اقرأ في هذا المقال
ما هو الأسفلت؟
يؤثر محتوى رابط الأسفلت على أداء خليط الخلطة الإسفلتية في مجالات الصلابة والقوةوالمتانة وعمر الإجهاد والتجريف وتلف الرطوبة، لذلك من المهم ضمان جودة الخلطة الإسفلتية وتحقيق المتطلبات للأرصفة وأبحاث تلك الخلطة.
اختبار الاشتعال هو الطريقة الأكثر شيوعًا المستخدمة لتحديد محتوى رابط الأسفلت الخلطة الإسفلتية، في طريقة الإشعال يتم تسخين الخلطة الإسفلتية في الفرن، بشكل كافٍ لحرق رابط الأسفلت داخل الخليط، الفرق في الوزن قبل وبعد الاحتراق في فرن الإشعال يعطي مقياسًا لمحتوى رابط الأسفلت، يمكن أيضًا تحليل التجميع المتبقي للتدرج.
تم العثور على إجراء اختبار الاشتعال القياسي في:
- (AASHTO T 308 وASTM D 6307): تحديد محتوى رابط الأسفلت في خليط الأسفلت الساخن (الخلطة الإسفلتية) بطريقة الاشتعال.
يعد التحديد الكمي لمحتوى رابط الأسفلت لخلائط الخلطة الإسفلتية وعينات الرصف ضروريًا لأسباب عديدة، بما في ذلك: مراقبة الجودة وقبول المواصفات ودراسات تقييم الخليط، حيث يمكن أن تواجه الخلطة مشاكل عديدة مثل: النزيف ومقاومة الانزلاق المنخفضة ومقاومة منخفضة للتشوه الدائم (الحفر والدفع)، يمكن أن تؤدي الخلطة الإسفلتية التي تحتوي على القليل من رابط الأسفلت إلى تقليل مقاومة الإجهاد ومشاكل التجريف والتفكيك.
طرق تحديد الخلطة الإسفلتية:
هناك عدة طرق مستخدمة لتحديد محتوى رابط الأسفلت في الخلطة الإسفلتية، حيث تُستخدم طرق الاستخلاص بالمذيبات لفصل ثم إزالة المواد الرابطة الإسفلتية المكونة من الركام، ثم تتم مقارنة الكتل قبل وبعد ذلك لتحديد محتوى رابط الأسفلت، حيث تنتج هذه الطرق أيضًا إجماليًا يمكن إجراء اختبار التدرج عليه، تستخدم الطريقة النووية مصدرًا وكاشفًا نوويًا لتحديد محتوى رابط الأسفلت.
طريقة الاشتعال في الأسفلت:
تسمح طريقة الإشعال لتحديد محتوى رابط الأسفلت بإحراق مادة رابطة الأسفلت في عينة الخلطة الإسفلتية في الفرن، عند درجات حرارة أعلى من نقطة اللهب للمادة الرابطة، ثم يتم حساب محتوى رابط الأسفلت عن طريق طرح كتلة الركام المتبقية بعد حرق مادة رابطة الأسفلت من الكتلة الأولية لعينة الاختبار، هذه الطريقة تلغي الحاجة إلى المذيبات المكلورة المستخدمة في طرق الاستخلاص بالمذيبات.
في الأصل، اقترحت دراسة أجراها (Antrim and Busching) في عام 1969 أن محتوى رابط الأسفلت لعينات الخلطة الإسفلتية يمكن تحديده من خلال “طريقة الإشعال” التي تتضمن الاحتراق الكامل الافتراضي لرابط الأسفلت عند درجة حرارة عالية، تابعت الدراسات التي أجريت في المركز الوطني لتكنولوجيا الأسفلت (NCAT) في أوائل التسعينيات هذه الفكرة وحسّنت المعدات والأساليب، اليوم يُعد اختبار الاشتعال الطريقة الأكثر شيوعًا لتحديد محتوى مادة رابطة الأسفلت والتدرج اللوني لها.
معامل التصحيح للخلطة الإسفلتية:
لاحظ ((ntrim and Busching (1969) أنه خلال عملية حرق رابط الأسفلت تبقى فقد بعض من الكتلة الكلية، لذلك فإن الاختلاف في الكتلة قبل وبعد الاحتراق لا يعكس محتوى رابط الأسفلت فحسب، بل يعكس كمية صغيرة من الكتلة الكلية، إذا لم يتم حساب خسارة الكتلة الكلية، فإن طريقة الإشعال تميل إلى المبالغة في التنبؤ بمحتوى رابط الأسفلت، من المحتمل أن تكون خسارة الكتلة الإجمالية هذه بسبب:
- جزء صغير من الركام يحترق أو يفقد الوزن باستخدام رابط الأسفلت.
- تآكل الركام أثناء خلط الخلطة الإسفلتية، حيث يميل الركام بقيم تآكل منخفضة إلى إظهار المزيد من فقد الكتلة في طريقة الإشعال، من المحتمل أن يكون هذا بسبب إنشاء المزيد من الغرامات نتيجة التآكل الكلي أثناء عملية الخلط.
من أجل حساب خسارة الكتلة الإجمالية، يتم تطبيق عامل تصحيح على النتائج من أجل الحصول على أفضل تقدير لمحتوى رابط الأسفلت، عادة ما يكون عامل التصحيح هذا بين 0 و0.5 وهو أعلى بشكل عام بالنسبة للركام الأكثر عرضة للتآكل مثل الحجر الجيري.
الدقة والموثوقية:
إن دقة وموثوقية طريقة الاختبار هذه على الأقل جيدة مثل طرق الاستخراج.
طرق استخلاص المذيبات:
تستخدم طرق الاستخلاص بالمذيب (الموصوفة في AASHTO T 164 وASTM D 2172) مذيبًا لإزالة رابطة الأسفلت من الركام في خليط الخلطة الإسفلتية، ثم يتم حساب محتوى رابط الأسفلت عن طريق طرح كتلة الركام المتبقي بعد إزالة رابطة الأسفلت من الكتلة الأولية لعينة الاختبار، وتم استخدام هذه الطرق بشكل موثوق لسنوات عديدة، ولكن استخدامها للمذيبات المكلورة يسبب مشاكل التخلص.
عادةً ما تتم إزالة رابط الأسفلت عن طريق غمر عينة الخلطة الإسفلتية غير مفككة في أحد المذيبات العديدة المعتمدة (يعتبر ثلاثي كلورو إيثيلين، 1،1،1-ثلاثي كلورو الإيثان أو كلوريد الميثيلين نموذجيًا) لفترة من الوقت للسماح للمذيب بتفكك العينة، بعد ذلك، يتم فصل خليط المذيب عن الركام المتبقي باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات، والفصل بالطرد المركزي.
