دانلود مقاله آسفالت و خصوصیات آن

دانلود مقاله آسفالت و خصوصیات آن

مقدمه
مخلوطهای قیری که در ایران به آسفالت موسوم هستند از ‏اختلاف قیر و مصالح سنگی بدست می‌آیند. آسفالت انواع ‏مختلف دارد و از آن برای ساختن لایه‌های رویه، اساس و ‏زیراساس روسازی راهها و فرودگاهها استفاده میشود. از ‏آنجا که خصوصیات آسفالت‌ها 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 می‌شوند 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 ماسه‌ای که در طول مسیر ‏راهها قرار دارند بدست می‌آیند، 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 شکن‌ها شکسته میشوند تا دانه‌بندی‌های لازم بدست ‏آید. ‏
شکستن سنگها معمولاً‌ در دو، سه و یا در چهار مرحله ‏انجام میشود. مرحله اول شکستن سنگها بکمک سنگ‌شکن‌های ‏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 دانه‌تر با استفاده از ‏سنگ شکن‌های ثانوی که معمولاً‌ از نوع چکشی، استوانه‌ای، ‏و یا مخروطی هستند به مصالح با دانه‌های کوچکتر تبدیل ‏می‌‌شود. برای شکستن و خردکردن بیشتر مصالح سنگی از ‏آسیاب‌های میله‌دار، گوی دار و یا سنگ شکن استوانه ای ‏استفاده میشود. ‏
نحوه انتخاب نوع و تعداد سنگ‌شکن‌ها 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 لبه‌های تیز و سطحی زبر ‏بوده و بهتر در یکدیگر قفل و بست میشود. مصالح شکسته ‏شده از مصالح رودخانه‌ای 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 رودخانه‌ای 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 آهن‌گدازی بدست ‏می‌آید. 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 ویژه‌ای باشد. مشخصات مورد نظر ‏عبارتند از: دانه‌بندی، سختی، دوام، تمیزی، شکل ‏دانه‌ها و کیفیت سطح دانه‌ها. ‏

دانه بندی
دانه بندی مصالح سنگی یکی از مهم‌ترین عواملی است که ‏بر روی استقامت و ظرفیت باربری آسفالت تاثیر ‏می‌گذارد. دانه‌بندی مصالح سنگی با انجام آزمایش دانه ‏بندی و رسم منحنی دانه بندی مشخص میشود. دانه بندی ‏مصالح سنگی معمولاً‌ با استفاده از الک‌های با اندازه‌های ‏‏۶۲٫۵، ۵۰، ۳۷٫۵، ۲۵، ۱۹،؟ ۱۵٫۵، ۱۲٫۵ و ۹٫۵ میلی متر و ‏الک‌های با سوراخهای مربع شکل با شماره‌های ۴، ۸، ۱۶، ‏‏۳۰، ۵۰، ۱۰۰، ۲۰۰ انجام میشود. شماره یک الک مشخص ‏کننده تعداد سوراخهای آن در هر ۲٫۵ سانتی‌متر (۱ اینچ) ‏است. ‏

دانه‌بندی 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 ‏دانه‌بندی‌های مناسب در هر مورد توسط آئین نامه‌های فنی ‏مشخص میشوند که معمولاً بصورت دو منحنی حدی هستند که ‏منحنی دانه‌بندی مصالح سنگی باید بین این دو منحنی ‏حدی و حتی الامکان در وسط و بموازات آنها قرارگیرد. ‏