فایل ورد کامل مقاله آسفالت‌های سطحی؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، روش‌های اجرا و نقش آن‌ها در بهبود راه‌سازی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله آسفالت‌های سطحی؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، روش‌های اجرا و نقش آن‌ها در بهبود راه‌سازی دارای ۲۹ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله آسفالت‌های سطحی؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، روش‌های اجرا و نقش آن‌ها در بهبود راه‌سازی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله آسفالت‌های سطحی؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، روش‌های اجرا و نقش آن‌ها در بهبود راه‌سازی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله آسفالت‌های سطحی؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، روش‌های اجرا و نقش آن‌ها در بهبود راه‌سازی :

آسفالتهای سطحی

۱-۱مقدمه :
آسفالتهای سطحی یک لایه نازک وکم خرج رویه آسفالتی است که معمولا برای راههای اصلی وفرعی که میزان آمد و شد آنها زیاد نباشد ( کمتر از ۳۰۰ بوسیله نقلیه سنگین در روز ) بکار می رود آسفالتهای حفاظتی یا سطحی به آن گروه از عملیات آسفالتی اطلاق می شود که جهت پوششی ومحافظت سطح راه در مقابل عوامل جوی وجلوگیری از فرسایش آن توسط آمد و شد وسایل نقلیه اجرا می شود این نوع آسفالت را میت وان در بسته های خاکی شنی ویا رویه های آسفالتی وبتنی اجرا نمود.

ضخامت لایه آسفالت سطحی معمولا کم است و در نتیجه کمک قابل ملاحظه ای بر افزایش باربری سیستم روسازی می کند ضخامت آسفالتهای سطحی کمتراز ۵/۲ سانتیمتر است و علی الاصول جز روسازی راه محسوب نمی شدند بنابراین رویه آسفالت سطحی باید بر روی سطح آماده شده راهی که دارای قابلیت باربری که دارای قابلیت باربری کافی است ساخته شود رویه آسفالت سطحی ممکن است دریک لایه و یا چند لایه ریخته شود.

هر یک از لایه های آسفالت سطحی به این ترتیب ساخته می شود که ابتدا قیر لازم بمقدار کافی بر روی سطح آماده شده راه پخش و سپس بر روی آن بمیزان لازم مصالح سنگی پخش شده با غلتک زدن کوبیده می شود تا حدود دو سوم قطر دانه های در قیر فرو رود هرگاه لازم باشد که رویه آسفالت سطحی در چند لایه ساخته شود مصالح ساخته شود مصالح سنگی درشت دانه ترد رلایه های زیرین و مصالح سنگی ریزدانه در لایه های بالایی بکار میرود تا دانه ها دریکدیگر قفل و

بست و سطح نهایی بدست آمده و دارای خلل و فرج کمتری باشد. آسفالت های سطحی چند لایه ای در صورتی که ضخامت کل لایه آسفالت سطحی قابل توجه باشد علاوه بر دارا بودن مزایای آسفالت های سطحی نازک میتوانند بر قدرت باربری سیستم روسازی نیز بیافزاید. در برخی از انواع آسفالتهای حفاظتی حتی مصالح سنگی هم مصرف نمی شوند بعضی فقط به بخش قیر بر بسته آماده شده خاکی ما شنی و یا آسفالته راه اکتفا می شود و همچنین بمنظور جلوگیری از گرد وغبار ناشی از حرکت وسایل نقلیه بکار می رود. ۱
۲-۱ موارد کاربرد آسفالتهای سطحی :

۱ در راههائیکه تکمیل ضخامت لایه روسازی و با رویه راه در چند مرحله انجام می شود گاهی اوقات از آسفالت سطحی در نخستین مرحله اجرای طرح استفاده می کنند تا در مرحله بعدی آنرا با آسفالت گرم ویا بتنی سیمانی روکش وتقویت نمایند
۲ درراههائیکه احداث رویه های بتنی سیمانی ویا بتنی آسفالتی از نظر فنی اقتصادی ومیزان درآمد و شد قابل توجیه نیست بعد از روسازی آنرا با یک دو لایه آسفالت سطحی رویه سازی می کنند.
۳سطوح تیره رنگ رویه های سیاه آسفالتی اغلب بعلت فقدان درخشندگی لازم و محدود کردن وسعت دید رانندگان بهنگام نسبت خطراتی ایجاد می کند این نقص عمده را می توان با اجرای یک لایه آسفالت سطحی با مصالح سنگی شفاف و روشنی برطرف کرد.
۴ آسفالت سطحی از نفوذ آب وهوا و یخبندان در قشرهای روسازی ورویه های که بمرور زمان فرسایشی یافته خشک و هوا زده و ترک خورده اند

