پروژه و تحقیق روش تولید آسفالت رنگی، آسفالت معمولی و بتن رنگی

 بسم الله الرحمن الرحیم

موضوع:
روش تولید آسفالت رنگی، آسفالت معمولی و بتن رنگی

رشته : عمران
استاد راهنما :
دانشجو :

یک روش عمده برای تهیه آسفالت رنگی و درنتیجه سطوح رنگی استفاده از بایندرهای رنگی است. عمده آسفالت رنگی بوسیله اضافه کردن پیگمنت در هنگام اختلاط آسفالت تهیه می شود و بیشتر از پیگمنت اکسید آهن استفاده می کنند. معمولاً از آسفالت رنگ شده باکیفیت استفاده می کنند تا مطمئن شوند سطح رویی مواد هنگامی که در معرض ترافیک قرار می گیرد خصوصیات رنگ خود را حفظ کند. ضعف اصلی مخلوط آسفالت رنگی که با استفاده از قیرهای معمولی تهیه می شود به شرح زیر است:
* تنها رنگی که می توان به دست آورد رنگ قرمز است و
* مقدار اکسید آهن موردنیاز برای دست یابی به این رنگ زیاد است و درنتیجه قیمت تمام شده محصول افزایش می یابد.
برای تهیه آسفالت بارنگ هایی به غیر از قرمز، قیرهای اصلاح شده پلیمری معرفی شده اند. در این نوع قیرهای سنتزی به دلیل عدم حضور آسفالتن می توان از پیگمنت های مختلف برای به دست آوردن انواع رنگ ها استفاده کرد. خواص رئولوژیک و مکانیکی این بایندرهای سنتز شده با قیرهای معمولی یکی است با این تفاوت که دمای تجهیزات ویسکوز درجه حرارت بالا این بایندرها ۱۵ درجه سانتی گراد کمتر از قیر نفوذی مربوطه است. آسفالت های تهیه شده بوسیله این بایندر برای رنگی شدن به یک تا دو درصد پیگمنت نیاز دارند در صورتی که برای تهیه آسفالت قرمزرنگ با قیرهای معمولی به بیش از ۵ درصد پیگمنت نیاز است.
کاربردهای آسفالت رنگی:
* معمولاً از آسفالت قرمز به عنوان سنگ فرش و لایه محافظ روی غشاهای ضد آب پل ها استفاده می شود. وقتی کف پل ها تعمیر می شود پیمانکاران فقط سطح را که همان آسفالت رنگی است تعویض می کنند و به این طریق مواد ضد آب و گران قیمت که در پل ها استفاده شده از بین نمی روند.
* از آسفالت رنگی بارنگ روشن می توان برای روکش جاده در داخل تونل ها استفاده کرد، درنتیجه راننده به خوبی متوجه جاده خواهد بود و در هزینه های روشنایی تونل صرفه جویی می شود.
* می توان از این ماده برای مشخص کردن ایستگاه های اتوبوس و تاکسی استفاده کرد.
* از آسفالت های رنگی می توان در مکان های تفریحی برای افزایش جذابیت بصری استفاده کرد
* دستور العمل ساخت آسفالت رنگی
* رنگ
* رنگ مسیر را نشان میدهد
* طبیعت و انسان دردنیای رنگ زندگی می کنند. مسیرها، جاده ها و میادین عمومی انواع گسترده ای از مناظر شهری و طبیعی را به روی ما می گشایند.
* از روزهایی که زمین زیرپای ما و چرخها به رنگهای خاکستری محدود می شد، گذشته است و طراحی مناظر شهری و مدرن به دلیل المانهای طراحی رنگی شده اند. بتون آسفالتی رنگی و علامات ترافیکی روی آسفالت رنگی که مسیری را نشان می دهند، مناطق و میادین را تزیین کرده اند. تنالیته های قوی و ملایم، با محیط اطراف ما ـ با رنگهایی که در زندگی ما وجود دارند ـ سازگاری یافته اند.
*
*
* دنیای رنگها
*
* موفقیت تشکیلات ما در بازار بعنوان تولید کننده رنگدانه های معدنی در دنیا میتواند در تجربه 80 ساله ما نهفته باشد. ما خودمان را در جهت برآورده ساختن دقیقترین نیازمندهای بازار هدایت کرده ایم، و بنابراین به صورت مداوم از مزیت آگاهی از فنون و معلومات بهره می بریم. رنگدانه های با کیفیت ما توسط بسته بندی کامل از مدیریت کیفی تا مشاور اختصاصی جهت کاربرد آن پشتیبانی می شود.
* مشتریان ما میتوانند پالتهای رنگدانه ها را برای رنگ آمیزی مخلوطهای قیری بعنوان مواد خام برای بتن آسفالتی و آسفالت چسبنده انتخاب کنند. طیف رنگدانه های ما از رنگدانه های روشن تا رنگدانه های مقاوم در برابر عوامل جوی با ثبات رنگی بالا که دوام بلند مدت رنگ را در هر نوع کاربردی تضمین می کند، می باشد.
*
*
ادامه مطلب
* نوشته شده توسط : شرکت رنگچی
* نظرات(1)
* تصاویر مربوط به آسفالت رنگی
* شنبه 10 اردیبهشت 1390 09:40 ق.ظ
* رنگدانه های رنگی
* رنگدانه های معدنی مانند اکسید آهن قرمز، اکسید کروم یا رنگدانه ها با فاز مخلوط شده برای رنگ آمیزی مخلوطهای قیری ایده ال می باشند. با توجه به طیف وسیع رنگی، شرکت LANXESS نیز بیشترین آزادی عمل را دارا می باشد ، و رنگها تنها توسط مخلوط قیری مورد استفاده تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.
* مخلوط قیری استاندارد سیاه با استفاده از رنگدانه های قرمز اکسید آهن پایدار در برابر حرارت با ثبات رنگی بالا، رنگی می شوند.جایگزین هایی برای رنگهای قرمز با استفاده از اکسید کروم سبز یا اکسید آهن زرد که در برابر حرارت پایدار میباشد وجود دارد.
* با استفاده از مخلوطهای قیری ویژه با رنگ روشن، طیف رنگی می تواند شامل سطوح سفید نیز بشود. اکثر تولید کنندگان امروزه این نوع رنگهای مخلوط قیری را عرضه می کنند. علاوه بر رنگدانه هایی که تقریباً ذکر شد، اکسید آهن زرد، قهوه ای یا سیاه نیز می توانند با مخلوط قیری روشن استفاده بشوند. محدودیتهای معین در مورد ثبات حرارتی، باید در دمای اختلاط بالاتر از 180 ـ 160 مشاهده شود که در تولید آسفالت چسبنده روی میدهد.
* درصدهای اختلاط آسفالت رنگی
* مهمترین رنگدانه های معدنی LANXESS Deutschland GmbH برای رنگ آمیزی بتون آسفالتی و آسفالت چسبنده :
درجه مخلوط قیری
سایه رنگی
رنگدانه توصیه شده
غلظت توصیه شده رنگدانه(%)
مخلوط قیری استاندارد
قرمز
Bayferrox(r) 130
4 ـ 3

زرد
–
–

قهوه ای
–
–

سبز
–
–
مخلوط قیری اختصاصی با رنگ روشن
قرمز
Bayferrox(r) 130
2 ـ1

زرد
Bayferrox(r) 3950
2 ـ1

قهوه ای
Bayferrox(r) 645 T
2 ـ1

سبز
Chrome Oxide Green GN
2 ـ1
* افزودن رنگ
* یک سوال مهم، خصوصاً در مواجه با مقادیر بالایی از اکسید آهن قرمز مورد استفاده، این است که چگونه میتوان رنگدانه ها را به مخلوط با سهولت بیشتری افزود. دو نوع فرآیند مختلف بسته به نوع نیازمندی استفاده می شود.
1- قیر رنگی
قیر رنگی از اختلاط قیر با رنگدانه ها بدست می آید که این رنگدانه ها به دو دسته آلی و غیرآلی تقسیم می شوند. رنگدانه های غیرآلی مانند اکسید آهن، اکسید کروم، دی اکسید تیتانیوم و رنگدانه های مخلوط (مثل کبالت آبی) برای رنگی کردن مخلوطهای قیری مناسبند. این رنگدانه ها در هر شرایط آب و هوایی پایدار هستند اما رنگدانه های آلی که از حشرات و گیاهان استخراج می گردند در برابر حرارت و شرایط آب و هوایی ناپایدار، گران قیمت و برای اختلاط با قیر نامناسبند.
مهمترین نوع رنگدانه های آلی، آزوپیگمان (azo pigment) نامیده می شوند که از هیدروکربنهای آروماتیک تشکیل شده اند.
اکسید آهن از متداولترین رنگدانه های غیر آلی است و به دو نوع طبیعی و سنتزی تقسیم می شود. نوع طبیعی آن در محدوده رنگ زرد، قرمز قهوه ای روشن، قهوه ای متمایل به سبز و قهوه ای پررنگ و نوع سنتزی آن در محدوده رنگهای زرد و قرمز تا سیاه و قهوه ای وجود دارند.
قیر بکار رفته نیز نقش مهمی در تولید مخلوط رنگی دارد و بیشتر اوقات اکسید آهن قرمز و اکسید کروم سبز برای آن استفاده می شود. رنگهای شفاف و روشن را فقط می توان در بیندرهای بی رنگ (Pale or colorless binder) بکار برد. این بیندرها فاقد آسفالتن و دارای رنگ پذیری بالایی هستند. اصولاً با این بیندرها می توان رنگهای متنوع تری با استفاده از اکسید آهن زرد، قهوه ای و سیاه و اکسید کروم سبز بدست آورد البته به شرطی که مقاومت حرارتی مناسبی داشته باشند. در دماهای بالای 180 درجه سانتیگراد، اکسید آهن زرد و سیاه تبدیل به اکسید آهن قرمز می شوند و باید توجه داشت که دمای اختلاط معمولاً بیش از180 درجه سانتیگراد است. همچنین از محصولات فریت روی با مقاومت بالای حرارتی برای رنگ زرد و مخلوط منگنز و اکسیدهای آهن برای رنگهای قهوه ای و خاکستری استفاده می گردد.
قابل ذکر است که مقاومت حرارتی رنگدانه هایی مانند اکسید آهن قرمز، اکسید کروم سبز و دی اکسید تیتانیوم برای تولید مخلوط آسفالت رنگی در مصارف راهسازی مناسب است. دی اکسید تیتانیوم یکی از متداولترین پیگمانهای غیرآلی با ضریب شکست بالاست که تولید رنگ سفید می نماید و رنگدانه های آن از نظر مورفولوژی به دو شکل آناتاز(anatase) و رتایل (rutile) هستند.
در کل، اکسید آهن قرمز برای مخلوطهای قیری مناسبترین رنگدانه ها می باشند اما با قیرهای بدون آسفالتن، محدوده وسیع تری از رنگها شامل زرد تا آبی قابل حصول است.
جدول 1: مشخصات رنگدانه های اکسید آهن
Sieve residue on 0.045 mm mesh
(max%)
pH value
(range)
Oil/Water absorption
(approx%)
Loss on heating at 1000°C 0.5hour
(max%)
Moisture at 105°C
(max%)
Water soluble salts
(max%)
Fe2O3or Fe3O4
(min%)
Color
0.3
3.5-7
25
5
1.0
1.0
94
Red
0.3
3-6
40
14
1.0
0.5
86
Yellow
0.3
5-8

1.0
0.5
95
Black
0.5
3.5-7
30

1.0
0.5
85
Brown
1خصوصیات فیزیکی رنگدانه ها: رنگدانه ها از نظر فیزیکی به چهار شکل زیر وجود دارند:
1- فشرده (compact)
2- پودری (powder)
3- گرانول (granules)
4- دوغاب (slurry)
اندازه ذرات در نوع فشرده در بهترین حالت بین 0001/0 تا 001/0 میلیمتر است. برای تهیه این نوع رنگدانه، ذرات ریز رنگدانه در یک بیندر سازگار با قیر (مانند ملات سیمان) مخلوط می گردند تا به هم چسبیده و به صورت کره های کوچک فشرده روان درآیند. این بیندر مقدار فشردگی رنگدانه ها را کنترل می نماید تا اطمینان حاصل گردد که در طول حمل ونقل و ذخیره سازی نیز پایدار بمانند و در حین حال به راحتی در مخلوط آسفالتی بشکنند.
رنگدانه های پودری ذرات بسیار ریزی هستند که به راحتی روان نمی شوند. این بدین معناست که هنگام تخلیه سیلوهای ذخیره باید از یک وسیله مکانیکی مانند لرزاننده استفاده کرد. اما رنگدانه های فشرده چون به راحتی روان می شوند، می توان آنها را به آسانی در سیلوها ذخیره و تخلیه کرد، گرد و غبار نیز ایجاد نمی کنند. یکی دیگر از امتیازات رنگدانه های فشرده آن است که دانسیته بالک بیشتری نسبت به نوع پودری دارند که باعث می شود هنگام ذخیره سازی جای کمتری اشغال نمایند. در جدول 2 خصوصیات فیزیکی دو شکل فشرده و پودری یک نوع رنگدانه اکسید آهن با هم مقایسه شده اند.
جدول2 : مقایسه رنگدانه فشرده و پودری
مشخصات فیزیکی
رنگدانه فشرده
رنگدانه پودری
روش استاندارد
اندازه ذرات (mm)
8/0- 3/0
00017/0
–
مقدار Fe2O3 (%)
97- 92
97- 94
DIN 55913
مقدار SiO2 + Al2O3
4- 2
4- 2
DIN 55913
دانسیته بالک (kg/l)
4/1- 0/1
7/0
DIN EN ISO 787-11
مقدار مواد محلول در آب (%)
5/3 >
5/0 >
DIN EN ISO 787-3
جذب آب (g/100 g)
25
25
DIN EN ISO 787-5
رطوبت (%)
0/1 >
5/0 >
DIN EN ISO 787-2
دانسیته (g/ml)
0/5
0/5
DIN EN ISO 787-10
pH
8- 4
8- 4
DIN EN ISO 787-9
رنگدانه های دوغابی به صورت امولسیون ذرات جامد در رنگ معمولی با خصوصیات فیزیکی زیر می باشند:
جدول3 : خصوصیات فیزیکی رنگدانه های دوغابی
مشخصات فیزیکی
مقدار
روش استاندارد
محتوای جامد
55- 50
DIN EN ISO 787-2/ ASTM D 3926
مقدار Fe2O3 در جامد (%)
93
DIN 55913
pH سوسپانسیون
10- 7
DIN EN ISO 787-9/ ASTM E 70
دانسیته (g/ml)
6/1
DIN EN ISO 787-10
ویسکوزیته (mPa.S)
1500- 1200
ASTM D 153-84
3- مقدار رنگدانه های مصرفی:
برای قیر معمولی سیاهرنگ، افزودن حدود 3-4% رنگدانه اکسید آهن سنتزی قرمز با قدرت رنگ دهندگی بالا نسبت به کل مخلوط کافی است. افزایش مقدار رنگدانه اثر کمی در ازدیاد شدت رنگ دارد اما اگر قدرت رنگ دهندگی رنگدانه ها کمتر باشد این درصد بیشتر می شود. برای سایر رنگدانه ها مانند اکسید کروم سبز که برای تغییر رنگ طبیعی قیر سیاه خیلی مناسب نیستند، این درصد به هیچ وجه کافی نیست. همچنین رنگهایی به غیر از قرمز را به راحتی نمی توان در قیرهای سیاهرنگ بوجود آورد و لازم است از سنگدانه های رنگی در تولید مخلوط آسفالتی استفاده شود.
قیرهای بی رنگ که قبلاً ذکر شد فقط در برخی از کشورها وجود دارند. از معایب آنها قیمت بالا و مقاومت کم آنها در برابر تغییرات آب و هوایی است. اما هنگام کار با آنها می توان محصولات رنگی بیشتری را به راحتی و با بکار بردن حدود 1-2% رنگدانه تولید کرد.
4- آسفالت رنگی:
روشهای تولید آسفالت رنگی به شرح زیر می باشد:
4-1- افزودن رنگدانه ها به مخلوط آسفالتی در طول فرآیند تولید آسفالت: این فرآیند به دو صورت ناپیوسته و پیوسته انجام می شود.
در واحد ناپیوسته، رنگدانه ها را می توان بصورت دستی از طریق شوتهای معمولی مستقیماً به مخلوط اضافه کرد. معمولاً رنگدانه ها در بسته بندیهای پلی اتیلن ریخته می شوند که نیازی به خالی کردن این بسته ها نیست چون پلی اتیلن در 130-140 درجه سانتیگراد کاملاً حل می شوند. از مزایای این روش آن است که هیچ گونه گردوغباری ایجاد نمی شود و عمل اختلاط در زمان کوتاهی در حدود 60-90 ثانیه انجام میگیرد. برای جلوگیری از لخته شدن رنگدانه ها باید آنها را قبل از قیر اضافه کرد و حدود 10-15 ثانیه با سنگدانه ها مخلوط نمود.
در واحدهای پیوسته که نمی توان با روش دستی رنگدانه ها را اضافه کرد لازم است کارخانه، مجهز به یک واحد اندازه گیری رنگدانه ها باشد.اما در کل، واحد تولید آسفالت رنگی به جز همزن نیازی به تجهیزات خاص دیگری ندارد.

رنگدانه هایی است که قرار است از این پس لابه لای ذرات قیر بنشیند تا برای از بین بردن سیاهی یک دست سطح جاده ها از قوطی های رنگ، کارگران قلم مو به دست، ماشین های رنگ پاش و رنگ کاری چند باره آسفالت خیابان ها بی نیاز شویم.

به دنبال ارائه و تولید آسفالت رنگی توسط شرکت رنگچی در کشور، از این پس این امکان وجود دارد که برای مشخص کردن محل عبور عابران پیاده، مشخص کردن بخش های مختلف بزرگراه ها، سطح سرعت گیر ها، کشیدن حصار در جاده برای مشخص کردن مسیر ویژه دوچرخه سواری و پیاده روی و محوطه های ورزشی و… از آسفالت رنگی به جای رنگ کردن سطح آسفالت استفاده کرد.
استفاده از آسفات رنگی هم دارای زیبایی بهتر و خاصیت اطلاع رسانی بالاتری است و هم اینکه این آسفالت از ثبات رنگ بیشتری در مقایسه با رنگ کردن متوالی آن برخورداراست.
بالا بردن ضریب ایمنی جاده از دیگر محاسن آسفالت رنگی است که هنگامی که سطح آسفالت را رنگ می کنیم، اصطکاک میان سطح و لاستیک ماشین کاهش می یابد و این مسئله به خصوص در مواقعی که هوا بارانی و جاده لغزنده است خطر بیشتری را به وجود می آورد، اما استفاده از آسفالت رنگی این مشکل را نیز مرتفع می کند.
صرفه جویی در میزان انرژی الکتریکی مورد نیاز برای روشن کردن سطح جاده ها در شب یا در مسیر های خاص همچون تونل ها از دیگر مواردی است که استفاده از آسفالت رنگی در جاده ها را موجه جلوه می دهد.
با استفاده از آسفالت رنگی در تونل ها هزینه انرژی روشنایی مورد نیز تا 30درصد کاهش می یابد
و مجموع این عوامل باعث شده تا شهرداران محترم کشور و مهندسین و طراحان بخش های عمران و شهر سازی در پی دستیابی به تکنولوژی تولید آسفالت رنگی باشند.
تکنولوژی تولید قیر رنگی مربوط به دهه 80 میلادی است و استفاده از آسفالت رنگی در کشور های اروپایی سال هاست که شیوه ای متداول است اما این شیوه با وجود برخورداری از یک تکنولوژی نه چندان پیچیده با یک تاخیر30 ساله به کشور ما رسیده است.

