و مواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت عملكرد صحرایی قابل قبولی با مصالح سنگی منتخب فراهم نموده‌اند. چنانچه آهك هیدراته انتخاب شود، بهترین نتایج وقتی حاصل می‌گردد كه مصالح سنگی با ماده آبكی آهك هیدراته تثبیت شود. بهترین نتیجه بعدی، وقتی است كه آهك هیدراته به مخلوط آسفالتی در ضمن تهیه آن اضافه می‌شود. با بعضی مخلوطها، مواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت مؤثر بوده‌اند. فرآورده‌ای را انتخاب نمایید كه با مواد خاص در مخلوط مؤثر باشد. انتخاب را فقط بعد از تكمیل بررسیهای آزمایشگاهی انجام دهید.

10- اگر از یك ماده مایع ضد عریان شدن استفاده می‌شود، مطمئن شوید كه ماده به مقدار مناسب پیشنهاد شده توسط آزمایشگاه اضافه شده است ـ بیش از اندازه افزودنی می‌تواند در حضور آب در ماده ضد عریان شدن بچرخد. در هر حالتی، هیچ ماده ضد عریان شدن به عنوان ساخت دستورالعمل خوب نباید توصیه شود.

11- قیری را انتخاب نمایید كه وقتی مایع می‌شود، مصالح سنگی را پوشش نماید اما در سرویس‌دهی، ویسكوزیته بالایی به قدر كافی داشته باشد كه در مقابل عریان شدن مقاومت كند. ضمن آنكه دیگر اهداف طرح را برآورده نماید ـ لایه‌های نازك یا ضخیم قیر دسترسی آب به سطح مصالح سنگی را مشكل می‌سازد.

12- مطمئن شوید كه ذرات مصالح سنگی به طور كامل و یكنواخت با لایه نازك قیر ضخامتی كه مخلوط شروط مقاومت را برآورده نماید، پوشش شود ـ لایه‌های نازك یا ضخیم قیر دسترسی آب به سطح مصالح سنگی را مشكل می‌سازد.

13- در تمام مدت ساخت روسازی كنترل كیفی خوبی انجام دهید.

لایه های خاکی ، زیر اساس ، اساس ، رویه ها                

هدف از روسازی : ایجاد یک سطح صاف و هموار که قابلیت تحمل وزن چرخ های وسایل نقلیه را داشته باشد و در طول عمر روسازی در تمام شرایط آب و هوایی پایداری خود را حفط کند .  روسازی راه مجموعه ای از یک سری لایه های طراحی شده با مصالح ها بر روی لایه های تحکیم شده زمین طبیعی می باشد . زمین طبیعی در حالت عادی مقاومت و تراکم کافی را ندارد ، در نتیجه لایه های خاکریز با ضخامت های محدود تعریف شده ، پخش و کوبیده می شوند تا به ارتفاع از پیش تعیینشده بستر روساری برسند .

تا این قسمت زیر سازی راه گفته می شود و به مجموعه لایه های بعدی روسازی راه گویند.   

اولین لایه روسازی زیر اساس (Sub base) نامیده می شود . زیر اساس در تمام پروژه ها طراحی و احداث آن اجباری نیست ، در دوحالت از زیر اساس استفاده می کنیم :

1-      جاده اصلی باشد

2-      زیر سازی راه ضعیف باشد

 مصالح زیر اساس ، شن و ماسه ای نسبتا مرغوب هستند و با توجه به محدودیت ضخامت هر لایه ممکن است که در چند لایه این کار انجام شود .

بعد از لایه زیر اساس ، لایه اساس (Base) را خواهیم داشت . اجرای لایه اساس در تمامی پروژه ها الزامیست.   

متاسفانه در ایران در بسیاری از پروژه های راهسازی ،زیر اساس که وجودش اجباری نیست ریخته می شود اما اساس که وجودش الزامیست به دلیل پرهزینه بودن حذف می شود.

مصالح اساس باز هم شن و ماسه اما با کیفیت بالاست (کاملا مرغوب) . در اینجا هم با توجه به محدودیت ضخامت هر لایه می تواند لایه اساس در چند لایه اجرا شود .    

در مورد لایه اساس با توجه به نزدیک بودن به سطح جاده می توانیم این لایه را با مواد خارجی تثبیت کنیم .

 مواد خارجی مثل : سیمان و یا قیر : (اساس تثبیت شده با سیمان یا اساس تثبیت شده با قیر )

اساس های تثبیت شده مقاومت و دوام بیشتری خواهند داشت . اگر هم تثبیت نکنیم و شن و ماسه خالی باشد به آن اساس دانه ای گوییم . در یک روسازی می توانیم هم لایه اساس دانه ای و هم تثبیت شده داشته باشیم.

نهایتا در آخرین لایه ها ، لایه های رویه را خواهیم داشت .

لایه های رویه تابعی از میزان تردد در مسیر هستند و هرچه تردد بیشتر باشد رویه قوی تر و بادوام تر باید طراحی شود .   به طور مثال در راه های فرعی درجه 3 (روستایی) میزان تردد بسیار کم و ناچیز می باشد ، در نتیجه می توانیم از رویه شنی استفاده کنیم . در راه های درجه 2 یا منطقه ای با تردد بیشتر می توانیم از آسفالت سرد استفاده کنیم و در صورتی که مسیر پر تردد یا جاده اصلی داشته باشیم می توانیم از رویه های بتنی و یا آسفالت گرم استفاده کنیم.در کشور هایی مانند ایران که تولید قیر زیاد و قیمت کمی هم دارد از آسفالت گرم استفاده می کنیم و شاید قریب به اتفاق تمام پروژه های سطح کشور آسفالتی باشد و بر عکس در کشور هایی که سیمان زیاد تولید می شود و ارزانتر خدمت مصرف کننده است رویه های بتنی توجیه پذیرند .    رویه های بتنی مانند دال مسلح عمل می کنند ، در سطح کشور و در سطح شهر مکان هایی نیز می باشد که بتنی ساخته شده اند ( قسمتی از فرودگاه ، قسمتی از ترمینال ، زیر گذر حرم مطهر مشهد قبلا رویه یتنی داشته است و…)    

رویه های بتنی از لحاظ اجرا بسیار مشکل تر از رویه های آسفالتی می باشد . تعمیر مشکل تری هم نسبت به آسفالت دارد . ولی از لحاظ استقامت در مقایسه با آسفالت گرم ممکن است استقامت بیشتری داشته باشد .

آسفالت گرم انواع مختلفی دارد . بهترین نوع آن بتن آسفالتی است ، هر آسفالت گرمی بتن آسفالتی نیست که بحث عمده ما نیز برای بتن آسفالتی خواهد بود .     

انجام پروژه متلب | انجام پروژه برنامه نویسی در فریلنس پروژه

رویه : ( رویه بتنی ، آسفالت گرم ، آسفالت سرد، رویه شنی )

عواملی که در طراحی روسازی تاثیر دارند :

1-      خاک بستر روسازی : که بایستی از لحاظ جنس و با نفوذ پذیری مورد بررسی قرار بگیرد.

2-      مصالح روسازی : که بایستی از لحاظ مقاومت و دوام بررسی کنیم .

3-      میزان تردد که بایستی بر اساس تعداد محورهای پیش بینی شده در طول عمر روسازی ، طراحی شود .

4-      عوامل جوی : روسازی بایستی در سرما و گرما و تکرار بارندگی ها و یخبندان ها پایداری خود را حفظ کند .

روسازی هایی که رویه بتنی دارند ، اصطلاحا روسازی های سخت و روسازی هایی که رویه آسفالتی دارند ، اصطلاحا روسازی های انعطاف پذیر نامیده می شوند .

 در روسازی های انعطاف پذیر چون فشار ناشی ار چرخ های وسایل نقلیه در سطح کمتری به بستر روسازی فشار وارد می کنند ، در نتیجه شناخت رفتار خاک در بستر روسازی برای این نوع روسازی ها بسیار مهم است .

برای شناخت خاک ، نمونه برداری و گمانه زنی انجام  می دهیم .

برداشت ها از محور راه و از کناره های راه پیشنهادی صورت می گیرد .   

فاصله نمونه ها بستگی به تنوع خاک دارد ، هرچه تنوع خاک بیشتر باشد ، فاصله نمونه ها کمتر انتخاب می شوند . این فاصله بین 15 تا 150 متر است .

هدف از انجام نمونه برداری :    

1-      تعیین جنس و مشخصات خاک بستر

2-      تعیین محل و جنس خاک مناسب برای بکارگیری در خاکریزهاست.

3-      تعیین محل و جنس مصالح مناسب جهت تثبیت خاک هاست.   

4-      تعیین محل و جنس مصالح مناسب جهت به کارگیری در لایه های روسازی است.

5-      مشخص کردن سطح آب های زیر زمینی می باشد .   در پروژه های راه سازی عمق  آب های زیر زمینی راباید مشخص کنیم ، چراکه اگر سه عامل زیر همزمان با هم اتفاق بیفتد باعث ازبین رفتن روسازی می شود :  

1-      سطح آب های زیر زمینی در عمق کمتر از 3 متر باشد .

2-      خاک بستر لایه دار باشد

3-      درجه حرارت به زیر صفر برسد.

طراحی جاده ها در خاک های نمکی                                     

امروزه راههای ارتباطی یكی از عوامل مهم زیربنایی توسعه اقتصادی شناخته شده ودر ارتباط مستقیم با شكوفایی اقتصاد و صنعت كشـور وایجادرابطه اجتماعی افراد؛از لحاظ مبادلات بازرگانی واز همه مهمتر بسط دانش، فرهنگ وبهداشت در مناطق دور و نزدیك شناخته شده است بدین جهت راه و راهسازی بعنوان پایه و اساس اقتصاد معقول هر جامعه مورد توجه قرار گرفته است .

از اینجاست كه راه وسیله جابجا كردن ثروت نام گرفته است. مراحل مختلف طراحی واحداث راهها ، متاثر از عوامل مختلف اقلیمی ،اجتماعی ،اقتصادی وسیاسی است .پارامترهای مختلفی كه در مراحل مختلف مسیر یابی ،انتخاب مصالح مناسب ، روش اجرا و… تاثیر گذارند، را میتوان به دو بخش اختیاری و غیر اختیاری تقسیم نمود.بعنوان مثال انتخاب نوع مصالح روسازی را می توان اختیاری به حساب آورد، چون بسته به شرایط اقتصادی وبررسی منابع قرضه دور و نزدیك میتوان بهترین مصالح را از جهات مختلف انتخاب كرد،ولی پارامترههایی مانند توپوگرافی و شرایط اقلیمی به گونه ای هستند كه ایجاد تغییرات در آنها مستلزم سرمایه گذاری هنگفت ودور از دسترس است و به ناچار تمامی مراحل طراحی و اجرا باید با در نظر گرفتن این شرایط صورت پذیرد.

از آنجاییكه برای تكمیل وبهبود شبكه ارتباطی كشور ، عبور از مناطق بیابانی ،اجتناب ناپذیر است به نظر میرسد كه شناخت مسائل ویژه پروژههای راهسازی در برخورد با كویر و بیابان و روشهای مقابله و كنترل آنها ،لازم و مورد توجه باشد .بنا بر این در مقاله حاضر سعی می شود با رویكرد فوق به مسائل راهسازی پرداخته شود .

