خرابی های روکش آسفالتی معمولا تحت عواملی مانند تنش های حرارتی، بار های ترافیکی وارده، نشست در لایه های زیرین، عوامل جوی و یا ترکیبی از این عوارض بروز پیدا می کند. بررسی روسازی های آسفالتی نشان می دهد. یکی از راه های مناسب جهت به تاخیر انداختن خرابی ها، کاهش تنش های وارده، افزایش عمر بهره برداری و کاهش ضخامت روکش آسفالتی، استفاده از ژئوسنتتیک ها می باشد. ژئو کامپوزیت ها و ژئوتکستایل ها از انواع محصولات ژئوسنتتیکی متداول در طراحی و اجرای روکش های آسفالتی می باشند که انتخاب گزینه مناسب جهت اجرا در هر پروژه بستگی به میزان تاثیر محصول بر افزایش عمر بهره برداری و کاهش ضخامت روکش آسفالتی و همچنین تطابق بیشتر با مشخصات فنی و اقتصادی پروژه خواهد داشت. در این مقاله میزان تاثیر دو نوع محصول ژئوکامپوزیت و ژئوتکستایل بر افزایش عمر بهره برداری و کاهش ضخامت روکش آسفالتی بررسی و در نهایت به مقایسه آنها پرداخته شده است.
وازگان کلیدی: ژئوسنتتیک، ژئو کامپوزیت، ژئوتکستایل، روکش آسفالتی
مقدمه: معمولا عوامل تخریبی متعددی باعث کاهش عمر روسازی راه ها می شودکه از آن جمله می توان به عوامل محیطی ، شرایط بستر، بار ترافیکی و اشاره نمود. اقدامات ترمیمی به کار رفته در رو سازی ها اغلب غیر موثر بوده و دارای عمر کوتاهی می باشند زیرا قادر نیستند عامل یا عوامل ایجادکننده خرابی را بر طرف نمایند و شرایط موجود روسازی را به حالت اولیه بازگردانند. امروزه از ژئوسنتتیک ها به عنوان گزینه ای مناسب با توجیه اقتصادی جهت کاهش تاثیر عوامل تخریبی روسازی راه ها و افزایش عمر بهره برداری آسفالتی استفاده می شود. معمول ترین روش مرمت روسازی های آسفالتی استفاده از روکش های آسفالتی می باشد که معمولا جهت کاهش سرعت تشکیل ترک های انعکاسی لایه زیرین افزایش ضخامت روکش را به دنبال خواهد داشت. افزودن سیستم های بین لایه ای ژئوسنتتیکی بین روسازی قدیمی و روکش جدید افزایش مقاومت روکش ها در برابر ترک ها (افزایش عمر بهره برداری) و کاهش ضخامت روکش را به دنبال خواهد داشت. طی تحقیقات انجام گرفته برای افزایش عمر بهره برداری و کاهش ضخامت روسازی آسفالتی روش های زیادی به کار برده شده است که هرکدام دارای شرایط و ابعاد خاص خود است. بطور کلی اقدامات صورت گرفته را می توان به سه حالت زیر بیان کرد:
1- بهسازی روسازی ترک خورده قبل از روکش یکی از این روش ها اقدامات خاص قبل از انجام روکش روی قشر آسفالت قدیمی می باشدکه عبارتند از :
- تراش حراراتی یا بازیافت گرم
- اضافه کردن ماده جوان کننده
- پخش و اجرای سیل کت روی روسازی موجود
- استفاده از لایه ضخیم آسفالتی با مصالح سنگی درشت دانه با دانه بندی باز
- بریدن و آب بندی کردن ترک ها و درز ها
2-لایه های میانی مستهلک کننده تنش کاهش تنش وارده یکی دیگر از راه های افزایش عمر بهره برداری و کاهش ضخامت روسازی آسفالتی است.در اثر بار وارده از طرف لاستیک وسایل نقلیه، نیروی فشاری به سطح روسازی وارد می گردد. این نیرو به صورت تنش کششی و برشی در داخل لایه ظاهر شده و باعث خرابی و ترک خوردگی می شود. با کاهش تنش وارده به روسازی و بالا بردن مقاومت روسازی نسبت به تنش های وارده شاهد افزایش عمر روسازی خواهیم شد. بنا براین با استفاده از یکی از سیستم های زیر توان شدت تنش را کاهش و مقاومت را افزایش داد. سیستم های کاهش تنش وارده عبارتند از :
