راهنماي تراكم آسفالت

[Amir R. Haddadi 9164]

1- كليات

تراكم نقش مهمي در كيفيت ساخت راه و به خصوص لايه­ هاي روسازي آن دارد. تا چندي قبل، تراكم بعنوان بخش مهمي از فرآيند ساخت تلقي نمي­شد ولي با تحليل­ هاي اقتصادي جامع در مورد روسازي­ها، به وضوح مشخص شده است كه طول عمر مورد نظر و هزينه­ هاي نگهداري لايه­ هاي گرانقيمت آسفالت در حد زيادي به ظرفيت باربري آن، يعني در واقع به تراكم لايه ­هاي آن بستگي دارد.

 

 

لايه­هاي آسفالتي، بعد از پخش، بايد به منظور تحمل بارها، توزيع بهتر فشارهاي وارده و نيز ايجاد يك سطح صاف و هموار، متراكم شوند. در نتيجه تراكم، لايه ­ها به هم مي­چسبند تا يك سازه متراكم و بدون درز تشكيل شود و در مقابل نيروهاي برشي حاصل از ترافيك بهتر عمل كنند. با كم شدن فضاي خالي در آسفالت، مقاومت آن در برابر شرايط آب و هوايي و نيز فرسايش بيشتر شده و باعث دوام بيشتر آسفالت خواهد شد و با كاهش ناهمواري سطح، ايمني ترافيك و راحتي رانندگي بيشتر مي­شود و بار ضربه­اي ترافيك برروي آسفالت كم مي­گردد.

با توجه به موارد فوق­الذكر، ضروري است كه در تراكم آسفالت بيشتر دقت شود تا نتيجه مطلوب حاصل گردد. در راستاي بهبود كيفيت تراكم مخلوط­هاي آسفالتي توضيحاتي را به شرح زير ضروري مي­داند:

 

 

اكثر مخلوط­هاي آسفالتي چنانچه در دماهايي كه غلظت ( ويسكوزيته ) قير مناسب باشد پخش و غلتك زني شوند به خوبي متراكم مي­گردند. غلتك­زني بايد بلافاصله بعد از پخش مخلوط آسفالتي در درجه حرارت مناسب شروع شود. ولي به منظور تامين كيفيت مطلوب لايه­هاي آسفالتي، غلتك­زني بايد با دقت صورت گرفته و از ايجاد زبري و ناهمواري زياد در سطح روسازي جلوگيري كند.

 

 

بعد از پخش آسفالت، غلتك­زني درزهاي طولي بايد سريعاً انجام شود. غلتك­زني اوليه بايد تا حد امكان سريعتر ( در درجه حرارت مناسب ) انجام شود، بدون اينكه در مخلوط ترك ايجاد شود و يا مخلوط بوسيله لاستيكهاي غلتك از جاي خود بلند شود. البته غلتك­زني اوليه نبايد خيلي سريع شروع شود زيرا شروع زود هنگام غلتك­زني عواقبي را به شرح زير به دنبال خواهد داشت:

- چسبيدن مصالح به جدار غلتك ( با وجود آب پاشي سطح جدار آن ).

- ظهور تركهاي عرضي در پشت جدار غلتك.

- ايجاد برآمدگي و چين­خوردگي در جلوي غلتك.

غلتك­زني ثانويه بايد بلافاصله بعد از غلتك­زني اوليه انجام شود و تا زماني كه دماي مخلوط به مقداري است كه مي­تواند به چگالي ماكزيمم برسد ادامه يابد. غلتك­زني نهايي تا زماني بايد ادامه يابد كه مخلوط هنوز براي برطرف كردن اثر غلتك ( ناهمواري ) حالت شكل­پذيري دارند. موضوع زير بعنوان يك خطمشي پيشنهاد مي ­ شود:

درزهاي طولي و لبه­ها بلافاصله بعد از پخش، غلتك­زني شوند. غلتك­زني اوليه حدود 60 متر بعد از فينيشر و غلتك­زني ثانويه 60 متر و يا كمتر بعد از غلتك­زني اوليه و غلتك­زني نهايي تا حد امكان سريعتر و بعد از غلتك­زني ثانويه انجام شود.