نكته قابل توجه اینكه در سراسر این مقاله عبارات بیابان و كویر به تساهل بجای یكدیگر مورد استفاده قرار گرفته اند كه به دلیل تاكید مقاله بر مسائل راهسازی ناشی ازاقلیم (ونه خود اقلیم)، تاثیری بر روند كلی مقاله نخواهد داشت .

همچنین در معرفی مشكلات و راهكارهای ارئه شده،بدلیل محدودیت مقاله ،جانب اختصار رعایت شده و مراجع جهت اطلاعات تفصیلی در هر زمینه معرفی شده است.
نگارنده جهت جمع آوری مراجعی جامع در این زمینه ، علاوه بر كتب راهسازی موجود در كتابخانه دانشگاه آزاد اسلامی گرگان ،به جستجو در سایتهای مختلف شبكه اینترنت و مجلات معتبر راهسازی واساتید این رشته پرداخته است . لذا در جمع آوری ،تحلیل ،و نتیجه ــ گیریهای به عمل آمده ،وجود اشكال و مسامحه ،قریب به یقین است واز استاد گرامی كه در رفع این مشكلات یاری رسان باشند،پیشاپیش سپاسگزاری میشود .

با توجه به مطالب ذكر شده ، در این مقاله مشكلات پروژههای راهسازی در مناطق مختلف كویری از جمله خاكهای نمكی ، بیابانهای ماسه ای و كویر های باتلاقی مورد بحث قرار گرفته است وراههای كنترل و مقابله به اختصار بیان شده است .

طراحی جاد هها در خاكهای نمكی طبق یك تعریف ، خاك نمكی خاكی است كه در لایه یك متری فوقانی آن ، مقدار نمكهای محلول ، بیشتر از 3 /. درصد وزنی باشد {4}.اینخاكها معمولاًدر مناطق بیابانی و به صورت یك منطقه (zone)پیوسته تشكیل می شود والبته گاهی هم به صورت سطوح پراكنده بین خاكهای غیر نمكی به چشم می خورد .

در یك طبقه بندی كلی می توان این خاكها را به دو دسته خاكهای قلیایی سیاه و خاكهای قلیایی سفید تقسیم كرد كه در نوع اول ،بیشتر نمكها در عمق بیشتر از 5/. متر و در نوع دوم در سطح خاك قرار دارند واز آنجاییكه در مناطق بیابانی اغلب میزان بارش اندك است ، بیشتر با نوع دوم یعنی خاكهای قلیایی سفید سرو كار داریم كه نمك های غالب ، در آنها بصورت كلراید ، سولفات و كربنات سدیم ،كلسیم ومنیزیم است .
مشكلات خاكهای نمكی وجود خاكهای نمكی در پروژههای راهسازی سبب بروز مشكلاتی میگردد كه ذیلاً به مهمترین آنها می پردازیم :

ــ این خاكها ممكن است در شرایط عادی (خشك)،مقاومت و مشخصات مكانیكی مناسبی از خود بروز دهند بطوریكه برای استفاده برای بستر راه مناسب تشخیص داده شوند ؛ لیكن اغلب در برخورد با رطوبت دچار افت های شدید مقاومتی شده و حتی در برابر بارهای بسیار كوچك دچار فروریزی (collapse )می شوند.یك نمونه از این خاكها به نام sabkha كه در منطقه وسیعی از عربستان سعودی یافت می شود، خرابیهای شدید و نیز لغزش شیبها و ترانشه ها را پس از بارندگی ها ی بیابانی ، نمایان ساخته است . بنابراین نمی توان به مقاومت ظاهری این خاكها در حالت خشك اطمینان كرد .
ــ نمكهای موجود در خاك ممكن است به روسازی راه هم آسیب برساند كه میزان آسیب رسانی به نوع و میزان نمكها و نیزبه نوع مصالح رو سازی بستگی دارد . به عنوان مثال اگر میزان سولفات سدیم و منیزیم حتی به یك درصد برسد ، می تواند در یك دوره دو تا سه ساله روسازی را تخریب كند . در جدول 1 تقسیم بندی برحسب نوع و میزان نمكها ، و كفایت هر نوع خاك برای استفاده به عنوان مصالح بستر و یا زیر اساس راه بررسی شده است .

شدت نمکی بودن خاک میزان نمکها در یک متر فوقانی خاک % امکان استفاده در راه سازی

نمکهای کلراید و کلراید همراه سولفات نمکهای سولفات و کربنات استفاده در بستر راه استفاده در زیر اساس بصورت تثبیت شده

کم    1 – 3/0    5/0 – 3/0 مناسب       مناسب

متوسط       5 – 1       2 – 5/0    مناسب       نامناسب

زیاد 8 – 5       5 – 2       مناسب در شرایط خاص      نامناسب

بیش از حد       8      5      نامناسب   نامناسب

جدول1- اثر نوع ومیزان نمكها بر كفایت مصالح راهسازی
راههای مقابله و كنترل خاكهای نمكی همانگونه كه ذكر شد ، خاكهای نمكی تاثیرات نامطلوبی بر پرژههای راهسازی دارد . بنابراین راههای مختلفی برای مقابله و كنترل این گونه خاكها مورد برسی قرار می گیرد .
ــ ایرانیان باستان هرگاه ناگزیر از احداث راه بر روی خاكهای نمكی بودند،خاكریزی به ارتفاع 70تاسانتیمتر از خرده سنگ ویا خرده آجر مطابق شكل 1 ایجاد می كردند و بدین ترتیب تا حدی از مشكلات مقاومتی و رطوبتی این خاكها دوری می جستند{1}.
ــ باتوجه به مشكلات ذكر شده باید تا حد امكان از نفوذ نمكها به مسیر راهسازی جلوگیری به عمل آورد و اگر در مسیر ، با تودههای عظیم نمكی شدید برخوردیم باید آنها را دور بزنیم .مثلاً در پروژه راه شهداد ـ نهبندان قسمت عمدهای از مسیر ، با تودههای عظیم نمكی مواجه بود كه دور زدن این محدوده وعدم ورود به آن ، به عنوان راه حل اقتصادی انتخاب گردیده است .

ــ اگر خاك ریزی بستر راه شامل خاكهای نمكی باشد ، باتوجه به نوع خاك(شرایط زهكشی) و سطح آب زیر زمینی ، تمهیدات خاصی باید در نظر گرفته شود . البته از آنجاییكه معمولاً سطحآب زیر زمینی در بیابانها ، بسیار پایین است ، اقدامات خاصی دراین زمینه مورد نیاز نخواهد بود ولی در صورت بالا بودن سطح ایستایی باید ارتفاع خاكریز به میزانی كه در جدول 2 آمده است ، بالاتراز سطح ایستایی اجرا گردد .
ــ در صورت اجتناب ناپذیر بودن استفاده از این نوع خاكها در پروژه راهسازی ، میزان مجاز نمكها ، با استفاده از جدول 1 كنترل میگردند. 80

نوع خاک تراز بستر راه بالاتر از سطح آب (متر)  

                                               خاک نمکی ضعیف        خاک نمکی شدید       

ماسه ها و لومهای درشت دانه ماسه ای        5/0    7/0

ماسه های لای دار و لوم ماسهای                       9/0 1/1

لوم ها و رسها                                            4/1        6/1

لومهای ماسه ای لای دارولومهای لای دار           6/1       9/1

جدول 2-حاقل تراز خاكریز نسبت به سطح ایستایی در خاكهای نمكی
راهسازی در بیابانهای ماسه ای خواص آب و هوایی و توپوگرافی بیابانهای ماسه ای ، اساساًشرایط ساخت واستفاده از جادهها را دچار مشكل می كندكه در این حالت توپوگرافی خود متاثر از حركت پیوسته ماسه ها در اثر باد است. چگونگی اندر كنش باد وخاك وتشكیل وحركت انواع مختلف تودههای ماسه درمناطق مختلف در مراجع {4}و{5} آمده است كه می توانبرای بدست آوردن اطلاعات بیشتر در این زمینه به مراجع ذكر شده ماجعه كرد . با توجه به این مراجع میتوان بطور خلاصه میزان پیشروی یك توده ماسه ای ( D ) با ارتفاع H را كه تحت اثر باد ، با دبی در واحد عرض Q در حال حركت است ، با رابطه 1نشان داد : g: وزن مخصوص توده ماسه

(1) D=Q/Hg

مشكلات ماسه های بیابانی

در هنگام احداث و نیز در دوران بهره برداری راههایی كه از مسیر ماسه های بیابانی می گذرند، مشكلات عدیدهای گریبان گیر طراحان و مسؤلین محافظ راهها خواهد شد كه در زیر به شرح برخی از این مسائل پرداخته می شود :

ــ كمبود آب یكی از مواردی است كه فرایند اجرای زیر سازی و روسازی راه را با مشكل روبرو می كند . همچنین هنگام بهره ـ برداری خطری برای مسافران محسوب می شود .
ــ یكی از مشكلات احداث جاده در این گونه نواحی ،‌عدم وجود جادههای دسترسی به محل احداث راه اصلی و نیز مشكلات احداث راه موقت دسترسی است . بنابراین اغلب ، لازم به نظر می رسد كه راه در دو مرحله اجرا شود . مرحله اول ایجاد یك راه موقت برای دسترسی و مرحله دوم اجرای راه اصلی كه می تواند بر روی مسیر اولی قرار گیرد .

ــ در شرایط خاص آبوهوایی بیابان ، ماشین آلات و نیز نیروی انسانی از كارایی لازم برخوردار نیستند . بطوری كه وجود گرد و غبار و نیز گرمای هوا ، احتراق را در ماشین آلات دچار اختلال می كند و كادر اجرایی با كاهش توان فكری و عملی (در مقایسه با شرایط آب و هوایی مناسب ) مواجه می گردند .
ــ چنانچه خاكریز بستر راه بر روی ماسه های سست قرار بگیرد ، امكان لغزش و ناپایداری شیبها و نیز خطر ریزش ترانشه هایی كه برای عبور راه احداث می شود زیاد خواهد بود .
ــ پوشیده شدن مسیر راه از تودههای در حال حركت ماسه و در نتیجه بسته شدن مسیر ، از جمله مشكلاتی است كه هر لحظه موفقیت و كارایی یك راه بیابانی را تهدید می كند .
ــ عدم وجود مصالح قرضه با دانه بندی و خواص مكانیكی مناسب برای بستر ، زیر اساس ،‌ اساس و رویه راه ، احداث این گونه راهها را از نظر اقتصادی با مشكل مواجه می كند .
راههای مقابله و كنترل ماسه های بیابانی ــ با توجه به گلباد به دست آمده در منطقه و روابط اندر كنش باد و خاك ، می توان حركت تودههای ماسه را پیش بینی و ارزیابی كرد .بنا براین باید حتی الامكان سعی كرد تا مسیر راه در جهت حركت تودههای ماسه روان قرار نگیرد .
ــ تا حد امكان باید از اجرای خاكریز بستر راه برروی ماسه های سست جلو گیری شود و در صورت اضطرار ، از عملیات تثبیت استفاده شود . برای مطالعه بیشتر در زمینه تثبیت ماسه های روان از مراجع{4}و{5} استفاده نمود .

ــ حفر ترانشه در مسیر های ماسه ای با محدودیت های خاصی مواجه است ، بدین ترتیب كه شیب های ترانشه به گونه مناسبی با مصالح درشت دانه و سنگی پوشانده شده و شكل مقطع طوری باشد كه با ایجاد جریانهای گردابه ای(Eddy )، از ته نشین شدن ماسه روی مسیر جاده جلوگیری شود . نمونه ای از شكل مناسب برای این ترانشه ها در شكل 2 آمده است .