قیر، پسمانده ای است که از نفت خام به دست می آید. و نفت خام در برج تقطیر در 2مرحله تقطیر می شود. در مرحله اول مواد سبک مانند بنزین و پروپان در فشار اتمسفری از خوراک اولیه جدا می شوند و در دومین مرحله تقطیر که در فشاری نزدیک فشار خلا صورت می گیرد، ترکیبات سنگینی چون نفت سفید و گازوئیل از ترکیب اولیه جدا می شوند. در نهایت آنچه از این 2مرحله تقطیر باقی می ماند، نانو کامپوزیتی است که از ذرات بسیار ریز جامد (آسفالتن) که در سیالی (گریس مانند ) مالتن.غوطه ورند، تشکیل شده است و به آن قیر می گویند.
در مرحله بعد رنگدانه قرمز آسفالت با افزودن اکسید آهن به قیر از پیگمنت های قرمز لنکسز آلمان ( بایر ) به دست می آید.
به گفته متخصصین برای تولید قیر رنگی استفاده از رنگدانه های معدنی ارجحیت دارد، چراکه رنگدانه های آلی در برابر تابش آفتاب از بین می روند و آسفالت به مرور زمان رنگ اولیه خود را از دست می دهد. ولی با استفاده از رنگدانه های اکسید آهن آلمانی ( بایفروکس ) تا زمانی که آسفالت در سطح معابر پایدار باشد رنگ آن نیز پا یدار خواهد بود.
شرکت رنگچی شیمی تنها نماینده این رنگدانه ها در ایران افتخار دارد که با تلاش مدیریت و متخصصین خود و با همکاری چند مجری تولید آسفالت در جهت معرفی و آشنایی دست اندر کاران این صنعت در کشور و همگامی با تکنولوژی روز دنیا اقدام به ارائه آسفالت قرمز در چند شهر و منطقه نماید .
برخی نمونه های اجرا شده شامل : سازمان عمران اصفهان – دانشگاه آزاد سمنان – شهرداری تهران ( بلوار کشاورز )
شرکت رنگچی ( بر خلاف نظر برخی از شرکت های مدعی برای پیچیده کردن این صنعت در بیان محدودیت تکنولوژیکی که موجب محدودیت در تصمیم گیری نیز می شود،) آسفالت رنگی را صنعتی انجام شدنی و در دسترس دانسته و آن را ثابت نیز کرده است . و حالا که این فناوری تولید را داریم و مزایای استفاده از آسفالت رنگی هم کاملا روشن است، دلیلی وجود ندارد تا خودمان را از مزایای این روش محروم سازیم.
البته مقرون به صرفه بودن این روش از دیگر روش ها را نیز از مزایای آن برمی شماریم .
با این وجود به گفته کارشناسان قیمت تمام شده آسفالت رنگی در مقایسه با رنگ کردن آسفالت کمتر خواهد بود و این نکته ای است که علاوه بر زیبایی، دوام و امنیت جاده استفاده از این نوع آسفالت را در مناطق خاص موجه می کند.
====================================================
خواهشمند است جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت نمونه و لیست قیمت با این شرکت تماس حاصل فرمایید . باتشکر: واحد فروش باقرآبادی تلفن مستقیم :
98 39 88 22 و 09123162814
نظرات (1)

نحوه تولید آسفالت رنگی
نویسنده: شرکت رنگچی – یکشنبه ۱۸ اردیبهشت ۱۳٩٠
دستور العمل ساخت آسفالت رنگی
رنگ
رنگ مسیر را نشان میدهد
طبیعت و انسان دردنیای رنگ زندگی می کنند. مسیرها، جاده ها و میادین عمومی انواع گسترده ای از مناظر شهری و طبیعی را به روی ما می گشایند.
از روزهایی که زمین زیرپای ما و چرخها به رنگهای خاکستری محدود می شد، گذشته است و طراحی مناظر شهری و مدرن به دلیل المانهای طراحی رنگی شده اند. بتون آسفالتی رنگی و علامات ترافیکی روی آسفالت رنگی که مسیری را نشان می دهند، مناطق و میادین را تزیین کرده اند. تنالیته های قوی و ملایم، با محیط اطراف ما ـ با رنگهایی که در زندگی ما وجود دارند ـ سازگاری یافته اند.
دنیای رنگها
موفقیت تشکیلات ما در بازار بعنوان تولید کننده رنگدانه های معدنی در دنیا میتواند در تجربه 80 ساله ما نهفته باشد. ما خودمان را در جهت برآورده ساختن دقیقترین نیازمندهای بازار هدایت کرده ایم، و بنابراین به صورت مداوم از مزیت آگاهی از فنون و معلومات بهره می بریم. رنگدانه های با کیفیت ما توسط بسته بندی کامل از مدیریت کیفی تا مشاور اختصاصی جهت کاربرد آن پشتیبانی می شود.
مشتریان ما میتوانند پالتهای رنگدانه ها را برای رنگ آمیزی مخلوطهای قیری بعنوان مواد خام برای بتن آسفالتی و آسفالت چسبنده انتخاب کنند. طیف رنگدانه های ما از رنگدانه های روشن تا رنگدانه های مقاوم در برابر عوامل جوی با ثبات رنگی بالا که دوام بلند مدت رنگ را در هر نوع کاربردی تضمین می کند، می باشد.
رنگدانه های رنگی
رنگدانه های معدنی مانند اکسید آهن قرمز، اکسید کروم یا رنگدانه ها با فاز مخلوط شده برای رنگ آمیزی مخلوطهای قیری ایده ال می باشند. با توجه به طیف وسیع رنگی، شرکت LANXESS نیز بیشترین آزادی عمل را دارا می باشد ، و رنگها تنها توسط مخلوط قیری مورد استفاده تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.

