Transcript واحد بناب گروه عمران کارشناس ی ارشد مهندس ی عمران - مهندس ی و مدیریت ساخت تکنولوژی عالی بتن عنوان تحقيق : اسفالت رنگی.

‫واحد بناب‬
‫گروه عمران‬
‫کارشناس ی ارشد مهندس ی عمران ‪ -‬مهندس ی و مدیریت ساخت‬
‫تکنولوژی عالی بتن‬
‫عنوان تحقيق ‪ :‬اسفالت رنگی و الياف اسفالتی‬
‫استاد راهنما‪ :‬دكتر بضاعتی‬
‫پژوهشگر‪ :‬حسن‬
‫باقری‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫نيمسال دوم ‪93-94‬‬
‫‪2‬‬
‫• جاده اي كه با آسفالت رنگي سنگ فرش شده باشد مي تواند‬
‫به همان اندازه كه امنيت و يكنواختي رانندگي را بهبود مي‬
‫دهد مجموعه ديد بهتري ايجاد كند‪ .‬در اين تحقيق‪ ،‬نمونه هاي‬
‫آسفالت رنگي به همراه مقادير مختلف رنگ براي مطالعه‬
‫تغييرات رنگ سطح در دوره هاي مختلف افزايش طول‬
‫عمر‪ ،‬بررسي مي شوند‪ .‬دو نوع رنگ‪ ،‬سبز و قرمز‪ ،‬با ‪5‬‬
‫نسبت مختلف با آسفالت روشن براي ساخت نمونه هاي‬
‫آسفالت رنگي تركيب مي شوند‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪3‬‬
‫• نمونه ها براي ‪ 5‬دهانه مختلف قديمي در دستگاه آزمايش در‬
‫معرض نور ماوراء بنفش قرار مي گيرند‪ .‬نتايج نشان مي‬
‫دهد كه مقدار و نوع رنگ افزوده شده و دهانه هاي مختلف‬
‫قديمي بر محوسازي آسفالت رنگي تأثير مي گذارد‪ .‬همچنين‬
‫نتايج نشان مي دهد كه آسفالت روشن به همراه ‪ 5 %‬يا‬
‫بيشتر رنگ قادر به ساخت آسفالتي است كه بهتر رنگ شده‬
‫است‪ .‬سرانجام‪ ،‬آسفالت رنگي به همراه رنگ قرمز مقاومت‬
‫بهتري را در مقابل نور ماوراء بنفش نشان داد‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪4‬‬
‫‪ -1‬متدهاي تحقيق‬
‫‪ -2-1‬منبع مواد‬
‫• آسفالت روشن كه در اين بررسي به كار گرفته شد از تركيب صمغ‪،‬‬
‫مايه قيري‪ ،‬گريس و مواد دو قطبي شده استخراج و از طريق‬
‫كارخانه مواد آسفالت محلي توليد مي شد‪ .‬رنگ هاي به كار رفته از‬
‫كارخانه اروپايي به دست مي آمد‪ .‬مواد شيميايي رنگ هاي قرمز و‬
‫سبز از طريق ميكروسكوپ الكترون بررسي مي شوند‪ .‬با گرم‬
‫كردن آسفالت روشن در اجاق تا ‪ 160 ْ C‬و سپس تركيب آن ها با‬
‫رنگ هاي سبز و قرمز در نسبت هاي طراحي شده مختلف‪ ،‬آسفالت‬
‫رنگي براي اين بررسي آماده شد‪ .‬سپس تست افزايش طول عمر‬
‫آسفالت رنگي انجام شد‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪5‬‬
6
www.IranCivilHouse.ir
‫روکش آسفالت خیابان ها‬
‫عوامل موثر در انتخاب نوع آسفالت چيست؟‬
‫• نوع روکش و آسفالت را می توان به سادگی با توجه به‬
‫حجم ترافيک شهری در خيابان و نوع خاک انتخاب نمود‬
‫اما گاهی انتخاب روکش آسفالت آنقدر پيچيده می شود که‬
‫بايد با توجه به تحقيقات و پژوهش های سنگين صورت‬
‫گرفته و فاکتور های مهم مانند چرخه هزينه زندگی انتخاب‬
‫کرد‪ .‬هر گاه که در انتخاب از متدولوژی استفاده شود بايد‬
‫سبک انتخاب شده عينی‪ ،‬منطقی‪ ،‬علنی‪ ،‬قابل توضيح و مهم‬
‫تر از همه اين که بهترين معيار برای پرداخت کننده ماليات‬
‫را در بر داشته باشد‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪7‬‬
‫• همچنين اگر عمل آسفالت کردن خيابان ها به خوبی صورت‬
‫گرفته و از آن به خوبی محافظت شود جذابيت خاصی را به‬
‫خيابان ها و خانه ها ومغازه ها می بخشد‪ .‬به همين جهت‬
‫است که طراحان و مهندسين با استفاده از خالقيت خود‬
‫تغييرات جالبی را در رنگ و الگوی آسفالت کاری پديد‬
‫آورده اند‪ .‬بايد از آسفالت خيابان ها طوری محافظت شود‬
‫که در زمستان ها در اثر برف و يخبندان آسيبی نبيند و در‬
‫تابستان هم آلودگی و کثيفی بر آن تاثير گذار نباشد‪ .‬اگر‬
‫آسفالت اين گونه باشد بديعی است که مقرون به صرفه‪،‬‬
‫بادوام و دائمی خواهد بود و همچنين نگهداری از آن‬
‫نيزراحت تر می باشد‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪8‬‬
‫برای تحقق این امر سه فاکتور اساسی وجود دارد که عبارتند از‪:‬‬
‫• ‪)1‬طراحی مناسب‬
‫• ‪)2‬استفاده از مصالح و مواد مرغوب‬
‫• ‪)3‬اجرای صحيح عمليات ساخت و زيرسازی ومهمتر از‬
‫آن نظارت صحيح‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪9‬‬
‫تاثيرطراحی مناسب چيست؟‬
‫• اگر طراحی دقيق و مناسب باشد می توان گفت که خيابان‬
‫آسفالت شده تا ‪ 20‬سال به همان صورت اوليه و بدون‬
‫مشکل باقی می ماند ‪.‬‬
‫• چرا استفاده از مواد و مصالح مرغوب‬
‫• مطمئن شويد که پيمانکار پروژه آسفالت را از توليد کنندگان‬
‫مجاز و معتبر تهيه کرده است تا از کيفيت پروژه کاسته‬
‫نشود‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪10‬‬
‫اجرای صيحيح عمليات اجرایی‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫زيرسازی می بايست هموار و محکم باشد‪.‬‬
‫در مناطقی که خانه های جديدی ساخته شده اول مطمئن‬
‫شويد که ديگر زمين نشست نمی کند‬
‫در بخش زيرين آسفالت از گياه کش ها استفاده کنيد تا اگر‬
‫احيانا آسفالت در آينده ترک برداشت در آنجا گياه روئيده‬
‫نشود و آسفالت متالشی نگردد‬
‫بايد آسفالت در درجه حرارت مناسب قرار گيرد‬
‫پيمانکار نبايد در يک برجستگی بيش از ‪ 5‬سانتی متر‬
‫آسفالت مخلوط گرم بريزد‪.‬‬
‫پيمانکار نبايد بصورت دستی خيابان را آسفالت کند‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪11‬‬
‫استفاده از الیاف در آسفالت‬
‫• امروزه راه يكي از عوامل مهم در ارتباط و انتقال مسافران‬
‫و بارها ميباشد و از عوامل مهم روز است كه بحث هاي‬
‫بسياري دارد و كنفرانسهاي مختلفي در رابطه با آن برگزار‬
‫مي شود‪.‬‬
‫• در راه هاي با آمد وشد زياد ‪،‬در رويه راه از مصالح قيري‬
‫يا سيماني استفاده مي شود ‪.‬كه در اثر اعمال بار اين نوع‬
‫رويه ها دچار تغيير شكلهايي مي شود كه باعث ايجاد‬
‫تنشهاي كششي افقي در اليه روسازي مي شود كه اگر اين‬
‫تنشها از ميزان استقامت كششي مصالح بيشتر باشد باعث‬
‫ايجاد ترك مي گردد‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪12‬‬
‫• يكي از روشهاي مهم براي كاهش و كنترل عرض تركهاي‬
‫حاصل از كشش مستقيم استفاده از الياف است‪.‬‬
‫• به منظور ايجاد شرايط ايزوتروپ و به منظور ايجاد‬
‫سيستمي كه بتواند در تمام جهات به طور تقريبا يكنواخت‬
‫سبب افزايش نرمي شده و مقاومت كششي را نيز حفظ كند‬
‫‪،‬استفاده از رشته هاي نازك و كوتاه كه به صورت تصادفي‬
‫در تمام جهات در آسفالت توزيع شود ‪.‬روش مناسبي به‬
‫نظر مي رسد ‪.‬اين رشته نازك ‪،‬الياف ناميده مي شوند كه‬
‫داراي انواع و شكلهاي مختلف بوده و كاربردهاي متعددي‬
‫دارند‪ .‬ازجمله آنها الياف فوالدي ‪،‬پليمري ‪،‬شيشهاي و …‬
‫مي باشد ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪13‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫تركها در آسفالت‪:‬‬
‫الف )ترك موزاييكي ( پوست ماري – سوسماري )‪:‬‬
‫اين ترك به علت داشتن شباهت به پوست بدن سوسمار به‬
‫اين نام شناخته شده است ‪.‬‬
‫اين خرابي با ترك خوردن تمام و يا قسمتي از سطح رويه‬
‫آسفالتي به شكل نسبتأ كوچك چند ضلعي ظاهر ميشود كه‬
‫با تكرار بار گذاري بر وسعت آن افزوده مي شود ‪.‬‬
‫علت به وجود آمدن اين نوع تركها تغيير شكل يا خستگي‬
‫بيش از حد در اثر بار گذاري بر روي اليه ها مي باشد و‬
‫معموال در روسازيهاي كه بر روي اليه هاي اساس و زير‬
‫اساس كه تراكم كافي نداشته و يا خاكهايي كه داراي تغيير‬
‫شكل زياد و مقاومت كم مي باشند ايجاد مي شوند ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪14‬‬
‫ب) ترك برشي (كناري )‪:‬‬
‫• اين تركها به موازات محور طولي راه و به فاصله كمي از‬
‫روسازي بوجود مي آيند اين نوع تركها ممكن است عالوه‬
‫بر تركهاي طولي داراي تركهاي عرضي نيز باشند كه‬
‫معموال يك يا چند ترك طولي را قطع كرده و به روسازي‬
‫منتهي مي گردد‪.‬‬
‫• علت بوجود آمدن اين تركها ميتواند فقدان پايداري و‬
‫استقامت برشي خاك يا مصالح كناره هاي روسازي باشد كه‬
‫عدم تراكم محل كنده شده و عبور وسايل نقليه به فاصله كم‬
‫از محل كنده شده باعث تغيير شكل جانبي خاك و ايجاد ترك‬
‫مي شود ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪15‬‬
‫ج)تركهاي انقباضي ‪:‬‬
‫• اين ترك در اثر تغيير حجم و جمع شدن رويه در اثر افت‬
‫دماي محيط مي باشد كه معموال عرضي بوده و گاهي به‬
‫شكل مجموعه اي از تركهاي به هم پيوسته كه قطعات‬
‫بزرگي را تشكيل مي دهند وجود دارند تفاوت بين اين ترك‬
‫و ترك موزاييكي اين است كه در اين ترك سطح رويه به‬
‫قسمتهاي بزرگتري تقسيم شده و در گوشه ها تيزتر مي باشد‬
‫‪.‬‬
‫• علت بوجود آمدن اين تركها استفاده قير سفت در منطقه آب‬
‫و هوايي خاص مي باشد ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪16‬‬
‫د)تركهاي بین دو خط‪:‬‬
‫• اين تركها همان درزهاي طولي بين خطوط راه هستند كه به‬
‫دليل اجراي غير هم زمان رويه آسفالتي خطوط مجاور‬
‫بوجود مي آيند كه به علت اجراي نادرست رويه درز آنها‬
‫باز مانده و با ورود آب شاهد خرابي بيشتري خواهيم بود‬
‫همچنين اين خرابي بين خط كناري و شانه آسفالتي راه‬
‫ممكن است بوجود آيد‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪17‬‬
‫و)تركهاي انعكاسي ‪:‬‬
‫• اين تركها در سطح روكش آسفالتي و در محل تركهايي كه‬
‫در سطح روسازي قديمي بوده بوجود مي آيد‪ ،‬كه علت آن‬
‫حركات قائم و افقي اليه واقع در زير روكش آسفالتي است‬
‫‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪18‬‬
‫ي)تركهاي هاللي ‪:‬‬
‫• اين تركها در مسير حركت وسايل نقليه به علت وارد شدن‬
‫نيروهاي شديد افقي (ترمز كردن )در سطح رويه آسفالتي‬
‫بوجود مي آيد كه علت آن ميتوان فقدان چسبندگي بين اليه‬
‫رويه آسفالتي و اليه زيرين آن باشد ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪19‬‬
‫‪.3‬مواد افزودني و تأثیر آن در آسفالت‪:‬‬
‫• مهمترين فوايد مواد افزودني ‪:‬‬
‫• ‪)1‬كاهش قيمت ‪)2‬كم شدن ضخامت اليه هاي آسفالتي‬
‫‪)3‬كم شدن مرمت هاي روزمره و طوالني شدن فواصل بين‬
‫بهسازي رويه هاي آسفالتي ‪)4‬باال رفتن فشار مجاز آسفالت‬
‫‪)5‬بكار گرفتن توليدات جديد صنعتي و وسايل جديد در‬
‫توليد و اجراء ‪)6‬بكار گرفتن ضايعات صنايع و بهداشت‬
‫محيط زيست‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪20‬‬
‫تقسیم بندي مواد افزودني ‪:‬‬
‫• ‪ -1‬پركننده ها (‪ -2 )Fillers‬مواد جايگزين شونده‬
‫(‪-3 )Extenders‬مواد رشته اي يا الياف (‪-4 )Fibers‬‬
‫اكسيد كنندهها )‪ )Oxidants‬و اكسيد شوندهها ‪Anti‬‬
‫)‪ -5 )oxidants‬مشتقات نفتي يا هيدروكربنها‬
‫)‪ -6 )Hydrocarbons‬اتصال دهندهها )‪-7 (Anti strips‬‬
‫الستيكها و پالستيكها يا پليمرها (‪)Polymers‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪21‬‬
‫آسفالت الیافي‪:‬‬
‫• توليد آسفالت اليافي ‪:‬‬
‫• افزايش نسبت ظاهري موجب تجمع و درگيري رشته هاي‬
‫اليافي در يكديگر مي گردد براي مخلوط يكنواخت ‪،‬نسبت‬
‫ظاهري حداكثر به عدد ‪ 100‬محدود مي شود ‪.‬‬
‫• چنانچه درصد حجمي الياف از ‪ 2‬درصد افزايش يابد‬
‫مشكالتي در كيفيت آسفالت پديد مي آيد ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪22‬‬
‫مزاياي آسفالت الیافي ‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ مقاومت در مقابل تورق ‪ ،‬سايش و هوازدگي سطح‬‫ مقاومت زياد در مقابل تنش هاي خستگي‬‫ مقاومت بسيار عالي در مقابل ضربه‬‫ قابليت كششي عالي ( ظرفيت زياد تغيير شكل نسبي )‬‫ قابليت باربري زياد بعد از ترك خوردگي‬‫ مقاومت كششي ‪ ،‬خمشي و برشي زياد‬‫ طا قت خيلي زياد‬‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪23‬‬
‫• قابليت انعطافي كه آسفالت اليافي دارد ‪ ،‬همانند خواص مواد پالستيكي‬
‫باعث مي شود كه آسفالت اليافي گسيختگي ناگهاني نداشته باشد ‪ .‬از آنجا‬
‫كه الياف فوالدي در جسم آسفالت به طور سه بعدي به بيان بهتر چند‬
‫بعدي پراكنده مي شود ‪ .‬در صورت تشكيل يك ترك ‪،‬در جهات مختلف‬
‫‪،‬الياف اتصاالتي را به وجود مي آورد و از گسترش ترك جلوگيري مي‬
‫نمايد ‪.‬بنابراين ‪،‬رشته هاي الياف به طور فعال در محدود كردن عرض‬
‫تركها وارد عمل شده و به تشكيل ريز تركهاي زياد همكاري مي نمايد و‬
‫در نتيجه قابليت بهربرداري آسفالت را افزايش مي دهد ‪ .‬اين مورد به‬
‫ويژه در دال هاي مهار شده ‪،‬همانند روسازيهاي آسفالتي كه در آنها‬
‫اصطكاك بستر مانع انقباض و انبساط مي شود ‪،‬شديدأ به چشم مي‬
‫خورد‪.‬‬
‫• شايان ذكر است كه عملكرد الياف فوالدي و بهبود خواص مكانيكي در‬
‫آسفالت ‪،‬به عوامل زيادي از قبيل طرح اختالط جنس الياف ‪،‬مقدار الياف‬
‫‪،‬شكل الياف ‪،‬نسبت ظاهري (‪ ) l/d‬و … وابسته است ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪24‬‬
‫كاربريهاي آسفالت الیافي ‪:‬‬
‫• باند فرودگاه و راهسازي‬
‫• يك باند مناسب براي فرود هواپيما و مقابله با شرايط جوي‬
‫و اثر ضربه ايجاب مينمايد كه باند پرواز نرم پر طاقت و‬
‫ضربه پذير باشد لذا بكاربري الياف در رويه باند فرودگاه‬
‫بسيار مناسب ميباشد‬
‫• در طرح جاده ها و بزرگراهاي پر ترافيك جايگزيني الياف‬
‫بسيار مقرون به صرفه و اقتصادي خواهد بود زيرا موجب‬
‫كاهش ضخامت آسفالت ريزي ‪،‬كاهش عرض تركهاي ناشي‬
‫از جمع شدگي و كنترل عرض تركهاي انقباضي و انبساطي‬
‫مي شود‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪25‬‬
‫نتیجه گیري‪:‬‬
‫• از همه اين مطالب مي توان اين چنين نتيجه گيري كرد كه‬
‫استفاده از الياف در آسفالت هزينه اقتصادي كمتري خواهد‬
‫داشت‪،‬و با توجه به نياز كشور در زمينه هاي راه و‬
‫باندهاي فرودگاه ‪،‬استفاده از آسفالت هاي اليافي و ايجاد‬
‫كارخانه هاي توليد آسفالتهاي اليافي پيش ساخته كمك شاياني‬
‫هم در اقتصاد كشور و هم زمينه هاي ايجاد اشتغال را‬
‫فراهم خواهد كرد‪ .‬اين در شرايطي است كه الياف در داخل‬
‫كشور توليد شود ‪.‬‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪26‬‬
27
www.IranCivilHouse.ir
28
www.IranCivilHouse.ir
29
www.IranCivilHouse.ir
‫با تشکر از حوصله ای که به خرج دادين‬
‫اللهم صل علی محمد و آل محمد و عجل فرجهم‬
‫‪www.IranCivilHouse.ir‬‬
‫‪30‬‬