بخشی از مقاله
چکیده
متلاشی شدن بسیاری از روسازی های بتنی در اثر رشد و گسترش ترک ها ، با وجود پایین بودن نرخ بارگذاری بر روی آن ها در مقایسه با مقاومت روسازی بتنی ، لزوم درک دقیق مکانیزم و عوامل موثر بر گسترش ترک را آشکار می سازد. روش های کنونی طراحی روسازی بتنی مبتنی بر خصوصیات مکانیکی بتن مانند مقاومت فشاری و مقاومت کششی و مقاومت خمشی ، تصویر کاملی از رفتار شکست روسازی بتنی را نشان نمی دهد. از جمله معیارهایی که برای بررسی رفتار ترک خوردگی روسازی های بتنی وجود دارد ، معیار مکانیک شکست می باشد .
این معیار رفتار شکست روسازی بتنی و همچنین شرایط شروع رشد ترک و گسترش ترک در روسازی را بیان می کند. کمیته ی RILEM استانداردی تدوین کرد تا به کمک روش کارشکست ، بتوان مشخصات شکست بتن را پیش بینی نمود .روش کارشکست از مدل "ترک ساختگی" پیروی می کند و یک روش مکانیک شکست الاستیک خطی محسوب نمی شود. ضعف عمده بتن غیرمسلح ترد و شکننده بودن آن است.
چقرمگی بالای بتن الیافی باعث می شود که بتن الیافی گسیختگی ناگهانی نداشته باشد .از آنجا که الیاف در جسم بتن به طور سه بعدی و به بیانی بهتر چند بعدی پراکنده می شود در صورت تشکیل یک ترک ،الیاف در جهات مختلف اتصالاتی را به وجودآورده و از گسترش ترک جلوگیری می نماید؛ بنابراین رشته های الیاف به طور فعال در محدود کردن عرض ترک ها نقش داشته ودر نتیجه با تشکیل ریزترک های زیاد قابلیت بهره برداری روسازی بتنی را افزایش می دهد.
-1 مقدمه
افزایش قیمت نفت و کاهش منابع طبیعی نفت خام در جهان در سال های اخیر و معایب روسازی های آسفالتی سبب گشته تا روسازی های بتنی به عنوان جایگزینی مناسب برای روسازی های آسفالتی مطرح شود . هرچند در ایران روسازی بتنی به علت عدم شناخت کافی مسئولین و دست اندرکاران و همچنین در دسترس بودن قیر، کمتر مورد توجه قرار گرفته است اما به سبب برخی خصوصیات منحصر به فرد روسازی بتنی و ضعف شدید روسازی آسفالتی در جاده های واقع در مناطق گرمسیر با حجم ترافیک سنگین بخصوص در شیب های تند وگردنه ها که سرعت وسایل نقلیه سنگین کم است، در قسمتهایی از مسیر راه یا باند فرودگاه که مقاومت بستر آن ضعیف است، در تقاطعها، میادین و عوارضی آزادراه ها که نیروهای شدید برشی ناشی از ترمز به روسازی راه وارد میشود و همچنین در ابتدا و انتهای باندهای فرودگاه، تاکسیروها و اپرونها استفاده از روسازی بتنی ارجحیت دارد. [1]
چنانچه روسازی های بتنی با مصالح با دوام و پایدار طراحی و ساخته شوند، می توانند سال های زیادی را بدون هیچ تعمیری و یا با تعمیر اندک سپری کنند ؛ با این وجود ، در بعضی موارد به علت خطاهای طراحی یا ضعف های اجرایی ، عمر روسازی بتنی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. از این رو دقت در انتخاب مصالح و آگاهی مناسب در مورد طرح اختلاط ها،روش های اجرای روسازی و عملکرد و کاربرد روسازی های بتنی، مهم است . [2 ] انواع روسازی بتنی به تفکیک کاربردهای آن در جدول1 آورده شده است . خود بتن نیز به تنهایی دارای معایب و کاستی هایی هست که با الیاف و مواد افزودنی قابل اصلاح می باشد.با توجه به محدود بودن مطالعات در این زمینه در ایران ، در این پژوهش، اجرای روسازی بتنی با روش قالب لغزندهٌ ، به کمک ماشین روسازی بتنی "پیور" نیز به اختصار شرح داده خواهد شد .
دو شیوه رایج ساخت روسازی بتنی عبارت اند از: ساخت روسازی با قالب لغزنده - به کمک ماشین روسازی بتنی "پیور" - و ساخت روسازی با قالب ثابت - یا به اصطلاح کار دستی - . بسته به هر پروژه یکی از این روش ها انتخاب می گردد. البته اغلب از روش قالب لغزنده استفاده می شود. ساخت روسازی به روش قالب لغزنده یعنی، قوام آوردن، شکل دادن بتن به صورت هندسه مسیر و تسطیح سطح روسازی به صورت پیوسته با ماشین روسازی بتنی "پیور " بر روی بتنی که حالت خمیری دارد. در ساخت روسازی به روش قالب لغزنده کلیه عملیات بتن ریزی ، ویبره کردن ، و مسطح کردن سطح روسازی و عمل آوری بتن به وسیله ی تجهیزات ماشین روسازی بتنی انجام می گیرد.
