قسمت 18: ترک‌خوردگی در آسفالت و انواع آن

ترک خوردگی در آسفالت

ترک خوردگی در آسفالت و انواع آن

 

در یک تقسیم بندی، خرابی‌ها را به دو نوع بنیادی (سازه‌ای) و خرابی سطحی (کارکردی) دسته بندی می‌کنند. نوع بنیادی زمانی رخ می‌دهد که روسازی به علت نداشتن قدرت باربری کافی در اثر بارهای وارده و صدمه دیدن، دیگر قادر به تحمل بارگذاری بیشتر بدون افزایش خرابی نباشد. درحالی‌که در خرابی‌های سطحی سیستم روسازی قدرت باربری دارد ولی به علت ناهموار شدن سطح روسازی امکان بهره‌برداری از آن به‌سختی امکان‌پذیر است.

در تقسیم‌بندی دیگر خرابی‌ها به سه دسته عمده تقسیم‌بندی می‌شوند:

  1. ترک‌ها
  2. تغییر شکل‌ها
  3. اضمحلال

در این جلسه به آسیب دیدگی­های ناشی از ترک­خوردگی اشاره خواهد شد و مقاله بعدی در مورد بقیه خرابی­ها خواهد بود. در نتیجه، می توانید به بخش ” نوع دیگر ­ا در روسازی آسفالتی” در بخش مقالات سایت مراجعه فرمایید.

 

ترک‌خوردگی در آسفالت:

در سطوح آسفالت به صورت‌های مختلف ترک به وجود می‌آید. پیدایش این ترک‌ها درواقع علل و ریشه‌های مختلفی دارد که قبل از هرگونه اقدامی بایستی علت و یا عللی که سبب پیدایش ترک در سطح راه شده است را شناخت و سپس اقدام به مرمت آن نمود به همین علت در زیر ترک‌های سطوح آسفالته را به تفکیک بررسی می‌کنیم.

روسازی بتن آسفالتی علاوه بر ایجاد سطح صاف دارای زبری لازم برای ترمز گیری وسایل نقلیه نیز می‌باشد. خرابی روسازی راه تأثیر بسزایی در کاهش سرعت ترافیک و به تبع آن ایجاد تأخیر بیشتر برای هزینه های مربوط به استهلاک وسایل نقلیه و مشارکت زیست‌محیطی را از طرف دیگر در پی دارد.

 

1- ترک خستگی (پوست‌سوسماری):

ترک‌خوردگی پوست‌سوسماری از تقاطع و به هم‌پیوستگی تر‌ک‌های کوچکی تشکیل‌شده است که روسازی را به قطعات بین ۲۵ تا ۱۵۰ میلی‌متری تقسیم می‌نماید. این تر‌ک‌ها روسازی را به شکلی مشابه پوست سوسمار درمی‌آورند. این نوع ترک‌ها تنها حاصل بارگذاری و یا خستگی روسازی هستند. درواقع عدم‌کفایت باربری خاک بستر یا زیرسازی راه می‌تواند موجب رخداد این نوع از تر‌ک‌ها شود.

زمانی که روسازی تحت بارگذاری چرخ وسایل نقلیه قرار می‌گیرد درصورتی‌که کرنش کششی کف لایه آسفالتی به دلیل ضعف سازه‌ای خاک بستر یا زیرسازی راه از مقدار قابل‌تحمل توسط رویه آسفالتی بیشتر شود و یا تحت اثر خستگی، ترک‌خوردگی آغاز می‌شود. این تر‌ک‌ها که ناشی از تأثیر بارگذاری هستند، معمولاً در محدوده عبور چر‌خ‌ها رخ می‌دهند. شروع این ترک‌ها از زیر لایه آسفالتی است و در اثر تکرار بارگذاری به سطح رویه می‌رسد. واحد انداز‌ه‌گیری این نوع ترک‌خوردگی، مترمربع است.

