پایان نامه راه و ترابری:امکان سنجی فنی – اقتصادی کاربرد روسازی های ماندگار در ایران |
شکل2-1) مدلی از مقطع عرضی روسازی ماندگار [2]
روش طراحی روسازی های ماندگار یا با عمر بالا به استراتژی متفاوتی از كارهایی كه معمولاً در گذشته انجام می شد، نیاز دارد. طراحی مكانیستیك-تجربی باید بر روابط بین مشاهدات عملكردی روسازی ، مقیاسی از ترافیک موجود، بعضی شاخص های عمده در كیفیت مصالح مانند ضرایب سازه ای و ضخامت لایه ها تكیه كند. در یک سطح از كیفیت مصالح، ضخامت روسازی با افزایش ترافیك، افزایش می یابد. اگرچه این نكته وجود دارد كه روسازی با ضخامت بیشتر، برای بارهای سنگین مورد انتظار مناسب است و هرضخامت روسازی اضافی در مقطع عرضی روكش های معمولی، هزینه های غیر ضروری به همراه دارد. از دیدگاه اقتصادی غیر معقول است كه از منابع برگشت ناپذیر استفاده بیش از حد شود.[2]
2-3) فواید روسازی ماندگار از زبان متخصصین و اعضای انجمنهای آسفالت در دنیا
New comb می گوید: یكی از فواید روسازی ماندگار هزینه چرخه عمر پایین تر آن است. روسازی ماندگار هزینه چرخه عمر پایین تری نسبت به روسازی های آسفالتی معمولی یا روسازی های بتنی دارد. [16]
Mark Buncher ، رئیس انجمن مهندسی در انستیتو آسفالت، در این زمینه می گوید: «ساخت روسازی ماندگار ممكن است مختصراً هزینه اولیه بالاتری در برابر یک روسازی انعطاف پذیر معمولی داشته باشد، اما هنوز هزینه اولیه پایین تری نسبت به ساخت روسازی بتنی (PCC) دارد. بدون بازسازی سیستم روسازی و تنها تعویض دوره ای رویه راه، یک روسازی ماندگار در مقایسه با روسازی بتنی ارزش خالص كنونی پایین تری در آنالیز چرخه عمر دارد. »[16]
علاوه بر این، تعمیرات رویه مخلوط آسفالتی گرم سریعتر از هر گزینه ای است. طبق گزارشات Huddleston : « شما می توانید تنها در یک پروژه شبانه آسفالت را كنده و جایگزین كنید. در مقایسه، بازسازی اساس می تواند سالها طول بكشد. نظریه طراحی روسازی برای 20 سال و سپس نوسازی آن به طور كامل یک نظریه است كه از عمر مفید آن استفاده نمی کند. ما یک تكنولوژی برای انجام بهترین كار داریم. »[16]
در انجمن روسازی آسفالتی ایلی نویز (IAPA) ، Marvin Traylor ، رئیس تحقیق و مهندسی بسیار علاقه مند به روسازی ماندگار است. وی می گوید:« فواید روسازی ماندگار این است كه می توان از بالا از آن مراقبت كرد . شما وصله های عمقی ندارید و مانعی ندارید كه برای چندین هفته ترافیک را مختل كند. شما هرگز نباید خطوط مسیر را در ساعات ازدحام قطع كنید. شما می توانید رویه را در شب خارج كنید و یک سطح جدید روی آن قرار دهید و دوباره آن مسیر را باز كنید. دیگر در مناطق شهری برای بازسازی مسیر تنگراه های ترسناك را نداریم. ترافیک را منحرف نمی كنید و هزینه های شما كاهش می یابد زیرا شما به آسانی 2 اینچ را بر می دارید و 2 اینچ رویه روی آن قرار می دهید.» [16]
در ایلی نویز، Traylor گزارش می دهد که: یک نیروی كار از انجمن حمل و نقل و انجمن روسازی آسفالتی ایلی نویز با یكدیگر كار می كنند تا یک پروسه طراحی روسازی آسفالتی با عمر بالا را توسعه دهند. كمیته خصوصیات و مقطع عرضی را برای روسازی آسفالتی مخلوط گرم با عمر بالا را ارائه داده و صنعتی در ایلی نویز داوطلب قرارداد شده تا تکنولوژی وتوانایی اش را برای این کار ثابت كند. [16]
Traylor می گوید: استفاده از روسازی ماندگار برای ترمیم روسازی های بتنی قدیمی بسیار مناسب می باشد. او می گوید بیشتر درآمد DOT در ایلی نویز برای بازسازی و ترمیم خرج می شود نه برای روسازی جدید. با نظریه روسازی ماندگار نه تنها نیاز به ساخت جدید نیست، بلكه نیاز به بازسازی را نیز محدود می كند، زیرا روسازی بتنی را خرد کرده و به عنوان اساس سنگدانه ای استفاده می كند و روسازی تمام آسفالت را روی آن قرار می دهد. شما با یک مخلوط قوی در پایین شروع می كنید، سنگدانه های مناسب برای جلوگیری ازعریان شدگی را انتخاب می کنید و بالای آن یک SMA قرار می دهید. [16]
2-4) فواید روسازی ماندگار
فواید این روسازی ها به صورت خلاصه آورده شده است. [1]
- طول عمر بالا که به بیش از 50 سال نیز می رسد
- مقاومت بسیار بالا در برابر شیارشدگی
- کنترل ترک خستگی به علت ضخامت زیاد
- محدود کردن تغییر شکل تنها در لایه بالایی روسازی
- هزینه چرخه عمر پایین تر نسبت به سایر روسازی های موجود
- عدم نیاز به بازسازی کامل و ترمیم های با هزینه بالا به علت عملکرد خوب
- عدم وقوع خرابی در لایه های میانی و اساس آسفالتی در صورت ساخت صحیح
- نیاز به رویه مجدد در بازه های چندین ساله زمانی مثلا 20 ساله
- عدم وجود وصله های عمقی یا سایر مرمت هایی که برای چندین هفته ترافیک را مختل می کند
- نیاز به بستن مسیرها برای ترمیم نیست و می توان روکش مجدد را در شب یا در ساعات غیر اوج نیز انجام داد تا برای وسایل نقلیه عبوری
- مشکل ایجاد نشده و مسیرهای اطراف نیز دچار ترافیک شدید نشود.
