الإسفلت هو خليط متعدد المكونات ، يستخدم لإنتاج الرمل والحجر. لاكتساب خصائص الدواء القابض ، تتم إضافة مكونات البيتومين إلى المادة. استدعاء صحيح هذا التكوين الأسفلت. ومع ذلك ، حتى في المنشورات المتخصصة ، استخدم مصطلح "الإسفلت" ، وهو ليس خطأ.
أول الطرق المعبدة
لأول مرة ، استخدمت أرصفة الإسفلت في بابل (حوالي 600 قبل الميلاد). تم استخراج القار لإنشاء طلاء الصلب من الصخور. بعد تدمير الحضارة القديمة ، لم يتم استئناف بناء الطريق باستخدام مواد البيتومين إلا في القرن التاسع عشر في أوروبا الغربية. ثم تم استخدام التكنولوجيا بنشاط في الولايات المتحدة. في هذه الحالة ، يتكون طلاء الإسفلت من صخور تحتوي على القار ، ويتم سحقها إلى حالة مسحوق. يسمى هذا الطلاء "الأسفلت المبلل".
ظهور الأسفلت في روسيا
في بلدنا ، بدأ تصنيع الإسفلت في عام 1869 من صخور الأسفلت Syzran. على عكس الإسفلت الخارجي المائل ، في سطح الإمبراطورية الروسية ، تم تصنيع سطح الطريق من خليط منصهر يحتوي على الحصى والرمل والبيتومين والإسفلت. تم طرح الأسفلت الجاهز على الأرض وتم تسويته باستخدام أداة يدوية. علاوة على ذلك ، تم سحق الطريق من قبل حمولة هائلة. ويشار إلى هذه التكنولوجيا باسم "الإسفلت المعبدة". منذ عام 1906 ، أضيفت القار النفط.
في بداية القرن العشرين ، توصل العلماء إلى خلائط إسفلتية خاصة ، والتي بدأت تدريجياً في تحليق الطلاءات الملموسة والمسبوكة. تتمثل المزايا الرئيسية للعناصر الجديدة في حقيقة أن تحضير الطلاء وتطبيقه وضغطه قد تم في وضع ميكانيكي بالكامل دون استخدام العمل اليدوي. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، ظهر أول امتداد لطريق الأسفلت الخرساني على طريق فولوكولامسك السريع في عام 1928 بفضل جهود البروفيسور ب. ساخاروف.
مزايا الخرسانة الإسفلتية
في الوقت الحاضر ، من إجمالي طول الطرق في روسيا ، أكثر من 60 في المئة مصنوعة من رصيف الأسفلت ملموسة. تعود شعبية هذه المواد لترتيب الطريق إلى المزايا التالية:
- ارتداء بطيء.
- مقاومة الحمل عالية.
- مقاومة التغيرات في درجة الحرارة والماء.
- من السهل التفكيك والتنظيف.
- القدرة على استخدام المواد مرة أخرى.
- انخفاض الاهتزاز أثناء حركة المرور على الطريق.
إن عملية رصف الخرسانة الإسفلتية هي تقليل الاهتزاز الناتج عن حركة المركبات الثقيلة. مثل هذا الطريق يسمح بتقليل الضوضاء من العجلات ، ويساهم أيضًا في حركة سلسة وهادئة لتدفق السيارات.
يمكن تنفيذ بناء الطرق من رصيف الأسفلت الخرساني من خلال طريقة سرعة التدفق باستخدام عملية ميكانيكية متكاملة.
وضعت الخرسانة الإسفلتية على الطريق مع ميل لا يزيد عن 60 في المئة. عند المنحدرات التي تزيد عن 40 في المائة ، يتم تخشين الطلاء لتوفير قوة جر كافية على إطارات السيارة. يجب أن يتراوح الميل المستعرض للإسفلت بين 15-20٪.
استخدام مزيج القطران
من الأقل شيوعًا في بناء رصيف الأسفلت الخرساني أن يستخدم مخاليط القطران ، حيث يتم إضافة قار الفحم في اللزوجة. لا يختلف طلاء هذا النوع من المظهر تقريبًا عن الخرسانة الإسفلتية الكلاسيكية.مزيج القطران هو أكثر مقاومة للاهتراء ، يتم تدميره بشكل أسرع بسبب درجات الحرارة القصوى والماء. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يمحو بسرعة تحت تأثير الإطارات المطاطية للمركبات.
يحظر استخدام درجة الخرسانة في المدن ، حيث أن تبخر كسور القطران الخفيف يضر بالبشر. بالإضافة إلى ذلك ، تحت تأثير الماء ، تنتشر الفينولات من الأسفلت ، الذي يضر البشر والبيئة.