 

 

اگر چگالي مورد نظر در هنگام اجرا بدست نيايد، ترافيك بعدي، روسازي را تحكيم مي­دهد كه اين عمل باعث نشست در زير چرخهاي وسايل نقليه مي­شود. براي رسيدن به چگالي مورد نظر و يك سطح قابل قبول، توصيه مي­شود كه از غلتك چرخ لاستيكي با فشار تماس بالا همراه با غلتك چرخ فولادي استفاده شود.

غلتك­هاي ويبره نيز در اين كار مفيد و با ارزش هستند و چون غلتك­هاي ويبره ممكن است در مواردي موج ايجاد نمايد لذا استفاده از غلتك­هاي لاستيكي در مراحل نهايي غلتك­زني مي­تواند نارسايي مذكور را برطرف نمايد.

2-معيار تراكم

توصيه مي­شود كه هر لايه از روسازي آسفالتي بايد به گونه­اي متراكم شود كه وزن مخصوص آن تا ميزان 97 درصد وزن مخصوص آسفالت بدست آمده در آزمايش مارشال باشد كه اين رقم تراكم تابع نوع آسفالت و نحوه بهره برداري از آن مي­باشد بطوري كه در فرودگاهها درصد تراكم بيشتر بوده و برعكس در جاده­ها با ترافيك سبك مي­تواند درصد تراكم كمتر از آن نيز باشد.

3- آزمايش­هاي تراكم

آزمايش­هاي فراواني براي روش اندازه­گيري درصد تراكم مخلوط­هاي آسفالتي وجود دارد. معمول­ترين روش آزمايش، اندازه­گيري چگالي نمونه متراكم شده مي­باشد كه از روسازي، نمونه­برداري شده و با چگالي نمونه متراكم شده در آزمايشگاه مقايسه شود.

4- تعداد غلتك­هاي مورد نياز

بجز در كارهاي كوچك، حداقل دو غلتك مورد نياز است. براي بدست آوردن چگالي مورد نظر هر تعداد عبور غلتك كه لازم باشد، بايد زده شود.

5- روش غلتك­زني

هنگام غلتك­زني، چرخهاي غلتك بايد خيس نگه داشته شوند تا از چسبيدن مخلوط به آن جلوگيري گردد.

غلتكها بايد با يك سرعت ملايم و يكنواخت و نيز در نزديكي فينيشر حركت كنند. سرعت غلتك­هاي چرخ فولادي بسته به شرايط، نبايد بيش از 3 تا 5 كيلومتر در ساعت و سرعت غلتك­هاي چرخ لاستيكي نبايد بيش از 5 تا 8 كيلومتر در ساعت باشد. غلتك بايد در شرايط مطلوبي بوده تا توانايي برگشت را بدون لرزش داشته باشد، خط و نوار غلتك­زني نبايد سريعاً عوض شود و يا جهت حركت آن نبايد سريعاً برعكس شود، تغيير سرعت نيز بايد به صورت تدريجي اعمال گردد، زيرا در غير آن صورت باعث جابجايي آسفالت غير متراكم خواهد شد. هرگونه تغيير جهت لازم در جهت حركت غلتك، بايد برروي مخلوط پايدار و تثبيت شده صورت گيرد. اگر غلتك­زني باعث جابجايي مخلوط شود، محلهاي فوق بايد دوباره با شخم زدن نرم شده، به حالت اوليه برگردند و سپس غلتك زده شوند.

به تجيزات سنگين شامل غلتك نبايد اجازه داده شود كه برروي سطح تمام شده آسفالت قبل از اينكه اين سطوح سرد شوند توقف نمايند.

