أعمال تنفيذ طبقة الأساس المثبت بالأسفلت

أعمال تنفيذ طبقة الأساس المثبت بالأسفلت (Stabilized Base Course)

  (Surface or wearing Course) والطبقة السطحية (Binder Course) والطبقة الرابطة

 

1- المواد : تتكون الخلطة من الرآام الخشن والرآام الناعم والمواد المالئة بالإضافة إلى المادة الرابطة وهيالأسفلت. حيث يجب أن يكون الرآام ذو نوعية جيدة وديمومة عالية وخاٍلٍ من الأطيان (Clay) والجبس   (Gypsum) والمواد العضوية (Organic Matter).

أ) الرآام الخشن (Coarse Aggregate): يعتبر الرآام خشنا في حالة بقائه على المنخل رقم 4() قياس

(4.75 ملم ) فأآبر. ويجب أن تكون حبيبات الرآام الخشن مكسرة (Crushed) ومكونة إما من الحجرالمكسر (Crushed Stone) أو الحصى المكسر (Crushed Gravel) هذا بالنسبة للطبقتين السطحيةوالرابطة. أما بالنسبة للرآام الخشن لطبقة الأساس فقد يكون إما مكسرا أو غير مكسر أو خليط منهما. إن نسبة الرآام المكسر يجب أن لا يقل عن 90% وزنا من الرآام المتبقي على المنخل رقم 4() (4.75ملم ) ويجب أن تكون حبيبة الرآام لها على الأقل وجه تعرض للكسر بواسطة الكسارة ويجب أن لا تزيد نسبةحبيبات الرآام المسطحة أو التي تكون فيها نسبة الطول إلى العرض آنسبة 1( : 5) عن 10%.

وآذلك يجب أن لا تزيد نسبة النقصان في وزن الرآام الخشن عن 12% عند غمره خمس مرات في مادة(Sodium Sulfate) أو عن 18% عند غمره في مادة (Magnesium sulfate).

  • الرآام الناعم (Fine Aggregate): وهو الرآام العابر من المنخل رقم 4() (4.75ملم ) والذي يجبأن يتكون من حبيبات نظيفة وخالية من المواد الغريبة بالإضافة إلى وجوب آونها حبيبات حادة الحافاتوصلبة وذات ديمومة عالية.
  • المواد المالئة (Mineral Filler): المواد المالئة قد تكون إما غبار الحجر أو مادة السمنت البورتلاندي أو النورة المهدرجة. ويجب أن تكون المواد المالئة جافة وخالية من المواد الغريبة. أما تدرج هذه الموادفموضحة أدناه:
Sieve Size (mm) % Passing by weight
0.600 (No. 30) 100
0.300 (No. 50) 95-100
0.075 (No. 200) 70-100
  • مادة الأسفلت : يجب أن يكون الأسفلت متجانس وخاٍلٍ من الرطوبة ولا يحدث فيه رغوة عند تسخينه إلىدرجة حرارة 180 درجة مئوية. ويجب أن يحقق الأسفلت المتطلبات أدناه:

 

Requirements for Viscosity-Graded Asphalt Cement (Grading Base on Original Asphalt)

Property Viscosity Grade
AC-40 AC-30 AC-20
Viscosity, 60C, poises 4000±800 3000±600 2000±400
Viscosity, 135oC, Cs-minimum 400 350 300
Penetration, 25oC, 5sec., 0.1mm minimum 40 50 60
Flash point, oC minimum 232 232 232
Solubility in trichloroethylene, percent-minimum 99 99 99
Tests on residue from thin-film oven test:  
Viscosity, 60 oC, poises-maximum 20000 15000 10000
Ductility, 25 oC 5cm per minute cm-minimum 25 40 50

 

 

 

Requirements for Penetration-Graded Asphalt Cement

Property Penetration Grade of Asphalt
40/50 50/60 60/70
1- Penetration at 25oC, 100gm, 5sec., (1/10mm) 40-50 50-60 60-70
2- Ductility at 25oC, 5cm/min., (cm) >100 >100 >100
3- Flash Point, oC >232 >232 >232
4- Solubility in trichloroethylene, (%) >99 >99 >99
5- Residue from thin-film oven test:  
– Retained Penetration, % of Original >55 >53 >52
– Ductility at 25oC, 5cm/min. (cm) >25 >40 >50

