مخلوط های آسفالتی با امولسیون قیری

قبلا چنین تصور می شد که مخلوط های آسفالتی امولسیون قیری در مقایسه با مخلوط های آسفالتی گرم ساخته شده با قیر خالص دارای کیفیت پایین تری باشند. پیشرفت های فن آوری اخیر ، امکان اجرای مخلوط های آسفالتی امولسیون قیری را همانند مخلوط های آسفالتی گرم متداول میسر ساخته است. این مخلوط ها قابلیت باربری داشته و می توانند در همه روسازی ها با حجم آمد و شد کم تا زیاد استفاده شوند و با توجه به نحوه اختلاط امولسیون قیری و مصالح سنگی به یکی از صورت های زیر اجرا می شوند: 

د- آسفالت ماکادام نفوذی با امولسیون قیری که بعنوان مخلوط آسفالتی امولسیون قیری محسوب نمی شود.
در این مقاله هر یک از انواع مخلوط های آسفالتی فوق و آسفالت ماکادام نفوذی شرح داده خواهد شد.

مخلوط های آسفالت گرم با امولسیون قیری 

تولید مخلوط آسفالتی گرم با استفاده از امولسیون قیری همانند مخلوط آسفالتی گرم با قیر خالص می باشد. وقتی که امولسیون قیری در تهیه این مخلوط آسفالت گرم به کار می رود، زمان مخلوط کردن و دمای عملیات کمتر خواهد بود. در تهیه این مخلوط های آسفالتی هر دو روش مرحله ای و پیوسته را می توان بکار برد. بدین منظور روش پیوسته با مخلوط کن استوانه ای مناسب است. با امولسیون قیری می توان مخلوطهای آسفالتی گرم، برای لایه های آستر و رویه تولید نمود. مخلوط های آسفالت گرم با امولسیون قیری با شناوری زیاد، به دلیل اصلاح قیر باقیمانده بوسیله امولسیونساز و سخت شدگی کمتر قیر در اثر مخلوط کردن، در مقایسه با مخلوط های آسفالت گرم متداول مناسبتر می باشند. سخت شدگی کمتر قیر به دلیل بخار آب زیاد ناشی از تماس آب امولسیون قیری با مصالح سنگی داغ است.

 ساخت این نوع مخلوط های آسفالت گرم طی مراحل ذیل انجام می پذیرد:

مخلوط کردن مصالح سنگی با تنظیم دریچه های خروجی سیلوهای سرد، می توان مصالح سنگی را به دقت مخلوط کرد. اگر کنترل دقیق دانه بندی نیز لازم باشد(بعنوان مثال در روش مرحله ای) باید مصالح سنگی را سرند کرد و به نسبت های مورد نیاز مخلوط نمود. در این حالت، امولسیون قیری و مصالح سنگی با اندازه های مختلف بطور جداگانه توزین و به داخل مخلوط کن پیمانه ای ریخته می شوند.
در روش پیوسته نسبت های اختلاط بصورت حجمی تعیین می گردند. این کار با انتخاب ترکیبی از سرعت تسمه نقاله های زیر هر سیلو و میزان بازشدگی دریچه های خروجی انجام می شود. صرف نظر از نوع روش ساخت، مخلوط های آسفالت گرم امولسیون قیری با کیفیت بالا، نیاز به همان مقدار کنترل کیفی در تولید دارند که برای مخلوط های آسفالت گرم لازم است. مصالح سنگی با خصوصیات متفاوت جذب قیر، نباید استفاده شود. بعبارت دیگر، خصوصیات متفاوت جذب قیر مصالح سنگی، ممکن است مشکلاتی را در ایجاد پوشش قیری یکنواخت روی ذرات مصالح سنگی بوجود آورد.