مخلوط قیری استاندارد سیاه با استفاده از رنگدانه های قرمز اکسید آهن پایدار در برابر حرارت با ثبات رنگی بالا، رنگی می شوند.جایگزین هایی برای رنگهای قرمز با استفاده از اکسید کروم سبز یا اکسید آهن زرد که در برابر حرارت پایدار میباشد وجود دارد.
با استفاده از مخلوطهای قیری ویژه با رنگ روشن، طیف رنگی می تواند شامل سطوح سفید نیز بشود. اکثر تولید کنندگان امروزه این نوع رنگهای مخلوط قیری را عرضه می کنند. علاوه بر رنگدانه هایی که تقریباً ذکر شد، اکسید آهن زرد، قهوه ای یا سیاه نیز می توانند با مخلوط قیری روشن استفاده بشوند. محدودیتهای معین در مورد ثبات حرارتی، باید در دمای اختلاط بالاتر از 180 ـ 160 مشاهده شود که در تولید آسفالت چسبنده روی میدهد.
رنگدانه هایی است که قرار است از این پس لابه لای ذرات قیر بنشیند تا برای از بین بردن سیاهی یک دست سطح جاده ها از قوطی های رنگ، کارگران قلم مو به دست، ماشین های رنگ پاش و رنگ کاری چند باره آسفالت خیابان ها بی نیاز شویم.
از این پس این امکان وجود دارد که برای مشخص کردن محل عبور عابران پیاده، مشخص کردن بخش های مختلف بزرگراه ها، سطح سرعت گیر ها، کشیدن حصار در جاده برای مشخص کردن مسیر ویژه دوچرخه سواری و پیاده روی و محوطه های ورزشی و… از آسفالت رنگی به جای رنگ کردن سطح آسفالت استفاده کرد.
استفاده از آسفات رنگی هم دارای زیبایی بهتر و خاصیت اطلاع رسانی بالاتری است و هم اینکه این آسفالت از ثبات رنگ بیشتری در مقایسه با رنگ کردن متوالی آن برخورداراست.
بالا بردن ضریب ایمنی جاده از دیگر محاسن آسفالت رنگی است . هنگامی که سطح آسفالت را رنگ می کنیم، اصطکاک میان سطح و لاستیک ماشین کاهش می یابد و این مسئله به خصوص در مواقعی که هوا بارانی و جاده لغزنده است خطر بیشتری را به وجود می آورد، اما استفاده از آسفالت رنگی این مشکل را نیز مرتفع می کند.
صرفه جویی در میزان انرژی الکتریکی مورد نیاز برای روشن کردن سطح جاده ها در شب یا در مسیر های خاص همچون تونل ها از دیگر مواردی است که استفاده از آسفالت رنگی در جاده ها را موجه جلوه می دهد.
با استفاده از آسفالت رنگی در تونل ها هزینه انرژی روشنایی مورد نیز تا 30درصد کاهش می یابد
و مجموع این عوامل باعث شده تا شهرداران محترم کشور و مهندسین و طراحان بخش های عمران و شهر سازی در پی دستیابی به تکنولوژی تولید آسفالت رنگی باشند.
تکنولوژی تولید قیر رنگی مربوط به دهه 80 میلادی است و استفاده از آسفالت رنگی در کشور های اروپایی سال هاست که شیوه ای متداول است اما این شیوه با وجود برخورداری از یک تکنولوژی نه چندان پیچیده با یک تاخیرچند ساله به کشور ما رسیده است.
به گفته متخصصین برای تولید قیر رنگی استفاده از رنگدانه های معدنی ارجحیت دارد، چراکه رنگدانه های آلی در برابر تابش آفتاب از بین می روند و آسفالت به مرور زمان رنگ اولیه خود را از دست می دهد. ولی با استفاده از رنگدانه های اکسید آهن آلمانی ( بایفروکس ) تا زمانی که آسفالت در سطح معابر پایدار باشد رنگ آن نیز پا یدار خواهد بود.
برخی نمونه های اجرا شده شامل : سازمان عمران اصفهان – دانشگاه آزاد سمنان – شهرداری تهران ( بلوار کشاورز )
البته مقرون به صرفه بودن این روش از دیگر روش ها را نیز از مزایای آن برمی شماریم .
با این وجود به گفته کارشناسان قیمت تمام شده آسفالت رنگی در مقایسه با رنگ کردن آسفالت کمتر خواهد بود و این نکته ای است که علاوه بر زیبایی، دوام و امنیت جاده استفاده از این نوع آسفالت را در مناطق خاص موجه می کند.
آسفات رنگی دردنیا
جاده ای که با آسفالت رنگی سنگ فرش شده باشد می تواند به همان اندازه که امنیت و یکنواختی رانندگی را بهبود می دهد مجموعه دیدنی بهتری ایجاد کند.
فرانسه
آسفالت رنگی در زندگی روزمره کاربردهای مختلفی دارد. Moxon آسفالت رنگ روشن را برای سطح سد در فرانسه به کار برد. آسفالت رنگی از طریق منعکس کردن نور ماوراء بنفش از سطح به عنوان روپوش آب بند گرم به کار می رود، بنابراین در نور ممتد خورشید دما را 5 تا c ْ 10 کاهش می دهد.
امریکا
برای بهبود امنیت عبور موتورسیکلت در امریکا، شهر پرتلند 10 منطقه متضاد را برای آسفالت کردن با رنگ و قابلیت ارتجاع بر اثر حرارت مانند آسفالت های رنگی و به کارگیری سیستم سیگناژ بدیع – انتخاب کرد نتایج نشان می دهد که اکثر دوچرخه سواران به همان اندازه اکثر موتورسواران مورد بررسی احساس کردند که آسفالت رنگی، امنیت عبور را گسترش می دهد. اسمیت (Smith) کشف کرد که آسفالت بتون رنگی به هم پیوسته کاربردهای زیادی در معماری و مهندسی دارد. او همچنین ذکر کرد که آسفالت های رنگی به خاطر املاحی که یخ نمی زنند به طور ذاتی هزینه حفظ و نگهداری را کاهش داده و به طور موثر در مقابل نابودی مقاومت کنند.
تایوان
در تایوان اساساً، بزرگراه های محلی با بتون آسفالت، سنگ فرش می شوند. این جاده ها در مجموعه های رنگ مشکی ساخته می شوند و از این رو شهرها یکنواخت به نظر می رسند. توسعه جاده هایی که با آسفالت رنگی سنگ فرش شده اند نه تنها نمای شهر را رنگی می سازد بلکه امنیت رانندگی را نیز بهبود می دهد. به طور رایج کاربرد این سنگ فرش ها برای مناطق پارکینگ، مسیرهای نمایشی، پارک ها و سایر واحدهای دولتی مهم استفاده شده است. بنابراین هوا و سایر فاکتورهایی که در ساخت و استفاده سنگ فرش ها دیده می شوند، موجب محو شدن جاده هایی می شوند که با آسفالت رنگی سنگ فرش شده است. این محوسازی رنگ باعث از دست رفتن زیبایی جاده و آسفالت دوباره سطح می شود. متعاقباً، این هزینه حفظ و نگهداری جاده را افزایش خواهد داد که مخالف نیت اصلی آسفالت اصلی می باشد. به چند دلیل، رنگ آسفالت به طور جدی در حدود یک سال می شد و در پاسخ به بهبود استاندارد زندگی در تایوان، نمایندگان دولتی پروژه هایی برای جاده هایی که با آسفالت رنگی سنگ فرش شده بودند، طراحی کرد. این مناطق، مانند مناطق استراحت در بزرگراه ها و مسیرهای نمایشی هدف قرار گرفت. هزینه های کلی این پروژه ها بیشتر از میلیون ها دلار آمریکایی هستند. علاوه بر این، دولت برنامه یزی کرد تا در آینده روی آن ها سرمایه گذاری کند. بنابراین، غیر از پیمانکاران یا تولید کنندگان، اطلاعات مربوط به ویژگی های آسفالت رنگی محدود به چنین مالکانی مانند دولت ها می شود. کیفیت ساختار و کابرد این سنگ فرش ها برای مالکان نیز اهمیت دارد. علاوه بر این، باید روش ها و تکنیک های استاندارد برای ارزیابی محو سازی رنگ بنا شوند. از این رو، کنترل کیفیت این سنگ فرش ها از ضرورت خاصی برخوردار است
بتن رنگی :
بتن های رنگی از طریق اضافه کردن قلیا و مواد رنگی مقاوم و سبک در داخل مخلوط به اندازه ی ۸ تا ۱۰ درصد وزن سیمان (اکر موم اکسید سرب قرمز و غیره ) یا با استفاده از سیمانهای رنگی به دست می آید . گاهی اوقات راهروها از ماسه های دارای رنگ مانند توف کوارتزیت قرمز مرمر و بقیه سنگهای رنگی ساخته می شوند .
به طور کلی رنگدانه ها به ۷گروه عمده تقسیم می شوند که عبارتند از: رنگدانه های رنگی ، رنگدانه های سیاه ، رنگدانه های فلزی ، رنگدانه های دارویی ، رنگدانه های آرایشی و رنگدانه های غذایی. مهمترین رنگدانه های سفید اکسید تیتانیوم ، رنگدانه های بر پایه روی ، رنگدانه های بر پایه سرب ، اکسید آنتیموان و اکسید زیرکونیوم است. رنگدانه های رنگی معمولا از نوع اکسید، کرومات ، سیانید و ترکیبات کادمیوم است. مهمترین رنگدانه های سیاه از نوع دوده (کربن سیاه)، گرافیت ، اکسید آهن سیاه و ترکیب مس کروم سیاه است که ترکیب آخر به کروم کاپرسیاه معروف است. رنگدانه های فلزی معمولا از نوع پولکهای آلومینیوم ، پولکهای برنز طلایی ، پولکهای روی ، پولکهای فولاد زنگ نزن و پولکهای نیکل است. رنگدانه های دارویی ، آرایشی و غذایی ترکیباتی هستند که در تهیه مواد آرایشی ، انواع قرصها و کپسول ها و نیز تغییر رنگ در محصولات غذایی کاربرد دارند. رنگدانه های سرامیکی بیشتر از نوع رنگی ، سفید، سیاه و فلزی است.
بتنهای رنگی برای اهداف تزئینی در سازه های ساختمان و دستگاهها وپیاده روهای زیر گذر جدا کردن خطوط پر ترافیک راهروهای پارک و همچنین برای ساختن وسایل رفاه عمومی استفاده می شود
آسفالت رنگی
۷۵ درصد مواد اصلی این نوع آسفالت را که پس از چهار سال تحقیق تهیه شده ترکیبات پلیمری تشکیل می دهند. این آسفالت که در رنگهای متنوع قابل تولید است در برابر اشعه ماورای بنفش مقاوم بوده و رنگ آن در مقابل خورشید و هوای سرد و گرم تغییر نمی کند . از مهمترین ویژگی این آسفالت سرد قابل بازیافت بودن آن است ومی توان افزود: ۵۰ درصد مواد اولیه این آسفالت قابل بازیافت است که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. همچنین سه برابر آسفالت های امروزی استقامت داشته و باعث ایجاد ترک در جاده ها نمی شود. هزینه تولید این آسفالت نسبت به آسفالتهای معمولی بسیار مقرون به صرفه است و این آسفالت توسط وزارت راه تایید شده است اما عدم حمایت و استقبال مناسب از سوی برخی مسئولان تولید این محصول را با مشکلاتی مواجه کرده است. در حالیکه کشورهای عربی، آذربایجان، ترکمنستان و افغانستان از تقاضا کنندگان اصلی خرید این نوع آسفالتها هستند. به طوری که ماهانه حدود ۳۰۰ تن رنگ ترافیکی به کشور آذربایجان صادر می شود. مدیرعامل نخستین شرکت تولید کننده آسفالت سرد رنگی تک جزئی درباره مزایای آسفالت سرد نسبت به آسفالتهای معمولی گفت: هر سانیتمتر از آسفالت معمولی تنها ۶۲۰ کیلوگرم وزن را می تواند تحمل می کند در حالیکه آسفالتهای سرد در مقابل بیش از دو تن وزن مقاوم هستند و تا پنج سال هزینه ای را به بار نخواهند آورد. وی موارد استفاده از این آسفالت را در پارکها، پیاده روها، پشت بامها، خطوط عابر پیاده، خطوط عبور موتور سیکلت، خیابانها، ایستگاه ها، سالنها و … عنوان کرد. در پایان ضمن اشاره به ساخت ماشین آلات تهیه این آسفالت توسط متخصصان داخلی می توان تصریح کرد: تجهیزات ساخت این آسفالت شامل راکتورهای تحت فشار (برای ساخت خمیر رنگ)، مخازن نگهداری و مخازن هموژن است که تماما خودکار بوده و توان تولید روزانه ۵۰ تن مواد آسفالت را دارند.
. بتن رنگی :
بتن های رنگی از طریق اضافه کردن قلیا و مواد رنگی مقاوم و سبک در داخل مخلوط به اندازه ی ۸ تا ۱۰ درصد وزن سیمان (اکر موم اکسید سرب قرمز و غیره ) یا با استفاده از سیمانهای رنگی به دست می آید . گاهی اوقات راهروها از ماسه های دارای رنگ مانند توف کوارتزیت قرمز مرمر و بقیه سنگهای رنگی ساخته می شوند .
بتنهای رنگی برای اهداف تزئینی در سازه های ساختمان و دستگاهها وپیاده روهای زیر گذر جدا کردن خطوط پر ترافیک راهروهای پارک و همچنین برای ساختن وسایل رفاه عمومی استفاده می شود .
بتن رنگی راهی برای زیبایی شهرها
ساخت بناهای با مقاومت بیشتر و در عین حال زیباتر هدف همه دست اندرکاران احداث سازه های مختلف است. در کنار نوع طراحی بنا، مصالح ساختمانی نیز نقش عمده ای در این مهم دارند. یکی از این مصالح ساختمانی که شاید مهمترین ، پرکاربردترین و بحث برانگیزترین آنها باشد، بتن است. حتما شما هم در خیابان و یا در نزدیکی بناهای در حال ساخت ماشینهایی را که در پشت آنها مخزنهایی در حال دوران است دیده اید. این ماشین ها مشغول اختلاط سیمان ، آب ، شن و ماسه برای تهیه بتن هستند. ساخت بتن به ظاهر ساده به نظر می رسد؛ اما نکات ریز و مهمی در تهیه آن وجود دارد که ذهن محققان را به خود مشغول کرده و همواره شاهد تحقیقات مختلف در این زمینه در نقاط مختلف جهان هستیم. در ایران نیز پژوهش های زیادی در ساخت بتن انجام شده است که در یکی از این پژوهش ها که در دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته ، بتن رنگی با ظاهر زیباتر و مقاومت بهتر ساخته شده است. بتن عبارت است از مخلوطی از سیمان و ذرات و دانه های شن و ماسه با ابعاد مختلف که برای ساخت آن سیمان و آب و شن و ماسه با هم مخلوط می شود و آنچه در تهیه این مخلوط اهمیت دارد، نسبت ترکیب شدن اجزای مختلف است. این ترکیب یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است که به دلیل داشتن خواصی نظیر مقاومت و الاستیسیته بالا از تمام مواد دیگر متمایز می شود. به دلیل همین خواص فوق العاده است که همواره تحقیقات در زمینه بتن در سراسر دنیا در حال انجام است و هدف از این تحقیقات ساخت بتن با مقاومت فشاری بالاتر و نفوذپذیری کمتر است. در این زمینه همه ساله مسابقات مختلفی نیز در سطح جهان برگزار می شود که در این مسابقات همه به دنبال بتن با خواص مکانیکی بالاتر هستند. عوامل موثر بر خواص مکانیکی بتن عبارتند از: جنس سیمان و درصد آن در ترکیب ، جنس آب که می تواند آب آشامیدنی ، آب مقطر یا حتی آب رودخانه باشد. جنس شن و ماسه و نوع دانه بندی و اندازه ذرات آن و نحوه ساختن و عمل آوری بتن. اگر عمل آوری بتن و عملیات اختلاط خوب انجام نشود، حفره هایی در بتن ایجاد شده و در این حفره ها آب محبوس می شود. در هوای سرد و فصل یخبندان این آب یخ می زند، حجم آن افزایش می یابد و به این ترتیب باعث ترک برداشتن بتن می شود که افت مقاومت سازه را به دنبال دارد. ساخت یک بتن جدید با توجه به اهمیت بتن در احداث سازه های مختلف در ایران نیز همواره تحقیقاتی در این زمینه انجام می شود. در یکی از این تحقیقات که در گروه سرامیک بخش مهندسی مواد دانشگاه تربیت مدرس ، توسط مهندس سیدبدرالدین احمدی به سرپرستی دکتر رسول صراف ماموری به انجام رسید، بتن رنگی با روش جدید و به کمک رنگدانه های مختلف ساخته شد. در این طرح با استفاده از رنگدانه های سرامیکی و فلزی نمونه هایی از بتن قهوه ای ، سبز، زرد، سفید، سیاه ، قرمز، نارنجی و آبی تهیه شده است. با توجه به این که رنگدانه های سرامیکی مورد استفاده در این طرح دارای دانه بندی بسیار ریزی است ؛ لذا توزیع یکنواخت و همگنی را در بتن ایجاد می کند و علاوه بر آن مقدار مورد استفاده رنگدانه ها بسیار اندک و درصد ناچیزی از کل ترکیب است. بنابراین هزینه زیادی را تحمیل نمی کند و قیمت تمام شده بتن رنگی خیلی بیشتر از بتن معمولی نیست. برای تهیه این بتن حدود ۱تا ۳درصد از رنگدانه مورد نظر در شرایطی که بتن تحت عمل آوری است به مخلوط اضافه می شود و بقیه مراحل کار در حد زیادی مشابه ساخت بتن معمولی است. نکته قابل توجه در این مساله این است که برای ساخت قطعات و احجام بزرگ ، می توان به جای رنگی کردن کل توده جسم فقط لایه رویی آن را رنگی تهیه کرد و توده درونی جسم به رنگ معمولی بتن باشد. رنگدانه های مورد استفاده به طور کلی رنگدانه ها به ۷گروه عمده تقسیم می شوند که عبارتند از: رنگدانه های رنگی ، رنگدانه های سیاه ، رنگدانه های فلزی ، رنگدانه های دارویی ، رنگدانه های آرایشی و رنگدانه های غذایی. مهمترین رنگدانه های سفید اکسید تیتانیوم ، رنگدانه های بر پایه روی ، رنگدانه های بر پایه سرب ، اکسید آنتیموان و اکسید زیرکونیوم است. رنگدانه های رنگی معمولا از نوع اکسید، کرومات ، سیانید و ترکیبات کادمیوم است. مهمترین رنگدانه های سیاه از نوع دوده (کربن سیاه)، گرافیت ، اکسید آهن سیاه و ترکیب مس کروم سیاه است که ترکیب آخر به کروم کاپرسیاه معروف است. رنگدانه های فلزی معمولا از نوع پولکهای آلومینیوم ، پولکهای برنز طلایی ، پولکهای روی ، پولکهای فولاد زنگ نزن و پولکهای نیکل است. رنگدانه های دارویی ، آرایشی و غذایی ترکیباتی هستند که در تهیه مواد آرایشی ، انواع قرصها و کپسول ها و نیز تغییر رنگ در محصولات غذایی کاربرد دارند. رنگدانه های سرامیکی بیشتر از نوع رنگی ، سفید، سیاه و فلزی است. مزایای بتن رنگی ایده ساخت بتن رنگی زمانی در ذهن محققان دانشگاه تربیت مدرس قوت گرفت که کاربردهای مختلف آن در زندگی بشر بررسی و مفید بودن آن ثابت شد. از جمله موارد کاربرد بتن رنگی ، جدول بندی و خطکشی خیابان ها، رنگ آمیزی ساختمان های بتنی شهر که هم بر زیبایی معابر می افزاید و هم عمر سازه را افزایش می دهد. استفاده در میادین ورزشی و استادیوم ها برای رنگ آمیزی سکوهای تماشاچیان و یا موارد مشابه نیز می تواند کاربردهای دیگر بتن رنگی باشد. همچنین برای این نوع بتن می توان کاربردهای نظامی نیز در نظر گرفت. به طور مثال می توان به استفاده از آن در رنگی ساختن سازه های بتنی محل حفاظت هواپیماهای جنگی و انبار مهمات مکانهای نظامی اشاره کرد که هم به استتار سازه کمک می کند و هم با انتخاب صحیح رنگدانه ها امکان تقویت بتن در مقابل عوامل محیطی فراهم می شود. ساخت بتن رنگی در مقایسه با بتن معمولی هزینه بیشتری دارد؛ ولی این هزینه چندان قابل توجه نیست. شایان ذکر است که این بتنها علاوه بر زیبایی خاص ، در مقایسه با انواع دیگر با توجه به حذف مراحل تعمیر و نگهداری و نقاشی مجدد مقرون به صرفه تر است. به طور معمول ، در مواردی نظیر خطکشی و جدول بندی معابر که باید از رنگهای خاصی استفاده شود، سازه با بتن معمولی ساخته شده و سطح خارجی آن با رنگهای معمولی رنگ آمیزی می شود که این رنگ چون به صورت یک پوشش خارجی است ، در معرض تخریب های محیطی قرار دارد و مرتب باید تعمیر و نقاشی مجدد شود. در حالی که بتن رنگی دوام بیشتری دارد و رنگ آن ثابت است. در این پژوهش ، قطعات ساخته شده از بتن رنگی تحت آزمایش های مختلف معمول در کنترل کیفیت بتن قرار گرفت که از آن جمله سنجش مقاومت فشاری و مقاومت کششی بتن است. نتایج تحقیقات نشان داد رنگدانه ها مقاومت فشاری و کششی اکثر نمونه ها را تقویت کرده است. آزمایش معمول دیگر در ارتباط با بتن دوام ۷روزه و ۲۸روزه است. به این معنی که بعد از ۷روز و سپس ۲۸روز از ساخت بتن ، مقاومت سازه سنجیده می شود. در این آزمایش ها نیز بتنهای رنگی کیفیت قابل قبولی داشتند نتایج این تحقیق در یک کنفرانس بین المللی نیز ارائه شده است. رنگدانه های مورد استفاده در ساخت این بتن کاملا ابتکاری است و در ایران بتن رنگی با این روش برای اولین بار ساخته شده است و در کشورهای دیگر سابقه نداشته است
