مهندسی عمران_سیدمحمدمهدی هاشمی

چگالی بهترین معیار سنجش کیفیت یک سطح راه تمام شده است که به متخصصان اطمینان میدهد که راه احداث شده حداقل تا عمر طرح و یا بیشتر از آن دوام می آورد. اندازه گیری چگالی مخلوط آسفالتی در حین عملیات تراکم، از این نظر که حاوی دو نکته مهم است، در نتیجه کار مؤثر است. اول اینکه این مطلب را مشخص می کند که درچه مرحله ای از عملیات تا رسیدن به چگالی تعیین شده، قرار داریم و از این نظر می تواند بعنوان نشانگری برای پیمانکار باشد که آیا نیاز به اقدامات تعدیلی برای رسیدن به چگالی نهایی می باشد یا نه و دوم اینکه به پیمانکار اطلاع می دهد که چه زمانی عملیات تراکم متوقف شود و ادامه عملیات در مراحل دیگر دنبال شود.

در حال حاضر متداول ترین و البته دقیق ترین روش‌ برای تعیین دانسیته در محل مخلوط آسفالتی در سطح کشور، روش مغزه گیری می باشد. روش معمول برای انجام این کار استفاده از مغزه گیر و آزمایش بر روی مغزه های بدست آمده است.

اما این روش که بصورت سنتی سالیان متمادی است که در کشور اجرا می‌شود دارای معایب عمده ای است که چند مورد آن شامل:

  •  ایجاد خرابی در سطح روسازی
  •  هزینه نسبتا بالا
  •  عدم تکرار پذیری برای یک نقطه خاص
  •  عدم توانایی ثبت تغییرات متغیرهایی نظیر وزن مخصوص واقعی برای یک نقطه خاص
  •  و صرف وقت زیاد است.

  بنابر دلایل ذکر شده، انجام آزمایش به روش مغزه گیری با روش‌های دیگر جایگزین می‌شود. از جمله زمانبر بودن منجر به این مساله می‌شود که نقاط ضعف لایه اجرا شده به سرعت مشخص نشود و لذا اقدامات اصلاحی مربوط به رویه در زمان مناسب صورت نمی‌گیرد.

  در راستای بهینه نمودن روند انجام آزمایش های بالا میتوان از آزمایش های غیرمخرب استفاده کرد. این نوع آزمایش ها در سطح روسازی ایجاد خرابی نمی کنند، هزینه انجام آنها کمتر می باشد، تکرار پذیرند و بعلت عدم ایجاد خرابی بوسیله آنها به‌ راحتی میتوان تغییرات متغیرهای دلخواه نقطه مورد نظر را نیز ثبت کرد، که در حال حاضر شامل دو روش هسته ای و غیرهسته ای می باشند.

 تعیین چگالی مخلوط آسفالتی به روش هسته ای

اندازه گیر هسته‌ای ارزان تر و سریع تر از روش مغزه گیری است، اما با این حال معایب زیادی نیز دارد. اولین و بارزترین ضرر آن استفاده از یک منبع رادیو اکتیو است که مسلماً نیاز به تنظیمات زیاد و تعلیم تخصصی نیروی کار آزموده دارد. عیب دیگر آن شامل کسب مجوز و نوسازی تجهیزات، آموزش تکنسین‌ها و کارکردن نه چندان ساده و جاسازی تجهیزات آن می‌باشد.

نقاط قوت دستگاه چگالی سنج هسته ای
1- بر اساس مقایسه های صورت گرفته توسط مراکز و موسسات، دقت دستگاه هسته ای از دستگاه های غیرهسته ای بیشتر است.
2- رایط تغیرات دما و تغییرات رطوبت بر روی عملکرد دستگاه تأثیری نمیگذارد.

 نقاط ضعف دستگاه چگالی سنج هسته ای
  •کار با این دستگاه ها نیاز به آموزش ویژه کاربران دارد.

تعیین دانسیته مخلوط آسفالتی به وسیله روش غیرهسته ای( دستگاه PQI )

  این وسیله به دفعات زیاد در آمریکا مورد استفاده قرار گرفته است و منابع زیادی تصدیق کرده اند که این دستگاه، در کنترل کیفیت مخلوط های آسفالتی بسیار موثر بوده است. بر اساس اطلاعات موجود، این سیستم در 12 کشور و 145 ایالت به فروش رسیده است.

