انواع قیر و کاربد های  آن:

استراتژی جهانی در زمینه حفظ و حراست از محیط زیست و ملاحظات فنی و اقتصادی سبب گردیده تا موضوع جایگزینی قیرهای امولسیونی بجای قیرهای محلول ( نظیر MC250 ) در اولویت کاری کشورها قرار گیرد.

از طرفی سطح رویه راهها و معابر اصلی و فرعی درکشور در وضعیت نامناسبی  میباشند. مسولین هرساله  با صرف هزینهای سنگین درتلاش برای بهبود وضعیت موجود میباشند. لاکن از تکنولوژی های جدید برای بهبود اوضاع به درستی استفاده نمشود. سالیان متمادی کشورهای توسعه یافته با استفاده از تکنولوژی برتر و مدرن وضعیت اسفالت های موجود را بهتر نموده و از اتلاف سرمایه های ملی خود جلو گیری نمودنند.

درکشورمااستفاده از این تکنولوژی میتواندضمن صرفه جویی ارزی قابل توجهی که به همراه خواهد داشت، در مقایسه با محصول مشابهی که در حال حاضر درکشور تولید می شود (قیرمحلول یا Mc250 )مزایا وقابلیتهای فراوانی در اختیار استفاده کننده گان قراردهد. درواقع تولید این مواد حمایتی است جدی  برای حفظ سرمایه های ملی ومحیط زیست در ایران میباشد.

از آنجا که بالغ بر سی درصد مواد تشکیل دهنده قیر های محلول ( که سالیان متمادی است درکشور تولید و مصرف میگردد ) از حلال های نفتی ازقبیل بنزین، نفت سفید و گازوئیل تشکیل شده است، این مواد هنگام استفاده درعملیات ساختمانی وراهسازی تبخیر شده و بخشی ازآن نیز در زمین نفوذ می نماید، که علاوه بر آلودگی هوا، زمین و آب های سطحی باعث بروز ناهنجاری های زیست محیطی می گردد.

باید به این نکته توجه داشت که حلال های مورد استفاده در اینگونه از قیر ها صرفا به جهت افزایش کارایی قیر مورد استفاده قرار میگیرد وهیچگونه اثری در افزایش چسبندگی قیر ندارد.

این در حالیست که قیمت هرتن حلال در بازارهای جهانی بالغ بر یکهزار دلار میباشد. که مصرف آن در تولید قیر های محلول نتنها در افزایش کیفیت چسبندگی قیر تاثیر ندارد، بلکه ضمن آودگی محیط زیست، سبب میگردد بخش قابل توجهی از سرمایه های ملی کشور بیجهت به هدر رود.

اگر توجه شود مصرف سالیان قیر های محلول درکشور قریب پانصدهزار تن در سال میباشد، که بالغ بر یک صدو پنجاه هزار تن از آنرا حلال های نفتی تشکیل میدهند، میتوان پی برد با جایگزین نمودن این محصول با انواع قیرهای امولسیونی ( که درتولید آنها از آب بجای حلال های نفتی استفاده میشود) میتوان علاوه بر حذف مشکلات زیست محیطی یکصدو پنجاه هزار تن حلال موجود در قیر های محلول از طریق تبخیردر هوا (ونشت در زمین) ایجاد منمایند، جلوگیری نمود میتوان با حذف اینگونه حلال ها سالیان بالغ بریکصدو پنجاه میلیون دلار صرفه جویی ارزی ایجاد نمود.

متاسفانه در حال حاضر علیرغم توصییه های موکد وزارت راه وشهر سازی وخصوصا معاونت راههای روستایی این وزارت خانه، به دلیل کمبود اطلاعات مصرف کنندگان(پیمانکاران) استفاده قابل توجهی ازاین محصول جدید در کشور نمیگردد.

این در حالیاست که قیمت انواع قیرهای امولسیونی به مراتب کمتر از قیمت قیر های محلول میباشد.

در ادامه وبه منظور آگاهی بیشتر توضیحاتی در مورد انواع قیر ها وکاربد آنها ارائه گردیده است.

قیر (Asphalt or Bitumen )

 چسباننده­های سیاه مصرفی در راهسازی، شامل مواد قیری و قطرانی، دارای این خاصیت اصلی می­باشند که دانه­های سنگی را ( لایه­ها را ) به یکدیگر چسبانده و به جسم یکپارچه­ای تبدیل کند و یا باعث آببندی لایه­ها می­گردند.

قیر جسم سیاهی است که از شمار زیادی هیدورکربور ساخته شده است. که در دمای محیط جامد است و بر اثر حرارت روان می­شود.

معادل انگلیسی قیر Bitumen بوده و در انگلیسی – امریکایی آنرا Asphalt  می­نامند که در کشور ما معادل « مخلوط آسفالتی » به کار برده می­شود.

انواع قیر ( Types of Bitumen )

قیرهای مصرفی در راهسازی عمدتاً دو نوع هستند. اگر از معدن بدست آید، قیر طبیعی یا معدنی و هرگاه از پالایش نفت خام حاصل شود، قیر نفتی نام دارد.

انواع قیرهای نفتی (Bitumens  Types of petroleum )

قیرهای حاصل از پالایش نفت خام، با توجه به نوع و شرایط مصرف آن در راه­سازی به انواعزیر تقسیم ­بندی می­شوند.

الف- قیرهای خالص  Penetration Grade Asphalt  

قیرهایی که مستقیماً در برج تقطیر خلا پالایشگاه بدست می­آید و با مختصری هوا دهی ( اکسیداسیون) تولید می­گردنند که انواع این قیرها در کشور ما بر اساس درجه نفوذ تقسیم بندی شده­اند. نظیر قیر 50/40 – 70/60 – 100/85

ب- قیرهای دمیده   Blowing Bitumens

این نوع از قیرها با تحت فشار و حرارت قرار دادن قیرهای خالص تولید می­گردنند و مصرف زیادی در راهسازی ندارند.

پ – قیرهای محلول  Cutback Bitumens

قیرهای محلول یا قیرهای پس برگشته از حل کردن قیرهای خالص در حلال­ها و یا روغن­های نفتی بدست می­آیند.

نوع و کیفیت قیرهای محلول به کیفیت قیرهای خالص اصلی، نوع و مقدار حلال بستگی دارد هر اندازه مقدار حلال­های نفتی در قیر محلول بیشتر باشد، روانی آن بیشتر است.

ت – قیرهای امولسیونی یا قیر آبه­ها ( Bitumen Emulsion )

 قیر امولسیون یک مخلوط دو فازی از دو مایع مخلوط نشدنی می­باشد که فاز داخلی ( قیر) به صورت ذرات ریز ( به قطر یک تا ده میکرون ) در داخل فاز خارجی ( آب ) پراکنده می­باشد.

به عبارت دیگر در این فرآیند ذرات قیر مایع ( که به قطر یک تا ده میکرون آسیاب گردیده­اند) با استفاده از یک ماده امولسیون­ساز که به آب اضافه می­شود شناور می­گردنند و به دیگر سخن قیر امولسیون مخلوطی از قیر و آب است که به کمک ماده امولسیون­ساز ساخته می­شود.

ث- قیرهای اصلاح شده  Modified Asphalt 

به منظور اصلاح برخی خواص قیر از افزودنی­ها و یا اصلاح کننده­های قیر استفاده می­شود که به سه گروه زیر تقسیم می­شوند.

-        قیرهای اصلاح شده با مواد پلیمری (Polymer Modified Asphalt )

-        قیرهای اصلاح شده با لاستیک ( Asphalt Rubber Binder )

-        قیرهای اصلاح شده با مواد شیمیایی ( Chemically Modified Asphalt Cements )

قیرهای امولسیونی  Asphalt (Bitumen) Emulsion

قیر به عنوان ماده چسباننده به شکلهای متفاوتی مورد استفاده قرار می­گیرد. قیر خالص در دمای محیط به حالت جامد یا نیمه جامد می­باشد که کارآیی لازم را ندارد ولی می­توان به سه روش کارآیی آنرا افزایش داده و قابل استفاده نمود که عبارتند از:

-        گرم کردن قیر خالص که برای آسفالت­های گرم کاربرد دارد.