الف) غشاهای بین لایه ای جاذب تنش (SAMI) :آسفالت های سیل کت لاستیکی
ب) لایه های میانی از جنس آسفالت گرم با دانه بندی باز
ج) لایه های میانی از جنس آسفالت گرم حاوی قیر با ویسکوزیته پایین
د) استفاده از الیاف بتن آسفالتی به عنوان لایه های میانی
و) غش (ممبرن) با مقاومت بالا
3- تقویت و تسلیح روکش برای مقابله با هر مشکلی اغلب نسبت به تقویت قسمت ضعیف اقدام می گردد. تقویت و تسلیح روکش آسفالتی سادهترین از نظر اجرا می باشدکه به طریق ذیل امکانپذیر است:
الف) افزایش ضخامت لایه روکش مخلوط آسفالت گرم
ب) روکش آسفالتی گرم مسلح شده با الیافی مانند پلی استر و پلی پروپیلن
ج) استفاده از قیر های اصلاح شده ( اصلاح شده با پلیمر و پودر لاستیک و مواد شیمیایی تثبیت کننده ) در روکش آسفالتی گرم د) مخلوط های آسفالتی انعطاف پذیر شامل لایه اصطحکاکی (Porous Friction course) ، پودر لاستیک و غیره ه) استفاده از ژئوسنتتیک های با مدول بالا (مانند الیاف فایبرگلاس) یا پلیمری شرایط استفاده از ژئوسنتتیک ها در روسازی آسفالتی انواعی از لایه های ژئوسنتتیک را می توان به منظور کاهش ترک خوردگی در روسازی های آسفالتی بکار برده و عمر خدمت دهی سیتم روسازی را افزایش داد. توانایی آسفالت در تحمل میزان کرنش های حاصل از ترک خوردگی متغیر بوده و وابسته به پارامتر های ذیل است:
- میزان و نوع قیر مخلوط آسفالت
- نوع بارگذاری
- سرعت بارگذاری
- مدت زمان اعمال کرنش
با استفاده از سیستم آسفالت مسلح می توان تغییر شکل های بزرگتر و توازن باربری بالاتر را بدون ترک خوردگی ایجاد کرد. ایجاد تغییر شکل در روکش باعث تولید تنش برشی بین آسفالت و مسلح کننده شده و انتقال این تنش برشی به مسلح کننده در اثر تماس بین آسفالت و مسلح کننده باعث ایجاد نیروی کششی در مسلح کننده می شود. میزان این تنش برشی انتقالی به خواص تغییر شکل پذیری آسفالت و مسلح کننده و نیز بر هم کنش آسفالت و مسلح کنند ه بستگی دارد. بیشینه تنش کششی در مسلح کننده توسط میزان تنش برشی انتقال یافته بین آسفالت و مسلح کننده محدود می شود.به طور کلی ژئوسنتتیک ها در روسازی هایی به کار گرفته می شوند که در آنها خرابی های ناشی از بارگذاری ترافیکی مانند ترک های با فاصله محدود از یکدیگر و یا ترک های پوست سوسماری ظاهر شده اند. برای توجیه استفاده از پوشش های زئوتکستایلی لازم است که ترک های قابل توجهی در سطوح پروژه وجود داشته باشد. در خصوص وضعیت این ترک ها و فواصل آنها راهنمای جامع و کاملی منتشر نشده، اما وجود ترک های با فاصله زیاد از یکدیگر و یا درزها در روسازی بتونی می تواند نشانه ای برای استفاده از نوار های ژئوسنتتیکی در محل درزها و اتصلات باشد. . درزها و ترک های عرضی با فاصله ی زیاد می توانند در به تاخیر انداختن ترک های انعکاسی با شدت کم و یا متوسط موثر باشند. استفاده از این مواد به عنوان قشر میان لایه ای در شرایط آب و هوایی گرم و معتدل نسبت به آب و هوای سرد، به صورت قابل ملاحظه ای منجر به نتایج قابل قبول تری خواهد شد. مقدار بازشدگی ترک های حرارتی را می توان در سه گروه طبقه بندی کرد:
- از 0 تا 0.7 متر که در این حالت نیازی به استفاده از ژئوسنتتیک ها نیست.
