بخشی از مقاله
خلاصه
طبق تعریف بتن غلتکی روسازی راه عبارت ازمخلوط سفت و نسبتاً خشکی از سنگدانهها - با اندازه حداکثر 19 میلیمتر - ، مواد سیمانی و آب که توسط دستگاههای متداول روسازی آسفالتی - فینیشر - پخش و پس از آن توسط غلتک ویبرهای کوبیده و متراکم میگردد و سرانجام بعد از سختتر شدن در اثر واکنش هیدراتاسیون سیمان به بتن تبدیل میگردد.
سابقه کاربرد روسازی بتن غلتکی عمدتاً جهت جادهها و یا روسازیهای با سرعت ترافیک پایین بوده است هرچند که امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ساخت فینیشرهای با کارایی بالاتر و قدرت تراکم بیشتر امکان استفاده از آن برای سرعتهای بالاتر فراهمشده است. لازم به ذکر است که تکنولوژی روسازی بتن غلتکی بهعنوان یک فناوری در حال رشد و توسعه محسوب میگردد و کشورهای مختلف دنیا در زمینههای مختلف این نوع روسازی در حال انجام کارهای تحقیقاتی برای تکامل آن میباشند.
در این مقاله تاثیر استفاده از سیمانهای مختلف بر مشخصههای مکانیکی و دوام نمونههای ساختهشده در سنین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت آزمایشهای متعددی بر روی بتنهای غلتکی ساخته شده با سیمانهای متفاوت در سنین مختلف انجام شد و نتایج هرکدام از آزمایشها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که در نهایت به آن اشاره خواهد شد.
.1 مقدمه:
بتن غلتکی در دو زمینه کاملاً مختلف مورد استفاده قرار میگیرد که بایستی تفاوتهای آنها مورد توجه قرار گیرند. اولین زمینه استفاده از بتن غلتکی در ساخت سدها میباشد. این نوع بتن دارای سیمان کم بوده و مقاومت فشاری آن معمولاً کمتر از بتن معمولی میباشد اندازه حداکثر سنگدانه بتنهای غلتکی سدسازی درشتتر از بتن معمولی بوده و از 50 میلیمتر تا بیش از 100 میلیمتر میباشد. بتن غلتکی ویژهای راه - RCCP - دارای مقدار سیمان زیاد، مقاومت فشاری معمولاً بالاتر از 30 مگاپاسگال و طرح اختلاط با اندازه و دانهبندی مصالح کنترلشده در یک محدوده مشخص میباشد. در روسازی راه ، بتن غلتکی میتواند به عنوان رویه اصلی برای تأمین استقامت باربری سازه روسازی مورد استفاده قرار گیرد. طرح روسازی بتن غلتکی مشابه پروسه طراحی روسازی بتنی درزدار غیرمسلح با درزهای انقباضی میباشد. اختلاف اصلی بین بتن غلتکی و بتن معمولی در ارتباط با روش ساخت روسازی، فواصل درزها و ظاهر رویه میباشد.
طبق تعریف بتن غلتکی روسازی راه عبارتاز مخلوط سفت و نسبتاً خشکی از سنگدانهها - با اندازه حداکثر 19 میلیمتر - ، مواد سیمانی و آب که توسط دستگاههای متداول روسازی آسفالتی - فینیشر - پخش و پس از آن توسط غلتک ویبرهای کوبیده و متراکم میگردد و سرانجام بعد از سختتر شدن در اثر واکنش هیدراتاسیون سیمان به بتن تبدیل میگردد 3]و.[2 مواد تشکیل دهنده بتن غلتکی در داخل مخلوطکن به یک مخلوط همگن تبدیل میشود و دارای کارایی و ظاهر مشابه بتن اسلامپ صفر میباشد. این مخلوطها توسط تجهیزات ساخت روسازی آسفالتی - در مواردی با برخی اصلاحات - در لایههایی که ضخامت حداکثر آنها در وضعیت متراکم شده از 25 سانتیمتر تجاوز نمیکند پخش و سپس متراکم میشوند. لایهها با غلتکهای فولادی ویبرهای متراکم میگردند.
در مواردی جهت دستیابی به کیفیت بهتر سطح از غلتکهای چرخ لاستیکی برای تراکم نهایی لایهها استفاده میشود. پس از تراکم، عملیات عملآوری و مرطوب نگهداشتن سطح بتن آغاز میگردد تا امکان دستیابی به روسازی با سطح سخت و بادوامفراهم آید. معمولاً از روسازی بتن غلتکی بهعنوان سطح نهایی سوارهرو استفاده میشود. هرچند در موارد معدودی نیز جهت بهبود کیفیت سطح و یا برای بهسازی بتن غلتکی از یکلایه رویهی آسفالت گرم استفاده شده است.
با توجه به دشواریهایی که در دستیابی به الزامات صافی سطح روسازی - هموار بودن - خصوصاً در سالهای اولیه توسعه وجود داشت سابقه کاربرد روسازی بتن غلتکی عمدتاً جهت جادهها و یا روسازیهای با سرعت ترافیک پایین بوده است هرچند که امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ساخت فینیشرهای با کارایی بالاتر و قدرت تراکم بیشتر امکان استفاده از آن برای سرعتهای بالاتر فراهم شده است.