برای اجرای این آسفالت رنگی در بوستان سلام (مالکانه)، عملیات خاکبرداری با متراژ 3هزار و 10 مترمکعب، مخلوط ریزی 990 مترمکعب و بیس ریزی 440 متر مکعب صورت گرفته است.
وی با اشاره به اهداف اجرای آسفالت رنگی در این بوستان عنوان کرد: ایجاد فضایی متفاوت در بوستان، افزایش جذابیت و زیبایی آن و ایجاد حس شادابی و نشاط برای شهروندان از جمله اهداف اصلی اجرای آسفالت رنگی می باشد.
مدیرعامل سازمان عمران شهرداری قزوین با بیان اینکه عملیات اجرایی آسفالت های رنگی نسبت به پازل ها و موزاییک های رنگی سرعت بیشتری دارد، گفت: مقاومت در برابر سرما و گرما، نداشتن حساسیت دمایی و دارا بودن خاصیت ارتجاعی که سهولت عبور و مرور برای کودکان و شهروندان به راه همراه دارد، از دیگر مزایای آسفالت های رنگی است.
علمی با اشاره به فرآیند تولید آسفالت رنگی تصریح کرد: این نوع آسفالت از پیگ منت رنگی قرمز، سنگ دانه و قیر تشکیل شده است که در کارخانه آسفالت شهرداری قزوین تولید می شود و در محل اجرا مورد استفاده قرار می گیرد.
وی ادامه داد: نحوه پخش و اجرای آسفالت رنگی همانند آسفالت معمولی است و همان مراحل از سوی اکیپ های اجرایی سازمان صورت می گیرد.
بتن رنگی :
بتن های رنگی از طریق اضافه کردن قلیا و مواد رنگی مقاوم و سبک در داخل مخلوط به اندازه ی 8 تا 10 درصد وزن سیمان (اکر موم اکسید سرب قرمز و غیره ) یا با استفاده از سیمانهای رنگی به دست می آید . گاهی اوقات راهروها از ماسه های دارای رنگ مانند توف کوارتزیت قرمز مرمر و بقیه سنگهای رنگی ساخته می شوند .
بتنهای رنگی برای اهداف تزئینی در سازه های ساختمان و دستگاهها وپیاده روهای زیر گذر جدا کردن خطوط پر ترافیک راهروهای پارک و همچنین برای ساختن وسایل رفاه عمومی استفاده می شود .
بتن رنگی راهی برای زیبایی شهرها
ساخت بناهای با مقاومت بیشتر و در عین حال زیباتر هدف همه دست اندرکاران احداث سازه های مختلف است. در کنار نوع طراحی بنا، مصالح ساختمانی نیز نقش عمده ای در این مهم دارند. یکی از این مصالح ساختمانی که شاید مهمترین ، پرکاربردترین و بحث برانگیزترین آنها باشد، بتن است. حتما شما هم در خیابان و یا در نزدیکی بناهای در حال ساخت ماشینهایی را که در پشت آنها مخزنهایی در حال دوران است دیده اید. این ماشین ها مشغول اختلاط سیمان ، آب ، شن و ماسه برای تهیه بتن هستند. ساخت بتن به ظاهر ساده به نظر می رسد؛ اما نکات ریز و مهمی در تهیه آن وجود دارد که ذهن محققان را به خود مشغول کرده و همواره شاهد تحقیقات مختلف در این زمینه در نقاط مختلف جهان هستیم. در ایران نیز پژوهش های زیادی در ساخت بتن انجام شده است که در یکی از این پژوهش ها که در دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته ، بتن رنگی با ظاهر زیباتر و مقاومت بهتر ساخته شده است. بتن عبارت است از مخلوطی از سیمان و ذرات و دانه های شن و ماسه با ابعاد مختلف که برای ساخت آن سیمان و آب و شن و ماسه با هم مخلوط می شود و آنچه در تهیه این مخلوط اهمیت دارد، نسبت ترکیب شدن اجزای مختلف است. این ترکیب یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است که به دلیل داشتن خواصی نظیر مقاومت و الاستیسیته بالا از تمام مواد دیگر متمایز می شود. به دلیل همین خواص فوق العاده است که همواره تحقیقات در زمینه بتن در سراسر دنیا در حال انجام است و هدف از این تحقیقات ساخت بتن با مقاومت فشاری بالاتر و نفوذپذیری کمتر است. در این زمینه همه ساله مسابقات مختلفی نیز در سطح جهان برگزار می شود که در این مسابقات همه به دنبال بتن با خواص مکانیکی بالاتر هستند. عوامل موثر بر خواص مکانیکی بتن عبارتند از: جنس سیمان و درصد آن در ترکیب ، جنس آب که می تواند آب آشامیدنی ، آب مقطر یا حتی آب رودخانه باشد. جنس شن و ماسه و نوع دانه بندی و اندازه ذرات آن و نحوه ساختن و عمل آوری بتن. اگر عمل آوری بتن و عملیات اختلاط خوب انجام نشود، حفره هایی در بتن ایجاد شده و در این حفره ها آب محبوس می شود. در هوای سرد و فصل یخبندان این آب یخ می زند، حجم آن افزایش می یابد و به این ترتیب باعث ترک برداشتن بتن می شود که افت مقاومت سازه را به دنبال دارد. ساخت یک بتن جدید با توجه به اهمیت بتن در احداث سازه های مختلف در ایران نیز همواره تحقیقاتی در این زمینه انجام می شود. در یکی از این تحقیقات که در گروه سرامیک بخش مهندسی مواد دانشگاه تربیت مدرس ، توسط مهندس سیدبدرالدین احمدی به سرپرستی دکتر رسول صراف ماموری به انجام رسید، بتن رنگی با روش جدید و به کمک رنگدانه های مختلف ساخته شد. در این طرح با استفاده از رنگدانه های سرامیکی و فلزی نمونه هایی از بتن قهوه ای ، سبز، زرد، سفید، سیاه ، قرمز، نارنجی و آبی تهیه شده است. با توجه به این که رنگدانه های سرامیکی مورد استفاده در این طرح دارای دانه بندی بسیار ریزی است ؛ لذا توزیع یکنواخت و همگنی را در بتن ایجاد می کند و علاوه بر آن مقدار مورد استفاده رنگدانه ها بسیار اندک و درصد ناچیزی از کل ترکیب است. بنابراین هزینه زیادی را تحمیل نمی کند و قیمت تمام شده بتن رنگی خیلی بیشتر از بتن معمولی نیست. برای تهیه این بتن حدود 1تا 3درصد از رنگدانه مورد نظر در شرایطی که بتن تحت عمل آوری است به مخلوط اضافه می شود و بقیه مراحل کار در حد زیادی مشابه ساخت بتن معمولی است. نکته قابل توجه در این مساله این است که برای ساخت قطعات و احجام بزرگ ، می توان به جای رنگی کردن کل توده جسم فقط لایه رویی آن را رنگی تهیه کرد و توده درونی جسم به رنگ معمولی بتن باشد. رنگدانه های مورد استفاده به طور کلی رنگدانه ها به 7گروه عمده تقسیم می شوند که عبارتند از: رنگدانه های رنگی ، رنگدانه های سیاه ، رنگدانه های فلزی ، رنگدانه های دارویی ، رنگدانه های آرایشی و رنگدانه های غذایی. مهمترین رنگدانه های سفید اکسید تیتانیوم ، رنگدانه های بر پایه روی ، رنگدانه های بر پایه سرب ، اکسید آنتیموان و اکسید زیرکونیوم است. رنگدانه های رنگی معمولا از نوع اکسید، کرومات ، سیانید و ترکیبات کادمیوم است. مهمترین رنگدانه های سیاه از نوع دوده (کربن سیاه)، گرافیت ، اکسید آهن سیاه و ترکیب مس کروم سیاه است که ترکیب آخر به کروم کاپرسیاه معروف است. رنگدانه های فلزی معمولا از نوع پولکهای آلومینیوم ، پولکهای برنز طلایی ، پولکهای روی ، پولکهای فولاد زنگ نزن و پولکهای نیکل است. رنگدانه های دارویی ، آرایشی و غذایی ترکیباتی هستند که در تهیه مواد آرایشی ، انواع قرصها و کپسول ها و نیز تغییر رنگ در محصولات غذایی کاربرد دارند. رنگدانه های سرامیکی بیشتر از نوع رنگی ، سفید، سیاه و فلزی است. مزایای بتن رنگی ایده ساخت بتن رنگی زمانی در ذهن محققان دانشگاه تربیت مدرس قوت گرفت که کاربردهای مختلف آن در زندگی بشر بررسی و مفید بودن آن ثابت شد. از جمله موارد کاربرد بتن رنگی ، جدول بندی و خطکشی خیابان ها، رنگ آمیزی ساختمان های بتنی شهر که هم بر زیبایی معابر می افزاید و هم عمر سازه را افزایش می دهد. استفاده در میادین ورزشی و استادیوم ها برای رنگ آمیزی سکوهای تماشاچیان و یا موارد مشابه نیز می تواند کاربردهای دیگر بتن رنگی باشد. همچنین برای این نوع بتن می توان کاربردهای نظامی نیز در نظر گرفت. به طور مثال می توان به استفاده از آن در رنگی ساختن سازه های بتنی محل حفاظت هواپیماهای جنگی و انبار مهمات مکانهای نظامی اشاره کرد که هم به استتار سازه کمک می کند و هم با انتخاب صحیح رنگدانه ها امکان تقویت بتن در مقابل عوامل محیطی فراهم می شود. ساخت بتن رنگی در مقایسه با بتن معمولی هزینه بیشتری دارد؛ ولی این هزینه چندان قابل توجه نیست. شایان ذکر است که این بتنها علاوه بر زیبایی خاص ، در مقایسه با انواع دیگر با توجه به حذف مراحل تعمیر و نگهداری و نقاشی مجدد مقرون به صرفه تر است. به طور معمول ، در مواردی نظیر خطکشی و جدول بندی معابر که باید از رنگهای خاصی استفاده شود، سازه با بتن معمولی ساخته شده و سطح خارجی آن با رنگهای معمولی رنگ آمیزی می شود که این رنگ چون به صورت یک پوشش خارجی است ، در معرض تخریب های محیطی قرار دارد و مرتب باید تعمیر و نقاشی مجدد شود. در حالی که بتن رنگی دوام بیشتری دارد و رنگ آن ثابت است. در این پژوهش ، قطعات ساخته شده از بتن رنگی تحت آزمایش های مختلف معمول در کنترل کیفیت بتن قرار گرفت که از آن جمله سنجش مقاومت فشاری و مقاومت کششی بتن است. نتایج تحقیقات نشان داد رنگدانه ها مقاومت فشاری و کششی اکثر نمونه ها را تقویت کرده است. آزمایش معمول دیگر در ارتباط با بتن دوام 7روزه و 28روزه است. به این معنی که بعد از 7روز و سپس 28روز از ساخت بتن ، مقاومت سازه سنجیده می شود. در این آزمایش ها نیز بتنهای رنگی کیفیت قابل قبولی داشتند نتایج این تحقیق در یک کنفرانس بین المللی نیز ارائه شده است. رنگدانه های مورد استفاده در ساخت این بتن کاملا ابتکاری است و در ایران بتن رنگی با این روش برای اولین بار ساخته شده است و در کشورهای دیگر سابقه نداشته است
بتن رنگی (مقاله)
بتن یکی از کاربردی ترین مواد سرامیکی بوده و بیش ار هفتاد درصد ساخت و ساز مصالح ساختمانی به وسیله آن صورت می گیرد .در این تحقیق اثر رنگدانه سرامیکی بر روی استحکام فشاری و قدرت رنگی بتن مورد بررسی قرار گرفت . نتایج نشان داد که رنگدانه سرامیکی استحکام بتن را در برخی موارد کاهش داده و بعضا‏‎"‎‏ افزایش نیز می دهد که این اثر در مورد رنگدانه سبز،نمودبیشتری داشت . نتایج نشان داد که هرقدر رنگدانه ریزتر بوده قدرت رنگی و استحکام بتن افزایش بیشتری نشان می دهد که به منظور تحلیل بهتر نتایج از سطح مقطع نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی عکس گرفته شده و ساختار مورد بررسی قرار گرفت . همچنین پودر شیشه در نسبتهای مختلف ودانه بندی مختلف جایگزین سیمان شده و به بتن اضافه گردید .ذرات شیشه در سنین پایین استحکام بتن راکاهش ولی در سنین بالا افزایش نشان داد . ذرات شیشه به دلیل افزایش تعداد پیوندها و همچنین افزایش تعداد نقاط جوانه زنی استحکام بتن را افزایش می یابد . طبق نتایج بدست آمده هرچقدر ذرات شیشه ریزتر باشد بتن استحکام بیشتری از خودنشان می دهد . همچنین اثر دما و میکروسیلیس بر روی استحکام فشاری نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت .
آسفالت رنگی از نظر مهندس مختاریان
محمدرضا مختاریان، از مجریان طرح تولید این آسفالت در تبیین ویژگیهای آسفالت ابداعی گفت: 75 درصد مواد اصلی این نوع آسفالت را که پس از چهار سال تحقیق تهیه شده ترکیبات پلیمری تشکیل می دهند.
این آسفالت که در رنگهای متنوع قابل تولید است در برابر اشعه ماورای بنفش مقاوم بوده و رنگ آن در مقابل خورشید و هوای سرد و گرم تغییر نمی کند.
وی مهمترین ویژگی این آسفالت سرد را قابل بازیافت بودن آن عنوان کرد و افزود: 50 درصد مواد اولیه این آسفالت قابل بازیافت است که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. همچنین سه برابر آسفالت های امروزی استقامت داشته و باعث ایجاد ترک در جاده ها نمی شود.
مختاریان هزینه تولید این آسفالت را نسبت به آسفالتهای معمولی بسیار مقرون به صرفه دانست و خاطر نشان کرد: این آسفالت توسط وزارت راه تایید شده است اما عدم حمایت و استقبال مناسب از سوی برخی مسئولان تولید این محصول را با مشکلاتی مواجه کرده است.
در حالیکه کشورهای عربی، آذربایجان، ترکمنستان و افغانستان از تقاضا کنندگان اصلی خرید این نوع آسفالتها هستند. به طوری که ماهانه حدود 300 تن رنگ ترافیکی به کشور آذربایجان صادر می شود.
مدیرعامل نخستین شرکت تولید کننده آسفالت سرد رنگی تک جزئی درباره مزایای آسفالت سرد نسبت به آسفالتهای معمولی گفت: هر سانیتمتر از آسفالت معمولی تنها 620 کیلوگرم وزن را می تواند تحمل می کند در حالیکه آسفالتهای سرد در مقابل بیش از دو تن وزن مقاوم هستند و تا پنج سال هزینه ای را به بار نخواهند آورد.
وی موارد استفاده از این آسفالت را در پارکها، پیاده روها، پشت بامها، خطوط عابر پیاده، خطوط عبور موتور سیکلت، خیابانها، ایستگاه ها، سالنها و … عنوان کرد .مختاریان در پایان ضمن اشاره به ساخت ماشین آلات تهیه این آسفالت توسط متخصصان این شرکت داخلی تصریح کرد: تجهیزات ساخت این آسفالت شامل راکتورهای تحت فشار (برای ساخت خمیر رنگ)، مخازن نگهداری و مخازن هموژن است که تماما خودکار بوده و توان تولید روزانه 50 تن مواد آسفالت را دارند.
آسفالت رنگی از نظر مهندس یوسفی
به گزارش ایلنا، یوسف یوسفی، مدیر تولید کارخانه سازنده آسفالت سرد و رنگی راه بسپار، با بیان این مطلب، افزود: این نوع آسفالت که از نوع پلیمر پیشرفته قابل بازیافت است، با اتکاء بر دانش کاملا ایرانی در این شرکت تولید شده و از حیث تک جزیی، حافظ محیط زیست است و برای اولین بار در جهان تولید شده است.
وی، افزود: رنگی بودن این نوع آسفالت در نوع خود بی ‏نظیر است و هم ‏اکنون در مناطق مختلفی از کشور در حال اجراء و بهره ‏برداری است.
مدیر تولید شرکت راه بسپار، از دیگر ویژگی ‏های این آسفالت را کم وزن بودن و خاصیت رنگ ‏پذیری آن عنوان کرد و اظهارداشت: آسفالت ‏های سرد رنگی تولید شده قابلیت استفاده در روکش آسفالتی کم ضخامت برای پل ‏های فلزی، سطوح پیاده رو، ایستگاه اتوبوس و استخرها را دارا است که در مقایسه با رنگ ‏های پلاستیکی موجود برای خط کشی سطح آسفالت خیابان ‏ها و میدان ‏های ورزشی بسیار مقاوم ‏تر و در عین حال با صرفه ‏تر است.
یوسفی، در پایان اظهار داشت: استفاده از آسفالت سرد پلیمری به عنوان عایق بام ساختمان ‏ها، یکی دیگر از موارد کاربری این پلیمر بسیار پیشرفته است و به خصوص به دلیل سبکی فوق ‏العاده هر متر مربع از این پلیمر، فشاری که بر واحد بام ‏ها وارد می ‏کند، به مراتب از دیگر انواع پوشش ‏های عایقی سبک ‏تر است .
آسفالت رنگی (مقاله )
رشد تکنولوژی و پیشرفت روز افزون که در زمینه جاده سازی شده است سبب گردید تا انواع آسفالت منجمله آسفالت سطحی مورد توجه فراوان قرار گیرد. این نوع اسفالت ، بدلیل سادگی اجرا، اقتصادی بودن و قابلیت تولید رنگهای مختلف مورد توجه خاص بوده است . دراین تحقیق ابتدا شناخت جامعی از آسفالت سطحی ارائه شده و پس از معرفی انواع آن ، پارامترهای اصلی از مواد و مصالح تشکیل دهنده و همچنین خصوصیات فیزیکی آنها از قبیل مقاومت فشاری، مدول گسیختگی و…. از این آسفالت ، معرفی و مورد تحلیل قرار گرفته است . هدف از این کار مقایسه بین خصوصیات مذکور و میزان مقاومت سایشی مجموعه آسفالتی بوده است . به عبارت دیگر هدف آن بوده است که قبل از تولید آسفالت بصورت انبوه با انجام آزمایش بر روی نمونه های آزمایشگاهی ، سنجش دقیقی از طرح در اختیار قرار گیرد . برای این منظور در فصل اول این تحقیق شمای کلی از تولید و موارد کاربرد آسفالت سطحی ارائه شده است . در فضل دوم توضیح کامل و جامع از پارمترهای تولید، و معیارهای دقیق انتخاب مصالح ، بهمراه روش بهینه طراحی و تولید آسفالت سطحی و همینطور مراقبتهای بعد از اجرا مرور شده است . در فصل سوم ابتدا دستگاهها و تجهیزات مورد نیاز جهت تولید نمونه و سپس انجام آزمایش سایش به همراه جزئیات آن توضیح داده شده است که پس از آن ، شیوه محاسبات برای مقادیر مصرفی مواد و مصالح ، جهت تولید نمونه های آسفالتی و همینطور روش استفاده از دستگاه ‏‎Wet Track Abrasion Tester‎‏ برای بدست آوردن میزان سایش نمونه های آسفالت سطحی ارائه شده است . در فصل چهارم این تحقیق ، نتایج آزمایشات انجام شده ، با استفاده از دو نوع قیر ‏‎MC250‎‏ و 100/85 ( به ترتیب قیر محلول و قیر خالص ) تولیدی در پالایشگاه اصفهان به همراه چهار نوع مصالح رنگی منتخب از مصالح تولید شده در کشور، ارائه شده و در فصل پنجم به بحث و نتیجه گیری درباره نتایج حاصل از آزمایشها پرداخته شده است . نتایج حاصل از آزمایشها نشان داده اند که مقدار سایش آسفالت سطحی با کاهش وزن نمونه پس از اتمام آزمایش ، در واحد سطح رابطه مستقیم دارد و مقدار سایش آن از سه بخش کنده شدن سنگدانه ها ، خرد شدن آنها و سائیده شده مجموعه آسفالتی ناشی می شود . همچنین مقاومت سایشی مجموعه آسفالتی با مقادیر سختی ، مقاومت فشاری و مدول گسیختگی سنگدانه های رنگی رابطه مستقیم دارد . از آنجاییکه سنگدانه های رنگی بکار رفته از کانیهای مختلف و معادن مختلف تشکیل شده اند ، لذا مقاومتهای فوق الذکر از قبیل مقادیر سختی ، مقاومت فشاری و مدول گسیختگی با یکدیگر متفاوت بوده است که سبب گردیده تا بهنگام تولید آیفالت سطحی با مصالح رنگی قرمز ، سفید، سبز و زرد مقاومت سایشی متفاوتی بدست آید . ترتیب مقاومت سایشی به این صورت بوده است که آسفالتهای تولید شده با مصالح به رنگ سبز، سفید، زرد و قرمز به ترتیب بیشترین مقاومت سایشی را برای مجموعه آسفالت سطحی نتیجه داده اند که با توجه به نتیجه تحقیق این ترتیب مقاومتی تا حد بسیار بالا به خصوصیات فنی سنگدانه ها بستگی داشته است . همچنین نوع قیر مصرفی نیز از پارامترهای مستقیم در نگهداشت مصالح سنگدانه ای در روزهای اولیه بازگشایی ترافیک می باشد و میزان حرارت قیر بهنگام پخش باید متناسب با نوع سنگدانه ها انتخاب گردد