ــ برای آنكه ماسه های روان مسیر جاده را مسدود نكنند، یكی از راههای مناسب این است كه مقطع جاده به صورت خطوط جریانی (Streamlining ) ساخته شود تا تودههای ماسه بدون توقف از روی آن عبور كرده و به سمت دیگر بروند یك نمونه از این مقاطع در شكل 2 نشان داده شده است .
ــ در صورتیكه احداث جاده در مسیر حركت تودههای ماسه اجتناب ناپذیر باشد بهتر است كه مقطع جاده به فاصله ای كه بیشتر از دو برابر ارتفاع توده ماسـه است از این تودهها قرار بگیرد . همچنین می توان بستر راه را روی خاكریز قرار داد كه ارتفاع آن بیشتر از تودههای در حال حركت باشد یا در اطراف مقطع جاده ترانشه ای برای تله اندازی تودههای در حال حركت احداث كرد (شكل3).
ــ علاوه برتثبیت ماسه های روان كه برای جلوگیری از حركت تودههای ماسه انجام می شودو در موارد فوق به آن اشاره گردید (ومراجع مورد نیاز معرفی شد)یكی دیگر ازموارد مهم استفاده از فرایند تثبیت ، استفاده از این عملیات در تثبیت مصالح موجود در منطقه و ایجاد مصالح مناسبجهت استفاده در قسمت های مختلف بستر راه ، زیر اساس ، اساس و مصالح رویه است .بطوری كه مشخصات مقاومتی و مكانیكی لازم برای هریك از این قسمتها فراهم شود .

تحقیقات ومطالعات وسیعی جهت تثبیت مصالح بیابانی انجام شده است و روشهایی برای برای تولید مصالح مناسب و ارزان قیمت از منابع قرضه موجود در محل ارائه شده است . كه از آن جمله میتوان به تحقیقاتی كه آقای دكتر نیازی در مرجع{6}بر روی تثبیت خاكهای ماسه ای مسیر زاهدان ـ زابل انجام داده است اشاره كرد.

كویرهای باتلاقی

علاوه برخاكهای نمكی و ماسه ای كه عمده سطح كویر را می پوشاند می توان به زمینهای باتلاقی اشاره كرد .به عنوان مثال ،‌میتوان از احداث راه در باتلاق دشت قران نام برد كه كفه ای كویری و در واقع ، دریاچه حاصل از رودخانه های محلی دره بید و رود نمكی است .مواد رسوبی این كفه عموماً لای همراه با مواد ارگانیك است {ا2}. این باتلاق به صورت لجنی بوده و تحمل فشاری آن عملاً صفر است . اگر عبور از این زمینها اجتناب ناپذیر باشد ، باید جسم راه بصورت شناور براین باتلاق اجرا شود . بنابراین باید كشش سطحی لازم برای تحمل وزن راه تولید شود .

ماسه بادی با داشتن كشش سطحی بسیار زیاد ، اغلب حلال این مشكل است .بنابراین مصالح مناسب وارزان قیمتی برای احداث راه در این زمینهاست. {2}.در ایران باستان هم برای عبور از زمینهای باتلاقی و احداث بستر شناور راه ، از زغال چوب مطابق شكل 4 استفاده می كردند{1}.
طراحی بزرگراههاوجاده هابادر نظرگرفتن فضای سبزدر مناطق خشك

در مناطق گرم و خشك كه میزان ریزش نزولات جوی كم ویا بسیار كم میباشد استفاده بهینه از قطره قطره آب باران كاری حیاتی و معقول به نظر می رسد .پوشش گیاهی فقیر مناطق بیابانی و گرم وخشك ایران منظرهای هر چند از بعضی لحاظ زیبا ولی ناخوشایند به این مناطق داده است . در طراحی هر سازه مثلاً راه در نظر گرفتن همه جوانب و پرداختن به آنها نشانه هنر طراح میباشد . در طراحی راههای بیابانی و یا بزرگراههای بیابانی یكی از جنبه هایی كه میتوان به آن پرداخت زیبا سازی كناره و میان جادهها با استفاده از گیاهان می باشد كه تاثیر روانی و فیزیكی بسیار مفیدی بر رانندگان می گذارد . باتوجه به مطالب فوق از آنجا كه آبیاری مصنوعی گیاهان در مسیر های طولانی مشكل می باشد لذا در بحث منظر سازی دو مساله زیر باید مورد توجه قرار گیرند:

الف ـ استفاده از گیاهان مقاوم در برابر شرایط اقلیمی منطقه

ب ـ طراحی هماهنگ جاده ها و بزرگراهها و همچنین زمینهای اطراف آنها با آبرسانی به گیاهان
استفاده ازگیاهان مقاوم در برابر خشكی اولاً به میزان قابل توجه ای آب مورد نیاز را كم می نماید ثانیاً به دلیل هماهنگی طبیعی با شرایط اقلیمی اثر روانی طبیعی تری بر انسان دارد و ثا لثاً احتمال شكست پروژه منظر سازی را به مراتب كمتر می نماید

در بخش هماهنگ سازی جادهها و بزرگراهها با زمینهای اطراف آنها موارد ذیل قابل توجه است‌ :
طراحی جاده ها و بزرگراهها

سطوح نزدیك به مسیر جادهها و بزرگراهها در مناطق خشك و نیمه خشك از پوشش گیاهی نسبتاً‌غنی تری برخوردار است . این سطوح در صورت درست و هماهنگ جاده ها ، نزولات جوی را به تناسب نوع طراحی ،‌به كنارههای جاده و یا بخش میانی هدایت می كنند . منظر سازی میانه بزرگراهها نسبت به كناره آن بنا به دلایلی بهتر و مفید تر است كه از آن جمله می توان به جلوگیری از تاثیر نور خودروهای مسیر مقابل ، تعدیل آلودگی صدا و ممانعت از خستگی رانندگان بعلت ایجاد مناظر زیبا اشاره نمود .
به همین دلیل در این نوع طراحی معمولاً بخش میانی را 50 تا 70 سانتیمتر پایین تر از سطح آسفالت در نظر می گیرند و سطوح آبگیر آسفالت در دو طرف باید دارای شیب عرضی معادل یك درصد به طرف بخش میانی باشند كه در صورت عدم لحاظ بخش میانی در بزرگراهها لازم است شیب دهی به نحوی مشابه به سمت حاشیه ها باشد .

طراحی هماهنگ زمینهای اطراف

علاوه بر استفاده از رواناب سطح جادهها می توان از رواناب باران كه از حوضه های بالا دست جاری می شود نیز برای ذخیره آب مورد نیاز جهت نظر سازی جادهها استفاده كرد ،‌ بدین منظور لازم است عملیات فنی ویژه ای برای ایجاد سطوح آبگیر باران انجام شود كه در ذیل به برخی از آنها به اختصار اشاره می شود .
استفاده از خاكریزهای شانه و حاشیه راهها

در مناطق بیابانی و یا دشتی برای حفاظت شانه جادهها در برابر خطرات ناشی از سیلابهای ناگهانی و همچنین ذخیره سازی محدود آب باران و هدایت این آب به دهانه پلها از ایجاد خاكریزهایی در سمتی از جاده كه در معرض خطر سیلاب قرار دارد استفاده می كنند این خاكریزها كه به صورت زیگزاگ اجرا می شوند و علاوه بر انباشتن رطوبت ناشی از آب باران جمع آوری شده ، به صورت سطوح آبگیر عمل نموده و عرصه مناسبی برای استقرار گیاهان در حاشیه جادهها فراهم می نماید. شكل(5)
احداث آبروهای خاكی

معمولاً آبهای جاری ناشی از باران در نواحی بالادست راهها پس از عبور از پلها سرعت و شدت بیشتری گرفته و در سرزمینهای پایین دست رها می گردند . یكی از روشهای جلو گیری از هدر رفتن آب به این طریق احداث آبروهای خاكی می باشد . این آبروها خاكریزهای بزرگ خاكی به ارتفاع 5/. تا یك متر می باشند كه معمولاً به صورت هلالی احداث می شوند . در این روش آب پس از عبور از پل به شبكه ای از این آبروهای هلالی هدایت می شودو در آن پس از تكمیل ظرفیت نگهداری آب هر خاكریز آب به سمت خاكریز بعدی هدایت می شود ودر پشت آن جمع می شود .در شكل(6) پلان واضحی از این شبكه آبروها ترسیم شده است .

احداث شیارهای خاكی روی خطوط تراز

در این روش در دو طرف مسیر آبراهه ها كه روانابهای آنها از پلها به پایین دست آنها هدایت می شود در فاصله تقریباً 50 متری از شانه جاده شیارهایی بر روی خطوط تراز كنده می شود كه وظیفه آبگیری از آبراهه با حداكثر ظرفیت ممكن را دارند . بهتر است این شیارها به خاطر اجرای شیب كم و حجم خاكبرداری كم برروی خطوط تراز احداث شوند . برای آبگیری از این آبراهه ها لازم است از تاسیساتی مستقل با توجه به شرایط استفاده نمود كه ساده ترین این سازه ها عبارتند از موانع عرضی ، شیب شكن ها ، پشته های خاكی كوتاه و كف بندی های سنگی سیمانی و یا گابیونی . معمولاً این سازه ها را در فاصله 2 تا 4 متری از مسیر جاده ودر پایین دست شیارهای احداث شده می سازند .
احداث بندهای انحرافی و آب برگردانها

در این روش در حاشیه جادهها و بزرگراهها در مسیر آبراهه ها اقدام به احداث بندهای اصلاحی در تركیب با آب برگردانها برای انحراف از مسیر آبراهه به سوی كرت های شطرنجی می نمایند . كرت ها قطعات بزرگی هستند كه جهت ذخیره آب برای كشاورزی احداث می شوند و معمولاً‌طول خاكریز آنها 50 متر می باشد . از این روش در مناطقی كه دارای آبراهه ها و خندق ها هستند و عوارض زمین تا حدودی زیاد است ، استفاده می شوند .

احداث سیستمهای پخش سیلاب در حاشیه جاده ها

در مناطق نیمه بیابانی معمولاً‌میزان ریزش باران كم است و همین مقدار اندك باران به دلیل عریانی سطح زمین بسرعت تبدیل به سیل شده و باعث انهدام راههاو پلها و ابنیه مسیر سیلاب می شود ومزایای كمتری دارد لذا در صورت مهار وپخش سیلاب نه تنها فوائد بسیاری از این رواناب به انسان خواهد رسید بلكه از خسارات جدی هم جلوگیری می كند . سیستمهای مختلف پخش سیلاب كه استفاده می شوند عبارتند از :
ــ پخش سیلاب غلام گردشی با استفاده از ایجاد بندهای انحرافی در مسیر آبراهه ها ، خندق ها و مسیلها
ــ پخش سیلاب غرقابی از طریق احداث خاكریزها یی حداكثر به ارتفاع 50 سانتی متر با سرریزهای سنگی برروی خطوط تراز

ــ‌ پخش سیلاب با ایجاد كانال های تشتكی برروی خطوط تراز

بدیهی است برای آ گاهی از هریك از سیستمهای یاد شده لازم است به كتابهای حفاظت خاك و راه مراجعه شود .

