اقرأ في هذا المقال
ما هي أجهزة تتبع العجلات في المختبر؟
تُستخدم أجهزة تتبع العجلات في المختبر؛ لإجراء اختبارات محاكاة تقيس صفات الخلطة الإسفلتية عن طريق لف جهاز عجلة محمّل صغير بشكل متكرر عبر عينة الخلطة الإسفلتية المعدة، ثم يرتبط أداء عينة الاختبار بأداء الرصف الفعلي أثناء الخدمة، يمكن استخدام أجهزة تتبع العجلات في المختبر لعمل التخدير والتعب وقابلية الرطوبة والتنبؤ بالتجريد، كما أن بعض هذه الأجهزة جديدة نسبيًا، وقد تم استخدام بعضها لمدة تزيد عن 15 عامًا مثل جهاز (Rutting Tester) الفرنسي (FRT).
بشكل عام، تتمتع أجهزة تتبع العجلات هذه بإمكانية إجراء قياسات روتينية وقياسات أخرى، ولكن يجب على المستخدم الفردي توخي الحذر في إنشاء ظروف معملية (على سبيل المثال، الحمل وعدد مرات مرور العجلات ودرجة الحرارة) التي تُنتج ارتباطات متسقة ودقيقة مع الأداء الميداني.
هناك عدة أنواع مختلفة من أجهزة تتبع العجلات، سيتم تغطية أهم ثلاثة أجهزة، بينما تتم مناقشة الإجراء الأساسي لاختبار محلل رصيف الأسفلت (APA)، كما أن اختبار (APA) القياسي هو (AASHTO TP 63) وهي تحديد قابلية التجزؤ لمخاليط رصف الأسفلت باستخدام محلل رصف الأسفلت (APA).
يتم التعرف بشكل عام على أجهزة تتبع العجلات المختبرية الأكثر شيوعًا، وذلك بترتيب انخفاض شعبيتها مثل: محلل رصيف الأسفلت (APA) وجهاز هامبورغ لتتبع العجلات (HWTD) واختبار (Rutting) الفرنسي (FRT)، كل هذه الأجهزة قادرة على إثبات اختبار مخاليط الخلطة الإسفلتية (على سبيل المثال، توفير اختبار فشل أو ناجح على أساس إمكانية التمزق)، ويمكن أن تكون مرتبطة بشكل معقول بأداء الشبق الميداني.
ومع ذلك لا ينبغي الاعتماد على أي شيء للتنبؤ بأعماق شبق المجال لمشاريع محددة، بناءً على علاقات عمق شبق تتبع عجلة المختبر التي تم تطويرها في مشاريع أخرى، والتي تكون ذات مواقع جغرافية وحركة مرور مختلفة، بالإضافة إلى ذلك نظرًا لحالة الإجهاد المعقدة للعينات، لا يمكن استخدام هذه الاختبارات لمدخلات تصميم الرصيف الآلي.
جهاز محلل رصيف الأسفلت (APA):
هو جهاز من الجيل الثاني، تم تطويره في الأصل في منتصف الثمانينيات، وذلك باعتباره جهاز اختبار جورجيا ذو العجلات، وهو جهاز مصمم لاختبار مقاومة الشبق ومراقبة الجودة الميدانية.
يتتبع (APA) عجلة من الألومنيوم محملة ذهابًا وإيابًا عبر خرطوم خطي مضغوط فوق عينة الخلطة الإسفلتية، على الرغم من أنه يمكن استخدام (APA) في عدد من الاختبارات، إلا أنه يستخدم عادة لقياس والتنبؤ بالشبق.
والأكثر شيوعًا أنه يتم تتبع العجلة عبر العينة لمدة 8000 دورة باستخدام حمولة 100 رطل (445 نيوتن) وضغط خرطوم 100 رطل لكل بوصة مربعة (690 كيلو باسكال)، حيث يمكن أن تكون عينات الاختبار على شكل عوارض أو أسطوانات، عادةً ما يتم ضغط الحزم باستخدام ضاغط الأسفلت الاهتزازي، بينما يتم ضغط عينات الأسطوانات عادةً باستخدام (SGC).
ضاغط الأسفلت الاهتزازي (AVC):
- ضغط العينة: أسفرت العينات الأسطوانية التي تم ضغطها على 4 في المائة من الفراغات الهوائية وعينات الشعاع المضغوطة في فراغات هوائية بنسبة 5 في المائة عن نتائج اختبار مختبر (APA)، والتي كانت أكثر ارتباطًا بأداء الحفر الميداني مقارنةً بالعينات الأسطوانية والحزمة المضغوطة في فراغات الهواء بنسبة 7 في المائة.
- اختبار درجة الحرارة: تؤثر درجة حرارة الاختبار بشكل كبير على أعماق الشبق المقاسة في APA، فمع زيادة درجة حرارة الاختبار، تزداد أعماق شبق APA، هذا وقد تم اختبار العينات عند درجة حرارة الاختبار المقابلة لمواصفات (PG) ذات درجة الحرارة المرتفعة لأداء الحفر الميداني بشكل أفضل من العينات التي تم اختبارها عند 6 درجات مئوية أعلى.
- قطر الخرطوم: تنبأت العينات التي تم اختبارها باستخدام كل من الخراطيم القياسية والخراطيم ذات القطر الكبير بأداء الحفر الميداني بشكل متساوٍ تقريبًا، ومع ذلك فإن العينات التي تم اختبارها باستخدام الخرطوم القياسي أنتجت تباينًا أقل، كما كانت أعماق الشبق المقاسة بواسطة (APA) أعلى بشكل جماعي مع الخرطوم ذي القطر القياسي مقارنةً بالخرطوم ذي القطر الأكبر.
- التنبؤ الميداني: استنادًا إلى بيانات محدودة، تمت مقارنة (APA) جيدًا باختبارات الأداء الأخرى، فيما يتعلق بالتنبؤ بإمكانية التآكل في الحقل، ومع ذلك ليس من الممكن عمومًا التنبؤ بأعماق شبق الحقل من أعماق شبق (APA) في مشروع معين باستخدام العلاقات التي تم تطويرها في مشاريع أخرى ذات مواقع جغرافية وحركة مرور مختلفة، كما تنبأت العينات الشعاعية والأسطوانية بأداء الحفر الميداني بشكل جيد.
حيث كان لأعماق الشبق المختبرية التي تم قياسها بواسطة (APA) ارتباطات جيدة على أساس مشروع فردي مع أعماق شبق الحقل في حالة مشاريع (FHWA ALF وWesTrack وMnRoad وI-80)، ومع ذلك فقد كان لأعماق الشبق المقاسة من قبل (APA) علاقة ضعيفة مع أعماق شبق الحقل في حالة 10 أقسام اختبار على مسار اختبار (NCAT)، والتي لم تتطور أي شقوق منها بعد عامين من التحميل.