-        مخلوط نمودن قیر با حلال­های نفتی ( قیرهای محلول) که علاوه بر گرانی قیمت حلال­های نفتی مسأله آلودگی محیط زیست را هم در پی دارد.

-        مخلوط نمودن قیر با آب به صورت قیر امولسیونی، که علاوه بر نداشتن آلودگی­های زیست محیطی، در درجه حرارت محیط کاملاً مایع بوده و کارآیی قابل توجهی در اختلاط با مصالح سنگی و پوشش سطحی و آببندی رویه­های آسفالتی خصوصاً در شرایط مرطوب را دارا می­باشد.

انواع قیرهای امولسیونی ( Types of Bitumen Emulsions )

قیرهای امولسیونی مصرفی در راهسازی را می­توان از نظر بار الکتریکی و سرعت و زمان شکسته شدن( جدا شدن ذرات قیر از آب ) رده بندی نمود.

انواع قیرهای امولسیونی از نظر بار الکتریکی:

 از نظر بار الکتریکی قیرهای امولسیونی و سه نوع هستند.

-        قیرهای امولسیونی آنیونیک ( Anionic Bitumen Emulsion ) که بار الکتریکی ذرات قیر درون آن منفی است. این نوع قیرهای امولسیونی از اوایل قرن بیستم ( 1920 میلادی) ابداع و مورد استفاده قرار گرفت.

-        قیرهای امولسیونی کاتیونیک ( Cationic Bitumen Emulsion ) که بار الکتریکی ذرات قیر در آن مثبت است. این نوع از قیرهای امولسیونی در اواسط دهه 1950 میلادی و به دنبال بروز برخی مشکلات در استفاده از قیرهای امولسیونی آنیونیک در خصوص شکستن امولسیون و چسبندگی قیر به مصالحی که بار الکتریکی آن منفی بود بوجود آمد که به معنی یک پیشرفت عمده در تکنولوژی بود. چرا که بر خلاف قیرهای امولسیونی آنیونیک که در آنها عمل شکست بطور شیمیایی صورت               نمی­گرفت و می­بایستی آب تبخیر شده تا باعث بروز عمل شکست در امولسیون شود در حالیکه در قیرهای امولسیونی کاتیونیک عمل شکست بصورت شیمیایی صورت گرفته که علاوه بر شکست به موقع، چسبندگی مناسب­تری نسبت به قیرهای امولسیونی آنیونیک نیز ایجاده می­نمود. این موضوع سبب گردید در سال 1962 میلادی میزان تولید قیرهای امولسیونی کاتیونی به 50% کل تولیدات رسیده و در سال 1971 میلادی 90%  از کل تولیدات قیرهای امولسیونی در جهان را به خود اختصاص دهد.

-        قیرهای امولسیونی غیر یونی ( Non – ionic )

قیرهای امولسیونی غیر یونی عمدتاً مصرف صنعتی داشته و معمولاً چندان مصرفی در راهسازی ندارند.

انواع قیرهای امولسیونی از نظر سرعت شکسته شدن

بعد از مصرف و اجرای قیرهای امولسیونی، آب موجود در مخلوط جدا و قیر به تدریج سطح راه و یا اطراف سنگدانه­ها را اندود می­کند که این فرآیند شکست امولسیون نامیده می­شود.

قیرهای امولسیونی بر اساس پایداریشان در مقابل شکستن به سه گروه اصلی:

1-     تندشکن یا ناپایدار( Rapid Setting )،

2-    کندشکن یا نیمه پایدار ( Medium Setting )

3-     دیرشکن یا پایدار ( Slow Setting )  

تقسیم می­شوند که هر گروه اصلی زیر گروههای مختلفی دارند.

جدول انواع امولسیونهای کاتیونیک و کاربرد آن­ها

زیر گروه­های قیرهای امولسیونی کاتیونیک و کاربرد آنها

پسوند ^؛؛C^؛؛ نشان دهنده قیر امولسیون کاتیونیک می­باشد. 

پسوندهای ^؛؛1 و2 ^؛؛  نشانه کند روانی قیر امولسیون می­باشد. عدد بزرگتر نشان دهنده کند روانی بیشتر است.

پسوند ^؛؛h ^؛؛  نشانه استفاده از قیر سفت­تر در ساخت قیر امولسیون می­باشد.

-         کاربردهای عمومی قیرهای امولسیونی ( General Uses of Bitumen Emulsion )

در حال حاضر قیرهای امولسیونی حسب مورد در کلیه کارهای آسفالتی گرم و سرد و انواع آسفالتهای حفاظتی، اندود نفوذی و سطحی و تثبیت خاک به کار می­روند. عمده موارد کاربرد قیرهای امولسیونی به شرح جدول زیر می­باشد. 
کاربردهای عمومی انواع امولسیون­های قیری کاتیونیک (ASTM 3628 )

توضیحات: در این جدول فقط انواع قیرهای امولسیونی که کاربرد عمومی دارند درج شده­اند.

پسوندهای « 1و2» نشانه کندروانی قیر امولسیونی می­باشد. عدد بزرگتر نشان­دهنده کندروانی بیشتر است.

پسوند ” h ” نشانه استفاده از قیر سفت­تر در ساخت امولسیون می­باشد.

انتخاب و مصرف قیرهای امولسیون­

قیرهای امولسیونی تقریباً برای کلیه مواردی که قیرهای محلول استفاده می­شوند، کاربرد دارند. علاوه بر این، دامنه مصرف آنها گسترده­تر از قیرهای محلول است، بطوریکه موارد خاصی هم وجود دارد که استفاده از قیرهای محلول امکان پذیر نیست. البته این بدان معنی نیست که قیرهای امولسیونی را می­توان بدون بررسی و بطور اتفاقی بکار برد، بلکه کاربرد مفید، مؤثر و قابل قبول آنها مستلزم انتخاب امولسیون­های قیری متناسب با شرایط اجرای کار می­باشد.

عوامل مؤثر در انتخاب انواع قیر امولسیونی

در انتخاب نوع قیر امولسیونی ابتدا باید نوع عملیات اجرایی را که از این قیر امولسیونی مصرف می­شود، مورد توجه قرار داد. به عنوان مثال لازم است مشخص گردد قیر امولسیونی در کدام یک از موارد مانند آسفالت سطحی، آسفالت سرد مخلوط در محل، آسفالت سرد کارخانه­ای، اندود سطحی، اندود نفوذی و یا کارهای تعمیراتی استفاده خواهد شد. بعد از تعیین نوع عملیات اجرایی سایر متغیرهای پروژه باید مورد بررسی قرار گیرد.

عوامل دیگری که در این انتخاب مؤثرترند عبارتند از:

-        شرایط آب و هوا در طول اجرای عملیات ( انتخاب نوع قیر امولسیونی، طرح اختلاط، تجهیزات و روش اجرای کار به شرایط آب و هوایی محل در حین اجرا بستگی دارد)

-        نوع مصالح سنگی مصرفی

-        وسایل و تجهیزات موجود

کاربرد عمومی قیرهای امولسیونی

هر یک از انواع قیرهای امولسیونی بمنظور مصارف خاصی طراحی می­شوند که بطور مشروح در ذیل بیان           می­شوند.

قیرهای امولسیونی تند شکن ( CRS-Cationic Rapid Setting )

این نوع قیرهای امولسیونی با مصالح سنگی به سرعت واکنش نشان داده و از حالت امولسیون به قیر تبدیل    می­شوند. قیرهای امولسیونی تندشکن عمدتاً در عملیات قیر پاشی، مانند اندود سطحی (Tack Coat )  اندود آب بندی با مصالح سنگی( Seal Coat )، آب بندی با ماسه، آسفالت­های سطحی، و ماکادام نفوذی مصرف می­شوند. برای عملیات اجرایی مذکور می­توان از قیرهای امولسیونی CRS-2 وCRS-1  استفاده کرد.

