شرایط اختلاط و حمل و نقل آسفالت

شرایط اختلاط و حمل و نقل آسفالت

در هنگام اختلاط، سنگ‌دانه‌های خشک و داغ در زمان کوتاهی از اختلاط معمولاً 30 تا 90 ثانیه به‌وسیله قیر داغ پوشش داده می‌شوند. درحالی‌که دمای اختلاط باید به مقدار لازم بالا باشد تا اجازه پخش سریع قیر روی سنگ‌دانه را بدهد، استفاده از حداقل زمان اختلاط در پایین‌ترین دمای ممکن پیشنهاد می‌شود. دمای اختلاط بالاتر باعث تمایل بیشتر قیر به تشکیل فیلم نازک‌تر روی سنگ‌دانه شده و منجر به اکسید شدن می‌شود. این اتفاق در شکل 2 نشان داده‌شده، مشاهده می‌شود افزایش 5.5 درجه سانتی‌گراد به دمای اختلاط، برای یک زمان اختلاط استاندارد 30 ثانیه باعث افزایش نقطه نرمی قیر به‌اندازه 1 درجه سانتی‌گراد می‌شود؛ بنابراین محدودیت‌هایی برای حداقل و حداکثر دمای اختلاط وجود دارد. اگر ماکادام خیلی داغ مخلوط شود، در هنگام ذخیره‌سازی داغ و یا انتقال به سایت ممکن است قیر از آن خارج شود و منجر به تغییر در مقدار قیر می‌شود. در چنین شرایطی فیلر نقش مهمی را ارائه می‌کند؛ بنابراین فیلر به‌طورکلی بعد از کامل شدن پوشش سنگ‌دانه به مخلوط اضافه می‌شود و باعث پایداری و یا افزایش ویسکوزیته ظاهری قیر شده و خارج شدن قیر از مخلوط را کاهش می‌دهد. در رویه‌های نازک، آسفالت‌های متخلخل و آسفالت‌های ماستیک سنگ، می‌توان به‌وسیله اضافه کردن فیبرها به مخلوط یا به‌وسیله استفاده از قیرهای اصلاح‌شده با پلیمر از خارج شدن قیر جلوگیری کرد.

این ملاحظات مختلف باهم ترکیب می‌شوند تا ویسکوزیته بهینه قیر (2 پواز) در دمای اختلاط به دست آید. نشان داده‌شده است که دمای موردنیاز برای رسیدن به ویسکوزیته 2 پواز می‌توان به‌صورت خام به‌وسیله اضافه کردن 110 درجه سانتی‌گراد به نقطه نرمی قیر به دست آور‌د (شکل 3). عیب این روش در نظر نگرفتن شاخص نفوذ (PI) قیر است. یک تخمین دقیق‌تر را می‌توان به‌وسیله نقطه نفوذ و نقطه نرمی قیر از روی نمودار اطلاعات قیر به دست آورد. شرایط مختلف توصیف‌شده در بالا در شکل 1 خلاصه‌شده است.

وقتی مواد شروع به پخش شدن در دمای پایین محیط می‌کنند، یا اگر حمل در فاصله‌های طولانی لازم است دمای مخلوط به‌منظور متعادل کردن این فاکتورها افزایش می‌یابد. به‌هرحال افزایش دمای مخلوط باعث افزایش شتاب نرخ اکسیداسیون قیر شده و باعث افزایش ویسکوزیته قیر می‌گردد؛ بنابراین یک کاهش قابل‌توجه در ویسکوزیته ناشی از افزایش دمای مخلوط ممکن است به دلیل اکسیداسیون قیر از بین برود. اگر آسفالت با برنامه‌ریزی دقیق و به‌وسیله وسایل نقلیه عایق حمل شود از دست دادن دما خیلی کم و حدود 2 درجه سانتی‌گراد در ساعت خواهد بود.

شکل 1: خواص قیرهای گرید نفوذی در هنگام ساخت‌وساز و سپس در زمان سرویس

شکل 2: رابطه بین دمای مخلوط و نقطه نرمی

شکل 3: رابطه بین نقطه نرمی قیر و دماهای equi-viscous برای مخلوط کردن و غلتک کردن رویه های آسفالت گرم کوب