بخشی از مقاله
چکیده
در سال هاي اخیر استفاده از روسازي بتنی غلتکی یا RCCP در ساخت روسازي راه ها با استقبال فراوانی همراه بوده است .این امر را می توان به دلیل توجیهات فنی و اقتصادي این روش نوین ساخت دانست . رویه بتن غلتکی در واقع بتن متراکم شده اي است که داراي خصوصیات بارزي چون دوام زیاد ، هزینه هاي ساخت کم و تعمیرات و نگهداري در سطوح کم است. مشکل بزرگ روسازي هاي بتنی کم بودن مقاومت لغزشی این روسازي ها ، هم در شرایط خشک و هم در شرایط مرطوب ، می باشد . راهکار هاي متفاوتی براي حل این معضل ارائه شده واغلب هم تأثیر قابل ملاحظه اي بر افزایش مقاومت لغزشی روسازي هاي بتنی داشتند ، ما در این تحقیق اثر انتخاب نوع و جنس سنگدانه را در مقاومت لغزشی روسازي RCC ، با آزمایش آونگ انگلیسی بررسی خواهیم کرد .
-1 مقدمه
بتن غلتکی، بتنی است با اسلامپ صفر که براي ساخت رویه راه ها کاربرد دارد . مزایاي عمده این نوع روسازي ها که سبب برتري آن نسبت به روسازي هاي آسفالتی و بتنی معمولی شد ه است، مواردي چون اجراي سریع و آسان، هزینه هاي اجرایی کم، مصرف کمتر سیمان و مقاومت زیاد آن در شرایط آب و هوایی سرد یا گرم است.[1] اما کمبود مقاومت لغزشی ، مشکل بزرگ این روسازي می باشد . این نوع بتن را براي کاربرد آن در روسازي راه به این شکل تعریف می کنند :"بتنی که در حالت تازه شرایطی دارد که امکان عبور غلتک از روي آن فراهم می آید و به این ترتیب در نهایت بتن سخت و متراکم شده اي که وسیله تراکم آن غلتک بوده حاصل می شود" . [1] براي سالیان متمادي از RCC در سدها استفاده می شد، اما در سال هاي اخیر از بتن غلتکی به عنوان یک روش نوین در ساخت رویه راه ها استفاده شده است . البته به این نکته نیز باید توجه شود که کاربرد RCCدر سد و روسازي راه تفاوت هایی در نوع و دانه بندي سنگدانه ها، مقدار سیمان مصرفی، نسبت W/ C و روش اجرا دارند [2]. در بتن هاي غلتکی بخش عمده مخلوط را مصالح سنگی ریزدانه تشکیل می دهند، بنابراین حساسیت رفتاري زیادي به میزان مصرف این مصالح وجود دارد و تعیین نسبت صحیح مصرف می تواند در شرایط اقتصادي پروژه تأثیرگذار باشد.[3] یکی از پارامترهایی که احتمال تصادف را افزایش می دهد، لغزنده بودن سطح رویه جاده ها است که باید با اتخاذ تدابیر خاص به منظور افزایش مقاومت لغزشی اقدام گردد. استفاده از مصالح شکسته، مصالح مقاوم در برابر صیقلی شدن، سیستم زهکشی مناسب و بافت درشت سنگدانه ها باعث کاهش خطر لغزي دن وسیله نقلیه بر روي سطح رویه می شود.