تكوين الإسفلت
يهتم الكثيرون بجهاز للطلاء من مزيج الإسفلت. المكونات الرئيسية للطبقة العليا من الطريق هي البيتومين والرمل وأصناف الحصى والحصى. تضاف الحشوات والمكونات المعدنية أيضًا إلى بعض الأصناف لإعطاء الخليط قوة متزايدة.
يلعب الرمل في تكوين طلاء الخرسانة الإسفلتية دور الحشو ، وهو أمر ضروري للضغط الموحد للخليط على الأرض أثناء التمدد والتصلب. بدون رمل ، كان الطريق ينتشر وزحف الحصى. في بعض التراكيب الخاصة ، يضاف الأسمنت ، والذي يمنح الطلاء مع صلابة إضافية.
كحشو معدني في بناء الطلاءات الخرسانية الإسفلتية ، يتم استخدام الصخور المكسرة قبل تكوين الغبار ، على سبيل المثال ، الحجر الجيري أو الطباشير أو الحجر الرملي. إنه مصمم لملء الفراغات الصغيرة أثناء وضع الطريق. الحجر الرملي هو الأكثر تنوعا لأنه خامل لأي مادة كيميائية. يتم استخدام الطباشير والجير ، كقاعدة عامة ، على الطرق العامة. يتم إضافة الحجر الرملي أثناء بناء الطرق بالقرب من المصانع الكيميائية.
يضاف فتات المطاط إلى الأسفلت التي لا يزيد قطرها عن 1.5 مم لإعطاء مرونة الطلاء ومقاومة للماء. رصف الخرسانة الإسفلتية مع إضافة كافية من المطاط في تكوينه نادراً ما يكون عرضة للتشقق. ومع ذلك ، فإن هذه المواد باهظة الثمن ، لذلك غالباً ما يكون استخدامها غير عقلاني. عادة ، يتم إضافة حشو المطاط أثناء بناء خطوط عالية السرعة.
تصنيف
إحدى المعلمات الرئيسية في جهاز رصف الخرسانة الإسفلتية هي حجم الأحجار المكسرة المستخدمة في تكوينها. بناءً على ذلك ، ينقسم الخليط إلى عدة مجموعات:
- يمزج كثيفة. يتم استخدامها أثناء وضع الطبقة العليا من رصف الخرسانة الإسفلتية. يحتوي هذا الإسفلت على حصى ناعم. أثناء إنشاء الطرق السريعة المصممة لحركة المركبات الخفيفة (الدراجات وعربات الأطفال) ، وكذلك للمشاة ، يمكن استخدام الحجر المكسر الذي لا يزيد قطره عن 5 مم. يمكن تكديس الكسور الأكبر (حتى 15 مم) على الطرق لحركة مركبات الركاب فقط.
- الخلائط المسامية - هذا هو أفضل خيار لجهاز رصف الأسفلت الخرساني ، حيث تتحرك مركبات الشحن. كقاعدة عامة ، يتم استخدامه أثناء التمديد الأولي على الأرض أو الحصى. يختلف تكوين الإسفلت عن التركيبة الكثيفة حيث يتم إضافة كمية صغيرة من البيتومين إليه.
- تعتبر الخلائط شديدة الاختراق أفضل خيار لوضع وإصلاح رصيف خرساني للإسفلت على الطرق شديدة الازدحام ، خاصةً إذا كانت المركبات الضخمة الثقيلة تسير على الطرق. لإنتاج هذا النوع من الإسفلت ، يضاف الحصى الخشن (حتى 40 مم) إلى الخليط. هذه الأبعاد تسمح بنفاذية المياه الجيدة. هذه الخاصية ذات صلة خاصة في الأماكن التي يكون من الضروري فيها بناء الصرف الصحي ، على سبيل المثال ، في المناطق المستنقعية أو في الأراضي المنخفضة.
تصنيع الأسفلت
تتمثل تكنولوجيا الطلاء الإسفلتية في تحضير المواد الخام وخلطها وتسخينها في وقت واحد إلى درجة حرارة عالية ، وكذلك تخزين الإسفلت الناتج في مخبأ ساخن خاص.
أثناء إصلاح أو بناء الطريق ، من المهم أن يكون المصنع أقرب ما يمكن من موقع التثبيت ، حيث يجب أن تكون مواد البناء ساخنة.إذا تم تبريد الأسفلت ، فسيكون من الصعب ضغطه ، وسيصبح الطريق الناتج سريعًا بلا قيمة.
تحضير المكونات
قبل البدء في إنتاج الإسفلت ، يتم تجفيف المواد المعدة وغربلة. يذهب إنتاج الرمال والصخور والحجارة المكسرة في أغلب الأحيان في حالة رطبة. يهدد وجود الماء في التركيبة بتقليل خصائص قوة الإسفلت المستقبلي ، وكذلك عن طريق رش خليط البيتومين الذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة عالية عندما تدخل الرطوبة.
يتم تجفيف جميع المواد التي يتم توفيرها للمصنع عند درجة حرارة 150 درجة. يتم الفحص باستخدام شاشة. الحشو المعدني مطحون في مطحنة لحالة المسحوق. اعتمادًا على التكنولوجيا ، يمكن أن يكون التجفيف مفردًا أو مزدوجًا. قد تحدث إعادة التخلص من الرطوبة بعد الفحص والتكسير.
خلط المكونات المصنعة
تقع الأحجار والرمال المكسورة بعد المعالجة الأولية على الناقل ، من حيث يتم نقلهم إلى النطاط ، ثم يتم خلطهم بالبيتومين. بعد ذلك ، تزداد درجة الحرارة في النطاط إلى 160 درجة وتترك المحتويات في حالة التسخين للتخزين لمدة تصل إلى 4 أيام. إذا لم يتم شحن هذه المواد إلى المستهلك خلال هذه الفترة ، فسيبدأ في فقدان خصائص قوته.
تضاف المواد المضافة في الأسفلت والمطاط الفتات إلى الخليط النهائي والمسخن ، مما يعطي المواد قوة إضافية ومقاومة للعوامل الخارجية.
تسليم الأسفلت إلى مكان التمديد
يتم نقل خرسانة الأسفلت عن طريق البر إلى مكان تركيب أو إصلاح رصيف خرسانة الإسفلت. في معظم الأحيان ، يتم نقل مواد البناء هذه على شاحنات قلابة لها جسم مقاوم للمكونات الساخنة. لنقل رصيف الخرسانة الإسفلتية على مسافات طويلة ، يتم استخدام أجهزة الكوكر (سيارات مجهزة بحاويات موفرة للحرارة). في نفوسهم ، سوف تحتفظ الأسفلت بدرجة الحرارة الأولية لمدة يومين بعد التحميل.
فحص جودة الطريق
يجب أن تمتثل الخرسانة الإسفلتية GOSTs و SNiPs المنشأة في بلدنا. يتم إصدار شهادة الامتثال للوثائق التنظيمية للشركة المصنعة فقط بعد اجتياز اختبارات شاملة.
هناك العديد من المختبرات في روسيا التي تراقب جودة الطرق. إنهم يقومون بأخذ عينات من رصيف خرسانة الإسفلت النهائي وفحصه للتأكد من الامتثال لمعايير مختلفة.
في الدراسات ، يتم أخذ عينة متوسطة من الكتلة الكلية للخرسانة الإسفلتية. يتم إجراء تحليل للطريق الذي تم إنشاؤه بالفعل عن طريق فحص اللب (ما يسمى اللب الأسفلت). يتم الحصول عليها عن طريق حفر قاعدة رصيف الأسفلت الخرساني باستخدام مثقاب أجوف خاص.
تطبيق الأسفلت الباردة
في تلك الأماكن التي يكون فيها تسليم مواد البناء الساخنة لإصلاح أو إنشاء المسار أمرًا مستحيلًا ، يتم استخدام وضع رصف الأسفلت الخرساني البارد. تتميز تكنولوجيا بناء الطرق هذه بانخفاض درجات حرارة التشغيل لتسخين الخليط (يتم تسخين الأسفلت إلى 100 درجة). لإعطاء الطريق قوة كافية ، يتم استخدام تركيبات البوليمر.
قبل التمديد ، لا يقوم العمال بتسخين الخرسانة الإسفلتية فحسب ، بل أيضًا تسخين مكان التمديدات المخططة. اعتمادا على مجموعة متنوعة ، يمكن أن يتم الطريق حتى مع الصقيع.
واحدة من مزايا وضع الباردة هو العمر الافتراضي للمادة لبناء الطرق. على عكس الخرسانة الإسفلتية العادية ، يمكن وضع الأسفلت المقاوم للصقيع بعد بضعة أسابيع. ومع ذلك ، فإن هذه المواد لها عيوب كبيرة ، وهي:
- قوة أقل من 2 مرات ، مقارنة مع خليط الأسفلت الكلاسيكي.
- المواد لديها سعر مرتفع نتيجة لإضافة مكونات واقية إضافية لتكوينها.
- تقنية التركيب معقدة ، مما يؤدي إلى زيادة في تكلفة الرصيف.
- لا تتحمل الأحمال الثقيلة.يحظر قيادة المركبات التي يزيد وزنها عن 3.5 طن.
يتم استخدام صفيحة الاهتزاز لصد الأسفلت البارد ، ويحدث الوضع النهائي بعد وقت أثناء تحرك السيارة على طول المسار النهائي ، وبالتالي سحق الطلاء.