 روش تهیه مخلوط های آسفالت گرم امولسیون قیری مشابه مخلوط های آسفالت گرم متداول می باشد. دمای مخلوط کردن برای مخلوط های آسفالت نیمه گرم با امولسیون قیری بین ۴۹ و ۸۵ درجه سانتیگراد و برای مخلوط های آسفالت گرم با امولسیون قیری، بین ۱۰۴ تا ۱۲۷ درجه سانتیگراد می باشد. دمای مخلوط کردن بستگی به کندروانی قیر، درجه حرارت محیط و کارآیی مخلوط آسفالت دارد. مدت زمان مخلوط کردن عامل مهمی است، چنانچه مدت زمان مخلوط کردن خیلی کم باشد، پوشش غیر یکنواخت مصالح سنگی پدید می آید و اگر این مدت زمان بیش از حد باشد، عریان شدگی مصالح سنگی و سفت شدن مخلوط (ناشی از انعقاد زودرس) اتفاق می افتد.
در بعضی موارد، افزودن حدود ۱ تا ۲ درصد سیمان پرتلند، حصول مقاومت اولیه را تسریع و مقاومت در مقابل آب را تامین می نماید. معمولاً امولسیون قیری از نوع MS - 2h، در تهیه مخلوط آسفالت نیمه گرم و امولسیون قیری از نوع HFMS - 2h، در تهیه مخلوط آسفالت گرم به کار می رود. گاهی ممکن است از امولسیون قیری دیرشکن در تهیه مخلوط آسفالت نیمه گرم استفاده شود. درجه حرارت امولسیون قیری در مراحل آماده سازی مصالح و تولید مخلوط آسفالت، نباید از ۸۲ درجه سانتیگراد تجاوز نماید.

پخش کردن 

مخلوط های آسفالت گرم امولسیون قیری با وسایل و تجهیزات مرسوم پخش می شوند. بطور کلی، روش های پخش کردن مخلوط های آسفالت گرم متداول را می توان برای این مخلوط ها نیز استفاده کرد. لازم است حداقل تاخیر زمانی بین تخلیه از واحد مخلوط کن و پخش فراهم گردد. بعد از شکست امولسیون قیری و عمل آمدن مخلوط، پخش مخلوط آسفالتی بدون نقص، خیلی مشکل خواهد شد. به منظور بدست آوردن سطح هموار، مخلوط باید در اثنای عملیات پخش، کارآیی لازم را داشته باشد. بنابراین، پخش به موقع برای حصول نتایج رضایتبخش ضروری است.

 روش استانداردی برای تعیین دانسیته در محل مخلوطهای آسفالتی با امولسیون قیری وجود ندارد. روش زیر برای تعیین دانسیته در محل این مخلوطها پیشنهاد شده است.

مخلوط های آسفالتی امولسیون قیری اجرا شده به چندین قطعه تقسیم شود، بطوریکه هر قطعه با مخلوط تولید شده در یک روز، انجام شده باشد. برای تعیین دانسیته مبنای هر قطعه دو نمونه معرف به طور تصادفی از کامیون های حمل مخلوط به محل اجرا تهیه می شود، سپس با این دو نمونه تصادفی، شش نمونه آزمایشگاهی ساخته و میانگین دانسیته این نمونه ها به عنوان دانسیته مبنا (دانسیته خشک برای آن قطعه تعیین می گردد. برای هر قطعه، دانسیته مخلوط متراکم شده در محل در پنج نقطه تصادفی تعیین می شود. دانسیته مخلوط تازه متراکم شده را می توان بوسیله دستگاه تعیین دانسیته به روش هسته ای با سایر روش ها بدست آورد. دانسیته مخلوط متراکم شده بعد از عمل آمدن با روش مغزه گیری تعیین می گردد. نتایج دانسیته نمونه های متراکم شده باید به دانسیته خشک تبدیل شوند. میانگین پنج دانسیته تعیین شده در محل برای هر قطعه نباید کمتر از ۹۵ درصد میانگین دانسیته شش نمونه آزمایشگاهی باشد. در ضمن هر یک از دانسیته های در محل به تنهایی نباید از ۹۲ درصد دانسیته میانگین نمونه های آزمایشگاهی کمتر باشد.

