كيفية تغير الخصائص الفيزيائية لرابطة الأسفلت:
متانة الأسفلت هي مقياس لكيفية تغير الخصائص الفيزيائية لرابطة الأسفلت مع تقدم العمر (تسمى أحيانًا تصلب العمر)، بشكل عام، كلما تقدمت مادة رابطة الأسفلت في العمر، تزداد لزوجتها وتصبح أكثر صلابة وهشاشة.
أهم عوامل التصلب:
التصلب بالعمر هو نتيجة لعدد من العوامل، أهمها:
- الأكسدة: تفاعل الأكسجين مع رابطة الأسفلت.
- التطاير: تبخر المكونات الأخف لمواد رابطة الأسفلت، إنها في المقام الأول دالة لدرجة الحرارة وتحدث بشكل أساسي أثناء إنتاج HMA.
- البلمرة: دمج الجزيئات المتشابهة لتكوين جزيئات أكبر، يُعتقد أن هذه الجزيئات الأكبر حجمًا تسبب تصلبًا تدريجيًا.
- متغيرة الانسيابية: خاصية رابطة الأسفلت حيث “تتجمع” عند عدم تحريكها. يُعتقد أن المتغيرة الانسيابية ناتجة عن جزيئات معلقة للماء تشكل بنية شبكية في جميع أنحاء رابط الأسفلت، هذا يسبب زيادة في اللزوجة، وبالتالي تصلب (إكسون، 1997)، يمكن عكس التأثيرات المتغيرة الانسيابية إلى حد ما عن طريق الحرارة والإثارة، حيث ترتبط أرصفة HMA مع حركة مرور قليلة أو معدومة بشكل عام بالتصلب المتغير الانسيابي.
- التآزر: فصل السوائل الأقل لزوجة من الشبكة الجزيئية لرابط الأسفلت الأكثر لزوجة، يؤدي فقدان السائل إلى تصلب الأسفلت وينتج عن انكماش أو إعادة ترتيب هيكل رابط الأسفلت بسبب التغيرات الفيزيائية أو الكيميائية، حيث أن التآزر هو شكل من أشكال النزيف (إكسون، 1997).
- الفصل: إزالة المكونات الزيتية أو الراتنجات أو الأسفلت من رابط الأسفلت عن طريق الامتصاص الانتقائي لبعض الركام المسامي.
لا يوجد مقياس مباشر لتقادم رابط الأسفلت، بدلا من ذلك، يتم احتساب آثار الشيخوخة بإخضاع عينات الأسفلت الموثق إلى الشيخوخة محاكاة ثم إجراء الاختبارات البدنية القياسية الأخرى (مثل اللزوجة، دينامية مقياس غلفاني القص (DSR)، الانحناء شعاع مقياس غلفاني (BBR) و اختبار التوتر المباشر (DTT) ).
تعد محاكاة تأثيرات الشيخوخة أمرًا مهمًا لأن مادة رابطة الأسفلت التي تمتلك مجموعة معينة من الخصائص في حالتها المقدمة، قد تمتلك مجموعة مختلفة من الخصائص بعد التقادم، عادة ما يتم تقسيم تعتيق رابط الأسفلت إلى فئتين:
- الشيخوخة قصيرة المدى: يحدث هذا عندما يتم خلط مادة رابطة الأسفلت مع الركام الساخن في منشأة خلط HMA.
- الشيخوخة طويلة الأمد: يحدث هذا بعد إنشاء رصيف HMA ويعزى عمومًا إلى التعرض البيئي والتحميل.
