تم انجاز رسالة الماجستير للطالب علي حسين علوان في قسم الهندسة المدنية عن بحثه الموسوم ” ديمومة الخلطة فائقة الاداء الاسفلتية ” وبأشراف أ. سعد عيسى سرسم وتألفت لجنة المناقشة برئاسة أ.د.ندى مهدي فوزي وعضوية كل من أ.م.د.امجد حمد البياتي , أ.م.د.زينب احمد القيسي وتلخص بحثة بما يلي :
إن التصـلب بالتقادم الزمني والضــرر الرطوبــي هما العـاملان الرئيسيان اللذان يؤثران على ديمومـــة مواد التبليط الاسفلتي. حيث خصائص المواد تتغير مع الزمن بحيث يصبح الاسفلت والخليط اكثر صلابة. وهنـاك نوعين من التقادم الزمني: النوع الاول التقادم القصير الامد والذي يحدث عند مرحلة المزج والفرش والنوع الثاني من التقادم الطويل الامد ويحدث خلال العمر الخدمي للتبليط الاسفلتي. اما الضـرر الرطوبــي يمكن ان يعرف بانه فقدان القوه للخلطة الاسفلتية نتيجة تاثير المـاء او البخار الرطـب. ان الضـــرر الرطوبــــي يحدث بسبب ضعف الاواصـر بين الاسفلت او المادة الرابطة والحصى الناعم والخشن.
الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تقييم متانة الخرسانة الاسفلتية فائقة الاداء من خلال مقاومة الشيخوخــة، مقاومة الضرر الرطوبي،مقاومة التشوة الدائم، ومقاومة التبليط لعمر الكلل. ولتحقيق الهدف من هذا البحـث، تم استخدام المواد المحلية المتاحة بما في ذالك الاسفلت الرابط نوع (40-50)، مع الحد الاقصى لحجم الركام الاسمي هو 12.5 ملم. وحشو معدني.
كما اعتمدت طريقة التبليط عالي الاداء في تصميم وحساب الحجوم للمواد عن طريق جهاز الرص التراكمي المسـتخدم في رص العينات.حيث اسـتخـدم هذا الجــهاز لتحضـير 8 عينات اسطوانيــة بابـعاد (150 مـلم قطر*115 ملم ارتفاع) لايجاد النسبة المثلى لاسفلت الخلطة، و 108 عينة اسطوانية من (101.6 ملم قطر *63.5 ملم ارتفاع) لتقييم التقادم لفحووصات (مقاومة الشد الغير المباشر،و فحص الثقب المزدوج ،و فحص التشوه الدائم تحت الحمل المتكرر)، و 12 عينـة اسطوانية بابعاد (150 مـلم قطر* 95 مــلم ارتفاع ) لتقييم اضـرار الـرطوبة لفحص مقاومة الشــد الـغير المباشر، و 24 عينة اسطوانية بابعاد (101.6 مــلم قطر * 101.6 ملم ارتفاع ) لتقييم فحصي الثقب المزدوج ومقاومة الضغط للضــرر الــرطوبي ، و كذالك 24 عينة اسطوانية بابعاد ( 101.6 ملم قطر * 203 ملم ارتفاع ) لتقييم الضرر الرطوبي لفحص التشوه الدائم ، وقد استخدم جهاز الحدل ذو العجلة الدائرية في تحضير 27 عتبة بابعاد (50 ملم عرض * 63 ملم ارتفاع * 400 ملم طول ) لتقييم التقادم والضرر الرطوبي لفحص مقاومة التبليط لعمر الكلل.
تم تقييم تأثير زمن التقادم على الفحوصات التاليه (مقاومة الشد غير المباشر، الثقب المزدوج، التشوه الدائم، وعمر التبليط) حيث عرضـت هذه الخلطات الى التقادم القصــير الامد و التقادم الطويـل الامــد . اما نمـاذج الضـرر الـرطوبي حيت تم تقييمها للفحوصات التالية (مقاومة شـد الغـير المباشر، الثقب المزدوج، مقاومة الضغط، التشوه الدائم، وعـمر التبليط) . كذالك استخدمت ثلاث نسب اسفلتية للخلطة حيث النسبة المثلى واقل منها ب 0.5 % واكثر منها ب 0.5 %.