به بیان انستیتو آسفالت پنج عامل زیر می‌تواند موجب بروز پدیده ترک‌خوردگی پوست‌سوسماری شود:

  1. بارگذاری بیش‌ازاندازه
  2. خاک بستر، اساس و یا رویه ضعیف
  3. خاک بستر یا رویه نازک
  4. زهکشی ناکافی
  5. هر ترکیبی از عوامل اول تا چهارم

ترک خستگی یا پوست سوسماری

 

2- ترک بلوکی (موزاییکی):

ترک بلوکی یکی از انواع ترک غیر مرتبط با بارگذاری است که به آن ترک جمع شدگی نیز گفته می‌شود. در این نوع خرابی، روسازی هم در راستای طولی و هم در راستای عرضی دچار ترک‌خوردگی می‌شود و درنهایت بااتصال این تر‌ک‌ها به یکدیگر روسازی به شکل بلو‌ک‌های مربعی یا مستطیلی بزرگ ‌با ابعاد عمدتاً نیم متر تا سه متر‌ درمی‌آید.

این نوع از تر‌ک‌ها به دلیل تغییر حجم یا جمع شدگی دررویه آسفالتی یا اساس و یا خاک بستر رخ می‌دهند. مخلو‌ط‌های آسفالتی که در آن‌ها قیر به هر دلیل دچار اکسیداسیون شده باشد و یا سختی آن بالا باشد، از این نوع ترک‌خوردگی مصون نیست.

استفاده از لایه آستر که بیشتر برای مناطق با ترافیک بالا استفاده می‌شود، در مناطق کم ترافیک و یا پارکینگ‌ها موجب افزایش تر‌ک‌های بلوکی می‌شود. تر‌ک‌های بلوکی اکثراً در مناطق با ترافیک کم رخ می‌دهند، این موضوع تا حدودی به این دلیل است که در شرایط ترافیک کم اگر به هر دلیل آسفالت به‌خوبی متراکم نشده باشد، امکان تراکم مضاعف توسط ترافیک را نخواهد داشت و لذا در برابر رخداد این‌گونه تر‌ک‌ها آسیب‌پذیرتر خواهد بود.

درصورتی‌که قیر موجود در آسفالت اکسید شده، سخت شده باشد و یا ترد شود، مخلوط آسفالتی ترد شده و در اثر انقباض و انبسا‌ط‌های حرارتی می‌شکند و تر‌ک‌های بلوکی به وجود می‌آیند. انتخاب آسفالت مناسب برای محل‌های با تردد کم و پارکینگ‌ها معمولاً موجب کاهش رخداد تر‌ک‌های بلوکی می‌شود. همچنین متراکم نمودن آسفالت به نحو مناسب می‌تواند رخداد ترک‌خوردگی بلوکی را کاهش دهد.

به بیان انستیتو آسفالت عوامل به وجود آوردن ترک بلوکی به چهار دسته زیر طبقه‌بندی می‌شوند.

  1. به‌کارگیری قیر نامرغوب در ساخت روسازی
  2. اجرای نامناسب روسازی
  3. عدم جذب قیر کافی در سنگ‌دانه‌ها
  4. عبور بار ترافیکی با حجم کم

وجه تمایز تر‌ک‌خوردگی بلوکی با تر‌ک‌خوردگی پوست‌سوسماری آن است که در تر‌ک‌خوردگی پوست‌سوسماری روسازی به بلوک‌هایی با اندازه بسیار کوچک‌تر تقسیم می‌شود و بلوک‌های به وجود آمده گوشه‌های تیزی خواهند داشت. درحالی‌که گوشه‌های تر‌ک‌خوردگی بلوکی تقریباً قائمه بوده و روسازی را به قطعات بزرگ‌تری تقسیم‌بندی می‌کنند. انداز‌ه‌گیری تر‌ک‌های بلوکی بر اساس مترمربعی از سطح صورت می‌گیرد که توسط تر‌ک‌ها پوشانیده شده است. از ترک‌های بلوکی با شدت کم می‌توان صرف‌نظر نمود تا زمانی که به تر‌ک‌های با شدت متوسط تبدیل شوند و بتوان آن‌ها را توسط درزگیری ترمیم نمود. برای ترمیم تر‌ک‌های بلوکی با شدت بالا می‌باید روسازی مجدداً نوسازی شود و یا روسازی قدیمی توسط روکش پوشانیده شود.

ترک بلوکی یا موزاییکی

 

3- ترک طولی:

ترک‌های طولی در راستای تقریبی محور طولی رویه روسازی و ترک‌های عرضی در جهت عمود بر آن و به یکی از علل زیر به وجود می‌آیند.