قیر امولسیونی تندشکن  CRS-2بعلت کندروانی زیاد در سطح راه جاری نمی­شود. و برای آسفالت­های سطحی و اندود آب بند با مصالح سنگی کاربرد فراوانی دارد.

قیرهای امولسیونی کندشکن( Cationic Medium Setting-CMS )

این نوع قیرهای امولسیونی برای مخلوط کردن با مصالح سنگی درشت­ دانه طراحی می­شوند، زیرا بلافاصله پس از تماس با سنگدانه­ها شکسته نمی­شوند، لذا مخلوط آسفالتی تهیه شده با آنها برای چندین دقیقه کارایی لازم را خواهد داشت. این نوع قیرهای امولسیونی بطور گسترده­ای در کارخانه­های آسفالت سیار استفاده می­شوند و عمدتاً برای تهیه مخلوط­های آسفالتی سرد کارخانه­ای طراحی می­گردند.

امولسیون­های قیری  CMS-2h با کندرانی زیاد در سطح راه روان نمی­شوند.

قیرهای امولسیونی دیرشکن (Setting-CSS  Cationic Slow )

قیرهای امولسیونی دیرشکن برای تهیه مخلوط آسفالتی پایدار طراحی می­شوند، یعنی پس از تماس قیر امولسیونی با مصالح سنگی، پایداری زیادی خواهند داشت. این گروه امولسیون­ها با مصالح سنگی با دانه­بندی پیوسته و درصد ریزدانه زیاد به کار می­روند. این نوع قیر امولسیونی کارآیی طولانی مدت دارند. بگونه­ای که از مخلوط شدن کامل آنها با مصالح سنگی با دانه­بندی پیوسته اطمینان حاصل می­شود.

همه قیرهای امولسیونی دیرشکن کندروانی پایینی دارند و می­توان آنها را با آب رقیق کرد. قیرهای امولسیونی دیرشکن رقیق شده را می­توان در عملیات اجرایی اندودهای سطحی و نفوذی، آب بندی و پوشش سطح روسازی و غبار نشانی راههای خاکی و شنی بکار برد. انعقاد ذرات قیر این امولسیون­ها کاملاً به تبخیر آب آن بستگی دارد. لذا اگر در مخلوط­هایی مانند دوغاب آببندی بکار می­روند و لازم است که سرعت شکست تندتر باشد، می­توان سیمان پرتلند یا آهک هیدراته به آن اضافه نمود. این قیرهای امولسیونی در مخلوط­های مصالح سنگی با دانه­بندی پیوسته، اساس قیری، تثبیت خاک، مخلوط­های آسفالتی و دوغاب آببندی مصرف می­شوند.

آسفالت­های حفاظتی با قیر امولسیونی

آسفالت حفاظتی واژه­ای کلی است و کاربردهای مختلف قیر به تنهایی و قیر با مصالح سنگی را که معمولاً با ضخامت کمتر از 25 میلیمتر بر روی سطح راه اجرا می­شود، شامل می­گردد. سطح راه ممکن است سطوح شنی آماده یا روسازی آسفالت شده باشد. آسفالت­های حفاظتی را که بر روی سطوح روسازی آسفالتی اجرا               می­شوند، پوشش­های آببندی می­نامند. کاربردهای متنوع قیرهای امولسیونی بدون پوشش با مصالح سنگی نیز در ردیف اندودهای آببندی قرار می­گیرند. از جمله این کاربردها می­توان به اندود سطحی( Take coat ) ، اندود نفوذی( Prime coat )،  اندود آببندی ( Fog seal ) و اندود آببند سنگدانه­ای ( Seal coat- Chip Seal )، مالچ پاشی، درزگیری ( Crack filler ) ، و غبار نشانی اشاره نمود.

آسفالت­های سطحی تک لایه­ای یا چند لایه­ای نیز از انواع آسفالت­های حفاظتی می­باشند. در آسفالت سطحی تک لایه­ای، قیر امولسیونی را بر روی سطح راه پاشیده، بلافاصله قشر نازکی از مصالح سنگی تقریباً یک اندازه بر روی آن پخش و غلتک زده می­شود. برای آسفالت سطحی چند لایه­ای، این عمل دو یا سه بار تکرار می­گردد و در هر مرحله اندازه مصالح سنگی کوچکتر می­شود بگونه­ای که حداکثر اندازه مصالح سنگی در هر مرحله، حدوداً نصف اندازه مصالح سنگی مرحله پیشین است. ضخامت آسفالت سطحی تقریباً برابر حداکثر اندازه ذرات مصالح سنگی مصرفی در اولین لایه می­باشد.

آسفالت­های حفاظتی که بطور صحیح اجرا و ساخته شده­اند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و بادوام           می­باشند. آسفالت حفاظتی، سطح راه را آببندی و عمر آن را طولانی می­کند. هدف از کاربرد هر نوع آسفالت حفاظتی دستیابی به مقاصد ویژه­ای است.

گرچه آسفالت حفاظتی را نمی­توان از نقطه نظر سازه­ای به عنوان سازه باربر در نظر گرفت لیکن در برابر سایش ناشی از آمد و شد وسایل نقلیه مقاومت کرده، پوشش نفوذ ناپذیری را برای لایه­های زیرین فراهم می­آورد. آسفالت سطحی مقاومت باربری را اندکی افزایش می­دهد، اما این افزایش مقاومت معمولاً در محاسبه باربری در نظر گرفته نمی­شود. آسفالت حفاظتی اگر به موقع و بجا و صحیح مورد استفاده قرار گیرد، می­تواند سطحی با کیفیت قابل قبول برای راه تأمین نماید. برای استفاده از آسفالت حفاظتی، بررسی میزان آمد و شد، ارزیابی مصالح در دسترس و لایه­های روسازی موجود ضروری است.

اهداف استفاده از آسفالت­های حفاظتی

آسفالت­های حفاظتی به منظورهای زیر مورد استفاده قرار می­گیرند:

1-    تأمین رویه­ای کم هزینه برای آمد و شد کم تا متوسط

2-    تأمین لایه­ای نفوذ ناپذیر برای جلوگیری از نفوذ آب به لایه­های زیرین

3-    تأمین رویه­ای مقاوم در برابر لغزش

روسازهایی را که بعلت قیر زدگی یا فرسودگی و صیقلی شدن سطح مصالح سنگی، لغزنده شده­اند، می­توان با بکارگیری قیر امولسیونی با یا بدون مصالح سنگی تیز گوشه و سخت اصلاح نمود تا مقاومت در برابر لغزش بهبود یابد.

4-    احیای رویه هوازده  ( اکسیده شده) و خشک

روسازی­هایی را که هوازده شده­اند ( به گونه­ای که شن زدگی و جدا شدن دانه­ها ممکن است اتفاق بیفتد) می­توان با کاربرد اندود آببندی (Fog Seal ) و یا آسفالت سطحی تک لایه­ای یا چند لایه­ای تعمیر و به حالت اولیه برگرداند.

5-    فراهم کردن پوشش موقتی برای لایه اساس جدید

6-    احیای روسازی­های قدیمی که بعلت پیرشدگی، ترک­های انقباضی و ترک­های ناشی از خستگی، آسیب دیده­اند.

7-    متمایز کردن شانه­ها از سواره­رو.

انواع آسفالت­های حفاظتی

آسفالت سطحی

آسفالت سطحی تک لایه­ای  Single Surface Treatment or chip seal or seal coat

آسفالت سطحی تک لایه­ای برای موارد زیر مورد استفاده قرار می­گیرد:

-        به عنوان اقدام موقتی پیش از اجرای روسازی با کیفیت بالاتر

-        اصلاح رویه­های آسفالتی قدیمی شن زده و اکسیده شده

-        ایجاد پوشش نفوذ ناپذیر بر روی روسازی آسفالته موجود

-        اصلاح فرسودگی ناشی از آمد و شد بیش از مقدار پیش بینی شده در طرح اولیه

همچنین از آسفالت سطحی تک لایه­ای می­توان پس از عملیات آببندی ترکها استفاده کرد. آسفالت سطحی برای مقابله با نیروهای ساینده ناشی از آمد و شد به کار می­رود.