وقد استنتج أن التقادم اظهرمقاومة جيدة لقوة الشد غير المباشر عند ثلاث درجات حرارة (25 و40 و 60 درجة سيليزية) وفحص الثقب المزدوج بمقدار (4% و 22% و 22% و 87% على التوالــــي ) وهـــذا للخلطات التقادم القصيرة الامد، وكذلك للخلطات طويلة الامد بنسب (16% و63% و170% و173% على التوالي) مقارنة مع الخلطات التقليدية. ولكن الضرر الرطوبي يعطي مقاومة منخفضة لقوة الشد الغير المباشر ومقاومة الثقب المزدوج ومقاومـة الشد بنسب ( 19% و 33% و 6% على التوالـــي) مقارنة مــع الخلطات غير معرضة للرطوبة.
ولوحظ بأن مقدار التشوه الدائم يقل بمقدار 12% و 63 % في التقادم قصير وطويل الامد على التوالي، بينما يقل التشوه الدائم بمقدار 93% في الضرر الرطوبي. وان زيادة نسبـة الاسفلت بمقدار 0.5 % (اي من 4.8- 5.3 %) يؤدي الى زيـادة فـي التشوه الدائم بمقدار 43%، وكـذلك عند تغير درجة الحرارة مــن 25 – 40 درجة سيليزية يؤدي الى زياده بنسبة 113 % للتشوه الدائم.
كما لوحظ بأن مقدار عمر التبليط يقل بنسبة 73% عند التقادم طويل الامد مقارنه مع التقادم قصير الامد ، و يقل ايضآ بمقدار 70% في الضـرر المائي. وان زيادة نسبه الاسفلت بمقدار 0.5 % يؤدي الى زيادة في عمر التبليط بمقدار 43 % ، وكذلك عند تغير الانفعال عند الفحص من 250 – 400 مايكرو يؤدي الى نقصـان بنسبة 87 % لعمر التبليط
إن التصـلب بالتقادم الزمني والضــرر الرطوبــي هما العـاملان الرئيسيان اللذان يؤثران على ديمومـــة مواد التبليط الاسفلتي. حيث خصائص المواد تتغير مع الزمن بحيث يصبح الاسفلت والخليط اكثر صلابة. وهنـاك نوعين من التقادم الزمني: النوع الاول التقادم القصير الامد والذي يحدث عند مرحلة المزج والفرش والنوع الثاني من التقادم الطويل الامد ويحدث خلال العمر الخدمي للتبليط الاسفلتي. اما الضـرر الرطوبــي يمكن ان يعرف بانه فقدان القوه للخلطة الاسفلتية نتيجة تاثير المـاء او البخار الرطـب. ان الضـــرر الرطوبــــي يحدث بسبب ضعف الاواصـر بين الاسفلت او المادة الرابطة والحصى الناعم والخشن.
الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تقييم متانة الخرسانة الاسفلتية فائقة الاداء من خلال مقاومة الشيخوخــة، مقاومة الضرر الرطوبي،مقاومة التشوة الدائم، ومقاومة التبليط لعمر الكلل. ولتحقيق الهدف من هذا البحـث، تم استخدام المواد المحلية المتاحة بما في ذالك الاسفلت الرابط نوع (40-50)، مع الحد الاقصى لحجم الركام الاسمي هو 12.5 ملم. وحشو معدني.