مخلوط های آسفالت سرد کارخانه ای با امولسیون قیری یا آسفالت سرد پیش ساخته، مخلوطی از مصالح سنگی گرم نشده و امولسیون قیری است که در کارخانه آسفالت تولید می شود. آسفالت سرد پیش ساخته را می توان بلافاصله پس از تولید، در سطح راه پخش یا آن را برای مدتی در کارگاه انبار نمود. به واسطه این ویژگی، مخلوط آسفالتی سرد کارخانه ای را می توان در مسافت های طولانی حمل و پخش نمود. این مخلوط ها ممکن است برای اساس قیری، آستر، رویه، تراز نمودن، تعریض و لایه های روکش استفاده شوند و خصوصاً برای ارتقای درجه و تقویت روسازی های با ضخامت کم به کار می روند.
برخی از مزایای مخلوط های آسفالت سرد کارخانه ای با امولسیون قیری نسبت به مخلوط های آسفالت گرم با قیر خالص عبارتند از:

 الف - مقرون به صرفه بودن میزان تولید بالای این مخلوطها، با تجهیزات سیار و سرمایه گذاری کم، استفاده از آن را به ویژه برای پروژه های مناطق دور افتاده مقرون به صرفه می نماید.

ب- غیر آلاینده بودن

باستثنای گرد و غبار مصالح سنگی، هیچ آلودگی دیگری در مراحل تولید، حمل و پخش مخلوط آسفالت سرد کارخانه ای وجود ندارد.

ج- ایمنی در نواحی با خطر آتش سوزی زیاد مثل جنگل ها و مراتع، خطر آتش سوزی به علت خشک نکردن مصالح سنگی و دمای کم مخلوط یا قیر مورد استفاده کاهش می یابد.

در تهیه مخلوط های آسفالت سرد کارخانه ای می توان از کارخانه های تولید آسفالت به روش مرحله ای یا پیوسته استفاده نمود. ملزومات کارخانه آسفالت سرد به کیفیت و نوع مخلوط آسفالت که قرار است تولید شود، بستگی دارد. معمولا" کارخانه آسفالت سرد شامل مخلوط کن، مخزن ذخیره، وسیله اندازه گیری، لوله های ارتباطی و تجهیزات پاشش امولسیون قیری ، لوله های تغذیه آب، کنترلهایی برای تنظیم و ثبت اجزای مختلف، دستگاه تنظیم و توزین مصالح سنگی مختلف، سیستم تسمه نقاله، مخازن مصالح سنگی، سرندهای لرزنده و مخازن ذخیره مخلوط آسفالت می باشد. برای تولید مخلوط های آسفالت سرد با کیفیت بالا، لازم است کلیه مراحل تولید آسفالت به دقت کنترل گردد. مخلوط های آسفالت سرد کارخانه ای از نظر دانه بندی مصالح سنگی مصرفی به سه نوع دانه بندی باز و دانه بندی پیوسته و ماسه ای تقسیم می شوند.

مخلوط های آسفالت سرد کارخانه ای با دانه بندی باز

 مخلوط های آسفالت سرد کارخانه ای با دانه بندی باز در لایه های اساس قیری و رویه مورد استفاده قرار می گیرند. تولید این مخلوط ها به تجهیزات پیچیده ای نیاز ندارد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. دوام و عملکرد مخلوط های آسفالت با دانه بندی باز با انواع دیگر مخلوط های آسفالت برابری می کند. انعطاف پذیری و درصد فضای خالی زیاد این نوع مخلوط ها باعث افزایش مقاومت آنها در برابر ترک های ناشی از خستگی و ترک های انعکاسی می گردد. به علت نفوذپذیری زیاد مخوط های آسفالتی سرد با دانه بندی باز، هنگامی که به عنوان لایه های رویه استفاده می شوند، باعث خارج شدن سریع آبهای سطحی از سطح راه شده، لذا مشکلات مربوط به پدیده ایستایی کاهش می یابد. هنگامی که مخلوطهای آسفالت سرد با دانه بندی باز به عنوان لایه اساس قیری مورد استفاده قرار می گیرند و همچنین مصالح بستر روسازی در مقابل آب حساس باشند، به منظور جلوگیری از نفوذ آب و ضعیف شدن مصالح بستر روسازی، باید عایق رطوبتی در زیر یا در حدود لایه اساس قیری با دانه بندی بازاجرا شود.