  1. بروز ترک‌خوردگی در درزهای ساخت روسازی
  2. جمع شدگی و انقباض لایه آسفالتی
  3. سیکل دمایی روزانه
  4. انعکاس رو به بالای ترک موجود در لایه زیرین روسازی
  5. جداشدگی سنگ‌دانه به دلیل عملکرد نامناسب دستگاه پخش آسفالت (فینیشر)

این نوع ترک‌ها در حقیقت همان درزهای طولی بین خطوط راه هستند که به علت اجرای نادرست رویه آسفالتی، درز­­­های آن بازشده‌اند. ورود آب در این ترک‌ها باعث تشدید خرابی و بازترشدن آن‌ها می‌شود. علت به وجود آمدن ترک‌های بین دو خط اجرای غیر هم‌زمان رویه آسفالتی خطوط مجاور یکدیگر است؛ زیرا پس از پخش و کوبیدن آسفالت خط اول و سپس خط مجاور آن، درزی بین این دو خط به وجود می‌آید که در آینده باعث خرابی می‌شود.

این نوع خرابی همچنین بین خط کناری و شانه آسفالتی راه نیز ممکن است به وجود آید. علت وقوع آن نظیر آنچه در مورد ترک بین دوخط بیان شد، اجرای غیر هم‌زمان آسفالت خط کناری و شانه راه است.

برای اجتناب از این خرابی باید حتی‌الامکان سعی شود که با به کار بردن تعداد کافی ماشین­های پخش آسفالت مصالح تمام عرض راه به‌طور هم‌زمان پخش و کوبیده شود.

برای مرمت ترک بین دوخط باید این ترک‌ها با استفاده از قیر یا قیر حاوی ماسه ریزدانه و گرد سنگ پر شود تا جلوی ورود آب به داخل ترک و درنتیجه به داخل روسازی گرفته شود.

ترک طولی در آسفالت

 

4- ترک عرضی (حرارتی):

این نوع از تر‌ک‌ها عمدتاً به دلیل تغییرات حرارتی روسازی رخ می‌دهند و بنابراین به آن‌ها تر‌ک‌های حرارتی نیز گفته می‌شود. این تر‌ک‌ها عمدتاً در عرض روسازی اتفاق می‌افتند و بر محور اصلی راه عمود هستند. یکی از مهم‌ترین خصوصیات این نوع از تر‌ک‌ها فواصل منظم رخداد آن است

دلایل به وجود آمدن تر‌ک‌های عرضی را می‌توان ناشی از کاهش شدید دمای روسازی، شکست روسازی و یا خستگی مصالح به دلیل وقوع سیکل‌های حرارتی و افزایش و کاهش‌های متناوب دما دانست.

باید توجه داشت درصورتی‌که ترک از میان محدوده‌ای که در آن تر‌ک‌خوردگی خستگی (پوست‌سوسماری) وجود دارد، عبور کرده باشد، آن طولی از ترک که در این محدوده قرار دارد به‌عنوان تر‌ک‌خوردگی عرضی محسوب نمی‌شود. همچنین تر‌ک‌های با طول کمتر از ۳۰ سانتیمتر در محاسبه طول ترک‌خوردگی عرضی به حساب نمی‌آیند.

ترک عرضی یا حرارتی

 

5- ترک‌خوردگی لبه:

این نوع از تر‌ک‌خوردگی تنها در روساز‌ی‌های با شانه­خاکی به چشم می‌خورد. این تر‌ک‌ها در کنار‌ه‌های روسازی به وجود می‌آیند و شکلی مشابه هلال ماه دارند. تر‌ک‌های لبه نسبتاً پیوسته بوده که به بیان FHWA غالباً همراه تر‌ک‌های طولی در خارج‌ازمسیر چر‌خ‌ها و در فاصله 0.6 متر از لبه روسازی نمایان شده و به لبه روسازی ختم می‌شوند.

ازنقطه‌نظر ASTM فاصله وقوع این تر‌ک‌ها در حدود 0.3 الی 0.5 متر از لبه روسازی است و همچنین بخش بین ترک و لبه خارجی روسازی عمدتاً شکسته شده فرض می‌شود. این عارضه که به دلیل ضعف اساس یا خاک بستر به وجود می‌آید، با بارگذاری ترافیکی شدت می‌گیرد و سیکل‌های ذوب و یخبندان که معمولاً در ضعیف نمودن اساس و خاک بستر نقش چشمگیری دارند، برشدت آن می‌افزایند.