نتیجه گیری :

مطابق آنچه گفته شد در مقابله با مشكلات پروژه های راهسازی در برخورد با كویر و بیابان هدف اصلی در مرحله اول دوری جستن از اثرات مخرب و مشكل ساز كویر است .بطوری كه دور زدن مناطق كویری و قرار نگرفتن در مسیر حركت توده های ماسه ای در دستور كار طراحان راه قرار می گیرد ولی در بسیاری از موارد ، عبور از این موانع اجتناب ناپذیر می نماید كه در این صورت توصیه های طراحی مختلف بسته به مورد ارائه گردید.

همانطور له به كرات در این مقاله اشاره شد برای در یافت اطلاعات تفصیلی و دسترسی به جداول و روابط بیشتر در هر مورد، استفاده از مراجع معرفی شده ، توصیه میگردد.
امید است شاهد انجام مطالعات و تحقیقات تئوری و كاربردی بیشتری در این زمینه و گرایش طراحان و مجریان پروژه های راهسازی به برخورد علمی تر با پروژه ها باشیم . .

عوامل موثر در انتخاب نوع آسفالت              

نوع روکش و آسفالت را می توان به سادگی با توجه به حجم ترافیک شهری در خیابان و نوع خاک انتخاب نمود اما گاهی انتخاب روکش آسفالت آنقدر پیچیده می شود که باید با توجه به تحقیقات و پژوهش های سنگین صورت گرفته و فاکتور های مهم و وزین مانند چرخه هزینه زندگی انتخاب کرد. هر گاه که در انتخاب از متدولوژی استفاده شود باید سبک انتخاب شده عینی، منطقی، علنی، قابل توضیح و مهم تر از همه این که بهترین معیار برای پرداخت کننده مالیات را در بر داشته باشد.
بسیاری از آژانس های سازنده بزرگراه های ایالات متحده امریکا درصددند تا روند روکش کردن خیابان ها را مورد بررسی و بازبینی قرار دهند تا نسب به رعایت اصول و الگوهای آسفالت کاری مطمئن شوند. در برخی از ایالات تصمیم گیری در این خصوص فقط بر عهده سازمان مرکزی است و در برخی دیگر به سازمان ها و ادارات زیر مجموعه نیز تفیذ اختیار شده است.
روکش کردن خیابان ها کاری بسیار دشوارتر از آسفالت کردن مسیر درب منزل تا پارکینگ اتومبیلتان است. اما آسفالت کردن خیابان ها با این نوع آسفالت بسیار متفاوت است چرا که آسفالت مطلوب می بایست در برابر ترافیک و عبور و مرور سنگین اتومبیل ها و بدی شرایط آب و هوایی بسیار مقاوم بوده و از نظر همواری به گونه ای باشد که بتوان بر روی آن هاکی بازی کرد.
همچنین اگر عمل آسفالت کردن خیابان ها به خوبی صورت گرفته و از آن به خوبی محافظت شود جذابیت خاصی را به خیابان ها و خانه ها ومغازه ها می بخشد. به همین جهت است که طراحان و مهندسین با استفاده از خلاقیت خود تغییرات جالبی را در رنگ و الگوی آسفالت کاری پدید آورده اند. باید از آسفالت خیابان ها طوری محافظت شود که در زمستان ها در اثر برف و یخبندان آسیبی نبیند و در تابستان هم آلودگی و کثیفی بر آن تاثیر گذار نباشد. اگر آسفالت این گونه باشد بدیعی است که مقرون به صرفه، بادوام و دائمی خواهد بود و همچنین نگهداری از آن نیزراحت تر می باشد.
تاثیرطراحی مناسب چیست؟

اگر طراحی دقیق و مناسب باشد می توان گفت که خیابان آسفالت شده تا 20 سال به همان صورت اولیه و بدون مشکل باقی می ماند.

شالوده: جاده از زمین و خاک درست شده است پس می بایست کار زیرسازی آن را با استفاده از مواد جامد شروع کرد.

*زیرسازی خیابان می بایست هموار، قرص و محکم باشد و در بستر حمل و نقل شهری واقع شود. به هیچ عنوان استفاده از تن مایه های گیاهی و حیوانی و خاک های سطحی در زیرسازی تجویز نمی گردد.
*حدود 6 تا 8 میلیمتر از سطح بالایی زیرسازی باید با سنگ ریزه های زبر و در عین حال متراکم پر شود.
*برای عریض سازی و زیرسازی دوباره خیابان باید مجددا عملیات زیرسازی با سنگ ریزه ها صورت گیرد تا زه کشی محل اجرا با اطمینان بیشتری انجام شود.

روکش کردن: آنچه می بینیم و به نظر مناسب می آید ملزوما مطلوب نیست. به عنوان مثال اگر روکش خیابان در نظر صاف و هموار می آید دلیل بر مطلوب بودن و مناسب بودن آن نیست. در واقع آنچه فاکتور اصلی در مطلوب بودن آسفالت مد نظر است تراکم و ضخامت آسفالت اجرایی است.
*راههای ورودی و اختصاصی به کمترین تراکم ضخامت یعنی چیز در حدود 50 میلیمتر آسفالت مخلوط گرم نیازمند است.

*ضخامت هر لایه آسفالت معمولا سه چهارم ضخامت آسفالت نرم و مخلوط و گرم است. پیمانکار می بایست در قراردادش میزان ضخامت و تراکم روکش را بطور دقیق ذکر کند تا ابهامات در این مورد از بین رفته و از هر گونه کارشکنی ممانعت به عمل آید.

*برای اینکه دوام آسفالت بیشتر شود بهتر است که 50 میلیمتر به زیرسازی و 40 میلیمتر به لایه های رویی و سطح خیابان اختصاص یابد.

زه کشی: هنگامیکه آب بر آسفالت ها جاری می شوند و از مسیر خانه ها روان شده و از زیر سازی آسفالت عبور می کنند، تهدید کننده است.

*روکش خیابان ها باید دارای شیب باشد_در شیب گذاری گذاشتن شیب یک چهارم اینچ در هر 5/30 معمول است.(2 سانتی متر متر برای هر یک متر عرض)

*زه کشی زیر زمینی لزومی ندارد.

*برای هر 30 متر از خیابان ارتفاع شیب می بایست 460 میلیمتر باشد.
*زهکشی باید از ساختمان ها فاصله داشته باشد و نباید اجازه داد تا آب در لبه آسفالت خیابان جمع شود.
چرا استفاده از مواد و مصالح مرغوب

*در خیابان ها که نیروی زیادی بر آن وارد نمی شود همان آسفالت HMA سنتی مناسب است. در بیشتر موارد HL-8 مخلوط برای زیرسازی (به اندازه 19 میل متر) این قبیل خیابان ها استعمال می شود. در زیرسازی جاده های خارج از شهر و پارکینگ ها می توان از HL-3 (به اندازه 5/12 میلیمتر) برای بخش های سطحی استفاده نمود. برخی عقیده دارند که استفاده از HL-3 و یا HL-3A (به اندازه 5/12 میلی متر) به روکش و آسفالت دوام بیشتری می بخشد.

*مطمئن شوید که پیمانکار پروژه آسفالت را از تولید کنندگان مجاز و معتبر تهیه کرده است تا از کیفیت پروژه کاسته نشود.

اجرای صحیح عملیات اجرایی

*زیرسازی می بایست هموار و محکم باشد. پیمانکار باید مناطقی که خاک سست و نرم دارند را با مواد متراکم و چگال جایگزین سازد این مورد نقش تعیین کننده ای دارد.
*در مناطقی که خانه های جدیدی ساخته شده اول مطمئن شوید که دیگر زمین نشست نمی کند شاید لازم باشد برای اطمینان از این امر چندین ماه منتظر بمانید.

*سنگ ریزه هایی که در شالوده به کار می رود باید طوری ریخته شود که ضخامت در همه جا یکسان باشد.
*در بخش زیرین آسفالت از گیاه کش ها استفاده کنید تا اگر احیانا آسفالت در آینده ترک برداشت در آنجا گیاه روئیده نشود و آسفالت متلاشی نگردد.

*باید آسفالت در درجه حرارت مناسب قرار گیرد. اگر حرارت داده شده بیش از حد باشد (که در این حالت دود آبی رنگی از روی آسفالت متصاعد می شود) سطح آسفالت پس از مدت کوتاهی ترک بر می دارد و آسفالت زودتر از مدت مقرر سخت و سفت می شود.( بنابر این یکی از مواردی که باید مد نظر قرار داد و نظارت صحیحی بر آن داشت کنترل درجه حرارت آسفالت میباشد)
*پیمانکار نباید در یک برجستگی بیش از 5 سانتی متر آسفالت مخلوط گرم بریزد.
*پیمانکار نباید بصورت دستی خیابان را آسفالت کند.

*استفاده از غلتک و عملیات متراکم سازی آسفالت باید از همان ابتدای کار صورت گیرد تا آسفالت در جای خود قرار گرفته و متراکم شود و تا زمانی که تمامی نقاط ناهموار پوشانده شود ادامه می یابد. 1-طراحی مناسب 2-استفاده از مصالح و مواد مرغوب 3-اجرای صحیح عملیات ساخت و زیرسازی ومهمتر از آن نظارت صحیح

تخریب و اصلاح سطوح آسفالتی                  

برای تعمیر سطوح آسفالتی ابتدا باید عیب كار را تشخیص داد، مهمترین عیوب این سطوح عبارتند از:
ـ گودالها و حفره‌ها

ـ نشست آسفالت در اثر خرابی زیرسازی

ـ تركهای آسفالت

ـ موج و شیارهای طولی و عرضیـ بیرون زدن شن از آسفالت (جدا شدن سنگدانه‌ها از آسفالت)
ـ رو زدن قیردر قسمتهای بعد به طور اختصار به شرح چگونگی به وجود آمدن این معایب و روش اصلاح آنها مبادرت می‌شود.

24-2-2-1 گودالها و حفره‌ها

این گودالها در اثر عوامل زیر به وجود می‌آیند:

الف:  كافی نبودن كوبیدگی آسفالت

ب:   وجود نقاط ضعف در زیرسازی

پ:   كافی نبودن قیر در آسفالت

این گودالها خطری برای عبور و مرور به شمار می‌روند و اگر به فوریت مرمت نشوند، توسعه پیدا كرده و به علت نفوذ آب و سرایت رطوبت به زیرسازی و یخبندان، خرابیهای بزرگتری را موجب می‌شوند، از این رو باید به محض پیدایش گودال در محوطه، آن را لكه‌گیری نمود. نحوه عمل به ترتیب زیر است: ابتدا باید مصالح معیوب داخل گود را برداشت، اطراف گودال و كف آن باید تا حدودی كه به قشر محكم و قابل قبول برسد، كنده شود، در صورتی كه زیرسازی، معیوب و مرطوب باشد، باید مصالح آن را خارج كرد و مقطع آن را به شكل منظم هندسی درآورد و دیواره حفره را قائم ساخت. مصالح جایگزین قسمتهای كنده شده از جنس قشر اساس و ضخامت هر لایه حدود 5 سانتیمتر می‌باشد كه به وسیله تخماق دستی كوبیده می‌شود. این زیرسازی را تا حدی بالا می‌آورند كه از سطح آسفالت به اندازه ضخامت آسفالت موجود و یا 5 سانتیمتر (هركدام بزرگتر باشد) پایین‌تر قرار گیرد. پس از اینكه محل تعمیر شده تمیز و خشك شد، باید كف و اطراف آن را با قشر نازكی از قیر MC2 ضخامت قشر آسفالت و حداكثر 5 میلیمتر از سطح آسفالت مجاور بلندتر باشد تا بعداً زیر چرخهای سنگین وسائط نقلیه همتراز سطح آسفالت گردد. آغشته نمود، به قسمی كه اتصال مخلوط لكه‌گیری را با كف و جدار گود تأمین نماید، در این مرحله اگر قیر اضافی به كار رود، بعداً از داخل مخلوط لكه‌گیری و كناره‌های آن به بیرون سرایت می‌كند، پس از آغشته شدن كف و جدار به ترتیب فوق، مخلوط لكه‌گیری را در داخل گودال می‌ریزند و بسته به وسعت آن به وسیله تخماق دستی، غلتك دستی و یا غلتكهای صفحه‌ای لرزان می‌كوبند. این مخلوط باید به اندازه‌ای در داخل گود ریخته شود كه پس از كوبیدن به اندازه ارتفاع سطح شود .

