بخشی از مقاله
چکیده
روسازی بتنی برای ساخت راهها، فرودگاهها، جادههای با اهمیت زیاد و توقفگاههای روباز، محوطههای روباز و انواع دیگر کف سازیها بکار میروند. چنانچه روسازیهای بتنی با مصالح بادوام و پایدار طراحی و ساخته شوند، میتوانند دهههای زیادی را بدون هیچ تعمیری و یا با تعمیر اندک سپری کنند.
بتن عموماً هزینههای ابتدایی بالایی نسبت به آسفالت دارد اما عمر بیشتر و هزینههای تعمیر و نگهداری کمتری دارد. با توجه به مشکلات روسازیها که اغلب دارای خرابی هایی از جمله ناهمواریها، ترک و اضمحلال زود هنگام هستند، کاربرد دالهای بتنی به عنوان روسازی بادوام سبب رفع مشکلات مزبور و کاهش دوره تعمیرات میگردد. اما آنچه که منجر به نگرانی در این روسازی است، سطح صاف این نوع روسازیها میباشد که بهویژه در زمستان و در شرایط یخبندان، وجود لایهای از یخ سبب کاهش مقاومت لغزندگی و افزایش خطرات ناشی از آن خواهد بود.
از این رو نیاز به استفاده از روشهایی که در حین حفظ مقاومت روسازی در برابر کاهش مقاومت لغزندگی تاثیرگذار باشد ضروری خواهد بود. به وسیله شناخت مناسبترین ماده شیمیایی ضدیخ و یخ زدا با توجه به اقلیم آب و هوایی هر منطقه بتوانیم علاوه بر تسریع عملیات بازگشایی باند فرودگاه و کاهش زمان تاخیر پروازها به نگهداری و حفاظت روسازی بتنی باندهای پروازی در برابر تاثیرات تخریبی مواد ضد یخ و یخ زدا، کمک شایانی نماید و همچنین منجر به افزایش عمر مفید روسازی بتنی موجود نیز میگردد.
-1 مقدمه
در بارش برف یک نعمت است، اما اگر برنامه جامع و مدون برای مقابله با آن موجود نباشد، همین نعمت ممکن است به یک بحران تبدیل شود. حمل و نقل هوایی به عنوان یکی از روش های برتر در زمینه جابجایی مسافر، بار و نیازمندی های امنیتی مطرح است، زمان توقف بهره برداری جهت بهسازی و بازسازی سطوح پروازی بتنی ضعیف و مضمحل تاثیر بسزایی در اقتصاد خرد وکلان منطقهای و فرا منطقهای خواهد داشت، پس لزوم کاربرد روسازی های بتنی با کیفیت عملکردی بالا حائز اهمیت است. مدیریت روسازی سطوح پروازی فرودگاه با 15 نوع خرابی در تعیین شاخص خدمتدهی روسازی بتنی مواجه است که 60 درصد آن ناشی از مسئله دوام می باشد. یکی از مهمترین شاخص های موثر در دوام بتن، مقاومت آن در برابر شرایط یخ زدن و آب شدن است که می تواند به تنهایی علت بروز 67 درصد خرابی های منشاء دوام در روسازی های بتنی سطوح پروازی گردد.
تجارب متعددی نشان می دهد که چگونه بارش برف برنامه پروازهای یک فرودگاه را مختل کرده و یک وضعیت بحرانی را بوجود آورده است. در این راستا تدوین برنامه ویژه شرایط زمستانی و اجرای آن ضرورت دارد. در این راستا هزینه های هنگفتی جهت بازگشایی باند های پرواز و محوطه پارکینگ ها با شن و ماسه و نمک انجام می پذیرد و تبعات بعدی آن به ویژه عواقب زیست محیطی و اثرات آن بر خوردگی و خستگی روسازی نیز بسیار پر هزینه است، لذا توجه به روش نگهداری در زمستان یکی از امور اساسی مدیریت زمستانی فرودگا ه ها به شمار می رود
زمان بندی و حیطه کاربرد مواد شیمیایی با استفاده از دمای روسازی تعیین می شود. پیش رسیدگی به سطوح روسازی با استفاده از مواد ضدیخ مانع می شود که مواد یخ زده بر روی سطح زمین قرار بگیرند که این روش جلوگیری کننده بسیارمهمی بوده و زمانی استفاده می شود که دمای روسازی در دمای انجماد یا کمتر از آن شود و انتظار رطوبت بسیار زیاد وجود داشته باشد. استفاده از یخ زدای مایع باید قبل از پیش بینی شرایط وقوع برف خشک انجام گردد. اگرچه پیش استفاده از یخ زداهای مایع در حین یا بلافاصله پیش از بارش باران احتمالا بی اثر و هزینه بر است زیرا این مایع به سرعت در آب حل شده و بی اثر می گردد.
ضدیخ های روسازی ها نباید به جای یخ زداها استفاده شوند. استفاده از ضدیخ ها بر روی لایه یخزده ضخیم دارای مواد آلاینده، احتمال زیاد بی اثر است. اگرچه استفاده از یخ زداها پیش از استفاده از مواد ضدیخ های مایع راهی به سمت سطوح روسازی برای ضدیخ ایجاد نموده و به آن اجازه می دهد تا اتصالات مواد آلاینده منجمد را ازبین ببرد. این کار باعث تسهیل شکستن موثرتر و برداشته شدن مواد آلاینده می گردد.
-2 مقاومت لغزندگی روسازی بتنی
ایمنی هواپیما تا حد زیادی به مشخصات سطح آسفالت بستگی دارد. وقتی آسفالت خشک است، اصطکاک ایجاد شده بین لاستیک ها و آسفالت بطور طبیعی بالا است آب در هوای طوفانی با ایجاد سطح خیس و امکان لغزش موقعیت خطرناکی را برای هواپیما بویژه وقتی پایداری آسفالت در برابر لغزش کم باشد بوجود می آورد.
بر روی یک سطح روسازی مرطوب که فاقد مقاومت کافی در لغزندگی است، خلبان قادر نخواهد بود کنترل مستقیم خود را بر هواپیما حفظ نماید. علت اساسی جمعآوری اطلاعات مربوط به مقاومت در برابر لغزندگی سطح روسازی فرودگاهی، جلوگیری از بروز سانحه و تقلیل آن است. از این دادهها برای شناسایی قطعاتی از روسازی که دارای مقاومت کم یا بهسرعت رویه کاهش در برابر لغزندگی میباشند استفاده میشود. درنتیجه این اطلاعات میتوانند بهعنوان ابزاری بهمنظور اولویتبندی و انتخاب گزینه مناسب ترمیم و نگهداری در خدمت مدیریت قرار بگیرند.
-3 ارتباط مابین اصطکاک و لغزش در تجهیزات اندازه گیری اصطکاک
با توجه به اهمیت وجود اصطکاک کافی در افزایش ایمنی و کاهش تصادفات، پرداختن به روشهای اندازه گیری آن اهمیت بسزایی دارد. اندازهگیری مقاومت لغزندگی سطح راه مستقیماً با اندازهگیری میزان اصطکاک حاصله براثر سایش لاستیک روی سطح راه تعیین می گردد و یا بهطور غیرمستقیم با اندازهگیری بافت درشت و ریز سطح رویه راه انجام میشود. بهطورکلی روش های مختلفی جهت سنجش مقاومت لغزندگی وجود دارد که بعضی از این ها روشهای صحرائی و برخی نیز آزمایشگاهی میباشند. مسئله مهم این است که باید سعی شود تمامی این روش ها تفسیر یکنواختی از مقاومت لغزندگی را ارائه دهند و باهم مطابقت داشته باشند.
بهطورکلی اصطکاک نیرویی است که همواره در خلاف جهت حرکت عمل میکند و ضریب اصطکاک به عنوان نسبت نیروی عکسالعمل افقی موجود در جهت حرکت و نیروی عمود بر این جهت تعریفشده است. بهعبارتدیگر ضریب اصطکاک برابر است با نیروی مقاومت حرکتی - نیروی سایشی بین لاستیک و روسازی - تقسیمبر نیروی قائم. ضریب اصطکاک بالاتر، به معنی این است که نیروی بیشتری هنگام مقاومت در برابر حرکت خودرو بسیج شده است، و نتیجتاً سرعت خودرو سریعتر کاهشیافته و متوقف میگردد.
