شیار شدگی آسفالت
شیار شدگی آسفالت
یکی از خرابی‌های مهم و عمده که در روسازی آسفالتی رخ می‌دهد، شیارشدگی یا تغییر شکل دائم است. با توجه به گزارشات موجود سالانه میلیون‌ها دلار صرف تعمیر روسازی‌های شیار شده می‌شود. عمده‌ترین سرمایه گذاری ملی در بخش حمل و نقل ایجاد راه و ساخت روسازی‌ها است. در حال حاضر در ایران اکثر روسازی‌ها، روسازی آسفالتی است.
این روسازی‌ها در اثر گذشت زمان، بار ترافیکی و تغییرات جوی دچار خرابی‌هایی می‌شوند. پروسه خرابی روسازی، جریان پیچیده‌ای است و فقط شامل خستگی سازه‌ای نمی‌شود بلکه بسیاری از خرابی‌های دیگر را هم در بر می‌گیرد. این خرابی‌ها نتیجه اثرات عواملی مثل ترافیک، آب و هوا، مصالح و زمان است. خرابی‌ها نشان دهنده تغییر در عملکرد روسازی در طول زمان است. توانایی راه برای جوابگویی به میزان ترافیک و شرایط محیطی در طول دوره طراحی به عملکرد راه باز می‌گردد.
خرابی‌های آسفالت
یکی از خرابی‌های متداول در روسازی آسفالتی شیارشدگی یا راتینگ است. جلوگیری از ایجاد شیار در روسازی آسفالتی یکی از عمده عوامل حفظ ایمنی جاده است که همواره مورد توجه بوده است. چنانچه بار ترافیکی به میزان قابل توجهی افزایش یابد و هوا هم گرم باشد خطر ایجاد شیار در روسازی بسیار بالا می‌رود. اصلاح مصالح موجود در بتن آسفالتی، بهبود طراحی مخلوط‌های آسفالتی و روش‌های ارزیابی و طرح روسازی می‌تواند منجر به افزایش عمر روسازی و همچنین صرفه جویی قابل توجه در هزینه ترمیم و نگهداری روسازی شود.
عموماً سه عامل وجود دارد که منجر به ایجاد شیار در روسازی آسفالتی می‌شودند، که به شرح زیر است.
- تجمع تغییر شکل‌های دائم در سطح لایه آسفالتی
- تغییر شکل دائم سابگرید
- فرسایش یا ساییده شدن آسفالت در اثر عبور وسایل نقلیه در محل چرخ‌ها
در گذشته معتقد بودند که تغییرشکل سابگرید، دلیل عمده ایجاد شیار در روسازی است و بسیاری از روش‌های طراحی بر اساس محدود کردن کرنش عمودی روی سابگرید بنا شده بودند. اما تحقیقات سال‌های اخیر نشان دهنده این مطلب است که دلیل عمده ایجاد شیار، مربوط می‌شود به قسمت بالایی لایه سطحی آسفالتی و یا همان لایه رویه.
تغییر شکل در مخلوط‌های بتن آسفالتی و مدل خزش
بر اساس تحقیقات صورت گرفته، پاسخ مخلوط‌های بتن آسفالتی کاملاً وابسته به درجه حرارت و مدت زمان بارگذاری است. مخلوط آسفالتی دارای کلیه رفتارهای ویسکوز، الاستیک خطی و الاستیک غیر خطی است، به عبارت دیگر دارای رفتار ویسکو الاستو پلاستیک است. بسته به دمای مخلوط و سرعت بارگذاری، سهم هر یک از آنها در عملکرد مخلوط متفاوت است. در دماهای پایین، رفتار مخلوط آسفالتی را می‌توان الاستیک خطی فرض کرد. با افزایش دما ویژگی‌های رفتار الاستیک خطی کاهش و خصوصیات رفتار الاستیک غیر خطی افزایش می‌یابد. با افزایش بیشتر دما، رفتار الاستیک غیر خطی شروع به کاهش نموده و رفتار ویسکوز مخلوط آغاز می‌شود.
با وجود دمای بالا و تنش یا بار ثابت، تغییر شکل مخلوط آسفالتی با سرعت کم ادامه می‌یابد. به این رفتار خزش گفته می‌شود. در یک تنش و دمای ثابت،، نرخ خزش برای یک دوره زمانی طولانی تقریباً ثابت است. بعد از گذشت این دوره زمانی و یک مقدار معین تغییر شکل، نرخ خزش افزایش می‌یابد و در نهایت شکست رخ می‌دهد.
با توجه به اینکه بروز خرابی‌های ناشی از شیارافتادگی جای چرخ در رویه‌های آسفالتی در کشور، عمدتاً در شرایط آب و هوایی گرم اتفاق می‌افتد و در حال حاضر نیز قیر مورد استفاده در چنین مناطقی عمدتاً از نوع ۷۰-۶۰ استفاده می‌شود.
