هر آنچه از اندود سطحی و نفوذی در روسازی راه باید بدانید

در این نوشتار به بررسی اندود سطحی و نفوذی ، انتخاب قیر مناسب، کنترل دمای پخش، میزان پخش قیر، وسایل و تجهیزات اجرای اندودها می پردازیم. با ما همراه باشید.

پخش یک لایه قیر با کندروانی کم و یا متوسط روی سطح شنی راه، اندود نفوذی و روی سطح آسفالتی یا بتنی راه، اندود سطحی نامیده می شود.

عملکرد اندودها

عملکرد اندود سطحی و نفوذی به شرح زیر است:

اندود نفوذی

اندود نفوذی به منظور آماده کردن سطح شنی راه جهت پخش لایه آسفالتی اعم از آسفالت سطحی، آسفالت سرد یا آسفالت گرم انجام می شود. این اندود علاوه بر کمک به آب بندی کردن جسم راه و چسباندن سنگدانه ها به یکدیگر و نفوذ در خلل و فرج سطح قیرپاشی شده، موجب چسبندگی قشر آسفالت به سطح راه می شود.

اندود سطحی

اندود سطحی جهت آغشته کردن سطح آسفالتی یا بتنی موجود و ایجاد چسبندگی با لایه آسفالتی که روی آن پخش می گردد، اجرا می شود.

مواد قیری

برای اندودهای سطحی و نفوذی می توان از قیرهای محلول و قیرآبه ها که نوع و محدوده درجه حرارت پخش آن ها در جدول 1 داده شده، استفاده کرد. مشخصات قیرهای محلول و قیرآبه ها باید با جدول های مربوط در فصل پنجم نشریه ۲۳۴ مطابقت داشته باشد.

جدول 1 – قیرهای مصرفی در اندود سطحی و نفوذی

انتخاب قیر مناسب

برای انتخاب نوع و درجه قیر مناسب برای اندود سطحی و نفوذی ، علاوه بر استفاده از جدول 1 و موارد مذکور در بندهای 6-4-1 و 6-4-2 (نشریه ۲۳۴) متغیرهای زیر نیز در نظر گرفته می شوند:

• دمای محیط
• رطوبت نسبی و باد
• درجه حرارت سطحی که قیرپاشی می شود
• بافت سطحی بستری که قیرپاشی می شود
• طول زمان عمل آمدن قیر

اندود نفوذی

برای انتخاب قیرهای مصرفی در اندود نفوذی شرایط زیر باید رعایت شود:

الف – در شرایط هوای سرد، قیرهای با کندروانی کم مانند MC-70 ،MC-30 و یا RC-70 مناسب است.

ب – در شرایط هوای معتدل و گرم هر یک از قیرهای گروه MC-70 ،MC-30 و MC-250 مناسب است.

پ – در صورتی که بافت سطح شنی راه، متراکم، پیوسته و ریزدانه باشد، از قیرهای با کند روانی کم مانند MC-70 ،MC-30 و یا RC-70 و در صورتی که بافت سطح شنی راه، درشت دانه و باز باشد، علاوه بر قیرهای فوق می توان از قیرهای با کند روانی بیشتر مانند MC-250 استفاده کرد.

ت – چنانچه به هر دلیل اندود نفوذی بعد از 48 ساعت جذب سطح راه نشود، تا موقعی که قیر در بافت سطحی راه نفوذ کند، فرصت داده می شود. در صورت لزوم می توان با پخش ماسه تمیز روی اندود نفوذی، قیر اضافی را جذب کرد. ماسه مصرفی باید ریزتر از 5 میلی متر بوده و درصد عبور کرده از الک 200 آن از 5 درصد تجاوز نکند.

ث – استفاده از قیرآبه ها محدود به اساس ماکادامی و اساس شنی و کوهی شکسته با سطوح قابل نفوذ و تخلخل زیاد است.

اندود سطحی

هر یک از قیرهای جدول 1 را که برای اندود سطحی تعیین شده است، می توان بدون توجه به شرایط جوی متفاوت برای موردهای زیر مصرف کرد:

الف- در شرایطی که انواع قیرآبه های جدول 1 برای اندود سطحی موجود باشد، اولویت مصرف به ترتیب با قیرهای دیرشکن، کندشکن و زودشکن می باشد. استفاده از این قیرها در مناطق شهری برای حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی هوا مناسب است.

ب- اندود سطحی برای تأمین چسبندگی بین دو لایه آسفالتی امری ضروری است.