لغزش به وجود آمده بین لاستیک و سطح روسازی در مقاومت اصطکاکی تأثیر گذار می باشد. درصد لغزش براساس استاندارد STME1859 محاسبه می گردد.
شکل -1 مربوط به منحنی اندازهگیری ضریب اصطکاک در مقابل سرعت لغزش
تغییرات ضریب اصطکاک با سرعت لغزش لاستیک در شکل یک نشان دادهشده است. سرعت لغزشی که در آن ضریب اصطکاک به حداکثر مقدار خود میرسد سرعت لغزش بحرانی است. سپس با توجه بهسرعت لغزش چرخ، ضریب اصطکاک به طور تدریجی کاهش پیدا میکند.
-4 دستگاه آزمایش پاندول انگلیسی
این آزمایش که توسط موسسه تحقیقات راه انگلستان ارایه شده است بیشتر برای اندازه گیری بافت ریز روسازی و تعیین ارزش صیقلی سنگ بکار می رود و از آنجاکه وسیله اندازه گیری آن قابل حمل می باشد، می تواند هم در سطح جاده و هم درآزمایشگاه مورد استفاده قرار گیرد. دستگاه اندازه گیری در این روش بسیار ساده بوده و از اجزاء مختلفی مطابق شکل دو تشکیل شده است.
شکل -2 دستگاه پاندول انگلیسی
در موقع آزمایش بازوی آونگ از یک ارتفاع استاندارد H تحت تاثیر وزن خود W رها شده و در تماس با سطح کوچکی از جاده به نام لغزش 7,6*12,5 سانتیمتر قرار می گیرد. در این تماس بر حسب اینکه چقدر سطح جاده زبر بوده و اصطکاک ایجاد کند، بازوی آونگ به مقدار W - H-h - افت انرژی پیدا کرده ودر طرف دیگر عقربه دستگاه روی صفحه ای مدرج، درجه ای را نشان می دهد که به SRV موسوم بوده وبیان کننده ارزش مقاومت لغزندگی سطح جاده می باشد. مقیاس درنظر گرفته شده برای مقاومت لغزندگی در این روش بین صفر تا صد و پنجاه بوده که مقادیر بیشتر نشان دهنده سطح زبرتر ویا دارای اصطکاک بیشتر می باشند.
این مکانیزمعمولاً به شکل رابطه یک بیان می شود:
W وزن بازوی آونگ بعلاوه وزن لاستیک لغزنده که معمو لا 1500 گرم می باشد؛ H ارتفاع استاندارد از سطح آزمایش تا حالت افقی آونگ؛ h ارتفاعی که بعد از تماس کفشک لاستیکی با سطح آزمایش در طرف دیگر نوسان حاصل می شود؛ P بار عمودی بین بازوی آونگ و سطح آزمایش ، که مقدار آنمعمولًا 5 پوند است؛ و D عرض کفشک لاستیکی که اندازه آن 7,6 سانتیمتر می باشد.
4-1 انجام آزمایش آونگ انگلیسی
این آزمایش باید به شرح زیر در هر سایت انجام می شود: الف - استقرار دستگاه آونگ انگلیسی در سایت مورد نظر در مورد استقرار دستگاه، دو نکته اساسی باید مورد توجه قرار گیرد: نخست آنکه این دستگاه در سطح جاده باید به گونه ای مستقر شود تا بازوی آونگ بتواند در جهت ترافیک نوسان کند و دوم اینکه به منظور کاهش خطر ناشی از برخورد وسایل نقلیه عبوری و نیز تامین شرایط یکسان در آنالیز و تفسیر نتایج، دستگاه در حدود 30 سانتیمتری از لبه روسازی مستقر می گردد.
ب - تنظیم دستگاه تنظیم دستگاه از اساسی ترین مراحل انجام آزمایش است، که عدم انجام آن منجر به ارایه نتایج غیر واقعی می گردد. این تنظیمات عبارتند از:
- تنظیم سطح تراز دستگاه به منظور تامین یک سطح افقی برای انجام آزمایش، برای این منظور پیچهای تراز به سمت داخل یا خارج چرخانده شده تا حباب هوا در وسط تراز کروی نصب شده برروی پایه دستگاه قرار گیرد.