24-2-2-2 نشست آسفالت در اثر خرابی زیرسازی

در بعضی از نقاط كه زیرسازی یا خاكریز جاده، خوب كوبیده نشده و یا برای عبور لوله‌های آب، گاز، كابل و نظایر آن، محل مذكور كنده شده ولی در بازسازی آن دقت نشده، بعداً در زیر ترافیك به تدریج متراكم می‌گردند و در نتیجه سطح آسفالت نشست می‌كند. نشست آسفالت ممكن است بدون ترك‌خوردگی باشد، ولی از آنجا كه اختلاف سطح برای ترافیك ایجاد اشكال می‌كند، باید نسبت به مرمت آن اقدام نمود. در صورتی كه نشست آسفالت خیلی زیاد و گسترده باشد، باید قشر آسفالت را تراشید و پس از پر كردن و كوبیدن زیر آن، مجدداً قشر آسفالت را تكرار نمود، ولی اگر شكست زیاد نباشد، باید آن را با مخلوط لكه‌گیری پیش‌ساخته، به نحوی كه در مورد پر كردن گودالها گفته شد، پر نمایند.

24-2-2-3 تركهای آسفالت

مهمترین تركهای آسفالت عبارتند از:

ـ تركهای طولی و عرضی

ـ تركهای پوست سوسماری یا موزائیكی

ـ تركهای جمع‌شدگی

 روش مرمت هریك از تركها، به اختصار به شرح زیر است:

الف:  تركهای طولی و عرضی

این تركها همان طور كه از نامشان پیداست، تقریباً به موازات محور راه و یا عمود بر آن ایجاد می‌شوند، علت ایجاد این تركها جابه‌جایی زیرسازی، انقباض زیرسازی در سرمای شدید و یا تورم بعضی از مصالح به كار برده شده در خاكریز بدنه راه می‌باشد. هرگاه تركهای طولی و عرضی عریض باشند و خطر نفوذ آب و ایجاد یخبندان در فصل زمستان محتمل باشد، باید فوراً آنها را با قیر MC2 پر نمود و روی آنها را با ماسه خیلی نرم و یا خاك سنگ پوشانید و پس از اینكه قیر جذب مصالح شد، ماسه‌های زائد را جارو نمود. قبل از ریختن قیر، باید داخل تركها را از گردوخاك و مواد زائد پاك كرد، برای این منظور می‌توان از هوای فشرده و یا از برسهای مویی زبر استفاده كرد.

باید دقت نمود كه از مصرف قیر بیش از حد احتراز شود، در غیر این صورت قیرهای زائد در اطراف ترك پخش شده و پس از ریختن ماسه، سطحی ناهموار ایجاد می‌نماید.

ب:   تركهای پوسته سوسماری یا موزائیكی

این تركها به صورت چند ضلعیهای كوچكی به شكل نقش روی پوست سوسمار ایجاد می‌شوند، در اكثر موارد علت موزائیكی شدن آسفالت، عدم مقاومت كافی قشرهای زیرین و یا عدم تكافوی ضخامت آسفالت است، برای ترمیم آنها باید آسفالتهای ترك خورده را برداشته و قشرهای زیرین را كه اغلب آب در آنها نفوذ نموده است، بیرون آورد و با مصالح مرغوب زیرسازی پر كرد و خوب كوبید و پس از اجرای پریم‌كت با قیر MC2 با مخلوط لكه‌گیری پیش‌ساخته، به نحوی كه در بند 24-2-2-1 گفته شد، آن را پر كرد.

پ:   تركهای جمع‌شدگی

 این تركها روی سطح آسفالت چند ضلعیهای بزرگی را تشكیل می‌دهند كه به هم متصل هستند، علت به وجود آمدن آنها، بیشتر كمبود قیر در مخلوط آسفالت و یا شكنندگی نوع قیر مصرفی است و اصلاح این تركها مانند ردیف «ب» می‌باشد.

ت:   تركهای هلالی شكل

این تركها به علت عدم چسبندگی قشر آسفالت گرم به زیرسازی آن و یا در اثر نچسبیدن قشرهای آستر و رویه به یكدیگر، ایجاد و در نتیجه در اثر فشار افقی حاصله از حركت چرخهای وسائط نقلیه ظاهر می‌شوند، برای مرمت این قبیل تركها باید آسفالت اطراف ترك را آنقدر برداشت تا چسبندگی كافی بین آسفالت و سطح زیرین آن مشاهده شود و آنگاه گودال را برابر بند 24-2-2، آماده و با قیر MC2 پریم‌كت و سپس با مخلوط لكه‌گیری پیش‌ساخته، پر نمود و خوب كوبید.

24-2-2-4 موج و شیارهای طولی و عرضی

موج عبارتست از پستی و بلندیهایی كه به شكل سینوسی و اكثراً به صورت یكنواخت و منظم در سطح آسفالت ایجاد می‌شوند. مهمترین علل ایجاد موج وجود قیر اضافی در مخلوط آسفالت، دانه‌بندی غیرصحیح مواد سنگی، وجود مصالح گردگوشه به مقدار غیر مجاز و بالاخره خوب كوبیده نشدن آسفالت است. شیار در سطح آسفالت به علت عدم وجود قیر كافی و یا دانه‌بندی ناصحیح مواد سنگی به وجود می‌آید. طریقه اساسی مرمت قسمتهای موجدار و شیاردار، كندن آسفالت و تجدید آن با رعایت مشخصات آسفالت است.

24-2-2-5 بیرون زدن شن از آسفالت

بیرون زدن شن از آسفالت عبارتست از جدا شدن تدریجی مواد سنگی از مخلوط آسفالت كه علت آن كمبود قیر در آسفالت تهیه شده و یا حرارت زیاد در هنگام پخش آن می‌باشد. در صورتی كه بیرون زدن شن جزئی باشد و معایب دیگری در سطح آسفالت مشاهده نشود، می‌توان با پخش لایه نازكی از قیر مایع MC2 بدون پخش مواد سنگی روی آن رفع عیب نمود، این طریقه را اصطلاحاً سیل‌كت ابری می‌نامند.

24-2-2-6 رو زدن قیر

این عیب در اثر وجود قیر زائد در مخلوط آسفالت به وجود می‌آید و در هوای مرطوب و بارانی سطح راه را لغزنده می‌سازد و برای ترافیك خطرناك است، برای مرمت آن می‌توان در فصولی كه هوا گرم است با پخش سنگ شكسته و یا ماسه دانه‌بندی شده روی سطح آسفالت و كوبیدن آن به دفعات توسط غلتكهای سنگین، قیرهای زائد را جذب نمود، هرگاه مقدار قیر بیرون زده خیلی زیاد باشد و یا هوا كاملاً گرم نباشد، باید سطح آسفالت را خراشید و مقداری سنگ شكسته به آن اضافه نمود و آن را خوب كوبید.

روکش آسفالت خیابان ها                

عوامل موثر در انتخاب نوع آسفالت چیست؟

نوع روکش و آسفالت را می توان به سادگی با توجه به حجم ترافیک شهری در خیابان و نوع خاک انتخاب نمود اما گاهی انتخاب روکش آسفالت آنقدر پیچیده می شود که باید با توجه به تحقیقات وپژوهش های سنگین صورت گرفته و فاکتور های مهم و وزین مانند چرخه هزینه زندگی انتخاب کرد. هر گاه که در انتخاب از متدولوژی استفاده شود باید سبک انتخاب شده عینی، منطقی، علنی، قابل توضیح و مهم تر از همه این که بهترین معیار برای پرداخت کننده مالیات را در بر داشته باشد.

بسیاری از آژانس های سازنده بزرگراه های ایالات متحده امریکا درصددند تا روند روکش کردن خیابان ها را مورد بررسی و بازبینی قرار دهند تا نسب به رعایت اصول و الگوهای آسفالت کاری مطمئن شوند. در برخی از ایالات تصمیم گیری در این خصوص فقط بر عهده سازمان مرکزی است و در برخی دیگر به سازمان ها و ادارات زیر مجموعه نیز تفیذ اختیار شده است.

روکش کردن خیابان ها کاری بسیار دشوارتر از آسفالت کردن مسیر درب منزل تا پارکینگ اتومبیلتان است. اما آسفالت کردن خیابان ها با این نوع آسفالت بسیار متفاوت است چرا که آسفالت مطلوب می بایست در برابر ترافیک و عبور و مرور سنگین اتومبیل ها و بدی شرایط آب و هوایی بسیار مقاوم بوده و از نظر همواری به گونه ای باشد که بتوان بر روی آن هاکی بازی کرد.

همچنین اگر عمل آسفالت کردن خیابان ها به خوبی صورت گرفته و از آن به خوبی محافظت شود جذابیت خاصی را به خیابان ها و خانه ها ومغازه ها می بخشد. به همین جهت است که طراحان و مهندسین با استفاده از خلاقیت خود تغییرات جالبی را در رنگ و الگوی آسفالت کاری پدید آورده اند. باید از آسفالت خیابان ها طوری محافظت شود که در زمستان ها در اثر برف و یخبندان آسیبی نبیند و در تابستان هم آلودگی و کثیفی بر آن تاثیر گذار نباشد. اگر آسفالت این گونه باشد بدیعی است که مقرون به صرفه، بادوام و دائمی خواهد بود و همچنین نگهداری از آن نیزراحت تر می باشد.

برای تحقق این امر سه فاکتور اساسی وجود دارد که عبارتند از:

1)طراحی مناسب

2)استفاده از مصالح و مواد مرغوب

3)اجرای صحیح عملیات ساخت و زیرسازی ومهمتر از آن نظارت صحیح

تاثیر طراحی مناسب چیست؟

اگر طراحی دقیق و مناسب باشد می توان گفت که خیابان آسفالت شده تا 20 سال به همان صورت اولیه و بدون مشکل باقی می ماند.

شالوده: جاده از زمین و خاک درست شده است پس می بایست کار زیرسازی آن را با استفاده از مواد جامد شروع کرد.

*زیرسازی خیابان می بایست هموار، قرص و محکم باشد و در بستر حمل و نقل شهری واقع شود. به هیچ عنوان استفاده از تن مایه های گیاهی و حیوانی و خاک های سطحی در زیرسازی تجویز نمی گردد.

*حدود 6 تا 8 میلیمتر از سطح بالایی زیرسازی باید با سنگ ریزه های زبر و در عین حال متراکم پر شود.