هنگامي كه كل عرض خط با يك بار حركت فينيشر پوشش داده شود و درز طولي بوجود نيايد، اولين نوار بايد مطابق زير غلتك زده شود:

 

 

1- درزهاي عرضي

2- لبه خارجي

3- غلتك­زني اوليه از لبه پاييني نوار شروع شده و به سمت لبه بالايي برود.

4- غلتك­زني ثانويه مانند بند (3) اجرا شود.

5- غلتك­زني نهايي.

هنگامي كه به صورت مرحله­اي ( پلكاني ) و يا در مجاورت يك لايه قبلي روكش انجام مي­شود، غلتك­زني بايد مطابق توضيحات زير انجام گردد:

1- درزهاي عرضي

2- درزهاي طولي

3- لبه خارجي.

4- غلتك­زني اوليه از لبه پاييني شروع شده و به سمت لبه بالايي برود.

5- غلتك­زني ثانويه مانند بند (4) زده شود.

6- غلتك­زني نهايي

 

 

هنگام غلتك­زني در حالت مرحله­اي، 5 تا 8 سانتيمتر از لبه­اي كه فينيشر بعدي برروي آن مي­آيد بايد بدون غلتك­زني رها شود و سپس هنگامي كه درز بين دو نوار غلتك زده مي­شود، متراكم گردد. لبه­ها نبايد بيش از 15 دقيقه بدون غلتك­زدن رها شوند ( البته اين زمان تعيين شده تابع درجه حرارت محيط و درجه حرارت آسفالت در حال پخش شدن نيز مي­باشد. ) در اجراي درزهاي طولي و عرضي در غلتك­زني­هاي ثانويه و در لايه رويه بايد توجه ويژه مبذول شود.

6- غلتك­زني درزهاي عرضي

هرجا كه درز عرضي وجود دارد، اولين عبور بايد بوسيله غلتك چرخ فولادي كه در جهت درز طولي و به مقدار چند متر حركت مي­كند غلتك­زني شده، سپس درز عرضي به صورت عرضي غلتك زده شود ( غلتك در عرض حركت كند ). در حين غلتك زني مذكور با غلتك تاندم، جابجايي عرضي به نحوي باشد كه مقدار 15 سانتيمتر از سطح جديد مصالح آسفالتي غلتك­زني شود. در صورت استفاده از غلتك­هاي سه چرخ، جابجايي به اندازه يك چرخ عقب غلتك در نظر گرفته شود و بقيه عرض غلتك برروي لايه تثبيت شده قبلي باشد. اين كارها در عبورهاي بعدي بايد تكرار شوند.

تخته­هاي چوبي با ضخامت مناسب بايد در لبه­هاي روسازي قرار داده شوند تا از حركت لبه روسازي در حين غلتك­زني جلوگيري كند. اگر تخته استفاده نشود، غلتك­زني عرضي بايد لزوماً در فاصله حدود 15 تا 20 سانتيمتر از لبه خارجي متوقف شود تا از خرابي و آسيب رساندن به لبه جلوگيري شود. اين لبه سپس بايد با غلتك­زني طولي غلتك­زني شود.

7- غلتك­زني درزهاي طولي

درزهاي طولي بايد بلافاصله بعد از فينيشر غلتك­زني شوند. اگر از غلتك سه چرخ استفاده شود، بايد طوري حركت كند كه بيش از 15 سانتيمتر از چرخ عقب غلتك برروي مخلوط متراكم نشده قرار نگيرد.

غلتك­زني بايد در اين مسير ادامه يابد و هنگامي كه يك مسير متراكم شد، تغيير مسير غلتك بايد به صورت تدريجي اعمال گردد. در صورت استفاده از غلتك­هاي تاندم، آنها نير بايد شبيه سه چرخ عمل كنند.

لبه­هاي روسازي بايد موازي با درزهاي طولي غلتك­زني شوند. در غلتك­زني لبه­ها، چرخهاي غلتك بايد 5 تا 10 سانتيمتر خارج از لبه­ها را نيز پوشش دهند. بعد از تراكم درزهاي طولي و لبه­ها، غلتك­زني اوليه بايد سريعاً انجام شود.