آسفالت رنگی در آسفالت نمونه
طرح اختلاط آسفالت توپکای رنگی
1-آزمایشات دانه بندی مصالح سنگی :
تعداد سه نوع مصالح شکسته کوهی بطور تفکیک و پرورش تجزیه مکانیکی و شستشو طبق استاندارد AASHTO-T27دانه بندی شده و منحنی دانه بندی آنها در شکل شماره یک الی سه گزارش گردیده است .
1- الف- منحنی شن شکسته درشت (بادامی ) با اندازه اسمی 5 الی 19 میلیمتر و بشماره آزمایشگاهی 6160 در شکل شماره یک ترسیم گردیده است .
1- ب – منحنی شن شکسته میاندانه (نخودی ) با اندازه اسمی 5 الی 5/12 میلیمتر و بشماره آزمایشگاهی 6161در شکل شماره 2 ترسیم گردیده است .
1- ج- منحنی ماسه شکسته و فیلر بعنوان ریز دانه با اندازه اسمی صفر الی 5 میلیمتر و بشماره آزمایشگاهی 6162 در شماره 3 ترسیم گردیده است .
2- تعیین مرغوبیت مصالح سنگی :
آسفالت لازم فیزیکی جهت تعیین کیفیت سنگدانه های درشت و ریز برابر روشهای استاندارد انجام شده که نتایج حاصله بشرح ذیل و در جدول شماره چهار گزارش گردیده است .
2- الف – تعیین افت وزنی در مقابل سایش بروش لوسAASHTO-T96
2- ب – تعیین هم ارز ماسه ای AASHTO-T176
2- ج -تعیین حدود اتربرگAASHTO-T90
2- د – تعیین درصد تطویل و تورق دانه هاB.S.812
2- ه -تعیین درصد شکستگی در دو جبهه
2- و – تعیین افت وزنی در برابر یخبندان AASHTO -T103
3 – آزمایشات قیر:
یک نمونه از قیر خالص 60-70 و شماره آزمایشگاهی 843186 انتخاب و مورد آزمایشات لازم قرار گرفت و نتایج آزمایشات و در مطابقت با حدود مشخصات استاندارد در جدول شماره 5 بیان شده است .
4- آزمایشات مخلوط مصالح سنگی :
با توجه به نتایج حاصله از دانه بندی مصالح و به منظور دستیابی به فرمول کارگاهی و با در نظر گرفتن حدود مشخصات دانه بندی شماره IV جدول 18-3 نشریه 101 سازمان مدیریت برنامه ریزی نسبت های اختلاط مصالح سنگی به شرح زیر تعیین می گردد :
4- الف- شن درشت دانه (6160)به مقدار ده (10) درصد وزنی
4- ب – شن میاندانه (6161) به مقدار سی و پنج (35) درصد وزنی
4- ج – ماسه ریزدانه (6162)به مقدار پنجاه و پنج ( 55) درصد وزنی
منحنی مخلوط مصالح سنگی در شکل 4 ترسیم شده است .

فرمول کارگاهی .و استفاده شده در طرح
مناسبترین منحنی مخلوط آزمایشگاهی
میانگین حدود مشخصات
حدود مشخصات دانه بندی نوع IV
اندازه الک
100
100
100
100
4/3
95
94
95
90-100
2/1
59
55
59
44-74
4
43
49
43
28-58
8
14
11
14
7-21
50
6
6
6
2-10
200

5- آزمایشات وزن مخصوص مصالح سنگی :
آزمایشات فیزیکی تعیین وزن مخصوص ظاهری حقیقی و در صد جذب آب دانه های مصالح سنگی مانده روی الک نمره 8 مطابق با استاندارد AASHTO-T85 و همچنین به روی دانه های سنگی رد شده از الک نمره 8 و مانده الک نمره 200 بر اساس استاندارد AASHTO-T100 انجام پذیرفته و نتایج حاصل در جدول شماره 7 گزارش گردیده است .
6- مشخصات مخلوط آسفالتی :
نمونه های مختلف آسفالتی با فرمول دانه بندی کارگاهی یکنواخت و درصدهای قیری متغیر تهیه و بروش مارشال با تراکم سنگین (75ضربه ) ساخته شده و نتایج آزمایشات بدست آمده بشرح ذیل میباشد :
6- الف- تعیین وزن مخصوص حقیقی مخلوط متراکم بر اساس استاندارد AASHTO-T166
6- ب- تعیین پایداری (stability)و روانی ( flow) به استناد ASTM-D-1559
6- ج – تعیین جذب قیر مصالح سنگی
6- د – تعیین درصد فضای خالی مخلوط آسفالت متراکم(voids) – فضای پر شده با قیر(V.F.A) – فضای خالی بین مصالح سنگی (V.M.A) به استناد محاسبات مندرج در نشریه (ASPHALT INSTITUTE MS2) تعیین گردید که منحنی تغییرات درصد قیر با پارامترهای فوق در شکل 8 ترسیم شده است .
7 -تعیین مقدار قیر بهینه :
با توجه به اصول مندرج در نشریه ASPHALT INISTITUTE 1993 و با در نظر گرفتن منحنیهای شکل 5 و مشخصات اعلام شده در نشریه 101سازمان مدیریت و برنامه ریزی مناسبترین در صد قیر نسبت به کل مخلوط آسفالتی با دانه بندی و نسبتهای ذکر شده برابر 1/5 پیشنهاد میگردد .
بدیهی است هرگونه تغییری در مصالح سنگی و دانه بندی و یا نسبتهای اختلاط بوجود آید مقدار قیر بهینه و سایر پارامترها تغییر نموده و کنترل مجدد همه فاکتورها الزامی است .
ضمنا نتایج آزمایش نسبت متوسط مقاومت سه نمونه آزمایشگاهی مارشال که 24 ساعت در شرایط مستغرق در آب (1- +60 )درجه سانتیگراد با سه نمونه نظیر که 35 دقیقه در آب نگهداری و آزمایش شده و مطابق با بند (ب-18-8-3 ) مشخصات فنی و عمومی میباشد برابر 80 درصد حاصل گردیده است .
منابع
1- مقاله های آسفالت نمونه
2- سایت خبری ایسنا
3- WWW.ASIANEWS.IR
4- http://dbase.irandoc.ac.ir.htm
5- http://www.irancivilcenter.com/fa/news/view.php?news_id=52
6- http://hamestersport.persianblog.com/
7- http://www.irceo.org/default.asp

بتن رنگی :
بتن های رنگی از طریق اضافه کردن قلیا و مواد رنگی مقاوم و سبک در داخل مخلوط به اندازه ی 8 تا 10 درصد وزن سیمان (اکر موم اکسید سرب قرمز و غیره ) یا با استفاده از سیمانهای رنگی به دست می آید . گاهی اوقات راهروها از ماسه های دارای رنگ مانند توف کوارتزیت قرمز مرمر و بقیه سنگهای رنگی ساخته می شوند .
به طور کلی رنگدانه ها به 7گروه عمده تقسیم می شوند که عبارتند از: رنگدانه های رنگی ، رنگدانه های سیاه ، رنگدانه های فلزی ، رنگدانه های دارویی ، رنگدانه های آرایشی و رنگدانه های غذایی. مهمترین رنگدانه های سفید اکسید تیتانیوم ، رنگدانه های بر پایه روی ، رنگدانه های بر پایه سرب ، اکسید آنتیموان و اکسید زیرکونیوم است. رنگدانه های رنگی معمولا از نوع اکسید، کرومات ، سیانید و ترکیبات کادمیوم است. مهمترین رنگدانه های سیاه از نوع دوده (کربن سیاه)، گرافیت ، اکسید آهن سیاه و ترکیب مس کروم سیاه است که ترکیب آخر به کروم کاپرسیاه معروف است. رنگدانه های فلزی معمولا از نوع پولکهای آلومینیوم ، پولکهای برنز طلایی ، پولکهای روی ، پولکهای فولاد زنگ نزن و پولکهای نیکل است. رنگدانه های دارویی ، آرایشی و غذایی ترکیباتی هستند که در تهیه مواد آرایشی ، انواع قرصها و کپسول ها و نیز تغییر رنگ در محصولات غذایی کاربرد دارند. رنگدانه های سرامیکی بیشتر از نوع رنگی ، سفید، سیاه و فلزی است.
بتنهای رنگی برای اهداف تزئینی در سازه های ساختمان و دستگاهها وپیاده روهای زیر گذر جدا کردن خطوط پر ترافیک راهروهای پارک و همچنین برای ساختن وسایل رفاه عمومی استفاده می شود

آسفالت رنگی
75 درصد مواد اصلی این نوع آسفالت را که پس از چهار سال تحقیق تهیه شده ترکیبات پلیمری تشکیل می دهند. این آسفالت که در رنگهای متنوع قابل تولید است در برابر اشعه ماورای بنفش مقاوم بوده و رنگ آن در مقابل خورشید و هوای سرد و گرم تغییر نمی کند . از مهمترین ویژگی این آسفالت سرد قابل بازیافت بودن آن است ومی توان افزود: 50 درصد مواد اولیه این آسفالت قابل بازیافت است که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. همچنین سه برابر آسفالت های امروزی استقامت داشته و باعث ایجاد ترک در جاده ها نمی شود. هزینه تولید این آسفالت نسبت به آسفالتهای معمولی بسیار مقرون به صرفه است و این آسفالت توسط وزارت راه تایید شده است اما عدم حمایت و استقبال مناسب از سوی برخی مسئولان تولید این محصول را با مشکلاتی مواجه کرده است. در حالیکه کشورهای عربی، آذربایجان، ترکمنستان و افغانستان از تقاضا کنندگان اصلی خرید این نوع آسفالتها هستند. به طوری که ماهانه حدود 300 تن رنگ ترافیکی به کشور آذربایجان صادر می شود. مدیرعامل نخستین شرکت تولید کننده آسفالت سرد رنگی تک جزئی درباره مزایای آسفالت سرد نسبت به آسفالتهای معمولی گفت: هر سانیتمتر از آسفالت معمولی تنها 620 کیلوگرم وزن را می تواند تحمل می کند در حالیکه آسفالتهای سرد در مقابل بیش از دو تن وزن مقاوم هستند و تا پنج سال هزینه ای را به بار نخواهند آورد. وی موارد استفاده از این آسفالت را در پارکها، پیاده روها، پشت بامها، خطوط عابر پیاده، خطوط عبور موتور سیکلت، خیابانها، ایستگاه ها، سالنها و … عنوان کرد. در پایان ضمن اشاره به ساخت ماشین آلات تهیه این آسفالت توسط متخصصان داخلی می توان تصریح کرد: تجهیزات ساخت این آسفالت شامل راکتورهای تحت فشار (برای ساخت خمیر رنگ)، مخازن نگهداری و مخازن هموژن است که تماما خودکار بوده و توان تولید روزانه 50 تن مواد آسفالت را دارند.
مقدمه:
آسفالت ماده ای ترکیبی است که از مخلوط کردن شن و ماسه و قیر ساخته می شود و در ساخت جاده، باند فرودگاه و پشت بام ساختمان ها به کار گرفته می شود. روسازی راه، سازهای است که روی بستر طبیعی و یا اصلاح شده، با هدف بوجود آوردن یک سطح هموار و در عین حال با ایمنی کافی برای استفاده کنندگان از راه و فرودگاه، احداث می گردد.
هدف اصلی از اجرای روسازی، کاهش تنشهای ناشی از بار چرخ خودروها به میزان قابل تحمل برای خاک بستر، با افزایش سطح باربر میباشد. جهت طرح و محاسبه ضخامت روسازی راه باید رفتار خاک بستر و لایه های روسازی را تحت شرایط عبور ترافیک تعیین نمود و مشخصات مصالح و ضخامت لایه ها را نیز میبایست آنچنان انتخاب نمود که در طی دوره طرح قابلیت تحمل ترافیک مورد نظر را تحت شرایط مختلف دارا باشند.

انواع روسازیها
روسازیها از نظر مصالح بکار رفته در رویه و نحوه توزیع آن و انتقال بار ترافیک به خاک بستر به سه دسته کلی زیر تقسیم می شوند.
1- روسازیهای انعطاف پذیر
2- روسازیهای صلب
3- روسازیهای ترکیبی
روسازیهای انعطافپذیر که شامل انواع آسفالتی و شنی می باشند، روسازیهایی هستند که در آنها ازلایه هایی با سختی (مدول ارتجاعی) کم استفاده می شود. این نوع روسازیها بارهای خارجی را بدون گسترش زیاد و در یک سطح نسبتاً کوچک به خاک بستر منتقل می کنند. در این روسازیها خاک بستر نقش خیلی مهمی را در طراحی روسازی ایفا می نمایند.
روسازیهای صلب که همان روسازیهای بتنی می باشند، روسازیهایی هستند که در آنها از یک یا چند لایه با سختی زیاد استفاده می شود. این نوع روسازیها بار خارجی را بدون تغییر شکل زیاد صفحه صلب، در یک سطح نسبتاً بزرگ به خاک بستر منتقل می نماید.
روسازیهایی که ترکیبی از دو نوع روسازی صلب و انعطاف پذیر باشند، روسازیهای ترکیبی نامیده می شوند. بعنوان مثال در روسازی فرودگاه که با روسازی صلب (بتنی) طرح می شود، دال بتنی را معمولاً بر روی قشری از آسفالت (اساس قیری) قرار میدهند و یا اینکه رویه های بتنی را به هنگام بهسازی با توجه به شرایط خاص طرح با لایه های آسفالتی روکش می کنند.

روسازیهای انعطاف پذیر
بدلیل وجود منابع سرشار نفت و تولید قیر نسبتاً ارزان در کشور، اغلب از روسازیهای انعطاف پذیر در احداث راههای بین شهری و خیابانهای درون شهری استفاده میگردد. در روسازیهای انعطاف پذیر، طرح و محاسبه بصورت یک سیستم چند لایه ای نیمه بینهایت در نظر گرفته شده و مورد بررسی قرار میگیرد. این روسازیها معمولاً از سه قشر زیر اساس، اساس و رویه آسفالتی تشکیل می شود. منظور از ضخامت روسازی مجموع ضخامت مصالحی است که روی خاک بستر متراکم قرار میگیرند.
ویژگیهای لایه های روسازی انعطاف پذیر
همان طور که بیان شد، سازه یک روسازی انعطاف پذیر شامل لایه های زیر اساس، اساس و رویه آسفالتی می باشد. قشر زیر اساس را که روی بستر راه یا لایه تقویتی اجراء میشود، می توان فونداسیون جاده نیز نامید. کار زیر اساس هموار نمودن بستر راه و ایجاد سطحی مناسب برای اجرای لایه اساس می باشد.
قشر اساس بر روی قشر زیر اساس و در مواردی که بستر راه مقاومت بالایی داشته باشد، مستقیماً بر روی بستر راه اجراء می گردد. طراحی قشر اساس باید بصورتی انجام گیرد که تنش بیش از حد به بستر راه منتقل نشود. این لایه را می توان با سیمان یا قیر تثبیت نمود که در این صورت می توان مقاومت بالاتری از آن انتظار داشت.
در نهایت، لایه آسفالتی مقاوم ترین لایه روسازی می باشد که بیشترین سهم را در تحمل تنش های ناشی از بارهای ترافیکی به خود اختصاص می دهد. مقاومت بالای لایه آسفالتی ناشی از ترکیبی از مصالح سنگی با دانه بندی مناسب و قیر به عنوان چسبنده مخلوط آسفالتی می باشد.
لایه آسفالتی
معمولا اجرای آسفالت در سطح راه در دو لایه آستر و رویه انجام میگیرد. قشر آستر قبل از قشر رویه اجرا میشود و سهم مقاومتی بیشتری نیز در مقایسه با قشر رویه برای آن منظور میکنند. میتوان گفت که این قشر در حقیقت توسعه قشر اساس است با این تفاوت که اساس معمولاً از مصالح متراکم غیر چسبنده تشکیل می شود ولی قشر آستر همواره آسفالتی است. قشر رویه در مقایسه با لایه های دیگر اهمیت خاصی در روسازی دارد. از آنجا که چرخ وسایل نقلیه مستقیماً با این قشر تماس دارند، قشر رویه باید به اندازه کافی یکنواخت و هموار باشد تا جاده اطمینان و راحتی مناسبی داشته باشد. همچنین باید مقدار ضریب اصطکاک این قشر با چرخ وسیله نقلیه به اندازهای باشد که موجب سرخوردگی آن و بروز سانحه نگردد. همچنین لایه رویه باید در برابر عوامل جوی نیز دوام داشته باشد تا دچار فرسودگی زودرس نشود.