- از0.7 تا 1.8 میلیمتر، دامنه ای است که کاربرد ژئوتکستایل ها موثر خواهند بود.
- بیش از 1.8 میلیمتر، در این حالت کاربرد ژئوتکستایل ها عموماٌ موثر نخواهد بود.
ژئوسنتتیک ها نباید بر روی سطوح ناهموار اجرا شوند و لذا سطح لایه آسفالت گرم باید به گونه ای پرداخت گردد که سطح همواری برای قرار گیری ژئوسنتتیک ها فراهم شود، به این دلیل در موارد سطوح ناهموار اجرای لایه آسفالت رگلاژی ضروری خواهد بود. (Button (and Lytton, 2007 عملکرد ژئوسنتتیک ها در افزایش عمر بهره برداری و کاهش ضخامت روکش آسفالتی عصر جدید عصر فن آوری بوده و به ویژه در امور مهندسی و طراحی پروژه های راهسازی نقش عمده ای را ایفا می کند. لذا مهندسین و طراحان راه سعی می کنند در طراحی های خود تا حد امکان از فن آوری ها و تکنولوژی های جدید بهره بگیرند. در کشور ما نیز با توجه به شرایط اقلیمی و آب و هوایی مناطق مختلف کشور، مهندسین طراح تلاش هایی کرده اند و کوشیده اند تا حد امکان از این تکنولوزی ها و پیشرفت ها استفاده کنند. یکی از انواع پروژه های راهسازی که با توجه به هزینه های سنگین تعمیر و نگهداری و همچنین ضرورت دقت در اجرا و عدم نیاز به انجام تعمیرات در کوتاه مدت استفاده از این فناوری ها رو ضروری ساخته است روسازی فرودگاه ها می باشد( اسلامی، مجید، 1391) جهت طراحی روکش باند فرودگاه با استفاده از ژئوسنتتیک ها که از فن آوری های جدید می باشدابتدا با استفاده از روش سازمان هواپیمایی فدرال آمریکا روکش باند بدون استفاده از ژئوسنتتیک ها طراحی شده، سپس با اعمال ضریب تاثیر الیاف و استفاده از نتایج بدست آمده از محاسبات سازمان هواپیمایی فدرال آمریکا به طراحی روکش باند فرودگاه با استفاده ژئوسنتتیک ها می پردازیم. با توجه به محاسبات و نتایج انجام گرفته و همچنین پروژه های اجرا شده معمولا ژئوسنتتیک ها(ژئوتکستایل و ژئوکامپوزیت ها) قادرند عمر روکش آسفالتی را متوسط 2 تا 3 برابر افزایش داده و ضخامت روکش آسفالتی را بدون لحاظ محدودیت های آیین نامه ای به طور متوسط 25 تا 33 درصد و با لحاظ محدودیت های آیین نامه ای روسازی فرودگاه به طور متوسط 15 تا 20 درصد کاهش دهد.
نویسندگان: محمود کی منش، مجید اسلامی
کاربرد ژئوتکستایل به عنوان عایق
استفاده از لایه های تقویت کننده جهت کاهش اثر زلزله در محل های دفن زباله
های ,ها ,روکش ,آسفالتی ,استفاده ,روسازی ,استفاده از ,ژئوسنتتیک ها ,روکش آسفالتی ,افزایش عمر ,عمر بهره ,هواپیمایی فدرال آمریکا ,سازمان هواپیمایی فدرال ,ضخامت روسازی آسفالتی ,کاهش ضخامت روسازی
درباره این سایت