*برای عریض سازی و زیرسازی دوباره خیابان باید مجددا عملیات زیرسازی با سنگ ریزه ها صورت گیرد تا زه کشی محل اجرا با اطمینان بیشتری انجام شود.

روکش کردن: آنچه می بینیم و به نظر مناسب می آید ملزوما مطلوب نیست. به عنوان مثال اگر روکش خیابان در نظر صاف و هموار می آید دلیل بر مطلوب بودن و مناسب بودن آن نیست. در واقع آنچه فاکتور اصلی در مطلوب بودن آسفالت مد نظر است تراکم و ضخامت آسفالت اجراییاست.

*راههای ورودی و اختصاصی به کمترین تراکم ضخامت یعنی چیز در حدود 50 میلیمتر آسفالت مخلوط گرم نیازمند است.

*ضخامت هر لایه آسفالت معمولا سه چهارم ضخامت آسفالت نرم و مخلوط و گرم است. پیمانکار می بایست در قراردادش میزان ضخامت و تراکم روکش را بطور دقیق ذکر کند تا ابهامات در این مورد از بین رفته و از هر گونه کارشکنی ممانعت به عمل آید.

*برای اینکه دوام آسفالت بیشتر شود بهتر است که 50 میلیمتر به زیرسازی و 40 میلیمتر به لایه های رویی و سطح خیابان اختصاص یابد.

زه کشی: هنگامیکه آب بر آسفالت ها جاری می شوند و از مسیر خانه ها روان شده و از زیر سازی آسفالت عبور می کنند، تهدید کننده است.

*روکش خیابان ها باید دارای شیب باشد_در شیب گذاری گذاشتن شیب یک چهارم اینچ در هر 5/30 معمول است.(2 سانتی متر متر برای هر یک متر عرض(

*زه کشی زیر زمینی لزومی ندارد.

*برای هر 30 متر از خیابان ارتفاع شیب می بایست 460 میلیمتر باشد.

*زهکشی باید از ساختمان ها فاصله داشته باشد و نباید اجازه داد تا آب در لبه آسفالت خیابان جمع شود.

چرا استفاده از مواد و مصالح مرغوب

*در خیابان ها که نیروی زیادی بر آن وارد نمی شود همان آسفالت HMA سنتی مناسب است. در بیشتر موارد HL-8 مخلوط برای زیرسازی (به اندازه 19 میل متر) این قبیل خیابان ها استعمال می شود. در زیرسازی جاده های خارج از شهر و پارکینگ ها می توان از HL-3 (به اندازه 5/12 میلیمتر) برای بخش های سطحی استفاده نمود. برخی عقیده دارند که استفاده از HL-3 و یابه اندازه 5/12 میلی متر) به روکش و آسفالت دوام بیشتری می بخشد. HL-3A (

*مطمئن شوید که پیمانکار پروژه آسفالت را از تولید کنندگان مجاز و معتبر تهیه کرده است تا از کیفیت پروژه کاسته نشود.

اجرای صحیح عملیات اجرایی

*زیرسازی می بایست هموار و محکم باشد. پیمانکار باید مناطقی که خاک سست و نرم دارند را با مواد متراکم و چگال جایگزین سازد این مورد نقش تعیین کننده ای دارد.

*در مناطقی که خانه های جدیدی ساخته شده اول مطمئن شوید که دیگر زمین نشست نمی کند شاید لازم باشد برای اطمینان از این امر چندین ماه منتظر بمانید.

*سنگ ریزه هایی که در شالوده به کار می رود باید طوری ریخته شود که ضخامت در همه جا یکسان باشد.

*در بخش زیرین آسفالت از گیاه کش ها استفاده کنید تا اگر احیانا آسفالت در آینده ترک برداشت در آنجا گیاه روئیده نشود و آسفالت متلاشی نگردد.

*باید آسفالت در درجه حرارت مناسب قرار گیرد. اگر حرارت داده شده بیش از حد باشد (که در این حالت دود آبی رنگی از روی آسفالت متصاعد می شود) سطح آسفالت پس از مدت کوتاهی ترک بر می دارد و آسفالت زودتر از مدت مقرر سخت و سفت می شود.( بنابر این یکی از مواردی که باید مد نظر قرار داد و نظارت صحیحی بر آن داشت کنترل درجه حرارت آسفالت میباشد)

*پیمانکار نباید در یک برجستگی بیش از 5 سانتی متر آسفالت مخلوط گرم بریزد.

*پیمانکار نباید بصورت دستی خیابان را آسفالت کند.

*استفاده از غلتک و عملیات متراکم سازی آسفالت باید از همان ابتدای کار صورت گیرد تا آسفالت در جای خود قرار گرفته و متراکم شود و تا زمانی که تمامی نقاط ناهموار پوشانده شودادامه می یابد.

نظارت و نحوه ی اجرای ساختمان بتنی(در تب جدید مرورگر باز می شود )

روسازی مرکب               

روسازی مرکب (Composite Pavement) به روسازی‌ای اطلاق می‌شود که شامل دو نوع روسازی، یعنی روسازی آسفالتی (Asphalt Concrete Pavement) به عنوان لایه انعطاف‌پذیر و روسازی بتنی (Portland Cement Concrete Pavement) به عنوان لایه صلب باشد.

در برخی موارد از یک لایه میانی جدا کننده بین لایه‌های آسفالتی و بتنی استفاده می‌گردد. استفاده از مصالح بتنی به عنوان لایه زیرین و در نقش لایه اساس، و مصالح آسفالتی به عنوان لایه رویه، ترکیب متداولی است که ویژگی‌هایی همچون مقاومت و سطح هموار را ارائه کرده و بهره‌برداری از یک روسازی ایده‌آل را ممکن می‌سازد. استفاده از مصالح بتنی در نقش لایه رویه و مصالح آسفالتی در نقش لایه اساس گزینه‌ای است که در صورت خرابی کامل لایه آسفالتی مقرون به صرفه خواهد بود. با توجه به هزینه اولیه بالای اجرای این نوع از روسازی‌ها، ساخت آنها به طور محدود صورت گرفته و بیشتر برای رفع معایب روسازی‌های بتنی موجود و به منظور ارتقای کیفیت سطح راه و تأمین سرویس، به صورت روکش آسفالتی بر روی روسازی‌های بتنی موجود به کار می‌روند. روسازی‌های مرکب (لایه انعطاف پذیر بر روی لایه صلب) معمولاً در روسازی‌های قدیمی دیده می‌شود. در این موارد باید روکشی مانند آسفالت گرم، روکش با دانه‌بندی باز، یا آسفالت پلیمری بر روی روسازی‌های بتنی درزدار (Jointed Plane Concrete Pavement- JPCP) یا روسازی‌های بتنی مسلح پیوسته (Continuously Reinforced Concrete Pavement- CRCP) اجرا شود.

 دلایل اجرای روسازی مرکب

از آنجا که تاریخچه روسازی‌های مرکب به سال‌‌های اخیر باز می‌گردد، فقط برخی کشورها مزایای چنین طرحی را تجربه کرده‌اند. در حال حاضر، استفاده از روسازی‌های مرکب به جاده‌های با ترافیک سنگین مانند بزرگراه‌ها و شریان‌های اصلی متمرکز شده است. عموماً انتخاب روسازی مرکب تحت تأثیر یکی از عوامل زیر می‌باشد:

1- به علت ترکیب یک لایه بتنی با یک لایه آسفالتی، ظرفیت باربری زیاد و مقاومت در برابر تغییر شکل در اثر عبور زیاد وسایل نقلیه را در کنار بهبود مشخصات سطح و آسان شدن تعمیر و نگهداری روسازی خواهیم داشت؛

2- کم شدن صدای چرخ وسیله نقلیه در حرکت روی جاده با بهره‌گیری از ویژگی‌های آسفالت متخلخل،

3- اجتناب از تعمیر و نگهداری درز آب‌بند در روسازی‌های بتنی یا به حداقل رساندن آن،

4- کاهش نفوذ آب و در نتیجه بهتر شدن رفتار بلند مدت سازه روسازی،

5- تعمیر یا ارتقای کیفیت سطح رو به زوال روسازی بتنی،

6- کاهش هزینه‌های اضافی در طول طرح برای مسئولان نگهداری راه و استفاده‌کنندگان.

گاهی اوقات نیز برای مطابقت دادن لایه موجود با لایه جدید مثلاً هنگام تعریض، افزایش تعداد خطوط در مجاورت یک روسازی انعطاف پذیر، یا اجرای یک لایه روکش انعطاف پذیر بر روی لایه صلبی که هنوز از نظر سازه‌ای سالم است، می‌توان از روسازی مرکب استفاده کرد.

 مقاطع روسازی

در صورت استفاده از روکش آسفالتی بر روی روسازی بتنی موجود، بخش عمده باربری از طریق لایه بتنی انجام می‌شود. از این رو می‌توان برای طراحی لایه بتنی از تئوری صفحات استفاده کرد. اگر بتوان فرض نمود که چسبندگی لایه آسفالتی به لایه بتنی به طور کامل صورت گرفته است، می‌توان با در نظر گرفتن مقطع معادل از تئوری صفحات به منظور تعیین تنش خمشی دال بتنی بهره جست. در صورتی که محل بار چرخ در نزدیکی لبه یا درز (Joint) لایه بتنی در نظر گرفته شود، روش تئوری صفحات به تنهایی جوابگو است و اگر بار چرخ در وسط و به دور از لبه‌ها یا درزها وارد شود، می توان از تئوری لایه‌ها و یا صفحات برای استفاده نمود. روسازی بتنی می‌تواند به صورت بتن غیر مسلح درزدار، بتن مسلح درزدار و یا بتن مسلح پیوسته باشد.

علاوه بر انواع فوق، روسازی‌های مرکب می‌توانند شامل روسازی‌های آسفالتی با اساس تثبیت شده یا تثبیت نشده نیز باشند. برای روسازی‌های آسفالتی با اساس تثبیت نشده، تنش و کرنش بحرانی به صورت کششی است و در زیر لایه آسفالتی قرار دارد؛ در حالی که در روسازی‌های آسفالتی با اساس تثبیت شده موقعیت تنش بحرانی در زیر لایه اساس در نظر گرفته می‌شود.

نحوه طراحی روسازی مرکب با توجه به ترکیب لایه‌ها و نوع مقطع متفاوت خواهد بود. معمولاً لایه آسفالتی مستقیماً بر روی اساس بتنی اجرا نمی‌شود. یکی از معایب اجرای روکش به این روش، انتشار ترک‌های انعکاسی در لایه آسفالتی است که علت آن وجود درز و ترک در اساس بتنی است. شکل (1) دو مقطع متفاوت که در بیشتر کشورها به عنوان مقطع متداول اجرا می‌گردد را نشان می‌دهد. در صورتی که مانند مقطع (الف) از یک لایه آسفالتی با دانه‌بندی باز مابین لایه آسفالتی و بتنی استفاده گردد، می‌توان ترک‌های انعکاسی را کاهش داد. مقطع (ب) روش متداول دیگری را نشان می‌دهد که در آن برای جلوگیری از انعکاس ترک‌ها از یک لایه ضخیم مصالح دانه‌بندی شده میان دو لایه آسفالتی و بتنی استفاده شده است. در صورت اجرای این روش می‌توان لایه رویه را در دو بخش آسفالت سطحی به ضخامت 40 میلی‌متر و لایه بیندر به ضخامت 50 میلی‌متر اجرا نمود.