كما اعتمدت طريقة التبليط عالي الاداء في تصميم وحساب الحجوم للمواد عن طريق جهاز الرص التراكمي المسـتخدم في رص العينات.حيث اسـتخـدم هذا الجــهاز لتحضـير 8 عينات اسطوانيــة بابـعاد (150 مـلم قطر*115 ملم ارتفاع) لايجاد النسبة المثلى لاسفلت الخلطة، و 108 عينة اسطوانية من (101.6 ملم قطر *63.5 ملم ارتفاع) لتقييم التقادم لفحووصات (مقاومة الشد الغير المباشر،و فحص الثقب المزدوج ،و فحص التشوه الدائم تحت الحمل المتكرر)، و 12 عينـة اسطوانية بابعاد (150 مـلم قطر* 95 مــلم ارتفاع ) لتقييم اضـرار الـرطوبة لفحص مقاومة الشــد الـغير المباشر، و 24 عينة اسطوانية بابعاد (101.6 مــلم قطر * 101.6 ملم ارتفاع ) لتقييم فحصي الثقب المزدوج ومقاومة الضغط للضــرر الــرطوبي ، و كذالك 24 عينة اسطوانية بابعاد ( 101.6 ملم قطر * 203 ملم ارتفاع ) لتقييم الضرر الرطوبي لفحص التشوه الدائم ، وقد استخدم جهاز الحدل ذو العجلة الدائرية في تحضير 27 عتبة بابعاد (50 ملم عرض * 63 ملم ارتفاع * 400 ملم طول ) لتقييم التقادم والضرر الرطوبي لفحص مقاومة التبليط لعمر الكلل.
تم تقييم تأثير زمن التقادم على الفحوصات التاليه (مقاومة الشد غير المباشر، الثقب المزدوج، التشوه الدائم، وعمر التبليط) حيث عرضـت هذه الخلطات الى التقادم القصــير الامد و التقادم الطويـل الامــد . اما نمـاذج الضـرر الـرطوبي حيت تم تقييمها للفحوصات التالية (مقاومة شـد الغـير المباشر، الثقب المزدوج، مقاومة الضغط، التشوه الدائم، وعـمر التبليط) . كذالك استخدمت ثلاث نسب اسفلتية للخلطة حيث النسبة المثلى واقل منها ب 0.5 % واكثر منها ب 0.5 %.
وقد استنتج أن التقادم اظهرمقاومة جيدة لقوة الشد غير المباشر عند ثلاث درجات حرارة (25 و40 و 60 درجة سيليزية) وفحص الثقب المزدوج بمقدار (4% و 22% و 22% و 87% على التوالــــي ) وهـــذا للخلطات التقادم القصيرة الامد، وكذلك للخلطات طويلة الامد بنسب (16% و63% و170% و173% على التوالي) مقارنة مع الخلطات التقليدية. ولكن الضرر الرطوبي يعطي مقاومة منخفضة لقوة الشد الغير المباشر ومقاومة الثقب المزدوج ومقاومـة الشد بنسب ( 19% و 33% و 6% على التوالـــي) مقارنة مــع الخلطات غير معرضة للرطوبة.
ولوحظ بأن مقدار التشوه الدائم يقل بمقدار 12% و 63 % في التقادم قصير وطويل الامد على التوالي، بينما يقل التشوه الدائم بمقدار 93% في الضرر الرطوبي. وان زيادة نسبـة الاسفلت بمقدار 0.5 % (اي من 4.8- 5.3 %) يؤدي الى زيـادة فـي التشوه الدائم بمقدار 43%، وكـذلك عند تغير درجة الحرارة مــن 25 – 40 درجة سيليزية يؤدي الى زياده بنسبة 113 % للتشوه الدائم.
كما لوحظ بأن مقدار عمر التبليط يقل بنسبة 73% عند التقادم طويل الامد مقارنه مع التقادم قصير الامد ، و يقل ايضآ بمقدار 70% في الضـرر المائي. وان زيادة نسبه الاسفلت بمقدار 0.5 % يؤدي الى زيادة في عمر التبليط بمقدار 43 % ، وكذلك عند تغير الانفعال عند الفحص من 250 – 400 مايكرو يؤدي الى نقصـان بنسبة 87 % لعمر التبليط