8- غلتك­زني اوليه

اين غلتك­زني بايد بوسيله غلتك چرخ فولادي انجام شود. عموماً غلتك­هاي سه چرخ براي اين منظور به كار مي­روند ولي گاهي هم از غلتك­هاي تاندم استفاده مي­شود.

هنگامي كه از هر دو نوع آنها استفاده مي­شود، بايد از غلتك سه چرخ در كنار فينيشر استفاده كرد و بعد از آن از غلتك تاندم استفاده نمود.

وزن غلتك بكار رفته براي غلتك­زني اوليه بستگي به دماي مخلوط، ضخامت لايه و پايداري مخلوط دارد. معمولاً غلتك­هاي 10 تا 12 تن براي اين منظور بكار مي­روند.

نكته مهم اين است كه غلتك­زني بايد از لبه پاييني مخلوط پخش شده شروع شود و سپس به سمت بالاتر حركت كند. دليل اين كار اين است كه مخلوط­هاي آسفالتي وقتي كه داغ هستند در زير غلتك تمايل به حركت به سمت پايين دست را دارند. اگر غلتك­زني از لبه بالايي شروع شود، اين جابجايي نسبت به وقتي كه از لبه پاييني شروع گردد خيلي بيشتر مي­شود. هنگامي كه لبه ­هاي كناري اجرا شدند، بعد از تراكم مخلوط تازه در درز طولي با 15 تا 20 سانتيمتر از عرض غلتك، همان روش غلتك­زني بايد به كار رود.

غلتكها در عرض­هاي متفاوت ساخته مي­شوند و لذا تدوين يك دستورالعمل و كاركرد يكنواخت و يكسان براي تمام آنها غير عملي است. به اين جهت بهترين روش براي هر غلتك آن است كه به صورت جداگانه اعمال شود.

يك يا دو مورد استثناء در مورد غلتك­زني با غلتك­هاي چرخ فولادي به صورت فوق وجود دارد و اين موضوع وقتي اتفاق مي­افتد كه شيب عرضي در محل اجرا زياد بوده و يا شيب طولي در آن مقطع خيلي تند باشد. وقتي شيب تند است، محور محركه شروع به ضربه و سروصدا برروي ناهمواري مي­كند كه باعث جابجايي مخلوط و ايجاد يك سطح ناصاف مي­شود.

9- غلتك­زني ثانويه

اين غلتك­زني بايد بلافاصله بعد از غلتك­زني اوليه شروع شود و تا زماني كه مخلوط خميري است و توانايي ايجاد مخلوط با ماكزيمم چگالي را دارد ادامه داشته باشد. بدين منظور غلتك­هاي چرخ لاستيكي بايد بكار روند زيرا داراي مزاياي زير هستند:

1) اين غلتك­ها نسبت به غلتك­هاي فولادي درجه تراكم يكنواخت­تري را فراهم مي­كنند.

2) قشر رويه را بهبود مي­بخشند، در نتيجه نفوذپذيري لايه را كم مي­كنند.

3) با ازدياد فشار باد لاستيكها، سنگدانه­ها در جهتي استقرار مي­يابند كه در پايدارترين حالت خود بايستند. فشار باد لاستيكها تا مقداري بايد زياد شود كه باعث جابجايي مواد نشود، البته فشار باد لاستيكها بايد متناسب با نوع و تركيب مواد باشد. اگر اين فشار كم باشد، لاستيك به سمت داخل خم مي­شود و اگر زياد باشد، لاستيك به سمت بيرون خم مي­شود كه در هر دو حالت تراكم يكنواخت حاصل نخواهد شد.

تراكم با غلتك چرخ لاستيكي به معناي تراكم بر اساس وزن ماشين ( غلتك ) و نيز اثر ورز دادن مخلوط بعلت تغيير شكل لاستيك است. اثر متقابل نيروهاي افقي و عمودي، مخلوط را ورز مي­دهند كه باعث پر شدن حفره­ها در مخلوط مي­شود.