- روشی مناسب برای روسازیهای بتنی که نیاز به بازسازی دارد.
وقتی روسازی های بتنی به پایان عمر مفیدشان می رسند، آنها باید تحت بازسازی های گران و زمانبر قرار گرفته و یا به طور كامل خارج شده و دوباره بازسازی شوند. این فرایندها منابع طبیعی گرانبها را تلف می كند و به علاوه حمل و نقل عمومی را دچار ناسازگاری می كند.
استفاده از روسازی ماندگار در این مورد یک پروسه جایگزینی است كه Rubblization نامیده می شود. وقتی روسازی بتنی در محل ترك می خورد، خرد می شود و به عنوان اساس روسازی جدید استفاده می شود.
علاوه بر فواید زیست محیطی، صرفه جویی مالی نیز مهم است. پروسه Rubblization خیلی سریعتر از گزینه خارج و جایگزین كردن است. همچنین می توان ترافیک را از یک خط بدون نیاز به منحرف كردن ترافیک به یک مسیر دیگر عبور داد.
- یک سطح رانندگی ایمن و صاف فراهم می كند.
جاده ی آسفالتی صاف تماس مناسب تر چرخ وسایل نقلیه با جاده را خواهد داشت که امنیت بیشتری برای وسیله نقلیه خواهد داشت. یكی از انواع رویه آسفالتی به عنوان سنگدانه های اصطكاكی با دانه بندی باز شناخته می شود كه اجازه می دهد آب باران از لایه رویه زهكشی شود و از اطراف خارج شود.
- کاهش صدا در جاده در هنگام عبور وسایل نقلیه
مطالعات نشان می دهد كه خصوصیات كاهش صدای آسفالت برای سالهای زیادی باقی می ماند . كاهش صدا از 3 تا 10 dB رایج است . كاهش صدا حدود 3dB مثل این است كه مسافت دو برابر را طی كند یا ترافیک تا حدود 50 درصد كاهش یابد.
- به علت تكنیكهای بازیافتی سازگار با محیط است.
- تكنولوژی و دانش ساخت آن اثبات شده است.
- همواری و حفظ منابع طبیعی وسوخت
مطالعات در یک آزمایش روسازی در Nevada نشان می دهد كه رانندگی در سطوح صافتر می تواند مصرف سوخت را حدود 5/4 تا 5 درصد كاهش دهد. همچنین به دلیل عدم نیاز به ساخت دوباره در استفاده از مصالح نیز صرفه جویی می شود.
وقتی كامیونها روی سطوح ناهموار رانندگی می كنند، پرش چرخها و سنگینی وارده تاثیرات بدی بر روسازی دارد. بعضی متخصصین تخمین می زنند كه 25 درصد افزایش در همواری راه، 9 تا 10 درصد افزایش عمر روسازی را نتیجه می دهد.
2-5)روش مكانیستیك- تجربی
اکثر پروسه های طراحی روسازی، هر لایه روسازی را برای توصیف خصوصیات مربوط به خستگی، شیارشدگی و ترك های حرارتی آن لایه در نظر نمی گیرند. از آنجایی كه هر لایه نقش مربوط به خود را درعملكرد روسازی بازی می كند، روشی جدید برای طراحی سازه ای نیاز است كه هر لایه روسازی را برای انواع خرابی های ذکر شده آنالیزكند، كه روش مكانیستیك-تجربی این كار را انجام می دهد. این روش برای روسازی آسفالتی از سال 1960 آغاز شد و در سال های 1980تا1990به پیشرفت های وسیعتری رسید.
طراحی مكانیستیک برای روسازی همانند سایر طراحی های مهندسی است كه برای پل ها، سدها و ساختمان ها استفاده می شود. اصول فیزیكی برای تعیین عكس العمل روسازی بر اثر بارگذاری استفاده می شود و با دانستن نقاط بحرانی در سازه روسازی، می توان سازه ای مقاوم را در برابر انواع مشخص گسیختگی یا خرابی با انتخاب صحیح مصالح وضخامت مناسب لایه ها، طراحی نمود . [16]
روش مکانیستیک – تجربی بر اساس دو پارامتر اندازه گیری می شود:
1 – کرنش فشاری قائم
2 – کرنش کششی افقی
روش مکانیستیک – تجربی روش کاملی است و دو خرابی عمده و مهم را در نظر می گیرد.
1 – ترک های خستگی در لایه آسفالتی
2 –شیار شدگی ( Rutting )
شکل 2-2) علت وقوع ترک خستگی و شیارشدگی [16]
فرم در حال بارگذاری ...
[سه شنبه 1399-10-02] [ 07:45:00 ب.ظ ]
|