جلوگیری می کند و بدین ترتیب مانع کاهش ناب آوری وتوان بارپذیری راه می شود.

۵ غبار ناشی بسترراههای شنی و خاکی ویا ایجاد یک لایه نسبتا مقاوم از طریق پخش لایه های متعدد ومتناوب قیر بر روی این بسترها یکی از موارد کاربرد آسفالت سطحی است زیرا لایه قیری سطح راه غیرقابل نفوذ نموده و مانع اشتباع لایه های خاکی راه در برابر نفوذ آب می شود و بدین ترتیب موجب ثبت وتقویت و تحکیم و در نهایت افزایش نسبی تحمل بارپذیری راه می شود.
۶اغلب راههای آسفالتی که نواقصی اساسی و زیربنایی ندارد ولی در سطح آنها آسیب دیدگاهی ایجاد شده است می توان نخست با انجام تعمیرات و لکه گیری این نواقص را اصلاح نموده و سپس با اجرای آسفالت سطحی یک لایه ی ویا دو لایه ی برای آن آرایشی نوین که یک نواخت هم باشد تامین کرد و عمر مفید آنرا افزایش داد.

۷ سطوح آسفالتی قیرزده و لغزنده ویا رویه های بتنی صیقل یافتند و غالبا بعلت فقدان تاب لغزشی بویژه بعد از بارندگی وبهنگام خیس بودن سطح راه برای وسایل نقلیه حوادث زیان آوری ایجاد می نماید اجرای آسفالت سطحی بر روی این سطوح لغزنده بعنوان یک تجربه مفید در جهت تامین بی خطری و اصلاح و افزایشی ناب لغزشی سطح راه کاربرد رایج ومتداولی دارد. ۳
۳-۱ انواع آسفالت های سطحی :
۱ آسفالت های سطحی یک لایه ای و چند لایه ای
۲ اندودهای آب بندی
۳روغن پاشی راه
۴ غبار نشانی

۵مخلوط آسفالتهای متخلخل ۲
۴-۱ آسفالت سطحی یک لایه ای و چند لایه ای :
۴-۱-۱ تعریف : بخش یک لایه قیر روی سطح آماده شده راه اعم از آسفالته بتنی یا سطح قیر اندود شده نفوذی قشر اساسی که بلافاصله روی آن مصالح شکسته و تمیز پخش گردد آسفالت سطحی یک لایه ای نامیده می شود.

ضخامت آسفالت سطحی یک لایه ای تقریبا معادل حداکثر اندازه اسمی مصالح سنگی می باشد. آسفالت سطحی دو یا چند لایه ای اجرای دو یا چند بار آسفالت سطحی یک لایه ایست که حداکثر ضخامت آن به ۲۵ میلی متر می رسد حداکثر درشتی مصالح سنگی در آسفالت سطحی دو لایه ای نصف حداکثر اندازه اسمی لایه اول وبرای آسفالت سطحی سه لایه ای نصف حداکثر اندازه اسمی لایه دوم می باشد. ۱

۴-۱-۲ مصالح سنگی :
مصالح سنگی آسفالت سطحی باید از سنگ یا شن شکسته یا سنگ کوهی تهیه شده وباید دانه های آن تمیز و سخت و بادوام باشد برای تعیین درصد میزان شکستگی تمیزی سختی ودوام مصالح بترتیب از آزمایشات تعیین درصد شکستگی هم ارز ما سه ای سایشی لوس آنجلس و دوام استفاده می شود.
دانه های مصالح سنگی آسفالت سطحی باید حتی الامکان یک اندازه باشد تا سطحی که فقط یک لایه از دانه های پوشیده می شود سطح یکنواختی باشد (شکل ۱ ) اگراختلاف اندازه دانه های مصالح سنگی زیاد باشد دانه های کوچکتر کاملا در لایه اندود قیر آسفالت سطحی فرو رفته و دانه

های بزرگتر به سبب نداشتن قفل و بست کافی در اثر نیروی را شنی که در اثر حرکت چرخهای وسایل نقلیه تند رو به آنها دارد می شود و سطح راه کنده می شود.

