آزمایش طرح مخلوط آسفالتی به روش مارشال
به منظور تعیین مناسبترین روش محاسبه شده درصد وزنی قیر مورد نیاز روشهای مختلفی ارائه شده است که از میان آنها روش مارشال در ایران بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.
منظور از طرح مخلوط آسفالتی مشخص نمودن معیارهایی است که بر اساس آن بتوان اولاً در کارگاه و کارخانه مخلوط آسفالتی تهیه نمود و ثانیاً بر اساس همان معیارها آسفالت پخش شده در سطح راه را کنترل کرد. در آزمایشگاهها معیارهایی از قبیل وزن مخصوص واقعی آسفالت متراکم شده درصد حجمی فضای خالی آسفالت متارکم شده، مقاومت فشاری آسفالت متراکم شده، تغییر شکل نسبی آسفالت متراکم شده و درصد حجمی فضای خالی مصالح سنگی آسفالت متراکم شده برای مصالح سنگی مورد نظر برای درصدهای مختلف قیر تهیه شده و سپس بر اساس این نتایج و روشهای موجود مناسب ترین درصد قیر آسفالت محتاسبه میشود. این آزمایش دارای دو قسمت اصلی است که شامل موارد زیر است.
- دستگاه متراکم کننده مارشال، که دارای حالتهایی مختلف اعم از وزنه تراکم عادی و اصلاح شده است.
- جک بارگذاری مارشال
آزمایش خستگی به روش کشش غیر مستقیم و آزمایش خزش
غالب خرابیهایی رخ داده در روسازی راههای کشور مربوط به پدیدههای خستگی و شیارشدگی جای چرخ است. از طرفی این دو خرابی به عنوان معیارهای اصلی در روشهای نوین طراحی روسازیهای انعطاف پذیر و نیز طرح مخلوطهای آسفالتی مطرح است. لذا لازم است تا با استفاده از روشهای مناسب آزمایشگاهی به ارزیابی توان مقاومت خزشی و خستگی مخلوطهای آسفالتی پیش از اجرای روسازی راهها پرداخته شود. در این خصوص روشهای آزمایشگاهی مختلفی وجود دارد که از آن جمله میتوان به روش آزمایش کشش غیر مستقیم دینامیکی اشاره نمود. در این آزمایش نمونههای استوانهای شکل به صورت قطری تحت بارگذاری دینامیکی با فرکانسها و بزرگی بار مختلف بر اساس استاندارد مورد استفاده قرار میگیرند. در این راستا با تعیین مدول سختی مخلوط بتن آسفالتی در طی آزمایش، تعداد سیکل بارگذاری که منجر به کاهش مدول سختی نمونهها تا حد بحرانی میشود، تعیین میشود.
آزمایش تعیین درصد قیر
تجزیه آسفالت که در واقع تفکیک قیر و مصالح از یکدیگر است به منظور تعیین درصد واقعی قیر در عملیات تولید کارگاهی است و توسط دستگاهی که به نام سانتریفوژ یا دستگاه تجزیه معروف است انجام میگیرد و برای این امر از آسفالت نمونه گیری میشود و پس از نمونه برداری باید دقت شود که آن را از قیر اضافه چسبیده به آن و خاک پاک نمود و مشخصات آسفالت را یادداشت نمود.
آزمایش مشخصات سطحی رویه آسفالتی
آزمایش ارزش صیقلی سنگدانهها دستگاه APM
به طور کلی این آزمایشها برای اندازه گیری مقاومت لغزندگی به کار میرود. این آزمایشها از دو بخش تشکیل میشود که بخش اول آن صیقل دادن نمونهها با دسگاه شتاب دهنده صیقل یا APM است و بخش دوم آن نسجیدن کیفیت صیقل هر نمونه به کمک دستگاه اندازه گیری اصطکاک است.
آزمایش مقاومت در برابر لغزندگی
دستگاه پاندول انگلیسی مقاومت لغزندگی را هنگام عبور لبه لغزنده لاستیکی از روی نمونه اندازه گیری میکند. این وسیله برای آزمایش روی سطح صاف چه در آزمایشگاه و چه در شرایط واقعی میدانی مناسب است، همچنین برای اندازه گیری مقدار صیقلی بودن نمونههایی با سطح خمیده که در آزمایش PSV به کار میرود مناسب است.
آزمایش سایش لوس آنجلس
سنگدانههای مورد استفاده در هنگام تهیه مخلوط آسفالتی باید در برابر وزن وسائل نقلیه سنگین و همچنین وزن غلتکها مقاومت کافی داشته و نباید در اثر تنشهای ناشی از وزن آنها شکسته و خرد شوند. سختی مصالح شسنگی با انجام آزمایش سایش لوس آنجلس مطابق استاندارد AST C131 به دست میآید. آیین نامه روسازی آسفالتی راههای ایران (نشریه ۲۳۴) مقادیر مجاز سایش به روش لوس آنجلس را پیشنهاد کرده است.
دستگاه سبک تعیین توان باربری روسازی راه (LWD)
دستگاه خیز سنج سبک (LWD) نوع قابل حمل دستگاه افت و خیز سنج ضربهای است. این دستگاه با اعمال بارهای ضربه به سطح لایههای روسازی، بار چرخ عبوری از روسازی را شبیه سازی کرده و با اندازه گیری افت و خیزهای حاصله به تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی سازه روسازی راه میپردازد. از موارد استفاده این دستگاه میتوان ارزیابی روسازی آزادراهها، بزرگراهها و نیز راههای محلی، باند فرودگاه و نیز روسازی مسیر راه آهن اشاره نمود.
به کمک این تجهیزات میتوان پارامترهایی همچون نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) که از پارامترهای بسیار پر کاربرد در عملیات عمرانی راهسازی و نیز پئوتکنیکی است و نیز مدول برجهندگی لایههای مختلف آسفالتی و خاکی روسازی راهها را تعیین نمود. با توجه به نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده توسط این دستگاه میتوان رابطه مدول برجهندگی مصالح سنگی و نسبت باربری کالیفرنیا را تعیین نمود. لازم به ذکر است که تعیین مدول برجهندگی مصالح نیاز به صرف هزینه بالا و استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی خاص دارد و از این رو استفاده از دستگاه افت و خیز سنج قابل حمل میتواند منجر به صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی شود.