استفاده از غلتك چرخ لاستيكي چگالي را نسبت به حالتي كه از غلتك چرخ فولادي استفاده مي­شود زياد نمي ­ كند بلكه از تغيير شكل بيشتر آن تحت ترافيك سنگين جلوگيري مي­كند، در نتيجه باعث افزايش پايداري مي­شود. غلتك­زني با غلتك چرخ لاستيكي بايد به صورت مداوم و از زمان غلتك­زني اوليه تا تراكم كامل مخلوط صورت گيرد.

به غلتك­هاي چرخ لاستيكي نبايد اجازه چرخش داده شود، زيرا باعث جابجايي مخلوط مي­گردند با اين وجود اين غلتك­ها بر غلتك­هاي فولادي در اين مرحله ترجيح داده مي­شوند.

هنگام استفاده از غلتك چرخ فولادي و يا چرخ لاستيكي، نمونه غلتك­زني شده و پلان آن بايد شبيه غلتك­زني اوليه باشد. اين پلان تا حصول تراكم نهايي بايد ادامه يابد.

10- غلتك­زني نهايي

اين مرحله غلتك­زني فقط براي بهبود كيفيت سطح به كار مي­رود. اين مرحله غلتك­زني بايد با غلتك تاندم دو محوره و يا سه محوره تا زماني كه مصالح هنوز براي رفع اثر غلتك­هاي قبلي داغ هستند، انجام شود.

11- سطوح غير قابل دسترسي براي غلتكها

وقتي آسفالت در محل­هايي پخش شده باشد كه غلتك نتواند به آنجا برود، تراكم مي­تواند بوسيله متراكم كننده­هاي دستي، مكانيكي و يا صفحه متراكم­كننده ويبره حاصل شود. ابعاد اين صفحه­ها حدود 30 × 30 سانتيمتر تا 50 50 سانتيمتر است.

12- تصحيح ناهمواريهاي سطح

اگر هرگونه ناهمواري و پستي و بلندي در لايه­هاي زير روكش بعد از اتمام تراكم وجود داشته باشد، بوسيله برداشت و يا پخش آسفالت مي­توان آن را تصحيح كرد، ولي در لايه رويه بايد تمام سطح مورد نظر برداشته شود و سپس با مواد مناسب و كافي جايگزين شود تا يك سطح سالم و هموار بوجود آيد.

تمام برجستگيهاي كوچك، درزها و دندانه­هاي كوچك بايد غلتك زده شوند تا يك سطح صاف بدست آيد. سطح نهايي بايد بافتي يكنواخت داشته باشد و مطابق با پلان و تراز نشان داده شده برروي نقشه­ها باشد.

پيمانكاران و ناظرين بايد دائماً مقدار و كيفيت ظاهري پخش را در نزديك فينيشر كنترل كنند تا سنگدانه­ها جدا نشده باشند و يا مقدار آسفالت ريخته شده كم و زياد نباشد. اگر مشكلي وجود داشته باشد، بايد سريعاً مصالح را با مصالح مرغوب و مناسب جايگزين نمود. اگر قبل از جابجايي آنها مصالح آسفالتي غلتك زده شده باشند، تمام سطح معيوب بايد تا عمق لازم كنده شده، با مصالح آسفالتي جديد جايگزين شوند.

13- كنترل ترافيك

تا وقتي كه سطح اسفالت سرد نشده باشد، ترافيك نبايد از روي سطح عبور كند. در محورهايي كه ترافيك ناچاراً بايد عبور كند، با آماده كردن قسمتي از عرض و تامين وسايل ايمني مورد نياز آن را زير عبور قرار مي­دهند كه در اين حالت لازم است به ميزان كافي علامت­هاي خطر در محل­هاي مناسب قرار گيرند تا ترافيك از روي سطوح تازه در دست اقدام، عبور نكند.