انواع مخلوطهای آسفالتی
مخلوطهای آسفالتی بر اساس کاربری، مشخصات مصالح و شرایط ساخت به چهار دسته آسفالتهای حفاظتی، آسفالت ماکادام نفوذی، آسفالت سرد و بتن آسفالتی گرم تقسیم بندی میگردند.
آسفالتهای حفاظتی نوعی از رویه آسفالتی است که در سطح راههای شنی و یا آسفالتی اجرا می شود. ضخامت این آسفالت کمتر از 25 میلیمتر است و لذا به عنوان لایه باربر روسازی راه محسوب نمی گردد و عملکرد سازه ای ندارد. آسفالتهای حفاظتی برای غیر قابل نفوذ کردن بستر راه، جلوگیری از گرد و غبار، افزایش مقاومت سایشی و لغزشی راه و نیز بهسازی موقت رویه های موجود آسفالتی و بتنی مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد انواع آسفالتهای حفاظتی به ترافیک سبک و متوسط محدود می گردد و هریک نیز به منظور خاصی اجرا می شوند.
آسفالت ماکادام نفوذی نوعی از روسازی راه است که از مصالح سنگی شکسته درشت دانه با دانه بندی یکنواخت و یا باز تشکیل شده و به وسیله غلتک کوبیده و در هم قفل و بست گردیده و سپس فضای خالی بین آنها ابتدا با قیر تحت فشار و بلافاصله با مصالح سنگی متوسط پر شده باشد. مصالح سنگی درشت دانه از شکستن سنگ کوهی و یا رودخانه ای بدست می آید. آسفالت ماکادام نفوذی معمولاً در مناطقی بکار برده می شود که مصالح سنگی رودخانه ای با دانه بندی پیوسته یافت نشود. آسفالت ماکادام نفوذی را می توان به عنوان قشر اساس و یا قشر رویه بکار برد. خاصیت نفوذپذیری قشر آسفالت ماکادام نفوذی در مقابل عوامل جوی و آسیب پذیری آن در مقابل رفت و آمد ترافیک ایجاب می نماید که سطح حاصله با یک نوع رویه پوشش گردد. ضخامت لایه آسفالت ماکادام نفوذی معادل ضخامت متوسط یک سنگدانه است که بر حسب نوع دانه بندی انتخابی تعیین می شود و میانگین آن حدود 75 میلیمتر است.
آسفالت سرد از اختلاط سنگدانه ها با قیرهای محلول، قیرآبه ها و یا قطران در دمای محیط تهیه و در همین دما پخش و متراکم می گردد. سنگدانه ها در زمان اختلاط با قیرآبه می تواند مرطوب باشد ولی برای قیرهای محلول، رطوبت مصالح باید در دمای محیط و یا تحت اثر حرارت خشک شود. آسفالت سرد در قشرهای رویه، آستر و اساس قیری برای ترافیک سبک و متوسط و در قشر اساس آسفالتی برای ترافیک سنگین و خیلی سنگین می تواند مورد استفاده قرار گیرد. از طرفی آسفالت سرد را می توان در قشر رویه برای ترافیک سبک و یا متوسط مصرف نمود و چنانچه در آینده ترافیک سنگین شد آن را با آسفالت گرم روکش نمود.

مخلوط آسفالت گرم
کلیات
آسفالت گرم مخلوطی از مصالح سنگی و قیر خالص است که بر حسب نوع دانه بندی و قیر مصرفی، در دمایی بین حداقل 105 الی حداکثر 163 درجه سانتیگراد در کارخانه آسفالت تهیه و در محدوده همین حرارت روی سطوح آماده شده راه مانند بستر روسازی تقویت شده، زیراساس، اساس، پوششهای گوناگون آسفالتی سرد و گرم و رویه های بتنی پخش و کوبیده می شود.
در گروه مخلوطهای آسفالت گرم، بتن آسفالتی ممتازترین، مقاوم ترین و بادوام ترین نوع آن است که از اختلاط مصالح سنگی مرغوب و شکسته با دانه بندی منظم و پیوسته و قیر خالص، ضمن اعمال کنترل و نظارت دقیق در کلیه مراحل تولید به دست می آید. بتن آسفالتی در کلیه قشرهای مختلف روسازی راه و در هرگونه شرایط جوی و ترافیکی، بدون هیچ محدودیتی قابل مصرف است در حالی که در شرایط مشابه، کاربرد سایر انواع آسفالتهای گرم با دانه بندیهای گسسته، باز و یا منظم محدودیتهای زیادی دارد. انواع مخلوطهای آسفالت گرم و بتن آسفالتی مصرفی در قشرهای روسازی راه به شرح زیر است.
قشر رویه (توپکا)
آسفالت رویه آخرین قشر آسفالتی است که در تماس مستقیم با بارهای وارده از ترافیک و عوامل جوی محیط قرار می گیرد، و لذا باید طوری طرح و اجرا شود که در مقابل اثرات سوء آب، یخبندان، و تغییرات دما از پایایی و مقاومت لازم برخوردار باشد. قشر رویه معمولاً نسبت به قشرهای آستر (بیندر) و اساس قیری دارای دانه بندی ریزتر و در نتیجه قیر بیشتر می باشد. حداکثر اندازه سنگدانه ها در این قشر از 5/9 تا 19 میلیمتر متغیر است که با توجه به بافت سطحی مورد نیاز انتخاب می شود. برای ازدیاد مقاومت در مقابل لغزندگی و جلوگیری از ایستابیهای سطحی، از یک نوع آسفالت رویه با دانه بندی باز استفاده می شود که حداقل ضخامت آن حدود 20 میلیمتر است که جزو سیستم روسازی راه منظور نمی شود و نمی توان از آن به عنوان قشر جایگزین رویه اصلی استفاده کرد.
قشر آستر
قشر آستر بین رویه و قشرهای آسفالتی زیر آن و یا بین رویه و قشر اساس قرار می گیرد. اندازه سنگدانه ها برای آستر معمولاً بین 19 تا 5/37 میلیمتر متغیر است. گاهی اوقات در شرایط ترافیک خیلی سنگین، از جمله در بنادر و اسکله ها مشروط بر آنکه بافت سطحی آن مشکلی ایجاد نکند، از دانه بندیهای تیپ قشر آستر که در مقابل تغییر شکل ناشی از بارهای خیلی سنگین حساسیت کمتری دارد، برای قشر رویه استفاده می شود.
اساس قیری
اساس قیری می تواند به عنوان اولین قشر روسازی آسفالتی مستقیماً روی بستر روسازی آماده شده راه و یا روی قشر اساس شکسته قرار گیرد. حداکثر اندازه سنگدانه ها برای این قشر معمولاً تا 50 میلیمتر و در مواردی نیز تا 75 میلیمتر قابل اجرا است. از اساس قیری با دانه بندی باز به عنوان یک لایه زهکش به منظور تسریع در تخلیه آبهای نفوذی به سیستم روسازی، که نوع مشابه آن در نقش لایه جاذب تنش و به منظور جلوگیری از بازگشت ترکها در بهسازیها، با حداکثر اندازه سنگدانه های 5/37 تا 75 میلیمتر، متشکل از مصالح 100 درصد شکسته است، استفاده می کنند.

اجرای آسفالت گرم
آماده سازی سطح راه
قبل از حمل و پخش مخلوط آسفالتی گرم، سطح راه در طول کافی از هر نظر آماده و مهیا می شود. اگر عملیات آسفالتی روی قشرهای تقویت شده سنگی، زیراساس، اساس شکسته و یا رویه آسفالتی اجرا می شود، قبلاً هرگونه ناهمواری و پستی و بلندی این سطوح مرمت میگردد. پس از آماده کردن سطح راهی که مخلوط آسفالتی باید روی آن پخش شود، عملیات پخش با توجه به شرایط زیر صورت می گیرد.
پخش مخلوط آسفالتی
مخلوط آسفالتی گرم با دستگاه خودکار و مکانیکی (فینیشر) پخش میشود. فینیشر میتواند مخلوط آسفالتی را به طور یکنواخت در عرض و ضخامت و شیب مندرج در نقشه های اجرایی پخش نماید. فینیشرهای مجاز مجهز به کوبنده های ارتعاشی هستند و می توانند آسفالت را در قشرها ی ی به ضخامت های مختلف و در عرضی که کارخانه سازنده دستگاه تعیین کرده است، پخش کنند. تغییرات عرضی دستگاه باید با ضمایمی صورت گیرد که قادر باشد حداقل تا 15 سانتیمتر به عرض آن افزوده یا کم کند. در صورتی که مخلوط آسفالتی در بیش از یک قشر پخش شود، اتصالهای طولی و عرضی هر قشر، با حدود 15 سانتیمتر از اتصالهای نظیر قشر زیرین فاصله خواهد داشت.
حداقل ضخامت هر لایه آسفالتی دو تا سه برابر حداکثر اندازه سنگدانه و حداکثر ضخامت با توجه به شرایط اجرایی و نوع غلتکها می باشد که توسط دستگاه نظارت تعیین می شود. اجرای هر یک از انواع آسفالت از جمله اساس قیری و بیندر در یک لایه بر اجرای آن در چند لایه ارجحیت دارد. به عنوان مثال، با رعایت ضوابط فوق، پخش و تراکم 15 سانتیمتر آسفالت بیندر با مصالح دارای حداکثر اندازه 25 میلیمتر، در دو لایه 5/7 سانتیمتری نسبت به سه لایه 5 سانتیمتری مناسب تر و بیشتر مقرون به صرفه است.
تراکم لایه آسفالتی
پس از پخش، عملیات تراکم لایه آسفالتی در چند مرحله صورت میگیرد.
عملیات تراکم در مرحله اول که بلافاصله بعد از پخش مخلوط آسفالتی شروع می شود با غلتک سه چرخ، یا غلتکهای ردیف و یا لرزشی اجرا می گردد. وقتی که غلتک سه چرخ و غلتکهای ردیف و یا لرزشی با هم کار می کنند، غلتک (ردیف دوچرخ یا سه چرخ) باید بلافاصله پشت فینیشر و بقیه غلتکها بعد از آن عمل نمایند. چرخی که با نیروی محرکه غلتک را تامین می نماید باید به طرف فینیشر باشد تا از جمع شدن آسفالت در جلوی چرخ جلوگیری نماید.
سرعت غلتکهای فولادی در این مرحله حداکثر سه کیلومتر و غلتکهای لرزشی بین چهار تا پنج کیلومتر در ساعت میباشد. وزن غلتکهای مورد استفاده در این مرحله، به درجه حرارت، ضخامت و مقاومت مخلوط آسفالتی بستگی دارد. این وزن برای غلتکهای وزنی، 8 تا 12 تن و برای غلتکهای لرزشی، 7 تا 12 تن است. فاصله غلتکهای این مرحله تراکم از فینیشر باید به نحوی تنظیم شود که هیچ گاه از 50 متر تجاوز ننماید. در این مرحله درجه حرارت مخلوط آسفالتی باید به مقداری باشد که مخلوط به چرخ غلتک نچسبد و در سطح آن ترک طولی و یا عرضی و یا جابه جایی ایجاد نشود و به عبارت دیگر مخلوط آسفالتی تاب پذیرش وزن غلتک را داشته باشد. حداقل درجه حرارت در شروع مرحله اول عملیات تراکم برای مخلوطهای آسفالتی پیوسته 120 و مخلوطهای آسفالتی با دانه بندی باز 105 درجه سانتیگراد است .
غلتک زنی در مرحله دوم از تراکم، بلافاصله بعد از تکمیل مرحله اول و در شرایطی شروع می شود که مخلوط آسفالتی هنوز حالت خمیری داشته و دارای آنچنان حرارتی است که می تواند تراکم نسبی موردنظر را تامین کند. این درجه حرارت برای مخلوطهای آسفالتی با دانه بندی پیوسته 95 درجه سانتیگراد است. غلتکهای مورد استفاده در این مرحله از نوع لاستیکی و یا لرزشی می باشد که نسبت به غلتکهای وزنی امتیازاتی به شرح زیر دارد:
الف: تراکم حاصله در قشر آسفالتی توسط این غلتکها نسبت به غلتکهای فولادی وزنی، یکنواخت تر و همگن تر است.
ب: تعداد گذر غلتکهای لرزشی برای حصول تراکم لازم کمتر از سایر غلتکهاست.
پ: بافت بسته و پیوسته ای که غلتکهای لاستیکی و لرزشی در سطح آسفالت ایجاد می کنند، سبب می شود که قابلیت نفوذ آب در لایه آسفالتی کاهش یابد.
ت: غلتکهای لاستیکی و لرزشی با جابه جا کردن دانه های سنگی و قفل و بست کردن آنها در یکدیگر، مقاومت لایه آسفالتی و زاویه اصطکاک داخلی آن را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می دهد.
سرعت غلتک لاستیکی در این مرحله پنج کیلومتر و غلتک لرزشی چهار تا پنج کیلومتر در ساعت است. کارکرد غلتکهای لاستیکی و یا لرزشی در این مرحله باید آنقدر ادامه یابد که مخلوط آسفالتی به حداقل تراکم مجاز برسد. اگرچه در مرحله دوم غلتک زنی، استفاده از غلتک لاستیکی و یا لرزشی بر سایر غلتکها برتری دارد، با این وجود کاربرد غلتکهای وزنی نیز در این مرحله مجاز است. فاصله غلتکهای مورد مصرف در مرحله دوم، از غلتکهای مرحله اول معمولاً باید بیش از 60 متر باشد. قبل از آنکه درجه حرارت مخلوطهای آسفالتی به حداقلی برسد که دستگاه نظارت تعیین کرده است، عمل غلتک زنی باید در این مرحله پایان یافته و تراکم لازم حاصل شود. این درجه حرارت بیش از 85 درجه سانتیگراد است.
غلتک زنی نهایی برای آرایش نهایی سطح راه بوده و در شرایطی باید انجام گیرد که مخلوط آسفالتی هنوز کارآیی لازم برای محو اثرات چرخهای غلتکهای دو مرحله پیشین و رفع هرگونه عیب و نقص و ناهمواری در پوشش آسفالتی را دارد.
در این مرحله باید غلتکهای وزنی دوچرخ و یا سه چرخ ردیف، مورد استفاده قرار گرفته و در حداقل فاصله نسبت به غلتکهای مرحله دوم عمل نمایند. وزن غلتکها در این مرحله حداقل هشت تن و سرعت آنها حداکثر پنج کیلومتر در ساعت می باشد. بعد از تکمیل مرحله سوم، وسایل سنگین از جمله غلتکها به هیچ وجه مجاز نیستند که روی سطح راه که غلتک زنی آن پایان یافته ولی هنوز کاملاً سرد و سخت نشده است توقف نمایند. غلتک زنی در این مرحله، قبل از آنکه درجه حرارت آسفالت به کمتر از 80 درجه سانتیگراد برسد باید پایان یابد.

روسازی راهها به عنوان بخشی از سازه راه نقش بسیار مهمی در عملکرد و تامین سطح هموار و ایمن دارد. بنابراین ساخت روسازیهای با قابلیت باربری و عمر بالا و کیفیت مناسب و نیز نگهداری آنها در شرایط عملکردی مناسب از اهمیت بسیاری برخوردار است. به همین دلیل بررسی عوامل موثر بر عملکرد و عمر اینگونه روسازیها برای رفع کاستیها و نواقص احتمالی و ارتقاء دانش مهندسی روسازی میتواند گام موثری در افزایش دوام و کیفیت روسازیها و در نتیجه صرفهجویی در هزینه ساخت و نگهداری روسازی شود. مشخصات هندسی لایههای روسازی و مشخصات مکانیکی مصالح مهمترین مشخصههای روسازی هستند که در رفتار سازهای و عملکردی روسازی نقش دارند.
روسازیهای آسفالتی با انواع مختلفی از مخلوطهای آسفالتی و با ضخامتهای مختلف در کشورهای پیشرفته اجرا میگردد، ولی متاسفانه در کشور ما بدلیل فقدان تحقیقات فراگیر، نه تنها تنوع خاصی در نوع مخلوطهای آسفالتی مورد نظر دیده نمیشود (تقریباً تمامی مخلوطهای آسفالتی از نوع بتن آسفالتی است) بلکه همه روسازیهای آسفالتی نیز از نوع روسازیهای متداول شامل لایههای اساس، زیراساس و لایه آسفالتی است.
مروری بر طراحیها و نقشههای اجرایی نشان میدهد، هم اکنون در کشور روسازیهای آسفالتی در سه لایه ( دو لایه بیندر و یک لایه توپکا)، در ضخامتهای 4 الی 7 سانتیمتر (چهار تا پنج سانتیمتر لایه توپکا و پنج تا هفت سانتیمتر لایه بیندر) اجرا میشود.
در این پروژه هدف کاهش تعداد لایهها با افزایش ضخامت لایهها و به عبارت دیگر اجرای لایههای آسفالتی در ضخامت بالاتر (لایه آسفالتی ضخیم) است که منجربه کاهش تعداد دفعات اجرای لایههای روسازی میگردد. این کاهش میتواند به نوعی باعث کاهش مشکلات اجرایی، کاهش هزینه اجرا و نیز کاهش برخی از خرابیهای زودرس روسازیها گردد.
با توجه به مطالب فوق در این پروژه سعی براین است با مطالعه منابع و تجربه سایر کشورها و بررسی مزایا و مشکلات روسازیهای با لایههای ضخیم و برمبنای امکانات و دانش موجود در سطح کشور نسبت به ارایه راهکارهای مناسب برای طرح و اجرای اینگونه روسازیها در کشور، موارد لازم ارایه شود.

انواع آسفالت
آسفالت با توجه به نحوه کاربرد و اختلاط، به سه دسته آسفالت گرم، آسفالت حفاظتی و آسفالت سرد تقسیم بندی می شود
آسفالت گرم
آسفالت گرم به آن دسته از آسفالت هایی اطلاق می گردد، که در آن ها قیر و مصالح سنگی گرماگرم مخلوط شوند و گرماگرم پخش و متراکم گردند.
انواع آسفالت گرم
آسفالت گرم مصرفی در قشرهای روسازی راه، به شرح انواع زیر است
1. آسفالت رویه (توپکا):آسفالت رویه آخرین قشر بتن آسفالتی است که در تماس مستقیم با بارهای وارده از ترافیک و عوامل جوی محیط قرار می گیرد. آسفالت رویه طوری طراحی و اجرا می گردد که تحمل بارهای وارده را داشته و در مقابل اثرات سوء آب، یخبندان و تغییرات درجه حرارت، مقاومت کرده و دوام آورد.
2. آسفالت آستر (بیندر):این قشر بتن آسفالتی، بین قشر رویه و قشر اساس قیری و در صورت عدم وجود قشر اساس قیری، بین قشر رویه و قشر اساس سنگ شکسته قرار می گیرد.
3. اساس قیری:این قشر به عنوان اولین قشر روسازی بتن آسفالتی می تواند مستقیماً روی قشر زیراساس و یا اساس قرار گیرد. اساس قیری دارای دانه بندی درشت تر و مقدار قیر آن کمتر از آسفالت آستر و رویه می باشد.
4. ماسه آسفالت:ماسه آسفالت از اختلاط ماسه شکسته و یا ماسه طبیعی شسته و یا مخلوطی ا ز این دو با قیر تهیه می گردد. ماسه آسفالت را می توان در قشرهای به ضخامت حداقل ۱۵ میلی متر و بیشتر پخش و اجرا کرد. از ماسه آسفالت به عنوان قشر تسطیح آسفالت های قدیمی (قبل از روکش) نیز استفاده می شود.
5. آسفالت متخلخل:این آسفالت از ا ختلاط قیر خالص اصلاح شده با مصالح سنگی صد در صد شکسته دارای دانه بندی باز در کارخانه آسفالت گرم تهیه و با ضخامت حدود ۲۵ تا ۴۰ میلی متر اجرا می شود. فضای خالی این آسفالت گرم بعد از کوبیده شدن در سطح راه، حدود ۲۰ درصد است. این قشر، جزء سیستم روسازی محسوب نمی شود و نمی توان از آن بعنوان قشر جایگزین رویه اصلی استفاده کرد.
آسفالت حفاظتی
پخش قیر در راه های خاکی، شنی، آسفالتی و بتنی و بلافاصله پخش سنگدانه بر روی آن، یا قیرپاشی بدون سنگدانه و یا استفاده از مخلوط های آسفالتی پیش ساخته از نوع دوغاب قیری (اسلاری سیل) و یا میکروسرفیسینگ آسفالت حفاظتی نامیده می شود. ضخامت این نوع رویه سازی (میکروسرفیسنگ)، حداکثر ۱۲ میلی متر در ۲ لایه است که جزء سازه باربر روسازی راه محسوب نمی شود و عملکرد ساز ه ای ندارد. در آسفالتهای حفاظتی از قیرهای محلول، قیراب ه ها و یا قیرهای خالص با کندروانی کم استفاده می شود.
دامنه کاربرد آسفالت حفاظتی
آسفالت های حفاظتی برای غیرقابل نفوذ کردن بستر راه، افزایش مقاومت سایشی و لغزشی آن و نیز بهسازی موقت رویه های موجود آسفالتی و بتنی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع رویه سازی به علت سرعت و سهولت اجرا و نیاز محدود به ماشین آلات و تجهیزات آسفالتی، در مقایسه با آسفالت گرم، بسیار مقرون به صرفه است.
انواع آسفالتهای حفاظتی
آسفالت های حفاظتی به شرح زیر تقسیم بندی می شود و هر یک به منظور خاصی مورد استفاده قرار می گیرد
1. سطحی یک یا چند لایه ای یا چیپ سیلینگ
2. سیلکوت ها یا اندودهای آ ب بند
3. مخلوط های آسفالتی قیرابه ای مانند دوغاب قیری و میکروسرفیسینگ
4. غبارنشانی و روغ ن پاشی راه (جلوگیری از گردوغبار و تثبیت را ه های خاکی)
آسفالت سرد
آسفالت سرد از اختلاط سنگدانه ها با قیرهای محلول یا قیرآبه ها در دمای محیط تهیه و در همین دما پخش و متراکم می شود. سنگدانه ها در زمان اختلاط با قیرابه می تواند مرطوب باشد ولی با قیرهای محلول، در دمای محیط و یا تحت اثر حرارت باید خشک شده باشد. مخلوط های آسفالت سرد که با قیرهای محلول غلیظ مانندMC-3000 یا SC-3000 تهیه می شود، عملاً مانند آسفالت گرم باید در درجه حرارت ۹۵ درجه سانتیگراد یا بیشتر با قیر مخلوط شده و در محدوده همین دما، پخش و متراکم شود. آسفالت سرد را می توان در مسافت های زیاد حمل و سپس پخش کرد و یا آن را در کارگاه انبار نمود و بعداً مورد استفاده قرار داد.
دامنه کاربرد آسفالت سرد
آسفالت سرد در کلیه لایه های روسازی کاربرد دارد مشروط بر آن که تمام ضوابط و معیارهای طراحی و محدودیت های ترافیکی مسیر رعایت شده باشد. این نوع آسفالت در قشرهای رویه، آستر و اساس قیری برای ترافیک سبک و متوسط و در قشر اساس قیری برای ترافیک سنگین و خیلی سنگین می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
انواع آسفالت سرد
آسفالت سرد را برحسب روش تهیه و اجرا می توان به دو دسته آسفالت سرد کارخانه ای و آسفالت سرد مخلوط در محل تقسیم کرد
1. آسفالت سرد کارخانه ای:آسفالت سرد کارخانه ای در کارخانه های ثابت و مرکزی آسفالت تهیه می شود و سپس برای پخش به محل مصرف حمل می شود.
2. آسفالت سرد مخلوط در محل:آسفالت سرد مخلوط در محل به دو روش زیر تهیه می شود:
الف- نوع مخلوط در محل که سنگدانه ها در کنار و امتداد راه ریسه شده و روی آن قیرپاشی می شود و سپس عمل اختلاط و پخش با گریدر یا وسایل نظیر آن انجام می گیرد.
ب- نوع مخلوط در کارگاه که عمل اختلاط قیر و سنگدانه ها در کارگاه های ثابت یا موقت انجام و مخلوط تهیه شده برای پخش به محل مصرف حمل می شود.
خواص فیزیکی
چگالی آسفالت فشرده برابر ۲٫۲ تن بر متر مکعب می باشد
فرآیند تولید آسفالت
مخلوط های قیری که در ایران به آسفالت موسوم هستند از اخطلاط قیر و مصالح سنگی به دست می ایند.آسفالت انواع مختلف دارد و از آن برای ساختن لایه های رویه ،اساس وزیر اساس روسازی راهها وفرودگاهها استفاده می شود از انجا که خصوصیات آسفالتها بستگی به خصوصیات مصالح تشکیل دهنده ی آن یعنی قیرومصالح سنگی دارد بایستی کل فرایند قابل کنترل باشد.

