ویژگی های آسفالت

همانطور که قبلا مطرح شد، آسفالت به صورت ویسکو الاستیک رفتار می کند. (هم به حالت الاستیک و هم ویسکوز) که نسبت هرکدام بسته به زمان بارگیری و دمایی که در آن بارگیری می شود دارد.

پیچیدگی این رفتار بسته به نسبت اجزای مخلوط در آن افزایش می یابد و قیر مسئول خواص ویسکوالاستیک می باشد در حالیکه ساختار معدنی بر روی خواص الاستیک و پلاستیکی تاثیر گذار است.

اجزا و ترکیبات مخلوط می توانند بسیار متنوع باشند که این امر پیش بینی خصوصیات یک مخلوط خاص را دشوار می کند.

سختی آسفالت میتواند به دو بخش تقسیم شود:

•  سختی الاستیک که تحت دمای پایین و یا زمان بارگیری کوتاه می باشد.

•  سختی ویسکوز که تحت دمای بالا و زمان بارگیری بلند مدت می باشد.

مورد اول در محاسبه فشارهای بحرانی در ساختار طراحی تحلیلی استفاده می گردد در حالیکه مورد دوم، به منظور ارزیابی مقاومت مواد در برابر تغییر شکل استفاده می گردد. همچنین ثابت شده است که در دمای متوسط وقتی که سختی هم به صورت الاستیک و هم ویسکوز است به تنش بستگی دارد. 

تنش های زیاد منجر به سختی های کمتر و تنش های کم منجر به سختی بالاتر شده و ارزیابی عملکرد را دشوار می سازد. اگر چه وابستگی به تنش تاثیر و اهمیت کمتری نسبت به تاثیر زمان بارگیری و دما دارد. 

سختی در یک دما و زمان مشخص را می تواند به روش های متعددی اندازه گیری کرد:

-  آزمایش خمش یا لرزش بر روی نمونه

-  آزمایشات تک محوره یا سه محوری مستقیم بر روی نمونه های استوانه ای

-  آزمایشات کششی غیر مستقیم بر روی نمونه های استوانه ای

-  بارگذاری پویا بر روی تست عملکرد مخلوط آسفالت

نمونه های یکسان از یک مخلوط، مقادیر مدول مختلفی را بر می گردانند زیرا نتایج به عوامل اندازه گیری بستگی دارد.

از انواع مختلف بارگذاری می توان در آزمایش استفاده کرد اما برای سختی الاستیک موادی که بارگیری مکرر ترافیکی ، سینوسی یا شبه سینوسی را در فرکانس بالا حمل می کنند ، مناسب ترین هستند

پیش بینی سختی آسفالت: 

سختی آسفالت را می توان به راحتی و با استفاده از آزمایشاتی مانند آزمون مدول سختی کششی غیر مستقیم اندازه گرفت، اگرچه هنگامی که آزمایش ممکن نباشد سختی یک مخلوط خاص را می توان در هر دما و هر زمان بارگذاری با روش های تجربی با دقتی قابل قبول ارزیابی کرد.

به منظور تعیین ویژگی های تغییر شکل آسفالت، واکنش سختی پایین ماده (در دما و زمان بارگذاری بالا) باید آنالیز شود. هنگامی که سختی قیر از 0.5 مگاپاسکال کمتر است، رفتار مخلوط بسیار پیچیده تر از زمانی است که در ناحیه الاستیک است. (منظور منطقه ای است که رفتار الاستیک مخلوط برجسته تر از حالت ویسکوز است)

تحت این شرایط، سختی مخلوط نه تنها به سختی قیر و حفره ها در سنگ و قیر مخلوط، بلکه به عوامل دیگری همچون درصد قیر، شکل، بافت، درجه انسداد و درجه تراکم نیز بستگی دارد. 

تصویر فوق رفتار تغییر شکل یک مخلوط را که در دماهای مختلف آزمایش شده است نشان می دهد. 

هنگام محاسبه تغییر شکل در بزرگراه ها، مناطق تماس و فشار، دمای محیط و شیب در لایه های آسفالت باید در نظر گرفته شود.