إعادة استخدام الأسفلت
أدت التكلفة العالية لبناء الطرق إلى إيجاد طرق لتوفير المال. تتمثل إحدى طرق تقليل تكلفة إصلاح وبناء الطرق السريعة في إعادة التدوير ، أي إعادة تدوير الأسفلت القديم لإعادة استخدامه. يأخذ سطح الطريق حياة ثانية بعد معالجة المواد في مواد إعادة التدوير المتنقلة الخاصة.
كيف يتم إعادة تدوير الأسفلت القديم
إن معالجة الأسفلت للحصول على خليط جديد لبناء الطرق هي عملية ذات تقنية عالية. لإنتاج طلاء عالي الجودة عن طريق إعادة التدوير ، يجب عليك:
- قطع الرصيف القديم باستخدام ريمكسير. هذه المعدات تزيل بلطف طبقة معينة من الطريق باستخدام قاطع خاص.
- طحن طبقة طحن إلى حجم الحجر المكسر. المواد الناتجة تسمى "المحبب". يتم استخدامه لإصلاح الطرق وإعداد مخاليط البناء الأخرى.
- قم بتسخين الفرن لإذابة المحبب ، ويجب عدم استخدام مصادر النار المفتوحة ، حيث قد يحدث انفجار.
- أضف البيتومين والمواد المضافة المختلفة إلى الفرن ، إذا تم توفير ذلك من خلال التكنولوجيا لإنتاج الأسفلت الجديد.
يتم استخدام تقنية مثل إعادة التدوير ، كقاعدة عامة ، لبناء الطرق في المدينة. وللأسفلت المعاد تدويره نفس الخصائص مثل الجديد ، لكن سعره أقل بكثير.
تحسين سطح الطريق
يمكن تحديث أسطح الطرق بمرور الوقت. واحدة من هذه الطرق هو تطبيق المصطكي على الأسفلت. تشتمل المادة المعززة على بوليمرات مطاط البيتومين والسائل.
أثناء التشغيل ، تظهر تشققات على الطرق التي يمكن أن تصل إليها المياه. عند التجميد ، يتم تدمير الأسفلت ، مما يؤدي إلى تكوين حفر كبيرة. إذا طبقت المصطكي في الوقت المناسب للتخلص من التشققات ، يمكنك إطالة عمر خدمة الإسفلت بعدة سنوات.
مزايا وعيوب الأسفلت
لقد تم استخدام طلاء الإسفلت لحركة المرور لعدة عقود. لا يوجد بديل له بعد ، وهنا السبب:
- رصف الإسفلت غير مكلف للغاية ، خاصة إذا كان الطريق مصممًا للنقل الخفيف.
- الأسفلت يقاوم الصقيع ، لا يخاف من الرطوبة والأمطار الغزيرة ، بطبيعة الحال ، إذا تم اتباع تقنيات زرع لها.
- إذا انهار الطلاء جزئيًا ، فيمكن إصلاحه عن طريق الترقيع.
- في المناخات القاسية ، يمكن استخدام تقنية الإسفلت البارد.
بدائل الإسفلت
في العالم ، يعمل العلماء على إنشاء بديل أكثر موثوقية ورخيصة لمزيج الخرسانة الإسفلتية ، ولكن حتى الآن لم يتم العثور على أي من هذه المواد كمنافس يستحق. بالإضافة إلى ذلك ، رصيف الأسفلت يخضع باستمرار للتحديث. يمكن إدخال المواد البوليمرية الجديدة على نطاق واسع تحسين كبير في خصائص سطح الطريق ، وتوسيع حدود تطبيقه. وهذا ما تؤكده العديد من الاختبارات المعملية.
الأسفلت ملموسة البناء
يسعى المتخصصون لبناء الطرق وبناءها بحيث يكون عدد الطبقات ممكنًا على الطريق ، حتى طبقة واحدة. يفضل وضع خرسانة الأسفلت مباشرة على الأرض. الحد الأدنى لعدد الطبقات يقلل من وقت إصلاح اللوحة ، ويسهل تنظيم بناء طرق جديدة ، ويقلل من مجموعة متنوعة من المعدات اللازمة لوضع الأسفلت.
يتكون التصميم الحديث لرصيف الخرسانة الإسفلتية من الأجزاء التالية:
- الطبقة العليا.
- الطبقة السفلى التي يسهل اختراقها.
- سحق الحجر مختلطة مع المجلدات.
- القاعدة مصنوعة من الحصى أو الأنقاض.
- طبقة الرمال.
- الأسفلت المسحوق.
أثناء بناء رصيف الإسفلت ، يجب مراعاة عدد من الشروط. للحصول على رابطة قوية بين الطبقة العليا من الأسفلت والقاعدة ، يتم استخدام مادة مقاومة للتشقق من المواد المعالجة بالبيتومين بارتفاع لا يقل عن 15 سم ، ويجب أن لا يقل سمك الطلاء الإسفلتي الخرساني الموحد على قاعدة المواد المعدنية عن 5-6 سم على الأقل.