14- عوامل موثر در تراكم

1- تراكم اوليه: هرچه تراكم اوليه بيشتر باشد ( غلتك مربوط به اطوي اوليه )، آسفالت پخش شده براي عبور غلتك­هاي بعدي ( چرخ لاستيكي ) تعادل بيشتري خواهد داشت و لذا سطح صاف­تري در نهايت حاصل خواهد شد.

2- دماي تراكم: براي ارزيابي تراكم­پذيري مخلوط آسفالتي، عامل اصلي و تعيين­كننده دماي مخلوط است. بدين جهت دمايي كه تراكم در آن صورت مي­گيرد بايد مشخص باشد. هرچه دماي مخلوط آسفالتي پايين­تر باشد، تامين تراكم مخلوط مشكل­تر مي­شود و لذا تراكم بايد در دماي بين 80 تا 100 درجه سانتيگراد كامل شود، زيرا كمتر از اين دما، تراكم مخلوط بسيار مشكل خواهد بود، كه البته اين مقدار هم­بستگي به نوع قير بكار رفته دارد.

3- زمان تراكم: اين زمان به سرعت سرد شدن لايه اسفالتي بستگي دارد، يعني در واقع زمان تراكم تابعي از دماي تراكم است. سرعت سرد شدن لايه آسفالتي نيز بستگي به عواملي چون ضخامت لايه، شرايط آب و هوايي، دماي لايه، تغييرات حرارتي از طريق لايه اساس و كاهش دما بعلت تبخير آب باران و پاشش آب برروي غلتك دارد.

هرچه ضخامت لايه كمتر باشد، لايه آسفالتي سريعتر سرد مي شود، همچنين در شرايط آب و هوايي سرد، لايه­ها زود تر سرد مي­گردند.

15- ترك ناشي از تراكم

1- تركهاي عرضي: تركهاي عرضي در آسفالت به دلايل زير مي­توانند بوجود آيند:

- پارگي سطحي

- اگر غلتك در جلو خود يك " موج قوسي " را هل دهد ( بعلت تراكم اوليه ناكافي در هنگام پخش و يا استفاده زود هنگام از غلتك­هاي سنگين )

- سرد شدن سطح آسفالت

- تغيير مكان لايه آسفالت نسبت به لايه اساس در اثر عبور غلتك

( دلايل ايجاد تغيير مكان: ماسه زياد در لايه اساس فاقد چسبندگي، عدم وجود اندود نفوذي مناسب ).

- ضخامت زياد لايه آسفالتي در مقاطع شيبدار.

2- تركهاي طولي: تركهاي طولي در آسفالت ( غير از تركهاي طولي ناشي از دوبندي­ها كه در اثر عدم همپوشاني صحيح در هنگام اجراي باند مجاور ايجاد مي­شود ) به دلايل زير مي­توانند بوجود آيند:

- جابجايي در لايه زيرين

- برش در مخلوط در زير غلتك ( مثلاً اگر آسفالت در يك لايه ضخيم ريخته شده باشد و از غلتك­هاي سنگين در دماهاي بالا استفاده شود، در آن صورت وقتي سطح لايه سرد شده است، اين لايه يك پوسته نازك را تشكيل مي­دهد، در حالي كه درون لايه هنوز داغ است و بخوبي متراكم نمي­شود. )

- شكستن مخلوط بوسيله غلتك، وقتي كه غلتك­زني در مسير صحيح انجام نشود. ( مثلاً غلتك­زني از لبه بالاتر به سمت لبه پايين­تر ادامه يابد.)

ترك­هاي عرضي در لايه­هاي پايين­تر خطرناك نيستند و با پخش لايه­هاي بعدي معمولاً پر مي­شوند ولي در لايه رويه بايد سريعاً مرمت شوند، زيرا با ورود گرد و غبار به داخل آنها، اين تركها باقي مي­مانند. ولي تركهاي طولي را بايد سريعاً در هر مرحله­اي مرمت كرد زيرا اين تركها اگر مرمت نشوند، در لايه­هاي بعدي باعث ايجاد تركهاي انعكاسي خواهند شد.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام