آسفالت گرم نخستین نوع آسفالتی است که مردم دنیا با آن آشنا شده و از آن برای پوشش جاده های بین شهری خیابان ها و کوچه ها استفاده کردند. این نوع آسفالت گرم به کمک آسفالت طبیعی که معدن آن در سوئیس، آلمان و فرانسه وجود داشت، تهیه میشد. طرز تهیه آن به این ترتیب بود که آسفالت طبیعی را ابتدا خرد و نرم کرده و سپس آن را در پاتیل های معمولی پخته و گرماگرم نیز پخش میکردند.
آمریکاییان نخستین بار در سال 1870میلادی با استفاده از قیر خالص که از آسفالت طبیعی استخراج شده بود و با مصالح شکسته، آسفالت گرم تهیه کرده و گرماگرم به کمک بیل و شن کش پخش و توسط غلتک دستی میکوبیدند. بعدها که پالایشگاه های تصفیه نفت تأسیس شد، به جای قیر طبیعی از قیر نفت در تهیه آسفالت استفاده کردند، تا جایی که امروزه ده ها نوع قیر مختلف برای صنعت راه سازی تهیه شده و در مراحل مختلف راه سازی به کار میروند.
آنچه در این مقاله می‌خوانید
تعریف آسفالت گرم
آسفالت گرم مخلوطی از مصالح سنگی و قیر خالص است که بر حسب نوع دانه بندی مصالح سنگی و قیر مصرفی بین حداقل 105 الی حداکثر 163 درجه سانتیگراد در کارخانه آسفالت تهیه و در محدوده همین حرارت روی سطوح آماده شده جاده، پخش و کوبیده میشود.
در گروه مخلوط های آسفالت گرم، بتن آسفالتی ممتاز ترین، مقاوم ترین و بادوام ترین نوع آن است که از اختلاط مصالح سنگی مرغوب و شکسته با دانه بندی منظم و پیوسته و قیر خالص، ضمن اعمال کنترل و نظارت دقیق در کلیه مراحل تولید به دست می‌آید. بتن آسفالتی در کلیه قشر های مختلف روسازی راه و در هرگونه شرایط جوی و ترافیکی، بدون هیچ محدودیتی قابل مصرف است، درحالی که در شرایط مشابه، کاربرد سایر انواع آسفالت های گرم با دانه بندی های گسسته، باز و یا منظم، محدویت های زیادی دارد.
آسفالت گرم به آن دسته از آسفالت هایی گفته میشود که در آن ها قیر و مصالح سنگی در گرما مخلوط شده و همانطور گرم نیز پخش میشوند. آسفالت گرم انواع مختلف داشته و اختلاف آن ها در نوع قیر، درصد فضای خالی و دانه بندی مصالح سنگی است. در تهیه آسفالت گرم، منحصرا از قیر های خالص استفاده میشود و در جدول زیر مشخصات انواع آسفالت های گرم ملاحظه میشود. در ایران تنها از بتن آسفالتی استفاده میشود و انواع دیگر آسفالت های گرم به غیر از آسفالت ماستیک که در موارد استثنایی به کار میرود، کاربرد ندارد.
آسفالت ماستیک
آسفالت ماستیک در مواردی به کار میرود که بارگذاری به صورت استاتیک مطرح باشد (مانند ایستگاه اتوبوس). به همین دلیل آسفالت پخش شده بایستی در مقابل بارگذاری سنگین استاتیک مقاومت کافی داشته و تغییر شکل ندهد.
یکی از مشخصات بارز آسفالت ماستیک، عدم وجود فضای خالی در آن است و آن هم بخاطر وجود 11 الی 17 درصد قیر و حدود 50 درصد فیلر است. درجه نفوذ قیر خالص مورد استفاده در این نوع آسفالت 20 الی 30 است و مقاومت مکانیکی آسفالت ماستیک بستگی تام به مقاومت مکانیکی قیر مصرف شده دارد.
سنگ آهک به مقدار زیادی در تهیه آسفالت ماستیک به کار میرود. ابتدا سنگ آهک را نرم کرده و آن را از شماره 8 عبور می‌دهند. دانه بندی آن به شرح زیر است.
سپس به پودر حاصل 22 الی 27 درصد قیر خالص با درجه نفوذ 20 الی 30 اضافه کرده و در دستگاه مخصوصی مجهز به هم وزن قوی به مدت 5 ساعت در حرارت 205 الی 175 درجه سانتیگراد می‌پزند. تا مخلوط یکنواختی حاصل شود. مخلوط حاصل را برای پخش حمل نموده و یا و یا در قالب های مکعب شکلی ریخته و پس از سرد شدن از قالب خارج و در انبار نگهداری می‌کنند تا به موقع مصرف شود.
بتن آسفالتی
بتن آسفالتی گرم مخلوطی از سنگ دانه های شکسته و دانه بندی شده و فیلر است. این بتن در کارخانه های آسفالت، حرارت داده شده و در درجه حرارت های معین با قیر گرم مخلوط شده و به همان صورت گرم برای مصرف، حمل، پخش و کوبیده میشود.
دامنه کاربرد بتن آسفالتی
دوام زیاد تولید، تولید یکنواخت، کنترل درجه حرارت و رطوبت و مصالح و آماده شدن سریع برای عبور ترافیک، از مزایای بتن آسفالتی گرم است که بدون هیچ گونه محدودیتی در راه ها، خیابان ها، باراندازها، پایانه ها و پارکینگ ها مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع آسفالت گرم
انواع مخلوط های آسفالت گرم و بتن آسفالتی مصرفی در قشر های روسازی راه، به شرح زیر است.
قشر رویه (توپکا)
آسفالت رویه آخرین قشر آسفالتی است که در تماس مستقیم با بارهای وارده از ترافیک و عوامل جوی محیط قرار میگیرد. لذا باید طوری طراحی و اجرا شود که در مقابل اثرات سوء آب یخبندان و تغییرات دما از پایایی و مقاومت لازم برخودار باشد.
قشر رویه معمولا نسبت به قشرهای آستر (بیندر) و اساس قیری دارای دانه بندی ریزتر و در نتیجه قیر بیشتر است. حداکثر اندازه سنگ دانه ها در این قشر از 9/5 تا 19 میلی متر متغیر است که با توجه به بافت سطحی مورد نیاز انتخاب میشود. برای ازدیاد مقاومت در برابر لغزندگی و جلوگیری از ایستایی های سطحی، از یک نوع آسفالت رویه با دانه بندی باز استفاده میشود که حداقل ضخامت آن حدود 20 میلی متر است و جز سیستم روسازی راه منظور نشده و نمی‌توان از آن به عنوان قشر جایگزین رویه اصلی استفاده کرد.
قشر آستر (بیندر)
این قشر بین رویه و قشر های آسفالتی زیر آن و یا بین رویه و قشر اساس شکسته قرار میگیرد. اندازه سنگ دانه ها برای استر معمولا بین 19 تا 37/5 میلی متر متغیر است. گاهی اوقات در شرایط ترافیک خیلی سنگین، از جمله در بنادر و اسکله ها مشروط بر آن که بافت سطحی آن مشکلی ایجاد نکند، از دانه بندی های تیپ قشر استر که در مقابل تغییر شکل ناشی از بارهای خیلی سنگین حساسیت کمتری دارد، برای قشر رویه استفاده میشود.
