اقرأ في هذا المقال
تبدو عملية رصف الأسفلت أفضل، وتستمر لفترة أطول ويمكن تثبيتها بسرعة، يأخذ معظم الناس الطرق والممرات كأمر مسلم به، ولا يأخذون في الاعتبار جميع المزايا المقدمة عند استخدام المواد المناسبة، وعندما يتم تنفيذ الإسفلت بشكل صحيح يكون أفضل بالنسبة لقابلية القيادة الشاملة والمظهر والميزانية الخاصة به والبيئة.
تصنيف أداء ال Superpave:
اختراق الدرجات والدرجات اللزجة تقتصر إلى حد ما في قدرتهم على كامل تميز الأسفلت الموثق للاستخدام في (HMA) الرصيف، لذلك؛ كجزء من جهود البحث في (Superpave)، تم تطوير اختبارات ومواصفات مواد ربط جديدة من أجل تحديد خصائص روابط الأسفلت بشكل أكثر دقة وكاملة لاستخدامها في أرصفة (HMA)، وقد صممت هذه الاختبارات والمواصفات خصيصا لمعايير الأداء الرصيف عنوان (HMA) مثل التخدد، التعب تكسير و التكسير الحراري .
حيث يعتمد تصنيف أداء (Superpave PG) على فكرة أن خصائص رابط الأسفلت HMA يجب أن تكون مرتبطة بالظروف التي يتم استخدامها في ظلها، بالنسبة لربط الأسفلت، يتضمن ذلك الظروف المناخية المتوقعة بالإضافة إلى اعتبارات الشيخوخة، لذلك؛ يستخدم نظام PG مجموعة شائعة من الاختبارات (كما هو الحال مع أنظمة تصنيف اللزوجة والاختراق الأقدم) ولكنه يحدد أن رابط الأسفلت المعين يجب أن يجتاز هذه الاختبارات في درجات حرارة محددة تعتمد على الظروف المناخية المحددة في منطقة الاستخدام، لذلك؛ فإن المادة الرابطة المستخدمة في صحراء سونوران في كاليفورنيا أو أريزونا أو المكسيك لها خصائص مختلفة عن تلك المستخدمة في تندرا ألاسكا.
هذا المفهوم ليس جديدًا، اختيار روابط الأسفلت المتدرجة الاختراق أو اللزوجة يتبع نفس المنطق، لكن العلاقات بين خصائص رابطة الأسفلت وظروف الاستخدام تكون أكثر اكتمالًا وأكثر دقة مع نظام (Superpave PG).
حيث يتم تضمين معلومات حول كيفية اختيار رابط الأسفلت PG لشرط معين فيطريقة تصميم مزيج (Superpave)، حيث يوضح الجدول (1) كيف يعالج نظام (Superpave PG) الاختراق المحدد والقيود العامة لنظام تصنيف AC و AR.
الجدول (1) القيود المسبقة مقابل اختبار (Superpave) وميزات المواصفات (بعد Roberts et al. ،1996 )
| حدود الاختراق وأنظمة تصنيف AC و AR | اختبار Superpave Binder وميزات المواصفات التي تعالج القيود السابقة |
|---|---|
| تعتبر اختبارات الاختراق والليونة تجريبية ولا تتعلق مباشرة بأداء رصيف HMA. | ترتبط الخصائص الفيزيائية المقاسة ارتباطًا مباشرًا بالأداء الميداني من خلال المبادئ الهندسية. |
| يتم إجراء الاختبارات عند درجة حرارة قياسية واحدة بغض النظر عن المناخ الذي سيتم فيه استخدام رابط الأسفلت. | تظل معايير الاختبار ثابتة، ومع ذلك، فإن درجة الحرارة التي يجب أن تتحقق فيها المعايير تتغير بالنظر إلى درجة المادة الرابطة المختارة للظروف المناخية السائدة. |
| لا يتم تغطية نطاق درجات حرارة الرصيف في أي موقع بشكل كافٍ. على سبيل المثال، لا توجد طريقة اختبار لصلابة رابطة الأسفلت في درجات حرارة منخفضة للتحكم في التكسير الحراري. | يتم تغطية النطاق الكامل لدرجات حرارة الرصيف التي تمت تجربتها في موقع معين. |
| تأخذ طرق الاختبار في الاعتبار فقط تقادم رابط الأسفلت قصير المدى (اختبار فرن الأغشية الرقيقة)، على الرغم من أن التقادم طويل الأمد هو عامل مهم في التكسير المجهد والتكسير بدرجات الحرارة المنخفضة. | تمت محاكاة واختبار ثلاثة أعمار حرجة للموثق: |