پ- قیرآبه های دیرشکن را باید قبل از مصرف با آب رقیق نمود. عمل رقیق کردن برای قیرآبه های کندشکن MS-1 و HFMS-1 باید توسط کارخانه سازنده انجام گیرد. برای رقیق کردن قیرآبه، آب به تدریج و ضمن بهم زدن به آن اضافه می گردد تا کاملاً مخلوط شود.

کنترل دمای پخش

مناسب ترین درجه حرارت پخش قیرهای محلول، علاوه بر رعایت دمای مندرج در جدول 1، درجه حرارتی است که در آن کندروانی قیر به شرح شکل 1 بین 120-20 سانتی استوکس باشد. برای قیرهای محلول متفاوت، این درجه حرارت از نمودار تغییر کندروانی قیر برحسب درجه حرارت های مختلف تعیین می شود. به عنوان نمونه شکل 2 نمودار مورد نظر را که برای یک نوع قیر RC-250 از قیر پایه مشخص و معینی ساخته شده است، نشان می دهد. بدیهی است که قیرهای محلول بر حسب این که از چه نوع قیر خالصی تهیه شده باشند، دارای نمودارهای متفاوت و در نتیجه درجه حرارت پخش متفاوتی خواهند بود. از نظر ایمنی درجه اشتعال قیرهای محلول زودگیر، حداقل 27 درجه و قیرهای کندگیر MC-30 و MC-70 حداقل 38 و قیر MC-250 حداقل 66 درجه سانتیگراد است. نظر به این که حداقل درجه های حرارت پخش به شرح جدول 1 برای این قیرها اغلب بالاتر از حداقل درجه اشتعال آن ها است، لذا هنگام کار با این قیرها، کنترل دمای پخش از اهمیت ویژه ای برخوردار است که رعایت موردهای احتیاطی زیر ضروری می باشد:

الف – شعله و آتش نباید به هیچ وجه به این قیرها نزدیک شود، ضمن آنکه برای گرم کردن قیر باید از وسایل قابل کنترل و مطمئن استفاده کرد.

ب – برای کنترل و بازرسی مخازن قیرهای محلول نباید از آتش مشتعل یا چراغ های شعله ای و یا کبریت استفاده کرد.

پ – ماشین قیرپاشی برای پخش این قیرها باید بدون استثناء به کپسول های آتش نشانی و وسایل ضد حریق مجهز باشد.

شکل 1 – کندروانی و درجه حرارات پخش قیرهای محلول

شکل 2 – رابطه تغییر کندروانی قیر RC-250 با درجه حرارت

میزان پخش قیر

مناسب ترین میزان پخش قیر برای اندود سطحی و نفوذی ، مقدار قیری است که پس از انقضای مدت زمان لازم برای هر یک از اندودها، مواد فرار آن تصعید و کاملا جذب سطح راه شده باشد که این مدت برای اندود نفوذی، حداقل 24 ساعت خواهد بود. به طور کلی مقادیر زیر را به عنوان راهنما بر حسب این که نوع اندود، نفوذی یا سطحی باشد، می توان به کار برد. بدیهی است مقادیر دقیق قیر، از طریق آزمایش کارگاهی توسط دستگاه نظارت تعیین می شود.

اندود نفوذی

برای سطوح آماده شده راه بر حسب آنکه بافت ریزدانه و متراکم و یا بافت درشت دانه و باز داشته باشد، مقدار قیر محلول به ترتیب می تواند از 1 تا 2 کیلوگرم بر متر مربع تغییر کند. در صورتی که از قیرآبه برای سطوح آماده شده راه با دانه بندی باز و تخلخل زیاد استفاده شود، میزان مصرف آن بر حسب مورد، بین 1.5 تا 2.5 لیتر بر متر مربع خواهد بود.

اندود سطحی

برای اندودهای سطحی، مقدار قیر محلول حدود 200-400 گرم در متر مربع و برای قیرابه 250-500 گرم در مترمربع می باشد. میزان اندود سطحی که باید روی سطوح آسفالتی قدیمی، هوازده و آسیب دیده پخش شود، بر حسب مورد و با توجه به شدت میزان فرسودگی رویه موجود توسط دستگاه نظارت تعیین می شود.

وسایل و تجهیزات اجرای اندودها

برای اجرای اندود سطحی و نفوذی ، ماشین آلات زیر مورد نیاز است:

• جاروی مکانیکی
• سیستم هوای فشرده یا کمپرسور
• قیرپاش

جاروی مکانیکی و کمپرسور از تجهیزات لازم برای اجرای اندود سطحی و نفوذی

جاروی مکانیکی و کمپرسور برای پاک کردن و آماده کردن سطح آماده شده راه و یا رویه های آسفالتی موجود قبل از قیر پاشی بکار گرفته می شود.