وظیفه رویه انعطاف پذیر، عمل کردن به عنوان روکش حرارتی و رطوبتی برای کاهش گرادیان حرارتی و رطوبتی در لایه صلب است تا از این طریق تغییر شکل‌های دال بتنی (curling and warping) کاهش یابد. به علاوه لایه انعطاف پذیر از ساییده شدن لایه صلب در اثر تماس با چرخ خودروها جلوگیری می‌کند.

 روسازی صلب بر روی لایه انعطاف پذیر

از آنجا که حداقل ضخامت مورد نیاز برای لایه صلب 7/0 فوت است، تمامی روسازی‌های دارای سطح صلب بر اساس ضوابط و روش‌های مربوط به روسازی‌های صلب طراحی می‌شوند. 

 معایب روسازی‌های مرکب

دلیل اینکه از روسازی‌های مرکب کمتر استفاده می‌شود این است که این روسازی‌ها، ترکیبی از معایب روسازی‌های صلب (هزینه اولیه بالاتر) و روسازی‌های انعطاف پذیر (نیاز به نگهداری بیشتر) را دارا هستند.

گاهی از لایه‌های انعطاف پذیر نازک (روکش‌ها) برای بهبود اصطکاک و کیفیت تردد لایه صلب استفاده می‌شود. از آنجا که اصطکاک و کیفیت تردد با خراشاندن سطح لایه صلب موجود نیز امکان پذیر است، باید مطالعات اقتصادی انجام گیرد تا مشخص شود که کدام روش کم هزینه‌تر است.

 خواص روسازی‌های مرکب

خواص روسازی‌های صلب و انعطاف پذیر باید برای روسازی‌های مرکب نیز در نظر گرفته شود. در انتخاب مصالح برای لایه انعطاف پذیر باید دقت شود تا از انتشار ترک‌های انعکاسی لایه صلب جلوگیری کرده، همچنین اجرای لایه انعطاف پذیر که معمولاً نازک می‌باشد نیز تسهیل شود.

 فاکتورهای عملکردی

لایه‌های انعطاف پذیری که بر روی لایه‌های صلب اجرا می‌شوند باید به نحوی طراحی و از مصالحی ساخته شوند که الزامات زیر را برآورده کنند:

1- ترک‌های انعکاسی: درزها و ترک‌های لایه صلب زیرین نباید در طی زمان بهره‌برداری بر روی لایه انعطاف پذیر اثر بگذارند.

2- همواری: لایه انعطاف پذیر باید طوری طراحی شود که دارای IRI اولیه برابر 63 اینچ در مایل بوده ودر طول زمان بهره‌برداری تا حداکثر IRI برابر با 170 اینچ در مایل نگه‌داشته شود.

3- چسبندگی: اصلی‌ترین عامل در عملکرد و طول عمر لایه انعطاف پذیر، وضعیت چسبندگی بین لایه انعطاف پذیر و لایه صلب است. در حالت چسبندگی خوب بین لایه انعطاف پذیر و لایه صلب، ضخامت لایه انعطاف پذیر نقش مهمی در طول عمر آن ایفا نمی‌کند. از این رو، در کارهای عملی اگر از نظر سازه‌ای به لایه انعطاف پذیر نیاز نباشد، حداقل ضخامت مورد نیاز برای لایه انعطاف پذیر بر اساس مشخصات مصالح از قبیل ساختمان و دانه‌بندی سنگدانه‌ها، نوع بیندر و … تعیین خواهد شد.

تأثير فناوري نانو بر آسفالت

مقدمه
در سال 1870 يک شيميدان بلژيکي با نام دسمت(desmedt) اولين سنگفرش آسفالت واقعي را، که مخلوطي از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نيويورک ايجاد نمود. طراحي دسمدت در بزرگراهي در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداري قرار گرفت. سپس دسمدت خيابان پنسيلوانيا در واشينگتن را آسفالت کرد که سطح اين پرژه 45149 متر مربع بود.يکي از نمايندگان محلي کنگره به دسمدت گفت: ”اين کار هرگز عموميت نخواهد يافت.“ با اين حال، بر اساس تقاضاي رو به‌رشد بازار، پيش‌بيني مي‌‌شود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قير معدني به 107 ميليون تن برسد. در اين ميان آسفالت معلق بيشترين رشد را دارد. همچنين به عنوان نشانه‌اي از رشد اين محصولات در آينده، چندي است كه کار بر روي آسفالتي که در موقع خرابي خودش را تعمير کند، آغاز شده است. به کارگيري فناوري نانو در ساخت زيربناهاي مربوط به حمل ونقل، تقريباً معادل با تلاش بشر براي فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است. در سال 2005 ايده ساخت آسفالتي براي بزرگراه‌ها که بتوانند خودشان را تعمير کنند براي بسياري دور از ذهن به نظر مي‌رسيد.

در سال 2005 ايده ساخت آسفالتي براي بزرگراه‌ها که بتوانند خودشان را تعمير کنند براي بسياري دور از ذهن به نظر مي‌رسيد. بنابراين صنعت آسفالت-قير به يک تحول نياز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوري نانو را ديده و مزاياي آن را درک نمايند.

دکتر ليوينگستون، فيزيکدان برنامه تحقيقات زيربنايي پيشرفته در اداره کل بزرگراه‌هاي فدرال (fhwa)، مي‌گويد: ”آسفالت و سيمان هر دو جزء نانومواد مي‌باشند. تاکنون ما نتوانسته‌ايم بفهميم که در اين سطح چه اتفاقي مي‌افتد، اما اين اثرات بر عملکرد مواد تاثير مي‌گذارند.“
بنا بر گفته ليوينگستون، يک ماده پليمري ساختاري که مي‌تواند به طور خود به خودي ترک‌ها را اصلاح نمايد، قبلاً توليد شده است. اين پيشرفت قابل ملاحظه با استفاده از يک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و يک آغازکننده شيميايي کاتاليستي درون يک بستر اپوکسي ايجاد شده است.
يک ترک در حال ايجاد موجب گسستن ميکروکپسول‌هاي موجود شده، در نتيجه عامل اصلاح‌کننده با استفاده از خاصيت مويينگي درون ترک رها مي‌شود. با تماس عامل اصلاح‌کننده با کاتاليزور موجود، اين عامل شروع به پليمريزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم مي‌چسباند.
اين روش مي‌تواند منجر به توليد آسفالتي شود که ترک‌هاي خود را اصلاح مي‌کند. ليوينگستون مي‌گويد: ”هيچ‌کس نمي‌تواند براي رشد اين فناوري زماني را پيش‌بيني کند، اما پيشرفت واقعي در حال انجام است و قابليت‌هاي موجود بسيار هيجان‌آور مي‌باشند.“

با اين حال، براي استفاده‌کنندگان فعلي آسفالت، تصور نبود دست‌انداز، يا نبود تأخير به خاطر تعميرات آسفالت، بسيار دور از دسترس بوده و نگراني‌هاي جدي آنها را برطرف نمي‌سازد.
محيط زيست عامل اصلي تأثيرگذار در فرايند تصميم‌گيري براي پروژه‌هاي بزرگراه در بسياري از کشورها است. مزاياي يک آسفالت متفاوت براي جاده‌ها از ديدگاه زيست‌محيطي و مصرف انرژي، تنها يک بخش
مهم از فرآيند تصميم‌گيري است. ديدگاه‌هاي زيست‌محيطي موجب تسريع پيشرفت‌هاي فني و اجتماعي مي‌شوند. نيازهاي چندگانه حفاظت از محيط زيست شامل: محدود نمودن انتشار گازهاي گلخانه‌اي، مصرف کمتر انرژي، کاهش سر و صداي ترافيک و اطمينان از سلامتي و راحتي در رانندگي، اهدافي هستند که به دليل ايجاد مسئوليت مشترک، مهم‌تر از تمام پيشرفت‌هاي علمي مي‌باشند.
يکي از اين اهداف بستن چرخه مواد يا استفاده صد در صدي از مواد قابل بازيافت در ساخت جاده است. صنعت در اين زمينه تجربه زيادي در مورد استفاده از محصولات فرعي در آسفالت به دست آورده است.
مثال‌هايي از مواد زايدي که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، عبارتند از: تفاله کوره شيشه‌دمي، خاکستر حاصل از سوزاندن زباله‌هاي شهري، خاکستر موجود در مراکز توليد برق به وسيله زغال، آجر‌هاي خرد شده، پلاستيک حاصل از سيم‌هاي برق قديمي و لاستيک حاصل از تايرهاي کهنه.
با اين حال، استفاده موفقيت‌آميز از اين محصولات وابسته به تحقيقات کامل در زمينه منابع و ويژگي‌هاي آنها بوده و معمولاً در سطح پاييني قابل انجام است. در اين حالت امکان بررسي پيوسته عملکرد آسفالت نيز وجود دارد که خود موضوعي مورد بحث است.

با اين حال، مطابق گفته‌هاي مارك بلشه، مدير آسفالت لاستيک در پروژه آسفالت‌سازي آرام آريزونا، حمايت عمومي – نه تحقيقات علمي- کليد توسعه صنعت توليد آسفالت با استفاده از محصولات فرعي است.
پرژه آريزونا ارزشي معادل 34 ميليون دلار داشته و در همين سال به پايان خواهد رسيد. اين پروژه تقريباً 70 درصد (185 کيلومتر)آزادراه ناحيه فونيكس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولاني صداي ناشي از اصطکاک را در جاده کاهش دهد.

آسفالتِ داراي لاستيک تنها درصد بسيار کم و تقريباً بي‌اهميتي از درآمد صنعت ساختماني را به خود اختصاص مي‌دهد، اما بلشه مي‌گويد که با افزايش رغبت عمومي اين درصد افزايش خواهد يافت.
به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقيقات آسفالت لاستيک (jarrg)، که شامل مجموعه‌اي از توليد‌کنندگان تاير و شرکت‌هاي آسفالت‌سازي مي‌باشد، يک اتصال‌دهنده آسفالت بسيار ويسکوز را توسعه داده‌اند که از انبساط و پخش تايرهاي کهنه‌اي که به صورت بسيار ريز ساييده شده‌اند، توليد مي‌شود. اين اتصال دهنده
در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته مي‌شود.اين ماده مي‌تواند به عنوان يک ماده الاستيک مابين مواد متراکم ديگر عمل نموده و از اين طريق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام jarrg اقبال عمومي به اين محصول بسيار خوب است.

برق و نیروگاه ها ,ترانسفورماتور و پست هاي برق(در تب جدید مرورگر باز می شود )

بلشه مي‌گويد: ”افرادي که در صنعت آسفالت لاستيک درگير بوده‌اند، همواره سعي کرده‌اند که آن را به دليل ويژگي‌هاي مهندسي بسيار عالي‌اش به فروش برسانند. امّا بيش از هر چيز اين محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت اين قضيه، استقبال عمومي قرار دارد.“
وزارت حمل و نقل آريزونا (adot) سه سال پيش يک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استيشن در ناحيه آريزونا به کار برد. بلشه مي‌گويد كه به محض اتمام آسفالت اين بزرگراه، adot و مسئولين محلي سيل عظيمي از تلفن‌ها و ايميل‌ها را دريافت نمودند که از اشتياق مردم نسبت به اين جاده کم‌صداتر حکايت داشت.
البته همه چيز آسفالت لاستيک کامل نيست. اين مخلوط باعث ايجاد بخار و بو در فرآيند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازيافت بودن آن بحث وجود دارد. اين آسفالت نسبت به آسفالت‌هاي معمول بسيار گران‌تر بوده و آسفالت‌کاراني که تا به حال با اين ماده چسبناک کار نکرده‌اند، ممکن است در کار کردن با آن، که بايد در يک بازه دمايي معين انجام شود، دچار مشکل باشند.
ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومي درست باشد، اما روي ديگر سکه اين است که خواست استفاده‌کنندگان از جاده کم‌صدا‌تر و در عين حال داراي اثرات زيست‌محيطي کمتر، افزايش يافته است. اين امر باعث تمرکز بيشتر تحقيقات بر روي مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.