علاوه بر اندازه دانه های مصالح سنگی شکل دانه ها نیز تاثیر زیادی بر روی کیفیت آسفالت سطحی دارد مناسب ترین شکل برای دانه های مصالح سنگی شکل مکعبی وشکل هرمی است . دانه های مکعبی و یا هرمی شکل بخوبی در یکدیگر قفل وبست شده و زیر اثر وزن چرخهای وسایل نقلیه پایدار است از بکار بردن دانه های سنگی صفحه ای و سوزنی شکل در آسفالت

سطحی باید اجتناب شود زیرا این دانه ها نه تنها بخوبی در یکدیگر قفل و بست نشده وزیر وزن چرخ وسایل نقلیه پایدار نیست بلکه این دانه ها کاملا در لایه اندود قیر آسفالت سطحی فرو می رود.
مصالح سنگی آسفالت سطحی باید عاری خاک رسی ومواد دیگری مانه از چسبیدن قیر به دانه های سنگی است باشد مصالح سنگی باید خشک باشد تا قیر بخوبی به آنها بچسبد . براساس تجربی بدست آمده توسط انستیتو آسفالت معلوم شده است که اگر مصالح سنگی قبل از پختن با مقدار کمی نفت سفید با قیراندود شوند بهتر به قیر می چسبند ونتیجه بهتری از ساختن لایه

آسفالت سطحی عاید می شود.

میزان نفت سفید یا قیر مصرفی برای این منظور کم است و در حدود ۲ تا ۴ لیتر نفت سفید برای هر تن مصالح سنگی و با حدود یک درصد وزنی مصالح سنگی قیر کند گیر است .
مصالح سنگی آسفالت سطحی باید سخت بادوام توپر و شکسته باشد طبق آیین نامه سازمان بر نامه مصالح سنگی که برای آسفالت سطحی بکار می رود نباید ضریب سایشی آن در آزمایش سایشی لوس آنجلس از ۳۵ درصد تجاوز کند همچنین نباید افت آن پس از آنکه ۵ بار با سولفات سدیم مورد آزمایش دوام شد واقع شد از ۸ درصد بیشتر باشد بعلاوه درصد جذب آب مصالح سنگی نباید از ۲ درصد تجاوز کند.
طبق آئین نامه مصالح سنگی که برای آسفالت سطحی بکار می رود نباید ضریب سایشی آن در آزمایش سایشی لوس آنجلس از ۲۰ درصد درمورد راههای با آمد و شد سنگینی (بیش از ۱۵۰ وسیله نقلیه سنگین در روز ) و از ۲۵ درصد در مورد راههای با آمد و شد دیگر تجاوز کند ضمناً مصالح سنگی که از شکستن مصالح طبیعی حاصل می شود باید به اندازه ای شکسته باشد که نسبت بین اندازه الکی که ۱۰۰ درصد مصالح طبیعی را نگه می دارد و الکی که ۱۰۰ درصد مصالح شکسته را عبور می دهد بیش از ۴ باشد.

اندازه الک (میلیمتر ) درصد وزنی رده شده از الک
دانه بندی ۱ دانه بندی ۲ دانه بندی ۳
۲۵ ۱۰۰