| 1. رابط الأسفلت الأصلي قبل الخلط مع الركام. | 1. رابط الأسفلت الأصلي قبل الخلط مع الركام. |
| 2. أداة ربط الأسفلت القديمة بعد إنتاج HMA والبناء. | 2. أداة ربط الأسفلت القديمة بعد إنتاج HMA والبناء. |
| 3. الموثق طويل الأجل العمر. | 3. الموثق طويل الأجل العمر. |
| يمكن أن يكون لربط الأسفلت خصائص مختلفة بشكل كبير ضمن نفس فئة التصنيف. | يعتبر التقدير أكثر دقة ويوجد تداخل أقل بين التقديرات. |
| مواد ربط الأسفلت المعدلة غير مناسبة لأنظمة التصنيف هذه. | تهدف الاختبارات والمواصفات إلى “مواد ربط” الأسفلت لتشمل الأسمنت الأسفلتي المعدل وغير المعدل. |
تصنيف درجات الأداء:
يتم الإبلاغ عن تصنيف أداء (Superpave) باستخدام رقمين، الأول هو متوسط درجة حرارة الرصيف القصوى لمدة سبعة أيام (درجة مئوية) والثاني هو الحد الأدنى لدرجة حرارة تصميم الرصيف المحتمل التعرض لها ( درجة مئوية)، وبالتالي، فإن PG 58-22 مخصص للاستخدام، حيث يبلغ متوسط درجة حرارة الرصيف القصوى لمدة سبعة أيام 58 درجة مئوية وتكون درجة الحرارة الدنيا المتوقعة للرصيف -22 درجة مئوية.
نلاحظ أن هذه الأرقام هي درجات حرارة الرصيف وليست درجات حرارة الهواء (هذه الرصيف) يتم تقدير درجات الحرارة من درجات حرارة الهواء باستخدام خوارزمية موجودة في برنامج (LTPP Bind)، كقاعدة عامة، تستخدم روابط PG التي تختلف في مواصفات درجات الحرارة العالية والمنخفضة بمقدار 90 تتطلب درجة مئوية أو بشكل عام نوعًا من التعديل (الشكل 1).
الشكل 1. التنبؤ بدرجات PG لخلطات النفط الخام المختلفة.مواصفات درجة الأداء:
الجدول في الشكل (2) هو جدول الملخص القياسي المقدم في مواصفات (AASHTO MP 1) لربط الأسفلت المتدرج الأداء، قد تساعد العناصر التالية في فك رموز هذا الجدول:
- تُستخدم الصفوف المتعددة العلوية (جميع الصفوف الموجودة أعلى صف “الرابط الأصلي”) لتعيين درجة PG المطلوبة، على سبيل المثال، إذا كان متوسط درجة الحرارة القصوى لتصميم الرصيف لمدة 7 أيام أكبر من 52 درجة مئوية ولكن أقل من 58 درجة مئوية، فيجب استخدام العمود “<58”. يتم تحديد درجات الحرارة مباشرة أسفل الخلية “<58” بناءً على درجة حرارة تصميم الرصيف الدنيا في درجة مئوية.
- بغض النظر عن مواصفات (PG Binder) المطلوبة، يتم إجراء نفس الاختبارات، تحدد مواصفات PG (على سبيل المثال، PG 58-22) درجة الحرارة التي يتم فيها إجراء الاختبارات.
- يتم إجراء الاختبارات على الرابط الأصلي (بدون محاكاة تقادم)، وبقايا RTFO (تقادم قصير المدى) وبقايا PAV (تقادم طويل الأجل) من أجل التوصيف الكامل لرابط الأسفلت طوال حياته. لاحظ أنه غالبًا ما يتم إجراء نفس الاختبار على أعمار مختلفة لمحاكاة الرابط، على سبيل المثال، يتم تشغيل اختبار القص الديناميكي على جميع أعمار الموثق الثلاثة المحاكاة.
- يتم سرد الاختبارات التي يتم إجراؤها على الموثق في العمود الأيسر، لا يتم سردها بالضرورة بأسمائها الشائعة ولكن يتم سرد إجراء اختبار AASHTO المعمول به، على سبيل المثال، ( “Flash Point Temp. T 48، Minimum o C) “تعني أن نقطة الوميض تقاس وفقًا لـ AASHTO T 48 وأن القيمة في العمود المجاور تمثل الحد الأدنى المسموح به بالدرجات المئوية.
الموثوقية:
تُعرّف الموثوقية بأنها النسبة المئوية لاحتمال ألا تتجاوز درجة الحرارة الفعلية (ارتفاع سبعة أيام أو أدنى مستوى ليوم واحد) درجات حرارة التصميم المقابلة في سنة واحدة.
طرق الاختبار القياسية:
- AASHTO PP6: ممارسة لتصنيف أو التحقق من درجة أداء آلة تجليد الأسفلت