به بیان FHWA درصورتی‌که ترک بدون شکستن لبه و یا جدا شدن مصالح رخ دهد، با شدت کم محسوب می‌شود. ترک‌خوردگی اگر به‌گونه‌ای باشد که ۱۰ درصد از طول منطقه ترک‌خورده را تحت تأثیر خود قرار دهد با شدت متوسط ارزیابی می‌شود و بیش از این مقدار، خرابی از نوع شدید محسوب می‌شود.

انداز‌ه‌گیری این نوع ترک‌خوردگی نیز بر اساس توصیه FHWA ‌با توجه به طولی از لبه روسازی که تحت تأثیر این نوع ترک‌خوردگی قرار دارد (برای هر شدتی طول مربوط به آن شدت از تر‌ک‌خوردگی) انجام می‌پذیرد.

ترک خوردگی لبه آسفالت

 

6- ترک انعکاسی:

یکی از مهم‌ترین رو‌ش‌های تعمیر و نگهداری را‌ه‌ها، اجرای روکش است. همچنین یکی از رو‌ش‌های تسطیح و افزایش اصطکاک روساز‌ی‌های بتنی نیز اجرای یک لایه روکش آسفالتی بر روی آن است. در این خصوص، پس‌ازآن که عملیات ساخت روکش به اتمام رسید، وقوع هرگونه جابجایی افقی یا عمودی روسازی زیرین در محل ترک که منشأ آن بارگذاری و یا تغییر درجه حرارت محیط باشد، به‌تدریج موجب گسترش تر‌ک‌ها از روسازی زیرین به روسازی جدید فوقانی شده و خرابی آن را نیز در پی خواهد داشت. الگوی این تر‌ک‌ها مشابه تر‌ک‌های پیشین بوده و اصطلاحاً تر‌ک‌های انعکاسی
نامیده می‌شوند.

به‌بیان‌دیگر، در سطح آسفالت غالباً ترک‌هایی ملاحظه می‌شوند که درواقع انعکاس ترک قشرهای زیرین راه می‌باشد. همان‌طور که بیان شد، این ترک‌ها به صورت‌های مختلف مانند طولی، عرضی، بلوکی و غیره ملاحظه می‌شوند و بیشتر در سطح آسفالت‌هایی که روی بستر بتنی و یا خاکی که با سیمان و یا آهک تقویت‌شده است ملاحظه می‌شود و یا در روکش‌های آسفالتی که بستر قدیم به‌خوبی مرمت نشده است نیز دیده می‌شود. این‌گونه ترک‌ها را انعکاسی می‌نامند.

علل پیدایش این نوع ترک‌ها را می‌توان به حرکت عمودی و افقی قشر زیرین آسفالت نسبت داد و تأثیر تغییر درجه حرارت در فصول مختلف نیز ترک‌های زیرین را وسیع‌تر کرده و سبب می‌شود که این ترک‌ها به سطح آسفالت نیز منعکس شوند.

ترک انعکاسی

 

7- ترک لغزشی (هلالی):

ترک‌های هلالی معمولاً در مسیر حرکت چرخ­های وسایل نقلیه به علت وارد شدن نیروهای شدید افقی (ترمز کردن) در سطح رویه آسفالتی به وجود می‌آید. علت تشکیل شدن این ترک‌ها فقدان چسبندگی کافی بین لایه رویه آسفالتی و لایه زیر آن است. وجود موادی از قبیل گردوخاک، روغن نای نفتی یا آب که ممکن است به علت عدم دقت درروی سطح راه قبل از اجرای رویه آسفالتی وجود داشته باشد، می‌تواند منجر به وجود آمدن این ترک‌ها شود. عدم بکار بردن اندود سطحی بین لایه آستر و لایه رویه آسفالتی نیز می‌تواند سبب به وجود آمدن ترک‌های هلالی شکل شود.

مناسب‌ترین نحوه مرمت این نوع خرابی، کندن قسمت خراب‌شده و استفاده از بتن آسفالتی گرم برای انجام وصله سطحی است.

ترک لغزشی یا هلالی

 

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هفده − 5 =

توسط
تومان