۱۴ ۱۰۰-۸۵ ۱۰۰
۱۰ ۱۵-۰ ۱۰۰-۸۵ ۱۰۰
۳/۶
۱۵-۰ ۱۰۰-۸۵
۴

۱۵-۰
۵/۲

۱

جدول دانه بندی مصالح سنگی آسفالت سطحی سازمان برنامه – انستیتو آسفالت
اندازه الک (میلیمتر ) درصد رد شده از الک
الف ب ج د
۲۵ ۱۰۰ – – –
۱۹ ۱۰۰-۹۰ ۱۰۰ – –
۵/۱۲ ۵۵-۲۰ ۱۰۰- ۹۰ ۱۰۰ –
۵/۹ ۱۵-۰ ۷۰-۴۰ ۱۰۰-۸۵ ۱۰۰
۴
۵-۰ ۱۵-۰ ۳۰-۱۰ ۱۰۰-۸۵
۸
– ۱۵-۰ ۱۰-۰ ۴۰-۱۰
۱۶
– – ۵-۰ ۱۰-۰
۵۰
– – – ۵-۰

۴-۱-۳ قیر :
انتخاب نوع مناسب قیر برای انجام آسفالت سطحی تابع عوامل زیادی است وبرای این منظور باید عوامل ذکر شده در زیر در نظر گرفته شود :
۱ درجه حرارت هوا ۲ درجه حرارت سطحی که باید قیر اندود شود . ۳ درصد رطوبت هوا وسرعت باد ۴ شرایطی که باید قیراندود شود ۵ جنس و شرایط مصالح سنگی ۶ نوع وسائل مصرفی برای اجرای آسفالت سطحی

درجه قیر مصرفی باید طوری انتخاب شود که :
۱به اندازه کافی روان باشد تا به سهولت پخش شده وسطح مورد نظر را بطور یکنواخت اندود نماید. ۲به اندازه کافی روان بماند تا پس از پخش مصالح سنگی به آن بچسبد. ۳ بسرعت خود را گرفته وبه دانه های مصالح سنگی بچسبد. ۴ دارای چسبندگی کافی به مصالح سنگی باشد که حتی پش از آنکه رویه آسفالت سطحی تحت اثر آمد وشد وسایل نقلیه تندرو قرار گرفت دانه های مصالح سنگی از سطح قیراندود شده را جدا نشود. ۵ پس از مصرف رو نزده وبعلاوه سطح رویه در اکثر کنده شدن دانه های مصالح سنگی شیار نشود. قیرهای مناسب برای آسفالت سطحی قیرهای خالص با درجه نفوذ بالا قیرهای محلول و امولیسون قیرنند شکن هستند.
نکته : استفاده از قیر در مناطق گرم مناسب نیست.
قیرهای کندگیر مناسب برای مناطق گرم وخشک هستند زیرا در اینگونه مناطق حلالهای نفتی قیر بر سرعت تبخیر می شود در مداری که از قیرهای محلول برای اجرای آسفالت سطحی استفاده می شود. نباید تا قبل از آنکه این نوع قیرها خود را بگیرند راه مورد استفاده وسایل نقلیه بخصوص تندرو

قرار گیرد. قیر مصرفی برای انجام آسفالت سطحی باید قبل از مصرف گرم شود تا قابل پخش با ماشین قیر پاشتی باشد درجه حرارت مناسب برای پخش قیر در درجه حرارتی است که کند روانی کینماتیکی قیر در آن درجه حرارت بین ۲۰ تا ۱۲۰ سانتی متر استوکسی است . ۱

جدول نوع و درجه حرارت پخش قیرآسفالت سطحی
نوع قیر درجه قیر درجه حرارت پخش سانتی گراد
قیر خالص
۲۰۰-۱۴۰

۱۹۵-۱۳۵
قیر محلول
۸۵-۵۰

۱۱۰-۸۰

۱۲۰-۹۵

۱۴۰-۱۱۰

۱۱۰-۸۰

۱۲۵-۱۰۰

۱۴۵-۱۰۰

۱۲۵-۱۰۰

۱۴۵-۱۲۰
امولیسون قیر
۵۵-۲۵

۷۰-۴۵

۵۵-۲۵

۷۰-۴۵

۴-۱-۴ طرح آسفالت سطحی یک لایه ای :
در طرح آسفالت سطحی هدف تعیین عناصر بنیادی زیرین است :
۱تعیین مقدار مصالح سنگی مصرف در واحد سطح راه
۲تعیین مقدار قیر مصرفی در واحد سطح راه
در هریک از دو مورد رعایت عوامل و عناصر مربوط به شرایط فیزیکی سطح راه نوع آمد و شد و هدف از جدای آسفالت سطحی تعیین کننده و ضروری است .