با استفاده از روش قالب لغزنده می توان روزانه حجم زیادی از روسازی بتنی را اجرا نمود و به سطح هموار قابل قبولی دست یافت. روش قالب لغزان قابلیت اجرا تا 100 مترمکعب بتن در ساعت را دارد .به عبارتی اگر ضخامت لایه ی روسازی بتنی 25 سانتی متر و عرض مسیر 3.65 متر در نظر گرفته شود ، این روش قابلیت اجرای روسازی بتنی 90 متر طول از مسیر را در هر ساعت دارد . تراک میکسر بتن را به قیف ماشین روسازی می رساند و زمانی که ماشین در حال اجرا باشد بتن به طور پیوسته به قالب ها ریخته می شود و به وسیله ی یک نوار نقاله به مته ها می رسد و مته ها بتن را بر روی زمین پخش می کنند. ماشین روسازی با عبور از مواد ریخته شده سطح مورد نظر را تسطیح اولیه می کند .ویبراتورهای الکترونیکی یا هیدرولیکی نصب شده در اطراف قالب ها ، بتن را متراکم می کند و دستیابی به یک سطح کاملا صاف و مسطح را تسهیل می نماید .[4] تصویر یک ماشین روسازی بتنی "پیور" در شکل 1 آورده شده است .
شکل : 1 اجرای روسازی بتنی به کمک ماشین روسازی بتنی "پیور" [4]
جهت خروج حباب های هوا از بتن ویبراتورها را به صورت غوطه ور در بتن قرار می دهند تا بیشترین ارتعاش را ایجاد کند. برای سرعت حرکت متوسط ماشین روسازی ، یک همپوشانی حدود 50 تا 75 میلی متر میان ناحیه ی موثر ویبراتور ها وجود دارد تا با کنترل دقیق از فضاهای ویبره نشده و خرابی جداشدگی مصالح مخلوط بتن اجتناب شود .با توجه به ضخامت دالروسازی بتنی معمولاً حدود 7000 تا 9000 ارتعاش در دقیقه پیشنهاد می شود. بعد از تسطیح سازی نهایی ، عمل آوری روسازی بتنی انجام می شود . برای این منظور ماشین آلاتی جدا یا متصل به ماشین روسازی بتنی ، مایع سفید رنگ مخصوص عمل آوری را به صورت یک غشاء نازک بر روی سطح روسازی اسپری می کنند.
عملکرد ترکیب این مایع که بر پایه ی نوعی از رزین های شیمیایی ساخته شده است به گونه ای است که 95 درصد رطوبت موجود در بتن را تا 28 روز حفظ می کند تا فرآیند هیدراتاسیون به طور کامل انجام پذیرد و مقاومت بتن به طور کامل کسب شود . [ 4 ] دستیابی به اسلامپ 0 تا 75میلی متر که معمولاً با نسبت آب به سیمان کمتر از 0.5 محقق می شود و کسب مقاومت 28 روزه ی حداقل 27 مگاپاسکال ، اساس طرح اختلاط های ارائه شده برای ساخت روسازی بتنی به کمک ماشین های روسازی بتنی ، می باشد.
بنابراین در حالت کلی طرح اختلاط و نوع بتن استفاده شده در روسازی بتنی مشابه بتن معمولی می باشد.روسازی بتنی در طول عمر سرویس دهی به جهت آرایش بارگذاری ترافیک همواره در معرض تنش های کششی می باشد. از سوی دیگر ، غیر از ترک هایی که در طول عمر بهره برداری از روسازی بتنی ، ممکن است در آن ایجاد شود ، در طول فرایند ساخت و اجرای روسازی بتنی نیز ،از جمله به دلیل پدیده ی انقباض در زمان گیرش و عمل آوری معمولاً، ترک های ریزی در آن به وجود میآید که عملا اجتناب ناپذیر می باشد. کاهش پتانسیل ترک خوردگی روسازی بتنی در ساعات ابتدایی و در بلندمدت و افزایش مقاومت پس از ترک، از جمله دغدغه های مطرح در طرح و اجرای روسازی بتنی می باشد.[5]
مساله ی اشتباهی که در باور عموم دست اندرکاران بتن وجود دارد آن است که در جهت کسب خصوصیات مقاومتی بالاتر بتن از مقادیر بالاتر سیمان استفاده شود ، این در حالیست که نتایج تحقیقات نشان می دهد که استفاده از مقادیر بالاتر سیمان علاوه بر افزایش هزینه ها ، خطر ترک خوردگی های اولیه در اثر انقباض را افزایش می دهد ؛ لذا ضروری است تا مقادیر بهینه سیمان مورد استفاده قرار گیرد تا علاوه بر خصوصیات مقاومتی هدف ، رفتار شکست قابل قبولی مشاهده شود.[6]
