تماسك واستقرار حبيبات الأسفلت

الخصائص الأساسية للخرسانة الإسفلتية:

تشكل طرق تصميم الخلطات ومتطلبات التصميم جزءًا أساسيًا لجميع خلطات الخرسانة الإسفلتية، عادةً ما تحدد الوكالة أو السلطة المسؤولة عن إنشاء الرصف (وزارة النقل) طريقة تصميم المزيج ومتطلبات التصميم، وبمجرد إنشاء هذه الوكالة، تصبح مسؤولية المقاول (المنتج والفني الخاص به لتطوير المزيج) في إطار متطلبات المواصفات، حيث يجب تصميم خليط الخلطة الإسفلتية وإنتاجه ووضعه للحصول على خصائص الخلطة المرغوبة، ومنها خاصية الاستقرار.

خاصية استقرار الأسفلت:

استقرار رصيف الأسفلت هو قدرته على مقاومة التدافع والتشقق تحت الأحمال (حركة المرور)، الرصيف المستقر يحافظ على شكله ونعومته تحت التحميل المتكرر، حيث يؤدي الرصيف غير المستقر إلى ظهور شقوق (قنوات) وتموجات (لوح غسيل أو تمويج) وعلامات أخرى لتحول الخليط.

نظرًا لأن مواصفات ثبات الرصيف تعتمد على حركة المرور المتوقع أن تستخدم الرصيف، فلا يمكن تحديد المتطلبات إلا بعد تحليل حركة المرور الشامل، حيث يجب أن تكون مواصفات الاستقرار عالية بما يكفي للتعامل مع حركة المرور بشكل ملائم، ولكن ليس أعلى مما تتطلبه ظروف حركة المرور، حيث ينتج عن قيمة الاستقرار العالية جدًا رصيفًا شديد الصلابة، وبالتالي أقل متانة مما هو مرغوب فيه.

يعتمد ثبات الخليط على الاحتكاك الداخلي والتماسك، حيث يرتبط الاحتكاك الداخلي بين الجسيمات الكلية (الاحتكاك بين الجسيمات) بالخصائص الكلية مثل: الشكل وملمس السطح، ينتج التماسك عن قدرة الترابط للرابط.

تمنع الدرجة المناسبة من الاحتكاك الداخلي والتماسك في المزيج الجزيئات الكلية من التحرك فوق بعضها البعض بواسطة القوى التي تمارسها حركة المرور، بشكل عام، كلما كان شكل الجزيئات التجميعية أكثر إنزواءًا كلما كان نسيج سطحها أكثر خشونة، زاد ثبات المزيج، في حالة عدم توفر مجاميع ذات خصائص احتكاك داخلي عالية، يمكن استخدام مخاليط أكثر اقتصادا باستخدام الركام بقيم احتكاك أقل، حيث يُتوقع حركة مرور خفيفة.

وتزداد قوة التماسك الملزمة مع زيادة معدل التحميل (المرور)، كما يزداد التماسك أيضًا مع زيادة لزوجة المادة الرابطة، أو مع انخفاض درجة حرارة الرصيف، بالإضافة إلى ذلك، سيزداد التماسك مع زيادة محتوى المادة الرابطة، حتى نقطة معينة، بعد هذه النقطة، تؤدي زيادة محتوى المادة الرابطة إلى إنشاء طبقة سميكة للغاية على الجسيمات الكلية، مما يؤدي إلى فقدان الاحتكاك بين الجسيمات، أي أن عدم الاستقرار الكافي في الرصيف له أسباب وتأثيرات عديدة.

نجاح تثبيت الأسفلت:

يعد نجاح استخدام تثبيت الأسفلت أمرًا بالغ الأهمية في عدد من العوامل خلال مرحلتي التصميم والبناء مع التركيز على تصميم المزيج، يجب أن يأخذ تصميم المزيج في الاعتبار خصائص الحصى الموجودة، بما في ذلك تصنيف حجم الجسيمات ومؤشر اللدونة لتحديد الملاءمة أولاً، وثانيًا لتحديد محتوى الرابط الأسفلتي الأمثل، وما إذا كانت هناك حاجة إلى مواد رابطة إضافية (مثل الجير المطفأ أو الأسمنت).

حيث يمكن أن يساعد استخدام هذه الروابط الثانوية في جعل المادة الأصلية الحالية مناسبة خاصةً إذا كانت تُظهر مرونة عالية أو تدرجات سيئة وتصلب الأسفلت، مما يحسن التماسك بين البيتومين والجزيئات الدقيقة، بعد ذلك، يتم إجراء اختبار الاستقرار والتدفق في مارشال عادةً متبوعًا باختبار الشد غير المباشر (MATTA)؛ وذلك للتأكد من أن الخصائص المركبة تمثل تلك المستخدمة في التصميم الذي يتم إجراؤه في حالة غارقة وغير مبللة.

وبالنظر إلى التطورات الحديثة نسبيًا في المواد المستقرة الإسفلتية، هناك عمومًا فهم ضعيف لخصائص أدائها وما إذا كانت معايير التصميم الحالية مناسبة أو لا، تشير وزارة النقل والطرق الرئيسية (DTMR) إلى أن أداء المواد مماثل لمادة الأسفلت وتتبنى معايير أداء مادة إسفلتية وتعين معاملًا محددًا عن طريق الاختبارات المعملية ومحتوى الرابط (عادةً 7٪).

أدى استخدامه المتزايد إلى مراجعة إجراءات التصميم، ولكن من المقرر التحقق من صحتها من أجل الأداء على المدى الطويلأ أما إذا وجد أن الطريق قابل للاختراق وهش، فيجب اتخاذ خطوات للتخفيف من هذه المشكلة بشكل سريع، بالنسبة للمشكلات الأكثر اعتدالًا، تم العثور على ختم ضباب بسيط لتقليل النفاذية بحوالي 50 بالمائة، كما تم قياسه بواسطة اختبار نفاذية المجال.

حيث يمكن تصميم خلطات الأسفلت لتقليل مشكلة عدم التماسك بشكل كبير، كما يمكن أن يوفر اختبار نفاذية المختبر معلومات قيمة فيما يتعلق بالمسامية المحتملة للرصيف، وأخيرًا، تعد الكثافة المناسبة في المكان أمرًا بالغ الأهمية لإنتاج رصيف مانع لتسرب الماء، حيث يمكن إطالة عمر الطريق لسنوات من خلال الحفاظ على الرطوبة خارج هيكل الرصيف.

شاهد أيضاً

مارشال ميكس ديزاين

تم تطوير المفاهيم الأساسية لطريقة تصميم مزيج مارشال في الأصل من قبل بروس مارشال، أثبتت …

اترك تعليقاً