فرضیات و تئوریهای زیرساختار تشکیل دهنده طرح آسفالت سطحی یک لایه ای را توسز انستیتو آسفالت بیان می کند :
۱فضای خالی بین دانه های سنگی بلافاصله پس از پخش روی بستر قیری راه و قبل از غلتک زدن با توجه به آرایشی نامتعادل و ناپیوسته سنگندانه هاتقریبا ۵۰% است .
۲ فضای خالی بین سنگدانه بعد از غلتک زدن جابجا شدن و فرونشستنی پایدار در لایه قیری به ۳۰درصد کاهش می یابد.
۳ در رویه های آسفالتی دو لایه ای سنگدانه های کوچکتر در لایه دوم فضای خالی بین سنگدانه ها لایه اول را پر می کند و ضخامت نهایی رویه آسفالتی دو لایه ای تقریبا معادل اندازه بزرگترین سنگدانه مصرفی در لایه اول است .

۴برای آنکه رویه آسفالت سطحی عملکرد مفید طولانی بادوام و رضایت بخش داشته باشد مقدار قیر بهینه بجای مانده پس از تصعید وتبخیر مواد حلال و آب در صورتیکه از قیرهای مخلوط و

امولیسون قیر استفاده شده باید حدود ۷۵% از ۲۵ % فضای خالی باقیمانده را در شرایطی که آمد و شد کم باشد پرکند.
۵بعد از عبور و مرور کافی وسایل نقلیه در شرایط هوای گرم ومناسب فضای خالی به ۲۰% می رسد که در این حالت سنگدانه ها آرایشی واستقرار متعادل ثابت وپایداری یافته و بطور عمده وروی پهن ترین سطح و جبهه خود در بستر قیری راه فرو نشسته اند به نحوی که راستای کمترین ضخامت سنگدانه عمود بر سطح راه قرار می گیرد.
۶ضخامت متوسط رویه آسفالت سطحی برابر است با میانگین بعد دانه های مصالح سنگی آن ۳

-۱-۵ نحوه تعیین میانگین کوچکترین بعد :
روش سریع برای تعیین میانگین کوچکترین بعد دانه های مصالح سنگی استفاده از آباک نشان داده شده در شکل ۱ که توسط مک لوید ارائه شده است با استفاده از این آباک و با در دست داشتن اندازه متوسط وضریب تخت بودن مصالح سنگی می توان میانگین کوچکترین بعد دانه ها را بدست

آورد اندازه متوسط دانه ها طبق تعریف اندازه الکی است که ۵۰ % وزنی مصالح سنگی از آن عبور می کند .۲

جدول تاثیر میزان آمد وشد بر روی درصد قیر مناسب برای آسفالت سطحی
میزان آمد و شد وسایل نقلیه (وسیله در روز ) درصد فضای خالی مصالح سنگی پر شده با قیر
کمتر از ۱۰۰ ۸۵
۵۰۰-۱۰۰ ۷۵
۱۰۰۰-۵۰۰ ۷۰
۲۰۰۰-۱۰۰۰ ۶۵
بیشتر از ۲۰۰۰ ۶۰

۴-۱-۶ طرح آسفالت سطحی دو یا چند لایه ای :
اگر آسفالت سطحی دو لایه ای یا بیشتر از دو یا چند آسفالت سطحی یک لایه ای تشکیل می شود لذا برای محاسبه مقادیر مصالح سنگی و قیر هر یک از لایه های دوم یا سوم از معادلات ۱و۲ داده شده برای سنگ و قیر دو یا سه بار انجام می دهیم و در هرمورد با توجه بعوامل و عناصر مربوطه به مقدار قیر وسنگ را محاسبه می کنیم در این محاسبات باید به نکات زیر توجه کنیم :

۱ حداکثر درشتی مصالح سنگی برای لایه دوم نباید از نصف حداکثر درشتی مصالح سنگی مصرفی در لایه اول بیشتر باشد.
۲ضریب هدر رفتن مصالح سنگی یا E بشرح جدول زیر برای لایه های دوم و سوم برابر یک فرض می شود.