کارخانه آسفالت
بتن آسفالت گرم در کارخانه آسفالت پزی تهیه شده و پس از حمل به محل مصرف در سطح آمد و شد راه، پخش شده و با غلتک زدن متراکم می شود.کارخانه آسفالت پزی ممکن است سیار ویا ثابت باشد.ظرفیت کارخانه های آسفالت پزی سیار معمولا بین ۵۰ تا ۲۰۰ تن بتن آسفالتی در ساعت است و ممکن است ظرفیت این نوع کارخانه ها در ۴۰۰ تن در ساعت نیز برسد.از نقطه نظر تداوم بتن آسفالتی ،کارخانه های آسفالت پزی به دو نوع منقطع و مداوم تقسیم می شود.در کارخانه از نوع منقطع عمل تهیه بتن آسفالتی بطور متناوب انجام می شود.در این نوع از کارخانه مقدار معینی ازمصالح سنگی پس از توزین وارد مخلوط کن شده و پس از آنکه به مقدار لازم قیر اضافه شد،مصالح سنگی با قیر اندود شده وسپس بتن آسفالتی به دست آمده در کامیونهای حمل آسفالت ریخته می شود.در کارخانه از نوع مداوم تهیه بتن آسفالتی به طور پیوسته انجام می شود دراین نوع کارخانه مصالح سنگی وقیر با حجم مشخصی بطور یکنواخت از یک طرف استوانه مخلوط کن داخل وپس از آنکه با یکدیگر مخلوط شدند بتن آسفالتی حاصل بطور مداوم از طرف دیگر مخلوط کن خارج می شود امروزه اغلب کارخانه های آسفالت پزی بطور تمام خودکار یا نیمه خودکار ساخته می شود استفاده از کارخانه های تمام خودکار دارای این مزیت است که جنس بتن آسفالتی ساخته شده نسبت به کارخانه ای غیر خودکار ، یکنواختر بوده و کنترل کیفیت آن نیز ساده تر است .
آسفالت بطور کلی مخلوطی است از مصالح سنگی با دانه بندی پیوسته و یک ماده چسباننده که معمولا قیر است. آسفالت با توجه به کاربرد آن به صورتهای گوناکون ساخته می شود. آشناترین نوع آسفالت همان آسفالت گرم یا بتن آسفالتی گرم است. مصالح سنگی معمولا بیش از 90 درصد مخلوط آسفالت را تشکیل می دهند. از اینرو مصالح سنگی تاثیر بسزایی در کیفیت آسفالت حاصله دارد.
آسفالت ماده ای سیاه، چسبناک و شبه جامد می باشد. آسفالت ماده ای ترکیبی است که از مخلوط کردن ماسه و شن و قیر ساخته می شود و در ساخت جاده، باند فرودگاه و پشت بام ساختمان ها به کار گرفته می شود.
انواع آسفالت و مصالح سنگی
1- آسفالت گرم
آسفالت گرم به آن دسته از آسفالت هایی اطلاق می گردد، که در آن ها قیر و مصالح سنگی گرماگرم مخلوط شوند و گرماگرم پخش و متراکم گردند.
آسفالت گرم دارای انواع زیر می باشد:
بتون آسفالتی
رلد آسفالت
آسفالت ماستیک
2- آسفالتهای حفاظتی
پخش قیر (قیرهای خالص ، قیرهای محلول ، امولوسیون) در راههای خاکی ، شنی ، آسفالتی ، بتنی و بلافاصله پخش سنگدانه برروی آن ، یا قیر پاشی بدون سنگدانه و یا استفاده از مخلوطهای آسفالتی پیش ساخته از انواع دوغاب قیری و… آسفالت حفاظتی نامیده می شود.
کاربرد: برای غیر قابل نفوذ کردن بستر راه ، افزایش تاب سایش و لغزش راه و نیز بهسازی موقت رویه بتنی یا آسفالت موجود.
مزایا: سهولت اجرا آن نسبت به سایر آسفالتها و مقرون به صرفه بودن آن
محدودیت کاربرد: انواع آسفالتهای حفاظتی به ترافیک سبک و متوسط محدود می گردد.
انواع:
آسفالت سطحی یک لایه و چند لایه
سیل کت ها یا اندود های آب بندی
مخلوطهای آسفالت قیرابه ای یا دوغاب قیری
مخلوطهای آسفالت متخلخل
غبارنشانی Road oiling
از مشخصات بارز اینگونه آسفالتها یکی نوع قیر است که غالبا از قیر های مخلوط استفاده می شود و دیگری مصالح سنگی است که معمولا مصالح شکسته یک اندازه در تهیه آنها بکار گرفته می شود و چون اکثر این آسفالت ها بطور سرد پخش می شوند لذا گاهی آنها را آسفالت سرد نیز می نامند . در برخی از انواع آسفالت های حفاظتی حتی مصالح سنگی بکار نمی رود یعنی فقط به پخش یک یا دو قشر قیر اکتفا می شود ولی باز چون به منظور حفظ و نگهداری راه بکار می روند جزء آسفالت های حفاظتی طبقه شده اند . به طور کلی هدف از پخش همه آسفالتهای حفاظتی همان تقویت و حفظ راه در مقابل نفوذ عوامل جوی و نیز جلوگیری از تخریب و فرسایش بدنه راه می باشد .
آسفالت های حفاظتی به میزان وسیعی در سراسر دنیا رواج دارد که قیمت ارزان و نیز امکان کاربرد مصالح محلی در این گونه آسفالت ها سبب شده است که راه سازان اهمیت خاصی برای اسفالت های حفاظتی قائل شوند و در ساختمان راههای فرعی و استانی که حجم ترافیک آنها کم و یا متوسط باشد خیلی زیاد استفاده نمایند .
در راههای اصلی جدید الحداث نیز بجای پخش آسفالت گرم معمولا روی قشر اساس را با آسفالتهای حفاظتی دو لایه ای می پوشانند و برای 5 – 3 سال زیر ترافیک قرار می دهند تا نشست ها و تغییر شکلهای اولیه ظاهر شوند سپس با پخش دو و یا سه قشر آسفالت گرم پروژه ساختمان راه را تکمیل می نمایند .
3- آسفالت سرد
تعریف: از اختلاط سنگدانه ها با قیرهای محلول یا امولسیون قیری در دمای محیط و پخش و تراکم در همین دما
توضیح : مخلوطهای آسفالت سرد که با قیرهای محلول غلیظ تهیه می شوند دردمای 95 درجه سانتیگراد و بالاتر مخلوط ، پخش و کوبیده می شوند.
کاربرد: درقشرهای رویه ، آستر واساس قیری برای ترافیک سبک و متوسط و در قشر اساس برای ترافیک سنگین استفاده می شود.
آسفالت سرد (Cold Mix) به مخلوطی از مصالح سنگی و قیر مخلوط و یا امولسیون قیر گفته می شود که مواد اولیه آن در دمای محیط مخلوط شوند. در برخی انواع آسفالت سرد، ممکن است قیر بر حسب ضرورت گرم شود، اما سایر مصالح بدون گرم شدن با قیر مخلوط می شوند. آسفالت سرد به دو دسته زیر تقسیم بندی می شود:
1. آسفالت سرد پیش ساخته (Plant Mixed cold mix)
2. ردمیکس (Road Mix)
ویژگیهای آسفالت در قسمتهای مختلف راه
معمولا قشرها از رویه و آستر تشکیل می شود. لایه رویی که تحت تاثیر عوامل جوی و چرخ وسایل نقلیه است، باید از جنس ممتاز ساخته شود. یکی از وظایف اصلی لایه زیرین که در روی پی (زیرسازی( راه قرار می گیرد و ممکن است خود از یک یا چند لایه درست شده باشد، انتقال بار از رویه به زیرسازی راه است. قشر آستر معمولا با دانه بندی درشت تر و قیر کمتر و قشر رویه با دانه بندی ریزتر و قیر بیشتر ساخته می شود.
در زمان تهیه آسفالت ، علاوه بر نوع مصرفی که خواهد داشت به حمل مصرف آن توجه می شود. از آن جمله است: آفتابی یا سایه بودن محل ، روباز بودن یا قرار گرفتن درون تونل ، خشکی و نمناکی محل کار ، تغییرات دمایی که باید تحمل کند، فصل ساختن راه و مانند آن.
روشهای متداول طرح مخلوطهای آسفالتی
در دنیا روشهای مختلفی جهت طرح آسفالت وجود دارد که سه روش عمده آن عبارتند از :
الف : روش مارشال
ب : روش هابردفیلد
ج : روش ویم ( ژیراتوری )
آزمایشگاه کنترل کیفیت
از آنجایی که هنگام تهیه آسفالت عوامل زیادی در کارخانه موجب تغییر و انحراف مشخصات مصالح سنگی و قیر از حدود تعیین شده میگردد لذا ضمن تهیه آسفالت باید با آزمایشهایی که مرتبا وهر روز به عمل می آید ترکیب مخلوط آسفالت را کنترل نمود ودر صورت لزوم اصلاحات لازم به عمل آید.
آزمایشهایی که مرتبا باید انجام پذیرد شامل :
1- آزمایشهایی که بر روی مصالح آسفالت یعنی شن وماسه انجام میشود (درصد شکستگی-درصد جذب آب-دانه بندی )se وزن مخصوص مصالح سنگی – ارزش ماسه ای
2- آزمایشهایی بر روی قیر مصرفی برای تولید آسفالت.
3- آزمایشهایی بر روی آسفالت تولید شده ، از قبیل :تعیین درصد قیربهینه در آسفالت(استراکشن) ، آزمایشات دانه بندی مصالح سنگی ؛ تعیین درصد شکستگی ، آزمایشات مارشال که شامل وزن مخصوص نمونه مارشال-استحکام نمونه مارشال – روانی نمونه-درصد فضای خالی نمونه-درصد فضای خالی مصالح سنگی – درصد فضای خالی پر شده و نیز انواع آزمایشات دیگر در راستای بهبود کنترل کیفیت آسفالت تولید شده باید انجام پذیرد.
تجهیزا ت مورد نیاز آزمایشگاه های تولید آسفالت
1- دماسنج آسفالت
2- فلاکس انتقال نمونه آسفالت
3- سانتریفوژ آسفالت
4- وسایل آزمایش دانه بندی – ارزش ماسه ای- سایش لس آنجلس و … جهت انجام طرح اختلاط آسفالت
5- چکش مارشال
6- حمام آسفالت
7- دستگاه مارشال
8- آزمایشات قیر در صورت نیاز
کد آیسیک آسفالت گرم
کد آیسیک این مطابق طبقه بندی وزارت صنایع و معادن 26991480 با واحد سنجش تن می باشد.
فرایند تولید آسفالت گرم
مصالح سنگی لازم برای پختن آسفالت به صورت اندازه های مجزا در سیلو های هرمی شکل انبار می شوند. سیلوهای مصالح سرد دارای دریچه های مخصوصی هستند که با تنظیم انها می توان مقدار و دانه بندی مصالح سنگی خارج شده از آنها را کنترل کرد.

مصالح سنگی خارج شده توسط تسمه نقاله و بالابرنده ها به داخل کوره خشک کن هدایت می شوند. خشک کن دو عمل مهم یعنی خشک کردن مصالح سنگی و گرم کردن ان را انجام می دهد . هر اندازه رطوبت مصالح بیشتر و درجه حرارت محیط پایین تر باشد مدت زمان بیشتری طول می کشد تا مصالح سنگی کاملا خشک و گرم شود و در دمای ان به حدود 130-170 درجه سانتی گراد برسد.
خشک کن کارخانه اسفالت از یک استوانه فولادی به طول 5 تا 12 متر و به قطر 1 تا 3 متر که محور ان با افق زاویه کوچکی می سازد تشکیل می شود. در جدار داخلی استوانه تعدادی پره طول تعبیه شده است که با دوران استوانه حول محورش این پره ها مصالح سنگی موجود در ان را بالا برده و در میان شعله های آتش و جریان هوای داغ که از انتهای خروجی خشک کن دوار به داخل ان دمیده می شود رها می کند. مصالح سنگی در اثر حرکت دورانی خشک کن و شیب ان از دهانه ورودی خشک کن به طرف دهانه خروجی حرکت کرده و در ضمن این حرکت خشک و گرم می شوند.
این سرند ها دانه های ریز و درشت مصالح سنگی را از یکدیگر جدا کرده و انها را به طور جداگانه در سیلو های مصالح سنگی گرم که تعداد ان معمولا بین 2 تا 4 عدد است ذخیره می کند.
در انتهای خروجی خشک کن وسیله مکنده ای است که گرد و غبار ناشی از حرکت مصالح را مکیده و به برج غبارگیر هدایت می کند. در داخل غبارگیر که اغلب از نوع سیلکون است ذرات گرد و غبار در اثر نیروی گریز از مرکز از گازهای سوخته شده جدا و در ته برج جمع می شوند. در صورتیکه گرد سنگی که به این ترتیب بدست می اید از نقطه نظر کیفیت مناسب باشد به مخزن فیلر تکمیلی هدایت می شود تا بعدا مورد استفاده قرار گیرد.
فیلر لازم برای تهیه بتن آسفالتی به میزان لازم و بدون گرم کردن توسط بالابرنده ها از مخزن فیلر مستقیما به مخلوط کن هدایت می شود تا مورد استفاده قرار گیرد.
عمل اختلاط مصالح سنگی ،فیلر و قیر در مخلوط کن صورت می گیرد. این مواد با نسبت قیر مذاب بطور مداوم توسط تلمبه ای با دبی قابل تنظیم وارد مخلوط کن می شود مخلوط کن آسفالت از دو نیم استوانه فلزی متصل به یکدیگر تشکیل می شود که هر یک مجهز به محوری هستند که در خلاف جهت یکدیگر می چرخند و به کمک پرده هایی که در طول این دو محور قرار دارند مصالح سنگی و قیر را مخلوط می کند.
درجه حرارت اختلاط بستگی به درجه نفوذ قیر مصرفی دارد و مقدار ان بین 115 و 170 درجه سانتی گراد متغیر است در این دما کندوانی قیر مذاب بین 150 تا 300 سانتی استوکس می باشد.
‫ آﺳﻔﺎﻟﺖ ﺳﺮد ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪای‬‬
‫ آﺳﻔﺎﻟﺖ ﺳﺮد ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪای در ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪﻫﺎی ﺛﺎﺑﺖ و ﻣﺮﮐﺰی آﺳﻔﺎﻟﺖ ﺗﻬﯿﻪ ﻣﯽﺷﻮد و ﺳﭙﺲ ﺑﺮای ﭘﺨﺶ ﺑﻪ ﻣﺤﻞ ﻣﺼﺮف ﺣﻤﻞ ﻣﯽﺷﻮد.‬ در ﮐﻠﯿﻪ ﻣﺮاﺣﻞ ﺳﺎﺧﺖ آن از ﺗﻨﻈﯿﻢ داﻧﻪﺑﻨﺪی، ﺗﻮزﯾﻦ ﺳﻨﮕﺪاﻧﻪﻫﺎ و اﺧﺘﻼط ﺑﺎ ﻗﯿﺮﻫﺎی ﻣﺸﺮوﺣﻪ در اﯾﻦ ﻓﺼﻞ، ﮐﻨﺘـﺮلﻫـﺎی ﻻزم آﻧﻄـﻮر‬ ﮐﻪ در ﺗﻬﯿﻪ آﺳﻔﺎﻟﺖ ﮔﺮم ﺗﺸﺮﯾﺢ ﺷﺪه اﺳﺖ (ﻓﺼﻞ ﻧﻬﻢ آﺋﯿﻦﻧﺎﻣﻪروسازی آسفالتی راههای ایران)، رﻋﺎﯾﺖ ﻣﯽﺷﻮد. اﻟﺒﺘﻪ ﻫﻨﮕﺎﻣﯽ ﮐﻪ از ﻗﯿﺮاﺑﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷـﻮد، ﻣﺮاﺣـﻞ ‫ﺣﺮارت دادن و ﯾﺎ ﺧﺸﮏ ﮐﺮدن ﺳﻨﮕﺪاﻧﻪﻫﺎ اﻧﺠﺎم ﻧﻤﯽﺷﻮد، ﻣﺸﺮوط ﺑﺮ آﻧﮑﻪ رﻃﻮﺑﺖ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﯿﺶ از 3 درﺻﺪ ﻧﺒﺎﺷﺪ.‬‬‬‬‬
آﺳﻔﺎﻟﺖ ﺳﺮد ﻣﺨﻠﻮط در ﻣﺤﻞ‬‬
‫آﺳﻔﺎﻟﺖ ﺳﺮد ﻣﺨﻠﻮط در ﻣﺤﻞ ﺑﻪ دو روش زﯾﺮ ﺗﻬﯿﻪ ﻣﯽﺷﻮد:‬‬‬
‫ اﻟﻒ- ﻧﻮع ﻣﺨﻠﻮط در ﻣﺤﻞ ﮐﻪ ﺳﻨﮕﺪاﻧﻪﻫﺎ در ﮐﻨﺎر و اﻣﺘﺪاد راه رﯾﺴﻪ ﺷﺪه و روی آن ﻗﯿﺮﭘﺎﺷﯽ ﻣﯽﺷـﻮد و ﺳـﭙﺲ ﻋﻤـﻞ اﺧـﺘﻼط و ﭘﺨﺶ ﺑﺎ ﮔﺮﯾﺪر ﯾﺎ وﺳﺎﯾﻞ ﻧﻈﯿﺮ آن اﻧﺠﺎم ﻣﯽﮔﯿﺮد.‬‬‬
ب- ﻧﻮع ﻣﺨﻠﻮط در ﮐﺎرﮔﺎه ﮐﻪ ﻋﻤﻞ اﺧﺘﻼط ﻗﯿﺮ و ﺳﻨﮕﺪاﻧﻪﻫﺎ در ﮐﺎرﮔﺎهﻫﺎی ﺛﺎﺑﺖ ﯾﺎ ﻣﻮﻗﺖ اﻧﺠﺎم و ﻣﺨﻠﻮط ﺗﻬﯿﻪ ﺷﺪه ﺑﺮای ﭘﺨﺶ‬ ‫ﺑﻪ ﻣﺤﻞ ﻣﺼﺮف ﺣﻤﻞ ﻣﯽﺷﻮد
فرآیند تولید آسفالت با مصالح سنگ کوهی