آسفالت سطحی چند لایه­ای Multiple Surface Treatments

آسفالت­های سطحی چند لایه­ای از اجرای دو یا چند لایه آسفالت سطحی تک لایه­ای حاصل می­شود. این نوع آسفالت­ها اگر به طور مطلوب طراحی و اجرا شوند، عمر بهره­برداری آنها در حدود سه برابر آسفالت سطحی تک لایه­ای است. ضمناً هزینه آن حدوداً 5/1 برابر آسفالت سطحی تک لایه­ای             می­باشد. در آسفالت­های سطحی چند لایه­ای به دلیل اینکه اندازه مصالح سنگی لایه دوم کوچکتر           می­باشند، احتمال کنده شدن ذرات مصالح سنگی به مقدار زیادی کاهش می­یابد.

یکی از انواع آسفالت سطحی چند لایه­ای، استفاده از دوغاب آببندی بر روی آسفالت سطحی جدید اجرا شده می­باشد.

اجرای آسفالت سطحی

تجهیزات مورد استفاده در اجرای آسفالت سطحی، سهم مهمی در کیفیت نهایی آسفالت دارد. لذا باید با سرویس، بازرسی و کالیبراسیون مداوم، تجهیزات را در شرایط کاری خوب و مناسب نگهداری نمود. مهمترین وسیله از تجهیزات مورد استفاده در اجرای آسفالت سطحی، دستگاه پخش قیر امولسیون است. دستگاه پخش قیر باید قیر امولسیونی را به طور یکنواخت و به میزان مشخص شده بر روی سطح راه پخش نماید. زاویه بین شیار نازل­ها با محور طولی لوله پخش کن حدود 15 تا 30 درجه توصیه شده است. برای اطمینان از پخش یکنواخت قیر امولسیونی باید لوله پخش کن در ارتفاع مناسبی از بالای سطح روسازی در هنگام عملیات پخش قرار گیرد. اگر فاصله لوله پخش کن از سطح روسازی خیلی زیاد باشد ممکن است در حوزه­های پخش هر نازل اختلالاتی بوجود آورد. با تغییر فاصله لوله پخش کن از سطح راه، معمولاً بهترین نتایج قیرپاشی با پوشش دوگانه حاصل می­شود، اما پوشش سه گانه می­تواند گاهی اوقات استفاده شود. مناسبترین فاصله بین نازل­ها روی لوله پخش کن 100 میلیمتر می­باشد. در شکل زیر زوایه قرارگیری شیار نازل با محور طولی لوله پخش کن و نحوه تشکیل پوشش­های تکی، دوگانه و سه گانه نشان داده شده است.

زاویه قرارگیری شیار نازل پخش و ارتفاع مناسب لوله پخش کن برای انواع پوشش­ها

بلافاصله بعد از عملیات قیرپاشی، با دستگاه مخصوص، مصالح سنگی با نسبت معین به طور یکنواخت بر سطح آماده شده راه پخش می­شوند.

دستگاه­های پخش مصالح سنگی باید برای پخش مقدار مصالح سنگی مشخص شده برای هر پروژه کالیبره شوند.

برای آسفالت­های سطحی تک لایه­ای، استفاده از غلتک­های چرخ لاستیکی مناسب است. این غلتک­ها، مصالح سنگی را بدون خرد کردن به داخل قشر قیری فرو می­برند. عمل غلتک زنی نباید پس از شکستن قیر امولسیونی ادامه یابد. زیرا ذرات مصالح سنگی در جای خود لق شده و از سطح راه کنده می­شوند. در آسفالت­های سطحی چند لایه­ای، بعد از غلتک­های چرخ لاستیکی، یک یا دو عبور غلتک چرخ فولادی به ایجاد سطح هموارتر کمک می­کند.

دوغاب آببندی( Slurry Seal )

دوغاب آببندی، مخلوطی از مصالح سنگی ریزدانه با دانه­بندی خوب ( درصورت لزوم فیلر معدنی)، قیر امولسیونی و آب است که به عنوان آسفالت حفاظتی استفاده می­شود. دوغاب آببندی در تعمیر و نگهداری روسازی آسفالتی نیز به کار می­رود ولی نمی­تواند باعث افزایش مقاومت سازه­ای آن گردد.

بکارگیری دوغاب آببندی در سطح روسازی­های کهنه می­تواند بسیار مؤثر واقع شود، زیرا این عمل باعث آببندی ترک­های سطحی، جلوگیری از جدا شدن سنگدانه­ها در مخلوط آسفالتی، سالم ماندن ساختار جاده، غیر قابل نفوذ شدن سطح جاده در برابر آب و اکسیژن هوا و بهبود مقاومت در مقابل لغزش می­گردد. استفاده از دوغاب آببندی به کاهش خرابی سطح راه ناشی از اکسید شدن قیر و شکننده شدن مخلوط آسفالتی کمک می­کند.

دوغاب آببندی معمولاًدر ضخامت­های 3 تا 6 میلیمتر اجرا می­شود.

مخلوط­های آسفالتی نازک امولسیونی ( Micro Surfacing )

مخلوط­های آسفالتی نازک امولسیونی از سال 1980 میلادی در ایالات متحده آمریکا به منظور بهسازی رویه آسفالتی راهها و افزایش عمر مفید روسازی­ها مورد استفاده قرار گرفته است.

مخلوط­های آسفالتی نازک امولسیونی، مخلوطی از قیر امولسیونی اصلاح شده با پلیمر، مصالح سنگی صد در صد شکسته، فیلر معدنی، آب و در صورت لزوم ماده مضاف می­باشد. این مخلوط در واقع نوعی دوغاب آببندی است که با قیر اصلاح شده پلیمری و غالباً مصالح با کیفیت بهتر تهیه می­گردد. بر خلاف دوغاب آببندی که فقط به ضخامت 5/1 برابر بزرگترین اندازه دانه مصالح سنگی در مخلوط اجرا می­شود، مخلوط­های آسفالت نازک امولسیونی را می­توان در لایه­های نسبتاً ضخیم تری اجرا نمود. عملکرد مخلوط­های آسفالت نازک امولسیونی به عوامل زیادی از قبیل شرایط آب و هوایی، حجم آمد و شد، وضعیت روسازی موجود، کیفیت مصالح، روش طرح اختلاط و نحوه اجرا بستگی دارد. معمول­ترین کاربردهای این مخلوط­ها تأمین بافت سطحی زبر و پر کردن شیار جای چرخ در روسازی­های آسفالتی است. سایر کاربردهای آسفالت­های نازک امولسیونی عبارتند از:

-        اصلاح قیر زدگی و شن زدگی

-        تسطیح و تراز نمودن لایه

اندود سطحی (Tack Coat )

اندود سطحی، پخش یک لایه بسیار نازک قیر امولسیونی رقیق شده، روی سطح آسفالتی یا بتنی است، این لایه به منظور ایجاد چسبندگی بین سطوح مذکور و لایه جدید آسفالتی استفاده می­شود. برای اجرای اکثر روکش­ها نیاز به کاربرد اندود سطحی است تا چسبندگی کافی بین دو لایه ایجاد شود. قیر امولسیونی رقیق شده CSS-1h,CSS و نیز قیر امولسیونی CRS-1 متداول­ترین انواع امولسیون قیری برای اندود سطحی استفاده می­شوند.

بهترین نتایج هنگامی که سطح راه خشک و دمای سطح روسازی بیش از 25 درجه سانتیگراد و احتمال بارندگی وجود ندارد، حاصل می­شود. هدف از اجرای اندود سطحی، ایجاد پوشش خیلی نازک و یکنواخت از قیر بر روی سطح راه، پس از شکست قیر امولسیونی است. استفاده بیش از حد مقرر اندود سطحی ممکن است صفحه لغزنده­ای بین دو لایه روسازی بوجود آورد، به طوری که قیر به جای چسباننده به عنوان کاهنده اصطکاک دو لایه عمل نماید.