تجربیات حاصله راجع به این سیستم حاکی مطالب زیر است:
  - کار کردن و استفاده از دستگاه ساده است.
  - محدودیت حمل و نقل برای دستگاه وجود ندارد.
  - کار با دستگاه نیاز به آموزش محدود و ساده ای دارد.
  - سبک است.
  - در مدت زمان کوتاهی چندین اندازه گیری صورت می گیرد.
  - به سرعت به اطلاعات حاوی میزان و کیفیت تراکم دستیابی حاصل می شود.

تکنولوژی اندازه گیری

هندسه دستگاه ( PQI )

   جمع بندی کلی از دیدگاه کاربران دستگاه های غیرمخرب غیرهسته ای تعیین دانسیته روسازی 

  •  در مورد دستگاه های الکترومغناطیسی استفاده از سیگنالهای الکترومغناطیسی این مزیت را نسبت به دستگاه های هسته ‌ ای دارد که نیاز به آموزش های ویژه کاربر، مدرک یا مجوز کار با دستگاه و خطر تشعشعات رادیواکتیو را منتفی می سازد. اما با این حال قبل از پذیرفتن هر تکنولوژی جدیدی برای تعیین چگالی مخلوط آسفالتی، نیاز مبرم به ارزیابی آن در دو وضعیت آزمایشگاهی و میدانی تحت شرایط کنترل شده وجود دارد.

  •  گرچه هر دو دستگاه PQI و پیو­تراکر دقت دستگاه چگالی­سنج هسته­ای مورد استفاده را نداشتند اما از طرف دیگر مزایای مرتبط نبودن با قواعد مربوط به منابع رادیواکتیو دستگاه هسته­ای و نیز توانایی برداشت چند­تایی در مدت زمان کوتاهی، آنها را برای کنترل کیفیت چگالی روسازی در طول دوره ساخت مورد توجه بیشتر قرار می­دهد.

  •  کالیبراسیون این دستگاهها برای مصالح شرایط محلی در رسیدن به نتایج صحیح بسیار مهم می­باشد. در هر جای ممکن، کالیبراسیون با استفاده از یک مقطع آزمایش باید صورت گیرد. اما فرضیات موجود براساس اطلاعات و تجربیات در دسترس در مورد مصالح محلی و مصرفی می­تواند به میزان قابل توجهی در افزایش دقت و صحت نتایج تاثیر­گذار باشد.

  •  هر دو دستگاه PQI و پیوتراکر، تجهیزات مناسبی برای کنترل چگالی مخلوط آسفالتی [3] در طول دوره اجرا می­باشند. هر دو دستگاه قابلیت برداشت نتایج سریع به منظور تعیین نقاط با چگالی کم و داده های پرت و همچنین انجام اقدامات اصلاحی را دارند.

  •  تغییرات در میزان رطوبت، دانه­بندی، منبع تأمین مصالح و اختلاف دمای بین مصالح مرجع و روسازی که مدنظر اندازه گیری است، بر روی درستی قرائت‌ها تاثیر می گذارند.

  •  سازندگان دستگاه PQI توصیه کرده­اند در صورت بالا بودن درصد آب موجود در مخلوط، برداشت و قرائت صورت نگیرد. این در حالی است که عدد خاصی را برای میزان H2o بالا توصیه نکرده­اند ولی بنابر نتایج و مشاهدات آزمایشگاهی این عدد بالاتر از 5 درصد بنظر 
میرسد.

  •  عدد H2o نشان داده شده در نمایشگر دستگاه شاخص خوبی برای تعیین حد رطوبت بنظر می­رسد.

  •  در بیشتر موارد کاهش دما باعث افزایش در مقدار چگالی محاسبه شده توسط دستگاه PQI می­شود و (دال­های سرد چگالی بالاتری داشتند).

  •  ضروری است که دستگاه با یک مقطع روسازی (­­یا دال­) که چگالی آن مشخص است و از همان مصالحی که برای روسازی هدف، مدنظر ساخته شده، کالیبره شود. براساس نتایج مطالعات میدانی 2001، نتیجه گرفته شد که به منظور استفاده از دستگاههای اندازه­گیری 

بازخورد فوری بدست آمده توسط هر دو این تجهیزات، کمک به تشخیص مکانهای با چگالی پایین در روسازی می باشد و سپس عملیات اصلاح به منظور روسازی یکنواخت انجام شود.

  و در پایان،

  فراموش نکنیم که تنها روش کاملاً صحیح و مطمئن برای تعیین چگالی قطعی روسازی، مغز­گیری و تعیین چگالی مغزه ­ها در آزمایشگاه میباشد.