مقاله آسفالت و خصوصیات آن
مقدمه
مخلوطهای قیری که در ایران به آسفالت موسوم هستند از اختلاف قیر و مصالح سنگی بدست می آیند. آسفالت انواع مختلف دارد و از آن برای ساختن لایه های رویه، اساس و زیراساس روسازی راهها و فرودگاهها استفاده میشود. از آنجا که خصوصیات آسفالت ها بستگی به خصوصیات مصالح تشکیل دهنده آن یعنی قیر و مصالح سنگی دارد، لذا در این فصل ابتدا خصوصیات مصالح سنگی مورد بحث قرار گرفته و سپس بشرح خصوصیات آسفالتها پرداخته شده است. خصوصیات و مشخصات فنی قیرها در بخش پنجم آمده است.
مصالح سنگی
مصالح سنگی معمولاً یا بطور طبیعی در طبیعت در طبیعت یافت می شوند و یا بطور مصنوعی و بصورت غیرمستقیم بصورت تفاله برخی از کارخانجات ذوب فلزات تولید میشود. مصالح سنگی طبیعی گاهی بصورت آماده از بستر رودخانه و یا معادن شن و ماسه ای که در طول مسیر راهها قرار دارند بدست می آیند، لیکن در اغلب موارد لازمست که مصالح سنگی را از شکستن سنگهای موجود در معادن سنگ تهیه کرد. شکستن سنگ در کارخانجات سنگ شکن که انواع مختلفی دارد انجام میشود. اگر مقدار سنگ شکسته مورد نیاز برای تهیه آسفالت قابل توجه باشد از کاخانجات سنگ شکن ثابت و در غیر اینصورت از کارخانجات سنگ شکن سیار استفاده میشود.
برای تهیه سنگ شکسته ابتدا سنگ های بزرگ موجود در معادن سنگ با استفاده از مواد منفجره شکسته شده و سپس این سنگها به کارخانه سنگ شکن حمل میشود. در کارخانه سنگ شکن این سنگها در یک یا چند مرحله بکمک سنگ شکن ها شکسته میشوند تا دانه بندی های لازم بدست آید.
شکستن سنگها معمولاً در دو، سه و یا در چهار مرحله انجام میشود. مرحله اول شکستن سنگها بکمک سنگ شکن های اولیه که معمولاً از نوع فکی، چکشی، و یا دوار هستند انجام میشود. مصالح شکسته شده با استفاده از سرندهای لرزنده سرند شده و قسمت درشت دانه تر با استفاده از سنگ شکن های ثانوی که معمولاً از نوع چکشی، استوانه ای، و یا مخروطی هستند به مصالح با دانه های کوچکتر تبدیل می شود. برای شکستن و خردکردن بیشتر مصالح سنگی از آسیاب های میله دار، گوی دار و یا سنگ شکن استوانه ای استفاده میشود.
نحوه انتخاب نوع و تعداد سنگ شکن ها و مراحل شکستن سنگها بستگی به عوامل زیاد داشته و از آنجا که این مطلب موضوع درس روشهای اجرای ساختمان است از ذکر آن در اینجا خودداری میشود.
مصالح سنگی شکسته شده دارای قابلیت باربری و استقامت بیشتری نسبت به مصالح گردگوشه (رودخانه ای) است زیرا دانه های اینگونه مصالح دارای لبه های تیز و سطحی زبر بوده و بهتر در یکدیگر قفل و بست میشود. مصالح شکسته شده از مصالح رودخانه ای یا گردگوشه گرانتر است و از این نظر در مواردی که بهرد و نوع مصالح دسترسی باشد، باید در انتخاب آنها عوامل اقتصادی در نظر گرفته شود. در مواردی که استفاده از مصالح رودخانه ای تنها راه حل است، باید بمنظور افزایش استقامت و ظرفیت باربری بیشتر مصالح سنگی را شکسته و سپس مورد استفاده قرار داد.
امروزه علاوه بر مصالح سنگی طبیعی استفاده از مصالح سنگی مصنوعی نیز در اغلب ممالک صنعتی دنیا متداول گشته است. این مصالح معمولاً بطور غیرمستقیم و بصورت تفاله کارخانه هائی نظیر کارخانه آهن گدازی بدست می آید. این مصالح که به اسلگ موسوم است سیلیسی بوده و بعلت داشتن وزن مخصوص کمتری از وزن مخصوص آهن در بالای کوره آهن گدازی جمع شده که آنرا بسادگی از آهن مذاب جدا میکنند. این مواد را معمولاً در اثر سرد کردن ناگهانی که بکمک پاشیدن آب بروی مواد مذاب صورت میگیرد خرد کرده و از آن در راهسازی استفاده میکنند.
مصالح سنگی که برای ساختن انواع آسفالت بکار میرود باید دارای مشخصات ویژه ای باشد. مشخصات مورد نظر عبارتند از: دانه بندی، سختی، دوام، تمیزی، شکل دانه ها و کیفیت سطح دانه ها.
دانه بندی
دانه بندی مصالح سنگی یکی از مهم ترین عواملی است که بر روی استقامت و ظرفیت باربری آسفالت تاثیر می گذارد. دانه بندی مصالح سنگی با انجام آزمایش دانه بندی و رسم منحنی دانه بندی مشخص میشود. دانه بندی مصالح سنگی معمولاً با استفاده از الک های با اندازه های ۶۲٫۵، ۵۰، ۳۷٫۵، ۲۵، ۱۹،؟ ۱۵٫۵، ۱۲٫۵ و ۹٫۵ میلی متر و الک های با سوراخهای مربع شکل با شماره های ۴، ۸، ۱۶، ۳۰، ۵۰، ۱۰۰، ۲۰۰ انجام میشود. شماره یک الک مشخص کننده تعداد سوراخهای آن در هر ۲٫۵ سانتی متر (۱ اینچ) است.
دانه بندی مناسیب مصالح سنگی آسفالت با توجه به عوامل متعددی از قبیل: نوع روسازی، نوع و محل قرارگرفتن لایه مورد نظر در سیستم روسازی، ضخامت لایه آسفالتی و اندازه بزرگترین دانه انتخاب میشود. حدود دانه بندی های مناسب در هر مورد توسط آئین نامه های فنی مشخص میشوند که معمولاً بصورت دو منحنی حدی هستند که منحنی دانه بندی مصالح سنگی باید بین این دو منحنی حدی و حتی الامکان در وسط و بموازات آنها قرارگیرد.