اندود آببندی بدون سنگدانه ( Fog Seal )

اندود آببندی و پوشش سطح رویه آسفالتی همانند اندود سطحی، شامل پخش قشر نازک از قیر امولسیونی دیرشکن و یا کند شکن رقیق شده با آب بر روی سطح آسفالتی موجود است. بدین منظور امولسیون قیری را می توان با نسبتهای مختلف با آب رقیق نمود.

حداکثر میزان رقیق کردن، بکار بردن یک قسمت قیر امولسیونی و پنج قسمت آب است. لیکن در اکثر مواقع قیر امولسیونی رقیق شده با آب به نسبت یک به یک مورد استفاده قرار می­گیرد. معمولاً قیرهای امولسیونی CSS-1 یا CSS-1h برای این منظور استفاده می­شود. در صورت عدم امکان کنترل ترافیک عبوری و مسدود نمودن راه کاربرد اندود آب­بندی بدون سنگدانه می­تواند در نگهداری سطح راه مؤثر باشد.

 این نوع اندود آببندی برای احیای سطوح آسفالتی قدیمی که قیر آن در اثر هوازدگی، اکسیده و به مرور زمان خشک و شکننده شده­اند و همچنین برای پر کردن ترک­های کوچک و منافذ سطحی به کار می­رود. قیر امولسیونی رقیق شده با کندروانی نسبتاً کم، به راحتی داخل ترک­ها و منافذ سطحی نفوذ می­کند، همچنین ذرات مصالح سنگی روی سطح رویه آسفالتی را پوشش می­دهد. این عمل، عمر رویه را افزایش داده و ممکن است زمان لازم برای تعمیر و نگهداری اساسی یا اجرای روکش را به تعویق اندازد.

بعد از پخش اندود آببند باید زمان کافی برای شکست کامل قیر امولسیونی منظور گردد و از عبور وسایل نقلیه از نواحی اندود شده جلوگیری شود.

حفاظت با مالچ ( Mulch Treatment )

فرسایش خاک در اثر آب و باد و توفان شن­های روان می­تواند مشکلات جدی در وضعیت خاکریزها و نواحی مسطح مجاور راه­ها در مناطق کویری بوجود آورد. متداولترین روش مقابله با این مشکل استفاده از گیاهان برای تثبیت این نواحی است. اما در فاصله زمانی بین کاشت بذرها و جوانه زدن، امکان این که بذرها با باد یا آب، جابجا یا شسته شوند، وجود دارد. چندین روش برای حفاظت گیاهان تا زمان جوانه زدن بذرها و شکل­گیری ریشه­ها به کار رفته است. یکی از مؤثرترین آنها استفاده از قیر امولسیونی است. پاشیدن قیر امولسیونی روی نواحی بذر افشانی شده، غشای نازکی از قیر به جای      می­گذارد یا علف­های خشک و کاه را که منظور تثبیت استفاده شده، در جای خود نگه می­دارد. هر دو روش به طور مؤثری مورد استفاده قرار گرفته­اند. از آنجا که اجرای این دو روش با یکدیگر تفاوت دارد، هر کدام به طور جداگانه مورد بحث قرار می­گیرد.

مالچ پاشی با قیر امولسیونی Mulch Treatment With Bitumen Emulsion

در این روش قیر امولسیونی مستقیماً روی ناحیه بذر افشانی شده پاشیده می­شود و غشای نازک را بوجود می­آورد. غشای نازک قیر سه اثر مفید دارد:

1-    پوشش قیر، بذرها را در محل نگه می­دارد و از هدر رفتن آنها توسط نیروهای فرساینده باد و آب جلوگیری می­کند.

2-    به علت رنگ تیره آن، قیر گرمای خورشید را در حین دوره جوانه زنی جذب و نگه می­دارد.

3-    غشای قیر تمایل به حفظ رطوبت خاک دارد، لذا رشد  گیاه سریعتر انجام می­گیرد.

هنگام بیرون آمدن جوانه­ها از خاک، پوشش نازک قیر به راحتی شکسته می­شود، در نهایت با رشد جوانه­ها، غشای قیری متلاشی شده و جوانه­ها سطح زمین را می­پوشانند.

قیرهای امولسیونی که در این عملیات استفاده می­شود شاملCSS-1h, CSS-1  می­باشند که معمولاً به میزان 7/0 تا 35/1 لیتر بر متر مربع به کار می­رود و مقدار دقیق آن با توجه به طبیعت خاک و شیب ناحیه­ای که باید حفاظت شود، تعیین می­گردد. در بکار بردن مقدار بهینه قیر امولسیونی دقت زیادی لازم است، زیرا مصرف مقدار خیلی کم قیر امولسیونی ممکن است خاک را در مقابل فرسایش ناشی از باد و آب محافظت ننماید، از طرف دیگر مصرف خیلی زیاد نیز ممکن است غشای ضخیمی به جای گذارد که رشد جوانه­ها را به تعویق اندازد. سطحی که قرار است قیرپاشی شود باید هموار باشد به گونه­ای که بتوان پوشش یکنواختی اجرا نمود. اجرای قیرپاشی می­تواند بصورت دستی با لوله پخش کننده نصب شده بر روی کامیون قیرپاش انجام شود.

نشاندن مالچ با قیر امولسیونی

با پاشیدن قیر امولسیونی می­توان کاه یا علف خشک ناحیه بذرافشانی شده را مهار نمود.

اندود پرکننده ترک­ها ( Crack Filler )

آببندی و پر کردن ترک­های سطح روسازی، وقت زیادی را در فرآیند تعمیر و نگهداری راه به خود اختصاص می­دهد، با توجه به وضعیت و اندازه ترک­ها، تعمیر و نگهداری آنها را می­توان به عنوان اقدامی ترمیمی یا پیش گیرنده تلقی نمود. روش آببندی و پر کردن ترک در هر دو مورد یکسان است. ترک­های سطح راه ممکن است اشکال مختلفی داشته باشند، از جمله می­توان به ترک­های موئی یا ترک­های بزرگ با عرض تا حدود 25 میلیمتر اشاره کرد. ترک­های بزرگ یا نواحی با ترک­های زیاد را همیشه نمی­توان با پر کردن، اصلاح و ترمیم نمود. در این حالت اغلب لازم است مصالح ترک خورده بطور کامل برداشته شده و با مخلوط آسفالتی لکه­گیری برای تمام ضخامت لایه اصلاح گردد. همچنین ترک­هایی که بعلت شرایط نامناسب لایه­های زیرین پدید آمده­اند را نمی­توان با آببندی و پر کردن اصلاح نمود. در این موارد ابتدا باید عیوب لایه­های زیرین روسازی مرتفع گردند.

ترک­های طولی، انعکاسی، انقباضی، و عرضی را می­توان با قیر امولسیونی تعمیر نمود. آببندی ترک­ها با قیر امولسیونی آسان و کم هزینه است. این عمل تعمیرات اساسی را به تعویق می­اندازد و ممکن است موجب عدم نیاز به تعمیرات اساسی گردد. قبل از پر کردن ترک­ها، آنها را باید به شرح زیر تمیز نمود:

-        استفاده از هوای فشرده برای خارج کردن مصالح لق و سست داخل ترک­ها

-        خارج کردن سایر مصالح و مواد خارجی از داخل ترک ( که با فشار هوا بیرون نیامده­اند)

-        جاروب کردن منطقه ترک خورده

پس از تمیز کردن، شرایط برای آببندی و پر کردن ترک­ها آماده است. آببندی مؤثر ترک­های کوچک            ( با عرض ترک کمتر از 3 میلیمتر ) دشوار است. برای ترک­های بزرگ ابتدا داخل ترک با دوغاب یا مخلوط قیر امولسیونی و ماسه تا عمق 3 تا 6 میلیمتری سطح راه با فشار پر می­گردد. پس از عمل آمدن کامل امولسیون قیری، عملیات آببندی با پر کردن سطح ترک خورده با قیر امولسیونی تکمیل می­شود. آنگاه به منظور جلوگیری از کنده شدن امولسیون قیری در اثر عبور وسایط نقلیه، پودر ماسه خشک بر روی سطح راه پاشیده می­شود. از قیر امولسیونیCSS-1  یا CSS-1h برای پر کردن ترک­ها می­توان استفاده کرد.

اندود نفوذی ( Prime Coat )

پخش قیر با کندروانی کم در سطح شنی راه ( بستر روسازی راه، زیر اساس و اساس) برای اجرای لایه آسفالتی بر روی آن، اندود نفوذی نامیده می­شود. اندود نفوذی به منظور انجام وظایف زیر مورد استفاده قرار می­گیرد:

-        پوشش و پیوند ذرات مصالح سنگی شنی راه

-        سخت و سفت کردن سطح شنی راه

-        نفوذ ناپذیر کردن سطح شنی راه در برابر آب

-        مسدود نمودن فضاهای خالی موئی

-        ایجاد چسبندگی بین لایه اساس و لایه آسفالتی بعدی

برای انجام رضایتبخش وظایف، اندود نفوذی باید به داخل لایه اساس یا زیر اساس نفوذ نماید. هنگامی که لایه اساس دانه­ای، مستقیماً در معرض نیروهای ساینده ناشی از آمد و شد قرار دارد، یا اجرای آن در مدتی طولانی به ویژه ماه­های زمستان انجام می­شود، اندود نفوذی مورد استفاده قرار           می­گیرد.

در گذشته، قیرهای محلول برای اندودهای نفوذی به کار رفته­اند. نکته بسیار مهم اینکه کاربرد قیر امولسیونی برای اندود نفوذی مستلزم شرایط خاص و رعایت موارد احتیاطی ویژه­ای است.

مقدار قیر امولسیونی مصرفی برای اندود نفوذی بستگی به ویژگی­های سطوح شنی و شرایط آب و هوایی دارد، ضمن آنکه دانه­بندی مصالح سنگی، اندازه فضاهای خالی و درصد جذب قیر مصالح سنگی نیز بر آن تأثیر عمده می­گذارند. اجرای اندود نفوذی با قیرامولسیونی ، محدود به سطوحی است که دارای فضای خالی زیاد، مصالحی با دانه­بندی یکنواخت و یک اندازه مانند ماکادام و یا بطور کلی قابل نفوذ باشد. در غیر اینصورت نتایج قابل قبولی حاصل نخواهد شد. یک روش استفاده از قیر امولسیونی برای اندود نفوذی، در شرایطی به غیر از آنچه که در فوق توضیح داده شد، تراشیدن سطح شنی راه ( حدود 50 تا 75 میلیمتر) و مخلوط کردن آن در محل با امولسیون قیری است. بدین منظور معمولاً برای هر 25 میلیمتر ضخامت مقدار 45/0 تا 35/1 لیتر بر متر مربع امولسیون­های قیری از نوع CSS-1 یا CSS-1h مورد استفاده قرار می­گیرد.

غبار نشانی با قیر امولسیونی ( Dust Palliative )

نتایج تحقیقات انجام شده در آمریکا نشان داده است که در راههای شنی، عبور یک وسیله نقلیه در روز، 560 کیلوگرم( در کیلومتر) در سال گرد و خاک تولید می­کند. میزان تصادفات در اینگونه جاده­ها نیز دو برابر جاده­های روسازی شده است. بدلیل کمبود اعتبارات مالی یا استفاده اندک از این راهها، روشهای دیگری برای پایین آوردن گرد و خاک و امکان عبور در آب و هوای نامساعد مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از قیر امولسیونی راه حلی عملی و اقتصادی را برای حل این مشکلات فراهم کرده است. قیر امولسیونی رقیق شده مستقیماً بر روی سطح راه شنی ریخته می­شود. این روش به عنوان فرونشاندن غبار یا جلوگیری از برخاستن گرد و غبار شناخته می­شود.

برای غبار نشانی، قیر امولسیونی CSS-1 یا CSS-1h با نسبت حجمی حداقل یک به پنج با آب، مخلوط، سپس به میزان 45/0 تا 25/2 لیتر بر متر مربع روی سطح راه پاشیده می­شود. میزان مخلوط رقیق شده مورد نیاز بستگی به وضعیت سطح موجود دارد لیکن نفوذ اندک قیر امولسیونی در راه ضروری است. اگر سطح راه نفوذپذیر یا در بر دارنده فضاهای خالی نسبتاً بزرگی باشد، مصرف قیر امولسیونی رقیق شده افزایش خواهد یافت. قیر امولسیونی رقیق شده همانند روش متداولی که در پخش قیرهای محلول به کار می­رود توسط قیرپاش، پاشیده می­شود.

مخلوط­های تعمیراتی و نگهداری ( Maintenance Mix )

یکی از وقت گیرترین عملیات نگهداری راه، تعمیر چاله­ها و نواحی ضعیفی است که در سطح روسازی گسترش یافته­اند. استفاده از مخلوط­های آسفالتی گرم با کیفیت بالا برای لکه­گیری علیرغم هزینه بیشتر، نتایج بهتری بدست می­دهد. اما مانع جدی این است که در برخی از فصول سال به دلیل بارندگی و مرطوب بودن مصالح و سطح راه، استفاده از مخلوط­های آسفالتی گرم میسر نیست. علاوه بر این با پیشرفت عملیات لکه­گیری با مخلوط آسفالتی گرم در طی یک روز به علت کاهش دمای مخلوط، قابلیت تراکم پذیری آن و چسبندگی مصالح سنگی کاهش می­یابد.

مخلوط­های تعمیراتی از نظر کاربرد به دو دسته تقسیم می­شوند:

1-    برای مصرف فوری ( Immediate Use )

2-    برای مصرف مدت دار ( تا شش ماه )

مخلوط­های تعمیراتی در مصارف فوری ( Stockpile )

برای تهیه مخلوط­های تعمیراتی در مصارف فوری، مخلوط مصالح سنگی و قیر امولسیونی در مخلوط کن، مخلوط و برای استفاده به محل حمل می­شود. اگر مقادیر کمی از مخلوط لکه­گیری مورد نیاز باشد، مصالح سنگی و قیر امولسیونی را می­توان در محل کار با روش دستی مخلوط نمود.

قیرهای امولسیونی که برای این منظور استفاده می­شوند از نوع CMS-2 و CMS- 2h می­باشند. مصالح سنگی مصرفی باید شرایط لازم برای تهیه مخلوط­های آسفالتی را دارا باشند.

قیر امولسیونی حاوی مقادیر اندک حلال نفتی، بهترین مخلوط تعمیراتی را تولید می­کنند، گرچه این گونه مخلوط­ها تا تبخیر حلال، مقاومت کامل را بدست نمی­آورند. مخلوط­های لکه­گیری با امولسیون­های قیری رقیق شده نباید تهیه شود، زیرا عبور وسایل نقلیه را از روی این مخلوط­ها به تعویق می­اندازد.

مخلوط­های تعمیراتی برای مصارف مدت­دار ( Stockpile )

مخلوط­های تعمیراتی مورد استفاده در طول ماههای سرد سال از مخازن ذخیره گرفته می­شوند. به طور معمول این مخلوط­ها در اواخر تابستان تهیه و به مقادیر مورد نیاز در محل مناسب ذخیره گذاشته می­شوند. این مخلوط­ها بدون نیاز به حرارت دادن تا شش ماه کارآیی خوبی برای مصرف خواهند داشت. معمولاً پوسته نازکی بر روی سطح مخزن تشکیل می­شود که می­توان هنگام مصرف آن را با بیل شکست. در زیر این پوسته، مخلوط، خصوصیات مخلوط تازه را دارد. تهیه مخلوط­های تعمیراتی مدت­دار، عملیات نسبتاً ساده­ای است. وسایل اساسی لازم برای مخلوط کردن مقادیر زیاد شامل انواع مخلوط کن­های ثابت و سیار و سیستم اندازه­گیری صحیح برای اختلاط مقادیر مصالح سنگی و قیر امولسیونی و نیز کارخانه آسفالت می­باشد. ممکن است سیستم اندازه­گیری حجمی یا وزنی باشد. مصالح سنگی مصرفی در این گونه مخلوط­ها باید تمامی خصوصیات لازم را دارا باشند. قیر امولسیونی کندشکن در تهیه این مخلوط­ها استفاده می­شود که مقدار آن معمولاً بین 5 تا 10 درصد وزن کل مخلوط آسفالتی است. عمر مخلوط به فرمولاسیون قیر امولسیونی مصرفی و خصوصیات مصالح سنگی بستگی دارد. به منظور افزایش کارآیی مخلوط از قیر امولسیونی حاوی مقداری حلال نفتی استفاده می­شود. عمر و کارآیی مخلوط­های تعمیراتی مدت­دار در دماهای پایین، نسبت مستقیمی با میزان حلال نفتی دارد.

مخلوط تهیه شده باید در محیط تمیز که امکان آلوده شدن نباشد، ذخیره گردد. سیلوی ذخیره­سازی باید سرپوشیده باشد تا از مخلوط محافظت کرده و به حفظ کارآیی آن کمک کند. گر چه استفاده از حلال­های نفتی در قیر امولسیونی با توجه به ملاحظات زیست محیطی و صرف­جویی در انرژی هم سو نیست، اما بهبود کارآیی و عمر بیشتر مخلوط تعمیراتی، ممکن است افزودن حلال نفتی را توجیه نماید.

مخلوط­های آسفالتی با قیر امولسیونی

قبلاً چنین تصور می­شد که مخلوط­های آسفالتی قیر امولسیونی در مقایسه با مخلوط­های آسفالتی گرم ساخته شده با قیر خالص دارای کیفیت پایین­تری باشند. پیشرفت­های اخیر فن­آوری، امکان اجرای مخلوط­های آسفالتی قیر امولسیونی را همانند مخلوط­های آسفالتی گرم متداول میسر ساخته است. این مخلوط­ها قابلیت باربری داشته و می­توانند در همه روسازی­ها با حجم آمد و شد کم تا زیاد استفاده شوند و با توجه به نحوه اختلاط قیر امولسیونی و مصالح سنگی به یکی از            صورت­های زیر اجرا می­شوند:

الف- مخلوط­های آسفالتی گرم

ب- مخلوط­های آسفالتی سرد کارخانه­ای ( آسفالت سرد پیش ساخته)

ج- آسفالت سرد مخلوط در محل

د- آسفالت ماکادام نفوذی با امولسیون قیری که به عنوان مخلوط آسفالتی قیر امولسیونی محسوب نمی­شود.

مخلوط­های آسفالت گرم قیر امولسیونی

تولید مخلوط آسفالتی گرم با استفاده از قیر امولسیونی همانند مخلوط آسفالتی گرم با قیر خالص می­باشد. وقتی که قیر امولسیونی در تهیه این مخلوط آسفالت گرم به کار می­رود، زمان مخلوط کردن و دمای عملیات کمتر خواهد بود. در تهیه این مخلوط­های آسفالتی هر دو روش مرحله­ای و پیوسته را می­توان بکار برد. بدین منظور روش پیوسته با مخلوط کن استوانه­ای مناسب است. با قیر امولسیونی می­توان مخلوط­های آسفالتی گرم، برای لایه­های آستر و رویه تولید نمود.

مخلوط­های آسفالت گرم با قیر امولسیونی با شناوری زیاد، به دلیل اصلاح قیر باقیمانده بوسیله امولسیونساز و سخت شدگی کمتر قیر در اثر مخلوط کردن، در مقایسه با مخلوط­های آسفالت گرم متداول مناسبتر می­باشند. سخت شدگی کمتر قیر به دلیل بخار آب زیاد ناشی از تماس آب قیر امولسیونی با مصالح سنگی داغ است.

مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای با قیر امولسیونی  

مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای با قیر امولسیونی یا آسفالت سرد پیش ساخته، مخلوطی از مصالح سنگی گرم نشده و امولسیون قیری است که در کارخانه آسفالت تولید می­شود. آسفالت سرد پیش ساخته را می­توان بلافاصله پس از تولید، در سطح راه پخش یا آن را برای مدتی در کارگاه انبار نمود. به واسطه این ویژگی، مخلوط آسفالتی سرد کارخانه­ای را می­توان در مسافت­های طولانی حمل و پخش نمود. این مخلوط­ها ممکن است برای اساس قیری، آستر، رویه، تراز نمودن، تعریض و لایه­های روکش استفاده شوند و خصوصاً برای ارتقای درجه و تقویت    روسازی­های با ضخامت کم به کار می­روند.

برخی از مزایای مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای با قیر امولسیونی نسبت به مخلوط­های آسفالت گرم با قیر خالص عبارتند از:

الف- مقرون به صرفه بودن

میزان تولید بالای این مخلوط­ها، با تجهیزات سیار و سرمایه­گذاری کم، استفاده از آن را به ویژه برای پروژه­های مناطق دور افتاده مقرون به صرفه می­نماید.

ب- غیر آلاینده بودن

باستثنای گرد و غبار مصالح سنگی، هیچ آلودگی دیگری در مراحل تولید، حمل و پخش مخلوط آسفالت سرد کارخانه­ای وجود ندارد.

ج- ایمنی

در نواحی با خطر آتش سوزی زیاد مثل جنگل­ها و مراتع، خطر آتش سوزی به علت خشک نکردن مصالح سنگی و دمای کم مخلوط یا قیر مورد استفاده کاهش می­یابد.

در تهیه مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای می­توان از کارخانه­های تولید آسفالت به روش مرحله­ای یا پیوسته استفاده نمود. ملزومات کارخانه آسفالت سرد به کیفیت و نوع مخلوط آسفالت که قرار است تولید شود، بستگی دارد. معمولاً کارخانه آسفالت سرد شامل  مخلوط کن، مخزن ذخیره، وسیله اندازه­گیری، لوله­های ارتباطی و تجهیزات پاشش قیر امولسیونی، لوله­های تغذیه آب، کنترل­هایی برای تنظیم و ثبت اجزای مختلف، دستگاه تنظیم و توزین مصالح سنگی مختلف، سیستم تسمه نقاله، مخازن مصالح سنگی، سرندهای لرزنده و مخازن ذخیره مخلوط آسفالت            می­باشد. برای تولید مخلوط­های آسفالت سرد با کیفیت بالا، لازم است کلیه مراحل تولید آسفالت به دقت کنترل گردد.

مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای از نظر دانه­بندی باز بوده و در لایه­های اساس قیری و رویه مورد استفاده قرار می­گیرند. تولید این مخلوط­ها به تجهیزات پیچیده­ای نیاز ندارد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. دوام و عملکرد مخلوط­های آسفالت با دانه­بندی باز با انواع دیگر مخلوط­های آسفالت برابری می­کند. انعطاف پذیری و درصد فضای خالی زیاد این نوع مخلوط­ها باعث افزایش مقاومت آن­ها در برابر ترک­های ناشی از خستگی و ترک­های انعکاسی می­گردد. به علت نفوذپذیری زیاد مخلوط­های آسفالتی سرد با دانه­بندی باز، هنگامی که به عنوان لایه­های رویه استفاده می­شوند، باعث خارج شدن سریع آبهای سطحی از سطح راه شده، لذا مشکلات مربوط به پدیده ایستایی آب کاهش می­یابد. هنگامی که مخلوط­های آسفالت سرد با دانه­بندی باز به عنوان لایه اساس قیری مورد استفاده قرار می­گیرند و همچنین مصالح بستر روسازی در مقابل آب حساس باشند، به منظور جلوگیری از نفوذ آب و ضعیف شدن مصالح بستر روسازی، باید عایق رطوبتی در زیر یا در حدود لایه اساس قیری با دانه­بندی باز اجرا شود.

دانه­بندی مصالح سنگی مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای با دانه­بندی باز در جداول و مشخصات فنی ارائه شده است.