-2 مرور ادبیات فنی
ایجاد مقاومت لغزندگی کافی یکی از الزامات اجتناب ناپذیر و مهم در ساخت روسازي هاي بتنی است و از رویه هاي بتنی بدون بافت درشت، فقط میتوان در مکان هایی که مسأله لغزش، اهمیت خاصی ندارد، مانند پارکینگ ها، کف کارگاه ها و کارخانه ها و همچنین در انبارها استفاده نمود. [4] روش ها و تجهیزات متنوع و مختلفی براي ایجاد بافت در روسازي هاي بتنی توسعه یافته اند، که اغلب آن ها بلافاصله پس از بتن ریزي و وقتی که سطح بتن هنوز سفت نشده است، مورد استفاده قرار می گیرند. در مقابل، برخی دیگر از دستگاه ها، براي ایجاد بافت پس از سخت شدن بتن به کار می روند، کهضمناً یکی از کاربردهاي آن ها، احیاء بافت درشت روسازي هاي موجود می باشد .انتخاب روش پرداخت سطح رویه و نحوه ایجاد بافت درشت بر روي سطح راه، فاکتوري است که اثرات عمده اي بر ویژگی هاي اصطکاکی سطح رویه دارد [5]. با این وجود، دستورالعمل جامعی براي شناسایی و انتخاب روش ایجاد بافت روسازي هاي بتنی که مجموعه عوامل فنی، زیست محیطی، اقتصادي و ایمنی راه را در بر گیرد، موجود یا در دسترس نیست. مقاومت لغزندگی روسازي هاي بتنی تحت تأثیر عواملی از قبیل نوع سنگدانه ها، شکل و اندازه و دانه بندي سنگدانه ها، نسبت آب به سیمان، درصد فضاي خالی، روش عمل آوري و مهمتر از همه؛ روش ایجاد بافت درشت بر روي سطح رویه قرار دارد. [5] عمق، فاصله و جهت گیري بافت درشت سطحی می تواند اثر قابل توجهی بر خصوصیات اصطکاکی، خصوصیات مربوط به آلایندگی صوتی و کیفیت سواري داشته باشد ، به طور کلی ایجاد بافت درشت بر روي روسازي بتنی، از طرق مختلف می تواند صورت پذیرد که در این میان، روش پخش سنگدانه بر روي بتن در حال گیرش بتن پلاستیک یکی از معمول ترین روش ها بخصوص در کشورهاي اروپایی است .در این روش پس از بتن ریزي و ویبره و تسطیح بتن، مقدار معینی سنگدانه با مقاومت صیقل پذیري بالا بر روي سطح رویه پخش می گردد .قسمت تحتانی هر یک از سنگدانه ها درون بتن فرو می رود و قسمت فوقانی آ نها به صورت برجستگی هایی بر روي سطح رویه ظاهر می شود .نتیجه این کار ایجاد بافت درشت و افزایش مقاومت لغزشی می باشد .قابل ذکر است که برخی از سنگدانه ها در اثر عبور ترافیک در روزهاي اولیه، از سطح جدا می شوند که بایستی از روي مسیر جمع آوري شوند تا ایجاد خطر ننمایند. [8] همچنین با توجه به این که در حین تراشیدن و ترمیم روسازي هاي آسفالتی، مقدار زیادي مصالح خرده آسفالتی به صورت ضایعات باقی می ماند، می توان از آن ها براي افزایش مقاومت لغزشی روسازي هاي بتنی بهره برد.
-3 ساخت نمونه و آزمایش
براي انجام تحقیقات، 15 نمونهاستوانه اي بتنی به قطر 20 سانتیمتر و با ارتفاع 10,5 سانتی متر ساخته شد ، که مشخصات نمونه ها در جدول - 3 - آورده شده است .سیمان مصرفی در ساخت بتن از نوع سیمان تیپ یک تهیه شده از کارخانه سیمان شهرکرد بود. مصالح سنگی مورد استفاده براي ساخت نمونه هاي بتنی مطابق آیین نامهACI 325,10R و ACI 211,3R انتخاب گردید که دانه بندي آن در جدول 1 آورده شده است.[10] براي ساخت نمونه هاي بتنی به طرح اختلاط مناسب نیاز است که براساس روش هاي رایج تهیه گردید و در جدول 2 قابل رویت است[9] براي کنترل مقاومت نمونه هاي ساخته شده با آنچه که طراحی شده بود ، نمونه هاي مکعبی به ابعاد 20×20 ×20سانتیمتر ساخته شدند که مقاومت فشاري 28 روزه آنها نشان دهندة ودر مجموع کل نمونه ها تأیید طرح اختلاط بود.
جدول : 1 دانه بندي سنگدانه ها [10]
جدول : 2 اختلاط نمونه هاي RCC و درصد هاي مصالح مصرفی و میانگین مقاومت نمونه هاپ
در این آزمایش از سه نوع سنگدانه استفاده کردیم . ماسه سنگ سرسلطان دماوند در استان تهران، سنگ سرباره از ذوب آهن استان اصفهان و سنگ بازالت عجب شیر از استان آذربایجان شرقی سنگ هاي انتخابی در این تحقیق هستند .لازم به ذکر است که تمامی سنگدانه ها از معدن هاي کوهی تهیه شدند ، البته بجز سنگ سرباره که از کارخانه ذوب آهن اصفهان تهیه شد براي روسازي بتنی غلتکی می بایست که تمام نمونه ها داراي اسلامپی برابر صفر باشند که ما در این تحقیق ، در تمام نمونه ها این اصل را رعایت کردیم.در این تحقیق نمونه ي شاهد یا نمونه کنترل کننده نیز تهیه کردیم و از مصالح متداول در راهسازي ، یعنی مصالح آهکی در آن استفاده کردیم ،آزمایشات را روي این نمونه ي آهکی انجام دادیم و نتایج آن همراه با سایر سنگدانه ها در جدول 3 آمده ست