اساس قیری
این قشر می‌تواند به عنوان اولین قشر روسازی آسفالتی مستقیما بر بستر روسازی آماده شده راه و یا قشر اساس شکسته قرار گیرد. حداکثر اندازه سنگ دانه ها برای این قشر معمولا تا 50 میلی متر و در مواردی نیز تا 75 میلی متر قابل اجراست. اساس قیری با دانه بندی باز را به عنوان یک لایه زهکش به منظور تسریع در تخلیه آب های نفوذی به سیستم روسازی و به منظور جلوگیری از بازگشت ترک ها در بهسازی ها، با حداکثر اندازه سنگ دانه های 37/5 تا 75 میلیمتر متشکل از مصالح 100 درصد شکسته، استفاده می‌کنند. دانه بندی چنین مصالحی بر حسب مورد عملکرد باید در مشخصات فنی خصوصی قید شود.
ماسه آسفالت
ماسه آسفالت از اختلاط ماسه طبیعی و یا ماسه شکسته و یا اختلاطی از این دو با قیر خالص تهیه میشود. این مخلوط آسفالتی را می‌توان در قشرهایی به ضخامت حداقل 15 میلیمتر اجرا کرد و یا از آن به عنوان قشر تسطیح در رویه های قدیمی و قبل از روکش استفاده نموده. مقاومت مارشال ماسه آسفالت در مقایسه با مقاومت سایر مخلوط های آسفالتی گرم و بتن آسفالتی که دانه بندی درشت تر از ماسه دارند، کمتر است. لذا موارد مصرف آن باید به تناسب مقاومت مارشال آن و رابطه این مقاومت با انواع ترافیک سبک، متوسط، سنگین و نیز با توجه به موقعیت آن نسبت به تراز نهایی رویه آسفالتی انتخاب شود.
خواص مکانیکی آسفالت
لفظ آسفالت در بعضی کشورها مانند ایالات متحده آمریکا به قیر اطلاق میشود و در برخی کشورها از جمله ایران این لفظ به مخلوط قیر و مصالح سنگی اطلاق می‌گردد. به همین دلیل هرجا که در این کتاب لفظ آسفالت به کار برده شده است منظور همان مخلوط قیر و مصالح سنگی است.
اثر توام عوامل جوی و ترافیک عمر آسفالت را کاهش می‌دهد در صورتی که در انواع دیگر پروژه های ساختمانی نظیر سد ها این اثر توأم وجود ندارد و در نتیجه عمر چنین تأسیساتی در مقایسه با آسفالت بیشتر است.
اثر عوامل جوی را می‌توان تا حد زیادی با پخش یک قشر فشرده و غیر قابل نفوذ آسفالت در سطح راه کاهش داد، در حالی که اثر ترافیک همچنان باقی است. ناگزیر خواص مکانیکی آسفالت بایستی با دقت بیشتری مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان به کمک نتایج حاصله برای هر حجم ترافیک در هر گونه شرایط جوی، آسفالتی با مشخصات لازم و دلخواه تهیه کرد و در سطح راه پخش نمود.
چون خواص مکانیکی آسفالت بستگی تام با خواص مکانیکی قیر مورد استفاده در تهیه آسفالت دارد، لذا ابتدا خواص مکانیکی قیر مورد بحث قرار میگیرد و سپس با استفاده از نتایج حاصله خواص مخلوط قیر-مصالح سنگی تشریح خواهد شد.
خواص مکانیکی قیر بستگی به درجه حرارت و نیز طول زمان بارگذاری دارد و بر خلاف بسیاری از مصالح ساختمانی، عملکرد قیر تحت تاثیر بار از حالت الاستیک تا حالت ویسکوز متفاوت است. چنانچه زمان بارگذاری کوتاه و درجه حرارت نیز پایین باشد، قیر عملکرد الاستیکی خواهد داشت و در صورتی که زمان بارگذاری نسبتأ طویل و درجه حرارت نیز بالا باشد، عملکرد قیر صرفا ویسکوز خواهد بود. بین این دو حالت که عملا نیز مورد توجه است، به حالت ویسکو-الاستیک موسوم است.
مطالب مرتبط و پیشنهادی:
توضیحات کامل بود، عالی
ممنون بابت اطلاعاتی که راجب اهمیت قیمت آسفالت توپکا و بیندر در اختیار ما قرار دادین