افزايش عمومي در ميزان حمل و نقل، بار بيشتر بر روي محور، و فشار بيشتر تاير بر روي جاده، تقاضا براي آسفالت‌هاي قوي‌تر وبادوام‌تر را افزايش مي‌دهد. حمل و نقل بيشتر به اين مفهوم نيز مي‌باشد که ايجاد مشکل در حمل و نقل براي تعميرات جاده‌اي مطلوب نيست و اين امر موجب ايجاد تقاضاي بيشتر براي تحقيق و توسعه مؤثر مي‌گردد.

مصالح خرده سنگی در راه سازی    

آشنایی

زمین طبیعی بستر راه هرقدر که محکم باشد باز هم در مقابل تاثیر عوامل جوی ، بخصوص هجوم آب و تغییرات دما و همچنین نیروهای وارده از چرخ خودروها ، مقاومت نمی‌کند و دیروز یا زود خراب می‌شوند. از اینرو است که معمولا به روی بستر طبیعی راه ، استخوان بندی چند لایه و معمولا مقاوم و با دوامی ساخته می‌شود، به نحوی که بتواند در مقابل تاثیر عوامل جوی و فشار حاصله از وسایل نقلیه مقاومت نماید. آنچه را که امروزه به نام راهسازی مدرن می‌شناسیم تکمیل یافته روشی است که در قرن 19 توسط فردی به نام مک آدام (M cAdam) ارائه گردید.

این شخص راه را از چند لایه خرده سنگی ، متشکل از ذرات دارای قطر کمتر از 68 میلیمتر (ریزتر از قلوه سنگ و لاشه سنگ) می‌ساخت و روی آن را با لایه نازکی از مصالحی که می‌توانستند ذرات سنگی را به هم پیوند دهند، می‌پوشانید. به نظر می‌رسد که مک آدام در ابتدا از سنگهای شکسته ریز به عنوان مصالح پیوند دهنده سود می‌جسته و بعدها به جای آن لایه‌ای از آسفالت یا بتن را بکار گرفته است. این نوع جاده سازی امروزه به نام ماکادامی کرون نامیده می‌شود. مجموعه مورد بحث قادر است بار حاصل از ترافیک را به نحوی به روی خاک پخش نماید که راه بر اثر مرور زمان تغییر شکل نیابد.

قسمتهای مختلف یک راه

امروزه اغلب راهها از دو قسمت زیرسازی و روسازی درست شده است. بخش زیرسازی راه که به روی بستر راه قرار دارد. متشکل از دو لایه «زیراساس» در زیر و «اساس راه» در روی آن است. روسازی راه نیز از دو لایه آستر و رویه ساخته شده است. هر یک از 4 لایه فوق عملکرد خاصی را در راه به عهده دارند. از اینرو هر یک از آنها از نقطه نظر کمیت و کیفیت مصالح دانه‌ای و لزوم یا عدم لزوم مواد پیوند دهنده از مشخصات خاصی برخور دارند. جسم یا بدنه راه عمدتا از شن و ماسه ساخته می‌شود. البته در برخی از لایه‌های راه ، خرده سنگها به توسط یک ماده چسباننده (قیر یا سیمان) به هم متصل می‌شوند.

انجام پروژه های عمران در فریلنس پروژه

ویژگیهای عمومی مصالح خرده سنگی مورد نیاز در راهسازی

شکل و اندازه ذرات

اندازه بهینه ذرات تا حدی با توجه به مورد مصرف آنها و نوع مواد پیوند دهنده تفاوت می‌کند. با این حال حداکثر اندازه دانه برای لایه‌های زیرسازی (زیراساس و اساس راه) 38 میلیمتر و برای لایه‌های روسازی 25 یا 19 میلیمتر است. حد پایینی اندازه دانه‌ها 0.074 میلیمتر در نظر گرفته می‌شود. دانه بندی مناسب مصالح با توجه به عوامل متعددی چون نوع روسازی ، ضخامت لایه و اندازه درشت ترین دانه مصالح تعیین می‌شود.

برای یک دانه بندی ثابت ، افزایش گوشه داری و ناهمواری سطح ذرات درشت تر ، کاهش تراکم را به دنبال دارد. از اینرو ، گردشدگی و همواری سطح ذرات و دانه بندی خوب آنها مهمترین ویژگیهای لایه‌های زیرسازی راه که معمولا توسط ماده دیگری به هم متصل نمی‌شوند، است. زیرا در این لایه‌ها مقاومت و استحکام منحصرا بر اثر تراکم توده خرده سنگی حاصل می‌شود، ناهمواری و زبری سطح دانه‌ها و گوشه داری آنها استحکام پیوند بین ذرات سنگ و ماده پیوند دهنده (قیر) را افزایش می‌دهد. درصد مواد ریزدانه و قابلیت خمیرسانی آنها از دیگر مواردی است که باید مورد توجه قرار گیرد.

مقدار رطوبت

در صورتی که مصالح خرده سنگی بتوانند مقدار زیادی آب را به خود جذب کنند تر و خشک شدن (یخ زدن و ذوب( مداوم آنها در فصول مختلف باعث انبساط و انقباض پی در پی و نهایتا خرد و متلاشی شدن راه می‌گردد. علاوه بر آن ، برخی از سنگها پس از گرفتن آب فراوان به صورت خمیری در آمده و بر اثر کمترین بار وارده از جای خود حرکت می‌کنند.

قدرت پیوند با قیر

مصالحی که در روسازی راه بکار می‌روند باید قادر باشند پیوند محکمی با قیر ایجاد نمایند. به نحوی که بر اثر رفت و آمد وسایل نقلیه یا تاثیر عوامل جوی از قیر جدا نگردند. قیر به برخی از سنگها چسبیده و به برخی دیگر نمی‌چسبد. سطح ناصاف (ناهموار و خشن) ذرات و شکل زاویه‌دار آنها پیوند با قیر را بهتر می‌کند. اینگونه ناهمواریهای مناسب در سنگهای درشت دانه (به علت سختی متفاوت ذرات تشکیل دهنده سنگ) دیده می‌شود.

مقاومت در برابر ضربه

وسیله نقلیه در حال حرکت تنش ، ضربه و لرزش قابل ملاحظه‌ای را بر سطح راه وارد می‌کند که مقدار آن حدود 25 درصد بیش از وزن همان وسیله نقلیه ، در حال سکون است. به منظور آگاهی از مقاومت مصالح در مقابل ضربه آزمون مقاومت در برابر ضربه انجام می‌شود. این مقدار برای مصالح مرغوب از 20 درصد کمتر است ( استاندارد (.B.S

مقاومت در برابر صیقل یافتن

حتما توجه کرده‌اید که جلای سطح راهها ، مخصوصا در باران ، با یکدیگر متفاوت است. در نقاطی که سطح راه صیقل یافته است جاده حالتی شبیه به آینه سیاه به خود می‌گیرد. در این نقاط بین لاستیک اتومبیل و راه اتصال خوبی برقرار نمی‌شود و در نتیجه وسیله نقلیه بر اثر کوچکترین غفلت لغزیده و سر می‌خورد. این پدیده مخصوصا در نقاطی که سرعت یا جهت حرکت وسایل نقلیه تغییر می‌کند، مانند پیچها و چهار راهها ، بیشتر دیده می‌شود. در این نقاط سایش و برخورد لاستیک اتومبیل با جاده به حداکثر خود می‌رسد. مقاومت یک سنگ یا مجموعه‌ای از ذرات سنگی در مقابل صیقل یافتن را می‌توان در آزمایشگاه تعیین کرد.

مقاومت در برابر سایش

سنگهایی که زود ساییده می‌شوند، در صورتی که در راه مصرف شوند، عمر کوتاهی دارند. این ویژگی را نیز به سادگی می‌توان در آزمایشگاه به توسط ماشین لوس آنجلس تعیین نمود. مقادیر افت وزنی کمتر از 10 درصد برای راههایی که عمر طولانی برای آنها در نظر گرفته می‌شود بسیار مناسب است.

نقش مصالح خرده سنگی در لایه‌های مختلف یک راه

زیراساس

این لایه بخش زیرین راه را می‌سازد و به صورت پی محکمی به روی بستر راه ساخته می‌شود. یکی از مهمترین عملکردهای این لایه زهکشی راه است. از اینرو مصالح بکار گرفته شده در این بخش می‌باید به نحوی انتخاب شوند که آب به آسانی بتواند از میان آنها عبور کند. در غیر این صورت ممکن است بر اثر فشار آب منفذی متورم یا ترک در راه ایجاد شود.

در اقلیمهای سرد و معتدل ، فضای بین منفذی باید آن اندازه بزرگ باشد که از حرکت قائم آب بر طبق نیروی موئینه جلوگیری به عمل آورد. در غیر این صورت آبهایی که بدین نحو بالا می‌آیند در زمستان یخ زده و به راه آسیب می‌رسانند. مصالح زیراساس معمولا مخلوطی از شن و ماسه طبیعی ، سنگ شکسته و مانند اینها است. دانه بندی مصالح بکار گرفته شده در این قشر باید پیوسته باشد.

اساس راه

لایه اساس راه معمولا به روی لایه زیراساس یا بستر آماده راه ساخته می‌شود. نظر به اینکه این لایه دریافت کننده توزیع کننده اصلی بار راه است، باید از مقاومت خوبی برخوردار باشد. مصالح این لایه ممکن است متصل باشند یا توسط یک ماده پیوند دهنده (معمولا قیر) به هم بچسبند. برای ساختمان این لایه معمولا از مخلوطی از شن و ماسه طبیعی و سنگ شکسته استفاده می‌شود. علاوه بر آن دانه بندی مصالح باید پیوسته بوده و ذرات از مقاومت و دوام کافی برخوردار باشند.

سنگ دانه(دانه های سنگی ) در بتن(در تب جدید مرورگر باز می شود )

روسازی

یکی از عمده ترین عملکردهای این قشر ، توزیع و هدایت بار ناشی از ترافیک به لایه زیرین (اساس راه) است و به علاوه این قشر سطح مناسبی برای قرار گرفتن قشر پوشش سطحی (رویه) ایجاد می‌کند. پوشش سطحی (روبه راه) همان لایه‌ای است که خودروها از روی آن گذرند. رویه راه در واقع دریافت کننده مستقیم بار و ضربه است. این لایه باید در درجه اول بادوام باشد و از لغزش وسایل نقلیه جلوگیری کند.

از طرف دیگر این لایه باید غیرقابل نفوذ باشد تا بتواند لایه‌های زیرین را از گزند عوامل جوی محفوظ بدارد. لایه آمترو معمولا از جنس آسفالت می‌باشند که مخلوطی از شن و ماسه و قیر است.