تاکنون عمده کاربرد روسازی بتن غلتکی در محوطههای روباز کارخانهجات، جادههای دسترسی معادن، سطوح محوطههای بارانداز بنادر، ترمینالهای وسایل نقلیه سنگین و نظامی، محوطههای پارکینگ اتومبیلها و کامیونها و سطوح انبارها، محل پارکینگ هواپیماها در فرودگاهها، جادههای فرعی و یا خیابانهای با سرعت پایین و متوسط بوده است.[4] لازم به ذکر است که تکنولوژی روسازی بتن غلتکی بهعنوان یک فناوری در حال رشد و توسعه محسوب میگردد و کشورهای مختلف دنیا در زمینههای مختلف این نوع روسازی در حال انجام کارهای تحقیقاتی برای تکامل آن میباشند.
.2 مقایسه روسازیهای بتنی - صلب - و آسفالتی - انعطافپذیر -
.2-1 مزیت رویههای بتنی در مقایسه با آسفالتی
-1 رویههای بتنی در نواحی با مقاومت بستر کم و ترافیک سنگین نسبت به روسازی آسفالتی ارجحیت دارند.
-2 هزینههای تعمیر و نگهداری روسازی بتنی در مقایسه با آسفالتی کمتر است.
-3 عمر مفید رویههای بتنی بیشتر از روسازیهای آسفالتی است 40 - تا 50 سال در مقایسه با 15 تا 20 سال - .
-4 به دلیل فراهم ساختن دید بیشتر در شب برای استفادهکنندگان، روسازی بتنی از نظر ایمنی نسبت به آسفالتی ارجحتر است.
-5 ضخامت روسازی بتنی در مقایسه با روسازی آسفالتی کمتر است و درنتیجه در نواحی که محدودیت ضخامت وجود دارد ارجحیت داشته و درعینحال در مصرف مصالح نیز صرفهجویی میگردد.
-6 به دلیل صرفهجویی در بهکارگیری مصالح در لایههای بتنی تخریب منابع طبیعی و محیطزیست کمتر صورت میگیرد.
-7 در مناطق شیبدار و کوهستانی با تعداد زیاد وسایل نقلیه سنگین که روسازی آسفالتی جوابگو نمیباشد، روسازی بتنی میتواند بهعنوان گزینه خوبی مدنظر قرار گیرد.
.2-2 معایب رویههای بتنی در مقایسه با لایههای آسفالتی
-1 هزینه اولیه ساخت روسازی بتنی در مقایسه با روسازی آسفالتی بیشتر است.
-2 اجرای تعمیرات و عملیات ترمیم در روسازی بتنی مشکلتر است.
-3 وجود درزهای انبساط بهعنوان یکی از نقاط ضعف رویههای بتنی محسوب میگردد که در تشدید خرابیها و تخریب بتن نقش مهمی دارد بهنحویکه مشکل نگهداری و مرمت محل درزهای انبساط به لحاظ پکیدن بتن وجود دارد.
-4 بروز پدیده پامپینگ و خارج شدن مصالح ریزدانه از محل درزهای انبساط در صورت عدم استفاده از مصالح زهکش بهعنوان یکی از ضعفهای روسازی بتنی محسوب میگردد.
-5 دانش فنی و تجربه ساخت روسازیهای آسفالتی در میان پیمانکاران در مقایسه با روسازی بتنی بسیار بیشتر است، ازاینرو اجرای رویههای بتنی به دلیل نیاز به ماشین الات پیشرفته و جدیدتر و عدم مهارتهای فنی و تجربههای عملی مشکلتر است.
.3 کاربرد بتن غلتکی در راهسازی
روسازیهای RCC میتوانندمستقیماً بارهای وارد بر روی سطح تمام شده را تحمل کنند که چنین امکانی در اساسهای اصلاحشده با سیمان وجود ندارد. در ساخت اساسهای اصلاحشده با سیمان همچنان برای متراکم کردن از غلتک استفاده میشد. پیشرفتهای انجام شده در این زمینه کمک ارزندهای به ایجاد تحولات جدید در روسازیهای RCC در دهه 70 نمود. زمانی که افزایش قیمت قیر تمایلی تازه در استفاده از مواد جایگزین ایجاد نمود و استفاده از قیر را کاهش داد.
دلایل بسیاری برای استفاده گسترده از RCCوجود دارند: اولاً ، برای ساخت آنها نیاز به دستگاه خاصی نیست و روسازیهای RCC را میتوان با دستگاههایی که معمولاً در دسترس هستند و برای مقاصد دیگر نیز به کار میروند، اجرا نمود. علاوه بر این، ساده بودن عملیات ساخت، نیاز کمتر به نیروی انسانی و نرخ تولید بالا منجر به صرفهجویی قابلتوجهی در مقایسه با سایر انواع روسازیها میگردد. همچنین با در نظر گرفتن کاربرد RCC در مقاومسازی روسازیهای موجود، این روسازیها به علت پایداری و استحکام ساختار مصالح سنگی پس از تراکم، امکان باز کردن سریع راه به روی ترافیک را فراهم میسازند.
همانگونه که انتظار میرود، روسازیهای RCC در حال حاضر اشکالاتی دارند. همواری سطح حاصلشده توسط دستگاههای موجود برای ترافیک پرسرعت هنوز رضایتبخش نیست، بهطوریکه همچنان اجرای یک لایه بتن آسفالتی به ضخامت چند سانتیمتر بر روی آنها لازم است. از سوی دیگر، لازم به ذکر است که به کمک دستگاههای جدید بهبود کیفیت رانندگی قابل دستیابی است. بهعلاوه، عملیات ساخت باید بهدقت کنترل شود زیرا عملکرد RCC به تغییرات رطوبت و همچنین تراکم نامناسب بسیار حساس است. کمبود اطلاعات مربوط به عملکرد بلندمدت عامل دیگری است که مانع استفاده از RCC در بعضی از کشورها میگردد.