قیر پاش از تجهیزات لازم برای اجرای اندود سطحی و نفوذی

قیرهای محلول و یا قیرابه ها باید با قیر پاش فشاری پخش شوند. این قیر پاش باید دارای مشخصات زیر باشند:

الف – دستگاه قیر پاش باید روی چرخ های لاستیکی به عرض و وزن خاصی نصب شود، به گونه ای که فشار وارده از چرخ ها به سطح راه از 6 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تجاوز نکند. این امر می تواند با اندازه گیری در محل کنترل شود و در صورت لزوم با تقلیل یا افزایش فشار باد چرخ ها، فشار وارده تنظیم گردد.

ب – مخزن قیرپاش باید به یک دستگاه گرم کننده مجهز باشد و بتواند محموله قیر را تا درجه حرارت لازم برای پخش گرم کند. قیر هنگام گرم کردن باید در گردش باشد و یا به کمک وسایل مخصوص به هم زده شود. برای قیر پاش هایی که قیرآبه ها را پخش می کنند، سیستم گردش قیر در مخزن باید لوله پخش قیر و شیرهای مربوط به آن را نیز شامل شود، در غیر این صورت احتمال شکستن قیرآبه و انسداد لوله ها وجود دارد.

پ – به منظور کنترل دائم درجه حرارت قیر، باید دماسنجی روی مخزن نصب شود. دماسنج باید به نحوی قرار گیرد که حداکثر درجه حرارت قیر را نشان دهد.

ت – مخزن قیر باید از طریق لوله مخصوصی که در آن تعبیه می شود، بارگیری گردد و این لوله به یک صافی مجهز باشد. نصب صافی باید به نحوی باشد که تغییر و تعویض آن به سهولت انجام گیرد.

ث – دستگاه قیر پاش باید برای پخش قیر به یک پمپ مجهز باشد. مقدار قیری که پخش می شود، بر حسب لیتر در دقیقه، با سرعت قیر پاش هماهنگ و کنترل می گردد.

ج – ماشین قیر پاش باید به یک سرعت سنج برای سنجش و تعیین سرعت حرکت به متر در دقیقه مجهز باشد. سرعت سنج در محلی نصب می شود که همواره در معرض دید راننده باشد.

چ – طول لوله قیر پاش به طور عادی 4 متر می باشد، ولی باید برای عرض های کمتر یا بیشتر قابل تنظیم باشد.

ح – ارتفاع لوله پخش قیر از زمین و نیز زاویه چشمه های تخلیه قیر نسبت به محور لوله قیر پاش باید به گونه ای تنظیم گردد که پخش یکنواخت قیر در سطح راه تأمین شود. بهترین شرایط برای زاویه شیرهای تخلیه قیر، زاویه بین 15 تا 30 درجه و مناسب ترین فاصله بین شیرهای نصب شده روی لوله پخش، 10 سانتی متر می باشد.

خ – قیر پاش باید دارای لوله پخش کننده دستی نیز باشد، تا بتوان سطوح محدود و یا قسمت هایی را که پخش قیر با قیر پاش میسر نباشد، قیر پاشی کرد.

د – قیر پاشی که قیرآبه را پخش می کند، نیاز به مراقبت، دقت و نگهداری و توجه به موردهایی همچون گرم کردن قیر، کارایی پمپ ها، چگونگی تخلیه و پرکردن مخزن، تمیز کردن و شناسایی انواع قیری که ممکن است مورد مصرف قرار گیرد، دارد.

ذ – قیر پاشی که برای پخش قیرآبه به کار می رود هر روز پس از خاتمه کار باید با نفت سفید یا مواد مشابه کاملا شستشو گردد. مخزن قیر پاش در شرایطی که حاوی قیرآبه باشد باید در مقابل سرما محافظت شود تا قیرآبه یخ نزده و نشکند.

ر – پخش قیر توسط قیر پاش باید به اندازه ای دقیق باشد که انحراف آن از مقدار قیری که باید در هر مترمربع از سطح راه پخش شود، از 10 درصد تجاوز نکند. برای تأمین این نظر باید سرعت دستگاه و مقدار قیری که از لوله ها تخلیه می شود، یکنواخت و همگن باشد. سرعت قیر پاش که همواره قبل از قیر پاشی محاسبه می شود، از رابطه 1 تعیین می گردد:

رابطه 1

که در آن :

V = سرعت در موقع پخش بر حسب متر در دقیقه

Q = مقدار قیر قابل تخلیه از لوله قیر پاش بر حسب لیتر در دقیقه

M = ضریب اصلاح حجم قیر نسبت به درجه حرارت پخش نمودار شکل 3

W = عرض لوله قیر پاش – متر

A = مقدار قیر، بر حسب لیتر در متر مربع

شکل 3 – تعیین ضریب اصلاح حجم قیر

محدودیت های فصلی

اندود سطحی و نفوذی باید هنگامی اجرا شود که هوا بارانی و یا مه آلوده نبوده و سطح راه در صورت مصرف قیرهای محلول کاملا خشک باشد. چنانچه قیرآبه مصرف می شود، سطح راه می تواند رطوبت سطحی و جزئی داشته باشد. برای اندود سطحی و نفوذی ، درجه حرارت هوا در سایه، وقتی که هوا رو به گرمی می رود، بهتر است بیشتر از 10 درجه و زمانی که هوا رو به سردی می رود، بیش از 15 درجه سانتی گراد باشد.

در صورتی که اجرای کار در مواقعی صورت گیرد که دمای محیط با شرایط فوق تطبیق نکند و اجرای کار الزامی باشد، پخش قیر باید با موافقت دستگاه نظارت و پیش بینی های لازم صورت گیرد.

آماده کردن سطح راه

قبل از پخش قیر، سطح آماده شده راه اعم از سطح شنی یا رویه آسفالتی را باید از مواد زائد و گرد و غبار با جاروی مکانیکی و هوای فشرده تمیز کرد. تمیز کردن سطح راه باید به گونه ای انجام شود تا بافت سطحی مصالح کاملاً مشخص شده و کلیه مواد ریزدانه ای که روی این بافت را پوشانده است با جاروی سیمی – مکانیکی و هوای فشرده پاک شود. در صورت لزوم رویه های آسفالتی موجود را قبل از قیر پاشی باید با شستشو تمیز کرد.

در صورت استفاده از قیرآبه ها، هنگامی که دمای محیط در حال افزایش است می توان سطح راه را قبل از اندود نفوذی با آب مرطوب کرد تا قبل از شکستن قیرآبه، فرصتی برای نفوذ آن در خلل و فرج سطح راه فراهم شود.

پخش قیر

پخش قیر باید به وسیله ماشین قیر پاش انجام گیرد. قیر باید به طور یکنواخت پخش شود تا سطوح کم قیر و پر قیر در سطح راه به وجود نیاید. برای تعیین مقدار قیر پخش شده در سطح راه از آزمایش سینی استفاده می شود. قیر پاشی در سطوح محدود و قسمت هایی که پخش با قیر پاش امکان پذیر نیست با قیر پاش دستی انجام می گیرد. در صورتی که پخش قیر در دو خط عبور یا بیشتر انجام می شود باید لبه طولی خطوط در تمام طول یکدیگر را بپوشانند و در نقاط شروع و پایان قیر پاشی، بهتر است سطح راه در عرض کافی با صفحات کاغذی و یا فلزی پوشیده شده و بلافاصله پس از اجرای اندودها برداشته شوند.

کنترل وسایل نقلیه

برای کنترل عبور و مرور وسایل نقلیه پس از پخش اندود سطحی و نفوذی ، موارد زیر باید رعایت شود:

• اندودهای نفوذی

هرگاه عبور وسایل نقلیه از روی قیر پخش شده اضطراری باشد، قیر باید قبلا خشک شده و کاملا در سطح راه نفوذ کرده باشد، در غیر اینصورت باید نخست روی قیر ماسه پخش شود و سپس اجازه عبور و مرور از راه داده شود.

• اندودهای سطحی

عبور و مرور وسایل نقلیه از روی سطوح قیر پاشی شده مجاز نمی باشد. هرگاه لازم باشد که قیر پاشی ضمن عبور و مرور وسایل نقلیه صورت گیرد، باید همیشه نصف عرض راه باز باشد تا وسایل نقلیه از روی سطح قیر پاشی شده عبور نکنند. لازم است هنگام اجرای عملیات قیر پاشی با نصب علائم کافی و گماردن مأموران راهنما و چراغ های هشدار دهنده، ایمنی عبور مرور تأمین شود.

منبع: نشریه ۲۳۴ – روسازی آسفالتی راه های ایران