 

هـ) خصائص المزيج : يتكون المزيج الخاص بالخرسانة الأسفلتية من الرآام الخشن، الرآام الناعم، الموادالمالئة، والمادة الرابطة والتي هي الأسفلت. متطلبات نسبة المزج بالنسبة للمواد المذآورة آنفا موضحةأدناه:

Asphalt Mixture Grading

Sieve Size (inch) Sieve Size (mm) Type I Type II Type IIIA Type IIIB
Base Course Binder or

Leveling

Course

Surface or Wearing Course
% Passing by Weight of Total Aggregate + Filler
37.5 100      
1 25.0 90-100 100    
¾ 19.0 76-90 90-100 100  
½ 12.5 56-80 70-90 90-100 100
9.5 48-74 56-80 76-90 90-100
No. 4 4.75 29-59 35-65 44-74 55-85
No. 8 2.36 19-45 23-49 28-58 32-67
No. 50 300μm 5-17 5-19 5-21 7-23
No. 200 75μm 2-8 3-9 4-10 4-10
Asphalt Cement (% by Weight of Total mix) 3-5.5 4-6 4-6 4-6

 

أما بالنسبة لنسب الاختلاف المسموح بها في مكونات الخلطة المصممة من قبل المهندس المختص فموضحة فيأدناه:

Job Mix Formula Tolerances

  Tolerance
Aggregate Passing Sieve 4.75mm (No.4) or larger ±6.0%
Aggregate Passing Sieve 2.36mm (No.8) to 0.3mm (No.50) ±4.0%
Filler Passing Sieve 0.075mm (No.200) ±2.0%
Asphalt Cement ±0.3%
Mix Temperature ±15oC

وآذلك يجب أن تمتلك الخلطة الأسفلتية الخصائص الآتية عند رصها بمطرقة مارشال بـ 75 ضربة لكل وجه:

 

 

Properties of Asphalt Concrete Mixtures

Property Base Course Binder Course Surface Course
Resistance to Plastic Flow (ASTM D1559),

75Blows/End

–  Marshal Stability (KN), Minimum

–  Marshal Flow (mm)

5

2-4

7

2-4

8

2-4

Voids in Marshal Specimen (%) 3-6 3-5 3-5
Voids in Mineral Aggregate (%), Minimum 12 13 14
Immersion-Compression (ASTM D1075) Index of Retained Strength (%), Minimum 70 70 70

 

  • المرحلة التي تسبق فرش الخلطة الأسفلتية:

قبل عملية فرش الخلطة الأسفلتية لطبقة معينة يجب التأآد من نظافة الطبقة التحتية وفي حالة وجودأتربة فيتم تنظيف السطح بضواغط الهواء وفي حالة وجود منطقة غير متماسكة فيتم معالجتها قبل المباشرةبفرش الطبقة اللاحقة. وآذلك يجب التأآد من استوائية الطبقة السابقة قبل فرش الطبقة اللاحقة بواسطة فحصاستوائيتها بمسطرة ألومنيوم بطول 4 متر ولا يسمح اختلاف أآثر من 10ملم بين أسفل المسطرة وسطح الطبقة في حالة آون هذه الطبقة هي الطبقة الرابطة.

  • عملية فرش الخلطة الأسفلتية: يتم فرش الخلطة الأسفلتية باستعمال الفارشات (Spreaders or Pavers) والموضحة صورتها في أدناه. ومن المهم الأخذ بنظر الاعتبار بعض الملاحظات حول عملية فرش الخلطةالأسفلتية وهي:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • يفضل أن توضع الخلطة الأسفلتية في الفارشة مباشرة عند وصولها للموقع بواسطة مرآبات الحمل

(اللوريات) (Loaders).