قیرهای امولسیونی از نوع CMS-2 یا CMS-2h در تهیه مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای با دانه­بندی باز مورد استفاده قرار می­گیرند.

مخلوط­های آسفالتی سرد کارخانه­ای با ماسه

همان اصول اساسی که برای تولید مخلوط­های آسفالت سرد کارخانه­ای با دانه­بندی پیوسته و مصالح سنگی درشت دانه ذکر گردید، باستثنای دانه­بندی مصالح سنگی، برای مخلوط­های سرد کارخانه­ای با ماسه نیز به کار می­رود، مخلوط آسفالتی سرد کارخانه­ای با ماسه را می­توان برای قشرهای آستر و رویه استفاده نمود.

افزودن یک تا دو درصد سیمان پرتلند به مخلوط به حصول مقاومت اولیه آن کمک خواهد کرد. در حین اختلاط، پخش یکنواخت سیمان در تمامی مخلوط مهم است. حداقل ارزش ماسه­ای مصالح سنگی برای مخلوط­های سرد کارخانه­ای با ماسه برابر با 35 و از نقطه نظر خصوصیات خمیری ( دامنه خمیری) باید غیر خمیری باشند. برای اینگونه مخلوط­ها، امولسیون­های قیریCCS-1h وCSS-1  مورد استفاده قرار می­گیرند.

علاوه بر قیر امولسیونی، مقداری آب برای مخلوط کردن که در آزمایشگاه تعیین می­گردد، به ماسه افزوده می­شود. میزان قیر امولسیونی، معمولاً در محدوده 6 تا 15 درصد وزن مخلوط تغییر می­کند.

آسفالت سرد مخلوط در محل با قیر امولسیونی

آسفالت مخلوط در محل از اختلاط مصالح سنگی با قیر مایع ( قیر محلول یا قیر امولسیونی) در سطح آماده شده راه بدون گرم کردن مصالح سنگی ساخته می­شود. از مزایای این نوع مخلوط، استفاده از مصالح سنگی که در کنار راه، ریسه یا در نزدیکی­های آن انبار شده، می­باشد.

آسفالت سرد مخلوط در محل را می­توان به عنوان قشر رویه یا لایه­های اساس و زیر اساس در ساختمان راه به کار برد. از این نوع مخلوط فقط می­توان در راههای با حجم آمد و شد کم یا متوسط به عنوان رویه استفاده نمود. لیکن آسفالت سرد مخلوط در محل به عنوان لایه­های اساس و زیر اساس قابل استفاده برای راههای با هر نوع آمد و شد می­باشد.

مصالح سنگی آسفالت سرد مخلوط در محل باید از سنگ یا شن شکسته یا شن و ماسه رودخانه­ای و یا مخلوطی از آن دو تهیه شده باشد. این مصالح بایستی سخت، مقاوم و تمیز باشند. مصالح سنگی آسفالت مخلوط در محل ممکن است دارای دانه­بندی باز یا پیوسته باشند. گاهی اوقات در اجرای آسفالت مخلوط در محل از مصالح سنگی در لایه رویه شنی راه موجود اعم از شکسته یا نشکسته استفاده می­شود.

مصالح سنگی مصرفی آسفالت سرد مخلوط در محل باید با مشخصات فنی مشخص شده مطابقت داشته باشد. حدود مشخصات مورد نیاز با توجه به نوع پروژه در دفترچه مشخصات فنی خصوصی قید می­گردد. سازگاری مصالح سنگی با امولسیون قیری باید بررسی شود. نوع کانی­های مصالح سنگی نقش مهمی در عملکرد این مخلوط­ها دارد. به منظور تعیین نوع قیر امولسیونی که باید مورد استفاده قرار گیرد، ساخت مخلوط­های آزمایشی با مصالح سنگی مصرفی در پروژه در آزمایشگاه ضروری است.

قیرهای امولسیونی مصرفی در آسفالت­های سرد مخلوط در محل به خصوصیات مصالح سنگی، شرایط جوی، نوع روسازی و نوع ماشین­آلات مورد استفاده بستگی دارد. معمولاً قیرهای امولسیونی CMS-2h و CMS-2  برای آسفالت­های سرد مخلوط در محل با مصالح سنگی با   دانه­بندی باز و قیرهای امولسیونی CSS-1 و CSS-1h برای آسفالت­های سرد مخلوط در محل با مصالح سنگی با دانه­بندی پیوسته استفاده می­شوند. درجه حرارت پخش قیرهای امولسیونی در ساخت آسفالت­های سرد مخلوط در محل در محدوده 20 تا 70 درجه سانتیگراد می­باشد.

ساخت آسفالت­های سرد مخلوط در محل

قبل از اجرای آسفالت سرد مخلوط در محل باید سطح راه از هر گونه مواد خارجی و دانه­های لق و کنده شده پاک و ناهمواری­های آن برطرف شود. سپس سطح راه به مقدار لازم متراکم می­گردد. اگر آسفالت سرد مخلوط در محل بر روی رویه شنی انجام گیرد، باید سطح راه، اندود نفوذی و چنانچه آسفالت سرد مخلوط در محل روی رویه آسفالتی اجرا شود، باید قبل از پخش آسفالت سرد مخلوط در محل، سطح راه، اندود سطحی شود.

مصالح سنگی آسفالت سرد مخلوط در محل معمولاً مصالح موجود در سطح راه یا مصالحی است که به محل مصرف حمل و به مقدار لازم در سطح آماده شده راه، ریسه یا کپه می­شود. ابعاد ریسه یا فاصله کپه­های مصالح سنگی باید به گونه­ای باشد. که بتوان مقدار قیر امولسیونی که روی آن پخش می­گردد را  تعیین نمود. همچنین بتوان ضخامت مورد نیاز را در طول راه پس از اختلاط با قیر امولسیونی و پخش آسفالت سرد مخلوط در محل بدست آورد.

قیر امولسیونی مورد نیاز با دستگاه قیر پاش روی مصالح سنگی پاشیده می­شود. برای تعیین مقدار قیر امولسیونی ابتدا باید حجم مصالح سنگی کپه شده یا ریسه شده در هر متر طول راه تعیین گردد. سپس با توجه به حجم مصالح سنگی ریسه شده، درصد امولسیون قیری برای هر متر طول راه و سرعت حرکت ماشین قیرپاش مشخص و تنظیم شود.

اجرای آسفالت سرد مخلوط در محل نباید به هیچ وجه در هوای سرد انجام شود.

زمان مناسب برای اجرای این مخلوط­ها، موقعی از سال است که هوای محلی که آسفالت سرد مخلوط در آن اجرا می­شود، گرم و خشک بوده و حداقل به مدت چند هفته پس از اجرا نیز گرم و خشک باقی بماند.

آسفالت ماکادام نفوذی با قیر امولسیونی

آسفالت ماکادام نفوذی به نوعی از روسازی راه اطلاق می­شود که از مصالح سنگی شکسته درشت دانه با دانه­بندی باز تشکیل شده و به وسیله غلتک کوبیده و درهم قفل و بست گردیده، سپس فضای خالی بین آنها ابتدا با قیر تحت فشار و بعد با مصالح سنگی ریزدانه پر شده باشد. اینگونه آسفالت­ها معمولاً در مناطقی به کار می­روند که مصالح سنگی رودخانه­ای با دانه­بندی پیوسته یافت نشود. آسفالت ماکادام نفوذی با قیر امولسیونی را می­توان با مصالح سنگی مرطوب یا خشک اجرا نمود. آسفالت ماکادام نفوذی به عنوان لایه اساس یا رویه بکار می­رود. آسیب پذیری لایه آسفالت ماکادام نفوذی در اثر آمد و شد وسایط نقلیهو عوامل جوی به علت نفوذپذیری زیاد، ایجاب          می­نماید سطح حاصله با نوعی رویه پوشش گردد. نوع پوشش، متناسب با حجم آمد و شد بوده و برای راههای با حجم آمد و شد کم تا متوسط، آسفالت سطحی و برای راههای با حجم آمد و شد سنگین تا خیلی سنگین بتن آسفالتی گرم خواهد بود.