1- بررسی میدانی جهت یافتن معدن سنگ کوهی دارای مشخصات فنی مورد نیاز به جهت شکل ظاهری معدن با امکان برداشت.
2- ارسال نمونه از سنگ معدن به آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک جهت تایید اولیه و همچنین انجام آزمایشات لازم و اعلام نتیجه بلحاظ انطباق با مشخصات فنی لازم از قبیل آزمایش حدود اتربرگ، ارزش ماسه ای، درصد تطویل و تورق، افت وزنی در مقابل سایش، افت وزنی در مقابل سولفات سدیم، درصد جذب آب، درصد چسبندگی قیر و همچنین انجام آزمایشات خواص شیمیایی منجمله آهکی بودن. بدیهی است آزمایشات آهکی بودن مصالح و درصد سایش و ارزش ماسه ای آزمایشات اولیه انتخاب معدن بوده و در صورت تایید، آزمایشات بعدی بر روی مصالح استخراجی به منظور تهیه طرح انجام میگیرد.
3- نصب سنگ شکنهای فکی و کوبیت و ماشین آلات دانه بندی مصالح در کارگاه و ترجیحاً در نزدیکی معدن سنگ کوهی
4- نصب کارخانه آسفالت و ملزومات مربوطه و ساخت و نصب تانکرهای ذخیره قیر با مشخصات مورد نیاز.
5- کنترل و کالیبره کردن سیستم توزین مصالح سنگی و قیر کارخانه آسفالت
6- انجام حفاری و آتشباری در معدن سنگ کوهی و تولید مصالح
7- تولید مصالح سنگی گرم بدون قیر جهت ارائه به آزمایشگاه باضافه قیر موجود در کارگاه جهت کنترل کیفی مصالح و تهیه طرح اختلاط
8- تولید آزمایشی آسفالت و تهیه فرمول کارگاهی
9- تولید آسفالت و کنترل دائمی فرآیند تولید و کنترل کیفیت آسفالت تولید شده بصورت مستمر به منظور حصول اطمینان از انطباق با فرمول کارگاهی و کنترل دائمی ماشین آلات تولید مصالح سنگی و تولید آسفالت
مختصری از مشکلات تولید آسفالت و راه حل های پیشنهادی
با پیشرفت تکنیک راهسازی در کشورهای توسعه یافته جهان و انجام آخرین لایه روسازی راه با بتن آسفالتی به سرعت استفاده کنندگان از راه متوجه کیفیت معجزه آسای آن شده و بزودی دریافتند که هیچ پوشش دیگری منجمله سنگ فرش و یا سایر پوششهای نهایی متداول نمی تواند جایگزین این فرآورده جدید شود. لذا از بدو استفاده از بتن آسفالتی که مخلوطی از سنگ دانه و قیر خالص بود، جهت بالابردن کیفیت آن کوششهای زیاد انجام گردید تا جایی که به سرعت موسساتی برای این منظور ایجاد و آزمایشات متعدد با تهیه و تولید ادوات مورد نیاز آزمایشگاهی طراحی و به مورد اجرا گذاشته شد تا بتن آسفالتی تولیدی بدقت مورد بررسی و کنترل نهایی قرار گیرد. همچنین آموزشگاههایی برای تربیت مهندسین متخصص در امر راه سازی تشکیل گردید. بخصوص با افزایش طول راهها و سنگینتر شدن روز به روز هزینه راهسازی و پی بردن به نقش بتن آسفالتی در حفاظت از کل بدنه راه، همچون نقش حفاظت کننده پوست هر جاندار از بقیه ارگانهای بدن، به اهمیت آن بیش از پیش توجه گردید.
بهترین راه که از مصالح عالی و با کیفیت مطلوب ساخته شده باشد در صورت پوشش با بتن آسفالتی نامناسب با شرایط آب و هوایی منطقه، میزان ترافیک، شیبهای طولی مسیر و دمای محیطی قطعاً بتن آسفالتی اجرا شده و نهایتاً کل راه عمری کوتاه خواهد داشت. در زندگی پر شتاب فعلی که عوامل آزار دهنده محیطی مانند ترافیک، گرما، سرما، سر و صدا و مسائل مالی و غیره به شدت رو به افزایش بوده و مداوماً سرعت حرکت آن بیشتر میشود یک راه بدون مشکل و ایمن سازی شده بوسیله علائم و تجهیزات هشدار دهنده، خط کشی صحیح و اصولی با بازتاب مناسب در شب، طرح هندسی دقیق بلحاظ قوسهای افقی و عمودی و شیب استاندارد با پوشش آسفالتی یک رنگ بدون دست انداز و فاقد ترکهای طولی و عرضی و با زبری مناسب، چنان آرامشی به راننده می دهد که حتی در مورد افرادی که حرفه آنان رانندگی است موجب احساس امنیت و ایجاد شادی و لذت میگردد. نتیجه آنکه راه مناسب با پوشش آسفالتی دارای مشخصات عالی میتواند با روح و روان انسانها سرو کار داشته و موجب شود استفاده کننده از راه لذت بیشتری برده و نتیجه کلی آنکه آمار وحشتناک حوادث رانندگی به حداقل کاهش یابد.
امروزه هر انسانی همه روزه در گذر از مبدا به مقصد یقیناً از روی این ماده معجزه گر عبور و مورد استفاده قرار میدهد به دلایل فوق الاشاره است که در کشورهای پیشرفته جهان اهمیت فوق العاده ای به تولید و اجرای آسفالت با کیفیت داده می شود و هر روز خبر از ابداع ماشین آلات جدید برای تولید و اجرای بهتر و روز آمد شدن دانش بکارگیری قیر و مصالح سنگی بگوش میرسد. با توجه به اینکه تولید، حمل و اجرای بتن آسفالتی هزینه سنگینی را میطلبد و سهم عمده ای در مصرف درآمد ناخالص ملی دارد بهترین راه کاهش هزینه ها افزایش عمر مفید بتن آسفالتی میباشد که حصول این امر مهم با اندکی همت و ایمان به کار و ایجاد انگیزه برای پیمانکاران و همدلی کارفرمایان کاری سخت و دشوار نخواهد بود.
با توجه به اینکه در تمامی نقاط میهن عزیزمان ایران کلیه منابع طبیعی برای ساختن تمامی قسمتهای راه اعم از مصالح مرغوب، مواد نفتی با بهای ارزان و قیر حاصل از پالایش نفت با تولید فراوان که قسمتی از آن نیز به سایر کشورها صادر میگردد، به وفور موجود است امکان احداث راه و تولید آسفالت با کیفیت بسیار مطلوب فراهم میباشد. حال این پرسش مطرح است که با موجود بودن تمامی نیازهای راهسازی به میزان کافی و با کیفیت فوق العاده چرا کیفیت راهها از حد متوسط نیز فروتر و عمر مفید آسفالتهای اجرایی و به تبع آن عمر مفید راههای ساخته شده با فرض مطلوب بودن مشخصات راه بهنگام افتتاح، این چنین کوتاه بوده و تمامی بودجه سنگین مصرفی در زمانی اندک از میان رفته و هزینه سنگینی تا زمان ساخت مجدد صرف تعمیرات مستمر شده مضافاً بر اینکه نارضایتی رانندگان و فرسودگی اعصاب و روان رانندگان را موجب میگردد. پایین بودن کیفیت آسفالتهای اجرایی آن چنان کاهش یافته که حتی افراد غیر متخصص در امر راهسازی نامطلوب بودن آسفالتها و کلاً کیفیت راهها را بطور مستمر و از مجاری مختلف ابراز مینمایند.
نگارنده در قالب قرارداد منعقده با وزات راه و ترابری روکش آسفالت یکی از آزاد راههای کشور را که قبل از انقلاب احداث و با آسفالتی مناسب پوشش داده شده و پس از 22 سال بهره برداری آنهم با ترافیک نسبتاً سنگین تقریباً بدون عارضه باقی مانده بود تحت عنوان " روکش آسفالت تقویتی " بمرحله اجرا گذاشت، کیفیت و عمر آسفالت اجرا شده قبلی چنان بود که در زمان انجام کار شخصی سئوال میکرد که آسفالت موجود که نسبتاً مناسب است چرا دوباره آسفالت میشود، فرد دیگری در جواب بیان داشت که میخواهند مانند بقیه راههای کشور دارای همان مشکلات شود!؟
جهت رفع مشکلات موجود با توجه به مطالب پیش گفته راه حل بسیار ساده و روشن است که اختصاراً و تیتروار بیان میشود وزارت راه و ترابری که مصرف کننده بیشترین آسفالت تولیدی و متولی تمامی راههای کشور است جهت تولید آسفالت با کیفیت مطلوب میبایست امکانات مشروحه زیر را فراهم آورد:
الف- در حوزه تمامی راهها و محورهای موجود معادن سنگ مناسب و قابل برداشت بصورت فارغ از دیگر ارگانهای ذیربط را در اختیار گرفته تا در هنگام نیاز پیمانکاران به مصالح سنگی مشکل تهیه مصالح سنگی که غالباً مشکل عمده پیمانکاران است پیش نیاید.
ب- هزینه متغیر تولید آسفالت در شرایط مختلف از قبیل آب و هوا، ترافیک، دمای محیطی، منطقه جغرافیایی شامل دشت، تپه ماهور و کوهستانی را پذیرفته و افزایش بهای ناشی از فرآوری قیر و تولید آسفالت مقاوم را تقبل نماید.
ج- با هماهنگی با وزارت نفت شرایطی را فراهم نماید که در طول سال و تمامی زمانهای لازم قیر مورد نیاز در اختیار تولید کنندگان آسفالت قرار گرفته و این مشکل مبتلا به غالب پیمانکاران بصورت اصولی مرتفع گردد.
د- اجرای آسفالت بصورت تخصصی دیده شود و پیمانکاران سازنده جسم راه از پیمانکاران مجری آسفالت مجزا شوند تا هر کدام بتوانند در حوزه کاری خود از تخصص کامل برخوردار گردند.
هـ- امکان ایجاد ایستگاههای تولید آسفالت با استفاده از مصالح سنگی مرغوب و ماشین آلات مدرن در نقاط مختلف سراسر کشور با پشتیبانی وزارت راه و ترابری از طریق پرداخت وام به پیمانکاران متخصص و واجد صلاحیت فراهم گردد.
و- تشکیل کلاسهای آموزشی بصورت مستمر جهت هر یک از رشته های گوناگون راهسازی و در صورت لزوم بهره گیری از کارشناسان خارجی
ز- فراهم نمودن انجام سفرهای خارجی جهت بازدید از راهسازیهای پیشرفته از طریق بورسیه جهت پیمانکاران در رشته های کاری مربوط و عوامل نظارتی
ح- با توجه به هزینه سنگین تهیه قیر و نیاز به نقدینگی بالا پشتیبانی مالی مناسب از پیمانکاران تولید کننده آسفالت انجام شود.
ط- تشکیل جلسات ماهانه با حضور پیمانکاران مجری آسفالت جهت بررسی مشکلات و تعیین راهکارهای رفع آن.
ی- ارتقاء سطح تخصص و دانش عوامل نظارت و تربیت ناظرین دارای آگاهی و دانش کاری.
ک- در مناقصات صرفاً پایین ترین قیمت پیشنهادی موجب انعقاد پیمان نشده بلکه سوابق کاری، اطلاعات تخصصی و دلسوز و متعهد بودن پیمانکار نیز مدنظر قرار گیرد.
و کلام آخر اینکه چنانچه تلاش شود نگرانی و استرس از کارگاه خارج گردد بخودی خود کیفیت به کارگاه وارد خواهد شد. به عبارت دیگر پیمانکار تولید کننده و مجری آسفالت و یا هر پیمانکار رشته دیگر هر چه قدر مومن و معتقد به اجرای صحیح کار و دلسوز باشد در صورت عدم اجرای به موقع تعهدات مالی، کارفرما سعی در برطرف کردن مشکلات پیمانکار ننماید و نگرانی را از کارگاه پیمانکار خارج نسازد مطمئناً کیفیت مطلوب تولید میسر نخواهد شد.
تنها ذکر جزء جزء مشکلات موجب حل مشکل نمیشود مگر آنکه کارفرمایان محترم با پشتیبانی عملی از تولید کنندگان آسفالت و ایجاد انگیزه قوی در آنان پیمانکاران را به انجام و ارائه کار مطلوب ترغیب نمایند. در اینصورت پیمانکاران خود مشکلات را حل و بهترین نتایج کاری را ارائه خواهند نمود.
همان طور که می دانیم بخش عمده حجمی و وزنی روسازی های آسفالتی را مصالح سنگی تشکیل می دهد و خصوصیات مصالح سنگی تاثیر مهمی بر عملکرد روسازی خواهند داشت . همان گونه که از فصل قبل در قالب تحقیقات مختلف انجام شده در زمینه تاثیر دانه بندی مصالح سنگی بر تغییر شکل دائم آسفالت ذکر شد ، تاثیر اساسی دانه بندی مصالح سنگی بر تغییر شکل دائم آسفالت روشن می باشد و اهمیت آن بر کسی پوشیده نیست . لذا اصلاح دانه بندی مصالح سنگی و یا به عبارتی ارائه محدوده های دانه بندی که بتواند میزان تغییر شکل های دائمی روسازی را کاهش دهنده می تواند صرفه جویی کلانی را در سطح ملی با کاهش خرابی های ناشی از شیار شدگی ایجاد کند و عملاً با بهبود عملکرد روسازی ها از هزینه های اضافی که خرابی های روسازی به اقتصاد کشور تحمیل می کند ، بکاهد .
از آنجا که تا کنون در این زمینه در کشور تحقیقات ارزشمندی انجام نشده است و با توجه به اینکه نتایج تحقیقات در زمینه آسفالت تا حدی تابع خصوصیات مصالح مورد آزمایش می باشد ، بررسی این موضوع با مصالحی که در کشور مورد استفاده قرار می گیرد لازم به نظر می رسد زیرا نتایجی که در تحقیقات سایر کشورها به دست آمده است برای مصالح و شرایط موجود در کشور ما به طور کامل صدق نمی کند.
از این رو در این تحقیق تاثیر دانه بندی مصالح سنگی بر تغییر شکل دائم مخلوط های آسفالت گرم مورد ارزیابی قرار گرفته است .
همان طور که در فصل 5 ذکر شد ، مقاومت درونی مخلوط های گرم با اتصال سنگ به سنگ ( اتصال سنگ دانه ای ) بیشتر می شود.با تغییر منحنی دانه بندی میزان اتصال سنگدانه ای نیز تغییر خواهد کرد.و اتصال مصالح سنگی درشت دانه در دانه بندی مخلوط عامل اصلی مقاومت درونی مخلوط می باشد . با این وجود مصالح سنگی ریز دانه و دانه بندی آن نیز بر مقاومت در برابر تغییر شکل دائم تاثیر دارند . برای اینکه بتوان تاثیر مصالح سنگی ریز دانه و درشت دانه را به طور توام مورد بررسی قرار داد. می توان منحنی های دانه بندی که میزان مصالح سنگی درشت دانه و ریز دانه آنها متفاوت می باشد را با یکدیگر مورد مقایسه قرار داد.در این تحقیق محدوده مجاز دانه بندی برای حداکثر اندازه مصالح سنگی معینی انتخاب گردیده و به سه ناحیه بالایی ، میانی ، و پایینی ، تقسیم گردیده است . سپس دانه بندی حد وسط هر ناحیه تعیین شده و تاثیر هر یک از دانه بندی ها بر تغییر شکل دائم مخلوط های آسفالت گرم مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت.
انتخاب مصالح مورد آزمایش :
مصالح مورد استفاده در ساخت نمونه های آسفالتی در این تحقیق مصالح معمول مورداستفاده در ساخت آسفالت گرم یعنی قیر و مصالح سنگی می باشد. از آنجا که هدف از این تحقیق تنها بررسی مقایسه ای دانه بندی مصالح سنگی بوده است. از سایر مصالحی که می تواند در ساخت آسفالت گرم مورد استفاده قرار گیرد مانند پلیمر ها و سایر مواد افزودنی استفاده نشده است.
قیر
قیر مورد استفاده برای ساخت نمونه های آسفالتی از نوع قیر با درجه نفوذ 70 تا 60 می باشد. این نوع قیر بیشتر در نواحی آب و هوای گرم مورد استفاده قرار می گیرد . به همین دلیل بیشتر در پروژه های ساخت روسازی های آسفالتی بویژه در استان خراسان که مساحت عمده آن را نواحی گرم و خشک تشکیل می دهد ، از قیر با درجه نفوذ 70-60 استفاده می شود. قیر مورد استفاده از کارخانه آسفالت شهرداری مشهد واقع در جاده کلات تهیه شده کارخانه آسفالت شهرداری مشهد یکی از بزرگترین و مهم ترین کارخانه های آسفالت استان خراسان می باشد که آسفالت گرم تهیه شده در آن بیشتر برای اجرای روسازی های آسفالتی در مناطق شهری و برون شهری مورد استفاده قرار می گیرد و از آنجا که یکی از انواع خرابی های آسفالت که در سطح معابر شهر به وفور مشاهده می شود تغییر شکل های دائمی آسفالت می باشد یکی از دلایل تهیه قیر از این کارخانه استفاده عملی از نتایج به دست آمده از تحقیق برای عملیات اجرایی در آینده می باشد.
بر اساس دستورالعمل انستیتو آسفالت استفاده از انواع قیرهای خالص بر حسب نوع استفاده به لحاظ نوع مسیر و شدت ترافیک و شرایط آب و هوایی ناحیه مورد نظر بر طبق جدول 6-1 می باشد.( منبع تهیه شود .) همان طور که مشاهده می شود انتخاب قیر با درجه نفوذ 60 تا 70 نسبت به سایر انواع قیر ها با توجه به شرایط آب و هوایی استان خراسان انتخاب می باشد.
مصالح سنگی :
همان طور که می دانیم دو عامل بسیار مهم مربوط به مصالح سنگی ، جنس و دانه بندی مصالح سنگی می باشد زیرا این دو عامل تاثیر اساسی بر کیفیت مخلوط آسفالت دارد. لذا انتخاب جنس و دانه بندی مصالح سنگی باید با دقت انجام شود تا نتایج به دست آمده ارزش علمی و کاربردی لازم را داشته باشند و بتوان آن را با نتایج سایر تحقیقات انجام شده مقایسه کرده و نتیجه گیری کرد.
– الف ) جنس مصالح سنگی :
یکی از مرغوبترین مصالح سنگی مورد استفاده در ساخت روسازی های آسفالت گرم مصالح سنگی آهکی می باشد. مصالح سنگی آهکی دوام و استقامت نسبتاً خوبی دارند و از آنجا که رنگ سنگدانه های آن روشن می باشد روسازی ساخته شده با این نوع مصالح سنگی دارای رنگی روشن بوده که از مهم ترین مزایای استفاده از این نوع مصالح سنگی می باشد . همچنین همان طور که می دانیم دانه های مصالح سنگی باید قادر باشند قیر مصرفی را به خوبی به خود جذب کرده و نگه دارند تا عمل چسبیدن سنگدانه ها به یکدیگر به خوبی انجام شود زیرا هر چه اندود قیری بهتر به دانه ها بچسبد استقامت و دوام آسفالت نیز بیشتر خواهد شد لذا یکی از مزایای دیگر استفاده از سنگ های آهکی این است که قیر را به خوبی جذب می کنند و سطح قیر اندود شده در مجاورت آب پایداری نسبتاً مناسبی دارد.
مصالح مورد استفاده برای ساخت نمونه های آسفالتی از مصالح معدن برکشاهی در نزدیکی قوچان و از محل کارخانه آسفالت شرگت آسفالت نمونه تهیه گردید . قطعات بزرگ سنگ های آهکی از معدن به این گارخانه منتقل می شوند و در سنگ شکن های عظیمی شکسته شده و سرند می شوند . از آنجا که مصالح سنگی تهیه شده دارای 100 درصد شکستگی می باشند برای ساخت آسفالت های مقاوم در برابر شیار شدگی بسیار مناسب می باشند زیرا هر چه درصد شکستگی مصالح سنگی بیشتر باشد قفل وبست و اصطکاک بین سنگ دانه ها بیشتر می شود. به علاوه وجوه شکسته قیر را بهتر به خود جذب می کنند. مصالح سنگی در کارخانه آسفالت پس از دانه بندی و تفکیک بر اساس اندازه سنگ دانه ها در سیلوهای مصالح سنگی نگه داری می شوند . مصالح مورد نیاز برای انجام آزمایشات این تحقیق با همکاری آزمایشگاه مکانیک خاک وزارت راه و ترابری مستقر در محل کارخانه آسفالت تهیه شد.
ب ) دانه بندی مصالح سنگی :
یکی از مهم ترین عوامل که نقش به سزایی در استقامت و ظرفیت باربر ی روسازی دارد دانه بندی مصالح سنگی می باشد. در انتخاب دانه بندی مصالح سنگی ملاحظات متعددی در نظر گرفته می شوند که مهم ترین آنها عبارتند از :
* نوع روسازی
* نوع لایه آسفالتی
* ضخامت لایه مورد نظر
* اندازه بزرگترین دانه مصالح سنگی
* آیین نامه فنی مورد استفاده
بر اساس نتایج تحقیقات گذشته با بزرگتر شدن اندازه بزرگترین دانه مصالح سنگی و به طور کلی با درشت تر شدن اندازه مصالح سنگی بخش درشت دانه ، مقاومت در برابر شیار شدگی مخلوط بیشتر خواهد شد. بر اساس آیین نامه انستیتو آسفالت دانه بندی مصالح سگی مخلوط آسفالت بر اساس اندازه بزرگترین دانه مصالح سنگی ارائه شده است . بر اساس جدول 6-1 که دانه بندی های مختلف را نشان می دهد با توجه به اینکه حداکثر اندازه اسمی بزرگترین دانه 19 میلی متر ضمن اینکه دانه بندی نسبتاً درشت دانه ای می باشد ، به طور گسترده ای برای ساخت لایه توپکا و بیندر درکشور مورد استفاده قرار می گیرد. همان طور که در جدول 6-2 مشاهده می شود ، دانه بندی ارائه شده بر اساس قیری و آستر در دانه بندی ها پیوسته بتن آسفالتی گرم که توسط آیین نامه روسازی آسفالتی راه های ایران ( نشریه شماره 234 سازمان ودیریت و برنامه ریزی ) با دانه بندی انتخاب شده بر اساس آیین نامه انستیتو آسفالت برای اندازه بزرگترین دانه 19 میلی متر منطبق می باشد.
همان طور که از ارقام جدول 6-1 و 6-2 مشاهده می شود برای هر اندازه الک درصد وزنی رشد از الک دارای یک حد پایین و یک حد بالایی می باشد. در واقع اگر ارقام حد پایین و حد بالا را جداگانه در نظر گرفته منحنی مربوط به آنها را مانند شکل 6-1 رسم نماییم ، حد بالا و پایین دانه بندی برای اندازه بزرگترین دانه 19 میلی متر مطابق شکل 6-1 خواهد بود.در این تحقیق هدف آن است که مشخص گردد در این ناحیه مجاز دانه بندی تغییرات شکل دائم از حد بالا تا حد پایین به چه صورتی می باشد و در چه محدوده ای تغییر شکل دائم کمتر و در چه محدوده ای تغییر شکل دائم بیشتر خواهد بود . به همین منظور این محدوده بین حد بالایی و پایینی مانند شکل 6-2 به سه ناحیه بالایی ، پایینی و میانی تقسیم شده است لذا هدف مقایسه این سه محدوده از نظر میزان تغییر شکل دائم آسفالت گرم در آنها می باشد. برای مقایسه هر یک از این محدوده ها باید یک دانه بندی که معرف هر محدوده می باشد ، انتخاب شود تا بتوان نمونه ها ی آسفالتی را با منحنی مورد نظر تهیه و آزمایش نمود. لذا دانه بندی حد وسط برای هر محدوده به عنوان دانه بندی معرف آن محدوده انتخاب می شود. مقادیر مربوط به هر یک از این دانه بندی ها که از این پس دانه بندی حد بالایی ، دانه بندی حد میانی و دانه بندی حد پایینی نامیده می شوند در جدول 6-3 و شکل 6-3 نشان داده شده است.
مصالح سنگی تهیه شده از کارخانه آسفالت برای دقت بالاتر آزمایشات در آزمایشگاه مجدداً با الک سرند دانه بندی گردید و در ظرف های جداگانه ای نگهداری می شد.
برای آگاهی از خصوصیات مصالح سنگی و قیر پیش از تعیین طرح اختلاط و روش تهیه نمونه های آسفالتی آزمایش ، برخی از خصوصیات مصالح با انجام آزمایش های مربوط به آنها تعیین شد که در ادامه آورده شده است .
6-4 خصوصیات مصالح مورد استفاده :
همان طورکه ذکر شد آزمایشات مصالح شامل آزمایش های مربوط به قیر و آزمایش های مربوط به مصا لح سنگی مورد استفاده جهت ساخت نمونه های آسفالتی می باشد که با انجام آنها خصوصیات مربوط به مصالح تعیین شد.
6-4-1- تعیین مشخصات قیر :
آزمایش های انجام شده بر روی قیر تنها آزمایش های فیزیکی می باشند و به دلیل اینکه آزمایش های شیمیایی مربوط به قیر تجهیزات خاصی نیاز دارد و از طرفی به جهت اینکه در این تحقیق در مقایسات بیشتر نقش مصالح سنگی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است تنها آزمایش های فیزیکی ذیل انجام شده است :
الف ) آزمایش تعیین درجه نفوذ
ب ) آزمایش تعیین نقطه نرم
ج ) آزمایش تعیین وزن مخصوص
د ) آزمایش تعیین کندروانی جنبشی
آزمایش درجه نفوذ :
بر حسب تعریف قابلیت نفوذ قیر عبارت است از طول سانتی ( بر حسب اهم میلی متر ) که یک سوزن استاندارد تحت اثر باری معادل 100 گرم در مدت 5 ثانیه در قیر 25 درجه سانتی گراد نفوذ نماید . هر چه قیر نرم تر باشد درجه نفوذ آن بیشتر خواهد بود.
این آزمایش بر اساس استاندارد امریکایی آزمایش مصالح (ASTM D5 ) انجام می گیرد. بر این اساس میانگین عددی که از قرائت نفوذ سوزن طی سه مرحله آزمایش به دست آمده است ، به عنوان درجه نفوذ تعیین شده است . در جدول 6-4 مقادیر قرائت های انجام شده و میانگین آنها آورده شده است. دستگاه آزمایش درجه نفوذ در شکل 6-4 آورده شده است .
آزمایش نقطه نرمی :
بر حسب تعریف نقطه نرمی قیر به روش گلوله – حلقه عبارت است از درجه حرارتی که در آن قیر موجود در حلقه نرم شده و گلوله از درون حلقه عبور می نماید. به عبارت دیگر درجه نرمی به درجه حرارتی اطلاق می شود که قیر از حالت جامد به حالت روان در آید. آزمایش نقطه نرمی بر اساس استاندارد امریکایی آزمایش مصالح (ASTM D36 ) در آزمایشگاه بر روی نمونه قیر انجام شد که مقدار مربوط به آن در جدول 6-5 آورده شده است . قیرهایی که نقطه نرمی ( درجه نرمی ) بالاتری دارند، در برابر تغییرات درجه حرارت حساسیت کمتری داشته و درجه نفوذ آنها تغییرات کمتری دارد. دستگاه آزمایش نقطه نرمی در شکل 6-5 آورده شده است.
آزمایش وزن مخصوص :
بر حسب تعریف ، وزن مخصوص قیر عبارت است از نسبت وزن حجم معینی از قیر به وزن آب (مقطر ) هم حجم آن در درجه حرارتی مشخص. وزن مخصوص قیر طبق روش استاندارد آمریکایی (ASTM D70 ) آزمایش مصالح تعیین می شود. بر اساس این استاندارد وزن مخصوص قیر در دمای 25 درجه سانتی گراد و بر حسب کیلوگرم بر لیتر بدست می آید.وزن مخصوص قیر در طرح مخلوط های آسفالتی و در این تحقیق برای طرح اختلاط جهت ساخت نمونه های آزمایش مورد نیاز می باشد. وزن مخصوص به دست آمده از آزمایش در جدول 6-5 آورده شده است.
آزمایش کندروانی کینماتیکی :
آزمایش کندروانی جنبشی بر اساس استاندارد امریکایی آزمایش مصالح (ASTM D2170 ) انجام می شود. این روش آزمایش شامل فرآیند هایی جهت تعیین کندروانی جنبشی (kine matic viscosity ) قیر های مایع دردمای 60 درجه سانتی گراد و قیر های خالص در دمای 135 درجه سانتی گراد و در محدوده 6 تا 100 هزار سانتی استدکس می باشد.در صورتی که وزن مخصوص قیر در دمای مورد نظر تعیین شده باشد با استفاده از نتایج این آزمایش می توان کندروانی را محاسبه نمود.
کندروانی جنبشی عبارت است از نسبت کندروانی یک مایع به وزن مخصوص آن که معیاری برای ارزیابی مقاومت در برابر جاری شدن یک مایع تحت اثر نیروی جاذبه می باشد. واحد کندروانی جنبشی در سیستم متر یک (SI ) متر مربع بر ثانیه می باشد که در عمل واحد میلی متر مربع بر ثانیه مناسب تر و راحت تر می باشد. واحد کندروانی جنبشی در سیستم سانتی متری ، سانتی متر مربع بر ثانیه می باشد که به هر سانتی متر مربع بر ثانیه یک استدکس ( با علامتSt ) اطلاق می شود و سانتی استدکس (= Icst ) برابر یک میلی متر کربع بر ثانیه می باشد و معمولا ً مورد استفاده قرار میگیرد.
در این روش لازم برای جریان یافتن حجم ثابتی از مایع مورد نظر در مجرای لوله سویین کندروانی سنج شیشه ای که کالیبره شده است. در دمایی که دقیقا ً تحت کنترل می باشد اندازه گیری می شود.
سپس کندروانی جنبشی از ضرب زمان جریان بر حسب ثانیه در ضریب کالیبراسیون کندروانی سنج به دست می آید.
با استفاده از رابطه 2-6 کندروانی جنبشی به دست می آید :
= Ctکندروانی جنبشی بر حسب سانتی استدکس
که در این رابطه :
C = ضریب ثابت کالیبراسیون کندروانی سنج بر حسب سانتی استدکس بر ثانیه
T =زمان جریان یافتن بر حسب ثانیه می باشد.
کندروانی جنبشی رفتار جاری شدن مایع را تعیین می کند. ویژگی های روسازی های مختلف معمولاً کندروانی خاصی در دمای 60 درجه سانتی گراد و 135 درجه سانتی گراد را برای قیر مورد استفاده ، نیاز دارند . کندروانی در دمای 6 درجه سانتی گراد ، برای درجه بندی قیر مورداستفاده در آسفالت مورد استفاده قرار می گیرد که نشان دهنده کند روانی در بالا ترین دمایی که روسازی مورد بهره برداری تجربه می کند،می باشد.شکل 6-2 دستگاه مربوط به آزمایش کندروانی جنبشی را نشان میدهد . نتیجه آزمایش در جدول 6-4 آورده شده است.
تعیین مشخصات مصالح سنگی :
مهم ترین آزمایشاتی که بر روی مصالح سنگی انجام می شود ، آزمایش های وزن مخصوص و جذب آب مصالح سنگی می باشد. آزمایش وزن مخصوص و جذب آب برای مصالح در تست دانه و مصالح ریز دانه به صورت جداگانه انجام می شود. دانه های مصالح سنگی از مواد معدنی و فضای خالی تشکیل شده است و فضای خالی سنگدانه شامل فضای خالی قابل نفوذ و فضای خالی غیر قابل نفوذ می باشد و چنانچه مصالح سنگی از آب اشباع شود ، آب تنها فضای خالی را پر میکند و فضای خالی غیر قابل نفوذ به همان صورت باقی می ماند.
طبق تعریف وزن مخصوص ظاهری (Apparent Specific Gravity ) سنگدانه عبارت است از وزن نمونه خشک شده در هوا به حجم ظاهری آن ( شامل فضای خالی غیر قابل نفوذ ) و با رابطه زیر محاسبه میشود :
که در این رابطه :
E = وزن نمونه خشک شده در هوا
D = وزن نمونه اشباع شده در آب با سطح خشک می باشد.
وزن مخصوص واقعی (Bulk Specific Gravity ) عبارت است از وزن نمونه خشک شده در هوا به حجم واقعی آن ( شامل فضای خالی قابل نفوذ و فضای خالی غیر قابل نفوذ ) و با رابطه زیر محاسبه میگردد.
که در این رابطه :
E = وزن نمونه خشک در هوا
A = وزن مصالح اشباع شده با سطح خشک
D = وزن مصاح اشباع شده در آب می باشد.
.درصد جذب آب نیز با رابطه 6-3 محاسبه می گردد.
که در این رابطه :
A =وزن مصالح اشباع شده با سطح خشک
E = وزن مصالح خشک شده در هوا می باشد
آزمایش وزم مخصوص برای مخلوط مصالح سنگی جداگانه و بر اساس استاندارد امریکایی آزمایش مصالح (ASTM C29 ) انجام می گیرد. در این آزمایش پیمانه ای با توجه به اندازه بزرگترین دانه مصالح سنگی بر اساس جدولی که در استاندارد ارائه شده است ، انتخاب می شود. جهت انجام آزمایش ابتدا پیمانه را از مصالح پر کرده و اب میله 25 ضربه به آن می زنیم ، سپس و در نهایت کل پیمانه را پر کرده و پس از صاف کردن سطح از مصالح اضافی ، پیمانه و مصالح را توزین و از اختلاف وزن پیمانه و مصالح ، وزن را تعیین و با رابطه زیر محاسبه می کنیم :
در جدول 6-6 مقادیر مربوط به وزن مخصوص و درصد جذب آب مصالح سنگی درشت دانه ،ریز دانه و وزن مخصوص مخلوط مصالح سنگی با استانداردهای مربوط به آنها آورده شده است .
کاربردهای عمل آزمایش :
در ارائه طرح آسفالت به منظور طرح بهینه محاسبه برای درصد های قیر مختلف لازم می باشد. در محاسبات مربوط به درصد خطرات هوا و محاسبه نیز دانستن لازم می باشد.
برای محاسبه برای سایر درصد های قیر مقدار ، وزن موثر مخصوص دانه های سنگی لازم می باشد.رابطه زیر مقدار را به دست می دهد :
که در آن :
Gce = وزن مخصوص موثر دانه های سنگی
Gmm = وزن مخصوص ماگزیمم مخلوط ( بدون خطرات هوا )
Gb= وزن مخصوص قیر
Pmm = درصد کل مخلوط
Pb = درصد قیر مخلوط
همان طور که می دانیم که درصد جذب قیر مصالح سنگی از در صد جذب آب آنها کمتر است لذا داریم :
Gsb<Gse<Gsa
برای محاسبهGmm برای درصد های مختلف قیر از رابطه ذیل استفاده می شود :
تعیین درصد حجمی فضای خالی مصالح سنگی :
فضای خالی مصالح سنگی یکی از عواملی است که هنگام تعیین درصد بهینه برای کنترل آن به کار می رود. لذا باید قبل از آن برای درصد های مختلف قیر محاسبه شده رابطه آن به صورت زیر است :
که دراین رابطه :
UMA = درصد فضای خالی بین مصالح سنگی شامل هوا و قیر موثر بر حسب درصدی از حجم طبیعی
Gsb = وزن مخصوص طبیعی دانه های سنگی
Gmb= وزن مخصوص طبیعی مخلوط متراکم شده که در این آزمایش می باشد.
Ps =درصد مصالح سنگی از وزن کل مخلوط
تعیین درصد هوا ( درصد خطرات هوا ) در مخلوط متراکم شده :
درصد خطرات هوا یکی از 3 معیار طرح برای تعیین درصد قیر بهینه می باشد و باید در محدوده آیین نامه ای نیز باشد. لذا باید برای درصدهای مختلف قیر آنها را محاسبه کنیم : رابطه آن به صورت زیر است :
که در آن :
Pa =خطرات هوا در مخلوط متراکم شده به صورت درصدی از کل حجم
Gmm = وزن مخصوص ماکزیمم مخلوط قیری
Gmb = وزن مخصوص طبیعی مخلوط متراکم شده
هدف :
هدف محاسبه و تعیین وزن مخصوص نمونه های مارشال (Gmb) می باشد. مقادیر Gmb برای محاسبه Pa و VMA لازم می باشد که به ترتیب درصد هوا و در صد حجمی فضای خلی نمونه ها می باشد. ارتفاع نمونه ها نیز جهت تصیح مقاوت مارشال آنها مورد نیاز می باشد.
شرح روش آزمایش :
ابتدا نمونه ها را بر اساس درصد های قیر مختلف مرتب کرده و هر یک را از یک تا سه شماره گداری میکنیم . سپس قطر و ارتفاع هر یک از نمونه ها را اندازه گیری کرده ( باکولیس ) و یادداشت می کنیم.
حال هر یک را جداگانه وزن کرده و یادداشت می کنیم .
برای اینکه بتوانیم وزن نمونه ها را در آب داشته باشیم آنها را موم اندود می کنیم . برای این کار ظرف موم را روی صفحه گرم کن قرار داده و پس از اینکه ذوب شد هر یک از نمونه ها را در دو مرحله به موم آغشته می کنیم. یعنی ابتدا نیمی از ارتفاع نمونه را در موم مذاب فرو می بریم . سپس می گداریم تا منجمد شود سپس نیمه دیگر آنرا در موم فرو برده می گداریم تا سرد شود. دقت کنیم که ضخامت موم خیلی زیاد نشود زیرا در مراحل بعد پاک کردن آن مشکل می باشد. حال وزن نمونه های موم اندود را در حالت خشک با ترازو به دست آمده و ثبت می کنیم و سپس وزن نمونه های موم اندود رادر آب به دست می آوریم.برای این کار از ترازویی استفاده کردیم که سطلی کشبک به زیر آن وصل بود و درون سطل بزرگی از آب معلق و غوطه ور بود. (باید دقت شود که سطل در آب غوطه ور باشد و هیچ قسمت از آن از آب بیرون نباشد. ( پس از توزین نمونه ها در آب آ نها را از آب خارج کرده و به وسیله برس سیمی اندود موم را از سطح نمونه ها پاک می کنیم تا نمونه ها وضعیت مشابهی مانند حالت اولیه داشته باشند.
نتیجه آزمایش :
همان طور که ذکر شد هدف محاسبه وزم مخصوص نمونه های مارشال می باشد لذا با استفاده از رابطه زیر و با توجه به مقادیر به دست آمده از توزین نمونه ها داریم :
که دراین رابطه :
Gmb = وزن مخصوص طبیعی نمونه متراکم شده
A = وزن نمونه در هوا بر حسب گرم.
B = وزن نمونه با اندود پارافین در هوا بر حسب گرم
C= وزن نمونه با اندود پارافین در آب بر حسب گرم
Gp = وزن مخصوص پارافین
شرح روش آزمایش :
نمونه ها را حدود نیم ساعت تا 40 دقیقه قبل از انجام آزمایش درون حمام آب گرم دارای حرارت 1 ± 60 درجه سانتی گراد است قرار می دهیم . نمونه را از آب خارج کرده سطح آن را با پارچه خشک می کنیم . سپس فک پایینی را روغنکاری کرده و نمونه را از سمت جانبی آن روی قسمت تحتانی فک دستگاه قرار می دهیم . سپس قسمت فوقانی فک را روغنکاری کرده آن را روی قسمت تحتانی قرار می دهیم و آنرا آنقدر پایین می آوریم تا روی نمونه قرار گیرد.حال فک همراه با نمونه را زیر حلقه باریک دستگاه به صورتی که علامت روی میله های فک به طرف جلو باشد قرار می دهیم . حال با استفاده از کلید بالا برنده فک را آن قدر بالا می بریم تا تماس بین سطح فوقانی فک و سطح تحتانی حلقه بارگیر برقرار شود .
در این دستگاه دو عدد گیج داریم که یکی استقامت و دیگری روانی نمونه را اندازه می گیرد.گیج مربوط به روانی را روی فک سوار کرده و آنرا صفر می کنیم . گیج استقامت مارشال را نیز صفر می کنیم . اکنون نمونه آماده بار گذاری است برای این کار دکمه مربوط به بارگذاری را نشان می دهیم تا بارگذاری آغاز شود. میزان تغییر شکل ثابتی که توسط دستگاه به نمونه اعمال می شود 2 اینچ در دقیقه می باشد. اعداد گیج ها را در لحظه ای که گیج مربوط به استقامت به بیشترین مقدار خود می رسد و سپس باز می گردد را قرائت میکنیم . پس از این لحظه گیج مربوط به استقامت در جهت عکس بارگذاری حرکت کرده و کاهش می یابد . آزمایش را باید حداکثر 30 ثانیه پس از خروج نمونه از حمام انجام دهیم . اعداد قرائت شده برای استقامت مارشال بر اساس درجه بندی مخصوص دستگاه می باشد که نیروی معادل آنها بر حسبKg f توسط سازندگان دستگاه ارائه شده است و از جدول مربوط به آن می توانیم بار را محاسبه کنیم . در ضمن مقادیر استقامت برای ضخامت 2.5 اینچ می باشد و اگر مقدار ضخامت کمتر یا بیشتر باشد باید عدد استقامت تصحیح شود . برای این منظور از جدولی استفاده می کنیم که بر اساس ضخامت میزان تصحیح را با نام مقدار نسبت همبستگی بدست می دهد.حاصلضرب مقدار استقامت اندازه گیری شده یک نمونه در نسبت همبستگی مرتبط با ضخامت واقعی نمونه معادل است با پایداری تصحیح شده برای نمونه 2 اینچ .
نتایج آزمایش :
نتایج بدست آمده در جدول ضمیمه ذکر شده است در این جدول برای درصدهای مختلف قیر و نمونه های مختلف ارتفاع نمونه ها و قرائت عقربه استقامت مارشال و عقربه روانی ذکر شده است . از مقادیر روانی هر یک از درصدهای قیر از مقادیر مربوط به 3 نمونه میانگین گرفته شده است. نمودار مربوط به این درصد ها در بخش نمودارهای مربوط به آزمایش در آزمایش 7 آورده شده است .
برای مقادیر استقامت مارشال پس از اینکه تصحیح پایداری انجام شد و اثر نسبت همبستگی نیز تاثیر داده شد از مقادیر استقامت مارشال نهایی میانگین گرفته شده و برا ی هر درصد قیر میانگین مارشال بدست می آید که نمودار آن در آزمایش 7 آمده است .
کاربرد عمل آزمایش :
همان طور که می دانیم استقامت عبارت است از حداکثر مقاومت به بار وارده بر نمونه در هنگام بارگذاری در جهت جانبی در دمای 60 درجه سانتی گراد و روانی عبارت است از مقدار کل تغییر شکل قطری حاصله در نمونه بر حسب یا 0.25 در لحظه گسیختگی . با توجه به تعاریف از این دو مقدار استفاده هایی می شود . از جمله از استقامت مارشال جهت تعیین درصد قیر بهینه استفاده می گردد. مقدار روانی نیز برای کنترل درصد قیر بهینه لازم می باشد که در آزمایش بعدی چگونگی آن توضیح داده شده است . زیرا روانی درصد قیر بهینه باید در محدوده مطوبی باشد که بر اساس تعداد ضربه ( ترافیک ) تعیین می گردد.