  • يجب أن تكون درجة حرارة الخلطة الأسفلتية عند وضعها في الفارشة لا تقل عن 120 درجة مئوية بالنسبةللطبقتين الأساس الرابطة ولا تقل عن 130 درجة مئوية بالنسبة لخلطة الطبقة السطحية مع فارق يسمح بهبعد أخذ موافقة المهندس المشرف وهو ±10 درجة مئوية. وفيما عدا ذلك فيتم رفض هذه الخلطة.
  • يتم تقسيم عرض الطريق إلى أجزاء حسب عرض الفارشة المتوفرة.
  • يفضل أن يتم الفرش اليومي بكامل عرض الطريق حيث أنه لو تم ترك جزء إلى اليوم التالي فلا بد من قطعالحافة الطولية بحيث يكون عموديا على سطح الطبقة ويتم رش هذا الجزء بالمادة اللاصقة (Tack Coat).
  • يتم تجنب الرفع والخفض السريع للفارشة لتعديل المناسيب وأن يتم ذلك تدريجيا وببطء لتجنب حدوث عدماستوائية في السطح.
  • يمكن استعمال فارشتين في وقت واحد عند فرش الطبقة.
  • يراعى أن تكون سرعة الفارشة بين 6-3 متر /دقيقة مع تجنب الوقوف المفاجئ للفارشة للمحافظة على استواءالسطح.
  • أقصى سمك لفرش هذه الطبقات هو 10سم وفي حالة زيادة السمك عن ذلك فيتم تقسيمه إلى طبقات.
  • لا يتم وضع الطبقة الأخرى إلا بعد تمام إنهاء حدل الطبقة السفلى وبرودتها إلى درجة حرارة الجو ورشهابالطبقة اللاصقة.
  • يتم تدقيق منسوب الفرش قبل الحدل بزيادة سمك الطبقة عند فرشها لأخذ نسبة الانضغاط في السمك بعد الحدلبنظر الاعتبار وتعتبر نسبة 20% زيادة مناسبة وإذا آان لا بد من التأآد من ذلك فيتم أخذ المناسيب قبل وبعدالحدل.
  • يفضل الاستعانة بالمسطرة الألومنيوم أثناء الفرش وقبل الحدل لمعالجة أي عدم استواء في السطح ولا بد مناستخدامها عند الفرش في الأماآن الضيقة.
  • التأآد من عدم وجود رطوبة على الطبقة اللاصقة قبل السماح بالفرش لأن فرش الخلطة الساخنة مع وجودالرطوبة يؤدي إلى ضعف الترابط بين الطبقات.
  • لا يسمح بالمرور على الطبقة أو فرش طبقة أخرى قبل وصول درجة حرارة الطبقة السفلى إلى درجة حرارةالجو أو مرور 12 ساعة على إنهاء حدل الطبقة السفلى أيهما أبعد.
  • يسمح باستعمال الفرش اليدوي في الحالات الآتية:
    • لأجل الفرش المنتظم في المساحات التي يكون فيها سمك الفرش غير منتظم.
    • في الأماآن الضيقة الصغيرة التي لا تستطيع فيها الفارشة التحرك بحرية.
    • في المماشي.
    • في المساحات المحصورة بين المقتربات ومفاصل التمدد في الجسور.
  • في بعض الحالات تنتج فجوات على السطح إما لعيوب في الفارشة أو لوجود خشونة في الخلطة الأسفلتية لذا يجب معالجة هذه الفجوات.
  • زيادة نسبة المواد الخشنة في الخلطة ( الحصى) يمكن معرفتها من الصعوبة في التنفيذ (قلة قابلية التشغيلLow Workability) ومظهرها الخشن على الطريق. وأيضا عند زيادة نسبة المواد الناعمة تبدو الخلطةبلون بني ولذا في آلتا الحالتين يجب الإسراع بأخذ عينات من الخلطة الأسفلتية للتأآد من التدرج حتى يمكنعمل التعديل اللازم في محطة الخلط.
  • تراعى العناية التامة عند فرش الخلطة الأسفلتية حول فتحات المجاري الموجودة في الطريق للمحافظة علىتطابق منسوب الطبقة السطحية مع منسوب أغطية هذه الفتحات.
  • يراعى ملئ أماآن العينات المأخوذة من الطبقة السابقة قبل فرش الطبقة اللاحقة ويفضل أن تكون من نفسنوع الخليط ويمكن أيضا استعمال الخليط الخاص بالطبقة اللاحقة وحدله جيدا ويمكن أيضا ملئ هذه الأماآنبالخرسانة السمنتية.

 

  • ملاحظات حول عملية حدل الطبقات:
    • يمك ن تق سيم عملي ة الح دل إل ى ث لاث مراح ل : وه ي الح دل الأول ي أو الابت دائي ال ذي تق وم ب ه الفارش ة

(Paver) والح ادلات ذات الإس طوانات الحديدي ة المل ساء زن ة 2-12 ط ن (إس طوانة أمامي ة وأخ رىخلفي ة)، والح دل الرئي سي  ال ذي تق وم ب ه الح ادلات ذات الإط ارات المطاطي ة زن ة 10-20 ط ن (ع دد العجلات الأمامية من 5-2 عجلة وعدد العجلات الخلفية من 7-3 عجلة ) والتي يمكن تحميلها بحمولةإضافية تصل إلى 6 طن ويتطلب أن تكون سرعة هذه الحادلات بين3-5 آم/ساعة ويجب أن لا تكوندرجة حرارة المزيج أقل من 100 درجة مئوية عند الحدل بهذه الحادلات بحيث يمكن تحقيق ذلك بأنتك ون الحادل ة عل ى م سافة 50-100مت ر خل ف الفارش ة، والح دل النه ائي ال ذي تق وم ب ه الح ادلات ذات الإس طوانات الحديدي ة المل ساء زن ة 3-16 ط ن (إس طوانة أمامي ة وإس طوانتين خلفي ة) ويمك ن تحميله ابحمولة إضافية تصل إلى 2.5 طن حيث تمتاز هذه الحادلة بقدرتها على ختم أو حدل المفاصل المتكونةنتيج ة تق سيم ع رض الطري ق إل ى أج زاء بالإض افة إل ى ق درتها ال تخلص م ن العلام ات الت ي تح دثهاالمرحلتين الأولى والثانية من الحدل وذلك لإعطاء سطح مستٍوٍ للطبقات الأسفلتية النهائية ويتطلب أنتكون سرعة هذه الحادلة بين 6-10آم /ساعة وعلى مسافة 80-120 متر خلف الفارشة، ومن الجديربالذآر بأن عدد الاجتيازات للحدل النهائي ينتهي لحين اختفاء جميع التشوهات أو العلامات ويجب بعدهاأن تتوقف عملية الحدل إذا أمكن وضع اليد على التبليط لمدة أطول من 6 ثواني.

  • يفضل أن تبدأ عملية الحدل من الجانب المنخفض للطريق باتجاه الجانب المرتفع.
  • لا يسمح للحادلة بالتوقف على الطبقة غير المحدولة حدًلاً نهائياً ودرجة حرارتها ما تزال أعلى من 70 درجة مئوية.
  • يجب إتخاذ إجراءات معينة تمنع من تعرض سطح التبليط إلى النفط (Oil) أو الشحوم (Grease) أو أٍيٍ من المشتقات النفطية من قبل الحادلة أو من غيرها.
  • ف ي الأم اآن ال ضيقة الت ي لا ت صل إليه ا الح ادلات ي تم الح دل باس تخدام ح ادلات ميكانيكي ة يدوي ة

(Hand Tamper) صغيرة لإعطاء حدٍلٍ آاٍفٍ. هذه الحادلات الصغيرة يجب أن لا يقل وزنها عن

15آغم ويمكنها الرص بمساحة رص لا تزيد عن 30سم2.

  • عند حدل المنحنيات (الأقواس الأفقية )، يجب أن يبدأ الحدل عند الممر الداخلي ويجب إجراء الإجتيازاتبأقل تصحيح للتوجيه، حيث أنه عند حدل الخرسانة الأسفلتية على الجانب الداخلي للإستدارة فإنها تعملآجدار ساند يمنع ما تبقى من المزيج من النفاذ إلى الداخل. إن هذه الطريقة من الحدل ضرورية عندالمنحنيات المجاورة للتلال أو المرتفعات الجبلية.
  • في المشاريع الكبيرة مثل الطرق الرئيسية أو المطارات يصار إلى استخدام فارشتين لتسريع التنفيذ حيثيقسم عرض الطريق مثلا إلى جزأين ومن ثم، بعد الفرش، تبدأ عملية الحدل بحادلتين والصحيح أن يبدأالحدل من جانبي الطريق ويترك مفصل المرآز بعرض 15-20 سم ليحدل بمرآز إسطوانة الحادلة ذاتالإسطوانات الحديدية الملساء آي لا تظهر أي آثار للمفصل بين الفارشتين مستقبلا.
  • يتم قطع نموذجين (Core) على الأقل لكل يوم عمل ويتم قياس نسبة الحدل لهذين النموذجين.
  • نسبة ح دل آ ل طبقة (أي طبق ة الأس اس والطبقة الرابطة والطبقة ال سطحية) يجب أن لا يق ل ع ن ع ن

97% من آثافة مارشال المختبرية عند رص نموذج من الخلطة بمطرقة مارشال بـ 75 ضربة لكل وجهمن وجهي النموذج.

  • يجب عدم إيقاف الحادلة على منحدر قوي بعد إنهاء عملية الحدل آي لا يسبب ذلك وقوع حوادث.

 

  • محددات الطقس:
    • يجب منع فرش طبقات الخرسانة الأسفلتية في الجو الممطر.
    • عدم فرش الخرسانة الأسفلتية على سطح متجمد أو مغطى بالجليد.
    • لا يسمح بفرش الطبقات الأسفلتية عندما تقل درجة حرارة الجو عن 5 درجة مئوية أو حسب توجيهاتالمهندس المشرف على التنفيذ.

 

  • التدقيق على درجة نعومة سطح الطبقة، السمك، الإنهاء، وعدم الإنتظام في السطح:
  • نعومة سطح التبليط: بعد إنهاء عملية حدل آل طبقة يتم تدقيق نعومة سطحها واحتمال عدم الإنتظام فيه حيث يتم التأآد من ذلك باستعمال مياه ترش على السطح وأي تجمع للمياه في مكان معين يدل على وجود عدم انتظام فيه حيث يجب تصحيح عدم الانتظام بدون إضافة أي مبلغ للمقاول.
  • التدقيق على سمك الطبقة: في حالة حصول نقصان في سمك الطبقة لا يزيد عن 3ملم فيتم قبول الطبقة، أما إذا آان النقص في السمك أآثر من 3ملم إلى حد 10ملم فيتم قبول الطبقة بعد تقليل المبلغ المدفوع للمقاول الخاص بهذه الفقرة، أما إذا زاد النقصان عن 10ملم فعندذاك يتم رفض الطبقة وقلعها وإبدالها بطبقة أخرى بدون إضافة آلفة.
  • حالة سطح الطبقة: يجب أن يكون السطح ذو ملمس خشن منتظم غير نفاذ للماء، ويجب آذلك أن يكون السطح خاليًاً من الأخاديد والنزف والتشققات والتفتتات.
  • التدقيق على مناسيب الطبقة: لا يسمح باختلاف في المناسيب عما مدون في أدناه:
Course Tolerance
Surface Course ±4.0mm
Binder Course ±6.0mm
Base Course +8mm to –20mm
Sub-base Course +10mm to –20mm

هـ) التدقيق على استواء السطح: عند اختبار الاستواء في سطح الطبقة باستعمال مسطرة ألومنيوم بطول 4متر في اتجاه محور الطريق أو عمودية عليه، يجب أن لا تزيد المسافة بين أسفل المسطرة وسطح التبليط عن 3ملم.

و) الاختلاف في الميول العرضية يجب أن لا يزيد عن 0.3% عما هو مطلوب في التصاميم.

 

7- بعض الملاحظات التي تؤدي إلى رفض الخلطة موقعيا:

  • عدم تجانس لون الخلطة الأسفلتية مما يدل على عدم تمام الخلط أو سببه نقص في نسبة الأسفلت المضافة للخلطة.
  • في حالة ظهور الخلطات بسطٍحٍ مستٍوٍ على القلاب وليس بشكل هرمي فإن ذلك يدل على زيادة نسبة الأسفلت في الخلطة بالإضافة إلى وجود تجمعات ضمنها.
  • تصاعد دخان أزرق من الخلطة يدل على احتراقها ويتوجب في هذه الحالة الدقة في قياس درجة حرارتها ففي حالة زيادتها عن درجة حرارة الوميض (Flash Point) يجب رفض الخلطة.
  • إختفاء لمعان حبيبات الرآام وميل لون الخلطة إلى البني يدل أيضا على نقص نسبة الأسفلت في الخلطة.

Post Your Comment Here

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *