بر اساس ماده 23قانون حمایت حقوق مولفان ،کلیه اثار ارائه شده در سایت با مجوز از صاحب امتیاز اثر میباشد     ***     کليه محصولات فرهنگي در سايت فروشگاه با هلوگرام وزارت ارشاد و فرهنگ اسلامي به فروش مي رسد
 
روش طرح اختلاط مارشال

• روش طرح اختلاط مارشال


مفهوم روش طرح اختلاط مارشال، در ابتدا بوسیله بروس مارشال ، که مهندس اداره بزرگراه های ایالتی میسی سیپی، بود مطرح شد و بعدها بوسیله هیئت مهندسین ایالات متحده، بهبود یافت. به دلیل سهولت آن، روش مارشال، متداولترین و رایج ترین و روش طرح اختلاط به کار رفته در ایالات متحده، تا قبل از معرفی سیستم طرح سوپر پیو بود، و هنوز هم رایج ترین روش استفاده شده طرح اختلاط در سایر نقاط جهان می باشد.
روش طرح اختلاط مارشال، شامل مؤلفه های اصلی زیر می باشد:

2-1- انتخاب مصالح؛
دانه بندی مصالح مورد استفاده باید ضمن تأمین نیازهای دانه بندی، خصوصیات زیر را نیز در حد مورد نظر در برگیرد:
ممقاومت در مقابل ساییدگی ، مقاومت در مقابل سولفات ها، ارزش ماسه ای، درصد مواد زیان آور ، درصد ماسه طبیعی، درصد شکستگی، و درصد ذرات ورقه ای و سوزنی.

2-2- انتخاب قیر آسفالت؛
قیر نیز باید معیارها و مشخصاتی را که در AASHTO- M20 و یا AASHTO –M226 به آنها اشاره شده است را برآورده نماید.

2-3- آماده سازی نمونه های مخلوط آسفالت؛
نمونه های مخلوط آسفالت در 6 درصد قیر با اختلاف 5% درصد و سه نمونه به ازای هر درصد قیر آماده می شوند.

2-4- متراکم سازی مخلوط های آسفالت؛
مخلوط آسفالت در یک قالب استوانه ای با قطر mm 101.6 بوسیله چکش مارشال با 4.5 کیلوگرم وزن که از ارتفاع mm475 رها می شود، برای تعداد مشخصی از ضربه ها به هر سمت نمونه، متراکم می شود. تعداد ضربات به کار رفته برای هر سمت، 35، 50 و 75 به ازای ترافیک طراحی شده سبک، متوسط یا سنگین می باشد. ترافیک سبک، کمتر از 10e4 محور معادل منفرد تعریف می شود. ترافیک متوسط بین 10e4 تا 10e6 و ترافیک سنگین بیش از 10e6 محور معادل منفرد می باشد. متراکم سازی مخلوط در دمایی که ویسکوزیته کینماتیکی قیر 20 ± 280 سانتی استوک است، انجام می شود. نمونه متراکم شده mm 101.6قطر و تقریباً mm 63.5 ارتفاع دارد.

2-5- آزمایش نمونه های متراکم شده مارشال؛
آزمایش های انجام شده بر روی نموه های مارشال شامل موارد زیر می باشند:
الف- تعین وزن مخصوص ظاهری مطابق با :
[AASHTO , 2004 (a)] AASHTO T 166 یا ASTM D 2726 [ASTM , 2004] .
ب- آزمایش پایداری مارشال که مقاومت مارشال و روانی مارشال را مطابق ASTM D 1559 اندازه گیری می نماید.
استحکام مارشال در آزمایش پایداری مارشال، حداکثر باری است که نمونه می تواند تا قبل از گسیخته شدن تحمل نماید. آزمایش پایداری مارشال به جز در مورد محدود کردن نمونه مارشال شبیه به آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم است. بنابراین پایداری مارشال با مقاومت کششی مخلوط آسفالت رابطه دارد.
رروانی مارشال در آزمایش پایداری مارشال، تغییر شکل عمودی کل نموه هنگامی که تا حداکثر میزان ممکن بارگذاری شود می باشد. مخلوط هایی با میزان روانی کم، سفت بوده و به سختی متراکم می شوند. در عین حال این مخلوط ها در قیاس با مخلوط های با روانی زیاد مقاومت بیشتری در برابر شیار شدگی از خود نشان می دهند. مخلوط های با میزان روانی مارشال بیش تر از محدوده تعیین شده، مخلوط های حساس می باشند که مستعد و در معرض تغییر شکل دایمی هستند.

2-6- محاسبه خواص حجمی نمونه ها؛
با استفاده از وزن مخصوص حجمی ظاهری نمونه، وزن مخصوص بیشینه مخلوط و وزن مخصوص حجمی مصالح و درصد فضای خالی سنگدانه ها (VMA)، تعیین می شوند.

2-7- معیار طرح اختلاط مارشال؛
طبق توصیه مؤسسه آسفالت، روش طرح اختلاط مارشال پنج معیار را به شرح ذیل به منظور ارائه طرح اختلاط مدنظر قرار می دهد:
(1)پایداری ماکزیمم مارشال؛
(2) محدوده روانی قابل قبول مارشال؛
(3) محدوده قابل قبول برای فضای خالی،
(4) درصد فضای خالی پرشده با قیر (VFA)،
(5) یک مقدار حداقل درصد فضای خالی سنگدانه ها.
جدول 1 مشخصات مربوط به پایداری، روانی، فضای خالی و درصد فضای خالی پرشده با قیر و جدول 2 حداقل درصد فضای خالی لازم سنگدانه ها را نشان می دهد. طرح اختلاط مورد قبول باید تمام این 5 معیار را برآورده سازد.

جدول (1)- شرایط مقاومت، روانی، فضای خالی و درصد فضای خای پرشده با قیر برای طراحی مخلوط آسفالتی به روش مارشال.
روسازی

جدول (2) – محدودة درصد فضای خالی سنگدانه ها در طراحی به روش مارشال.
روسازی


8-2- تعیین میزان قیر بهینه ؛
برای تسهیل در تعیین میزان قیر بهینه شش گراف زیر تهیه می شوند:
الف- وزن واحد حجم متوسط به ازای درصد قیر.
ب- فضای خالی متوسط به ازای درصد قیر.
ج- مقاومت متوسط مارشال به ازای درصد قیر .
د- روانی متوسط مارشال به ازای درصد قیر.
ه- متوسط درصد فضای خالی سنگدانه ها به ازای درصد قیر.
و- متوسط درصد فضای خالی پرشده با قیر به ازای درصد قیر.
از گراف درصد فضای خالی در مقابل درصد قیر، میزان قیر به ازای 4 درصد فضای خالی، تعیین می شود. با استفاده از نمودارهای (ج) تا ( و) مقاومت مارشال، روانی مارشال، درصد فضای خالی سنگدانه ها و درصد فضای خالی پرشده با قیر در این میزان درصد قیر، تعیین می گردد و با معیار طرح اختلاط مارشال داده شده در جداول 1 و 2 ، مقایسه می گردد. میزان قیری که بتواند در این محدوده، تمام معیارهای اختلاط را برآورده سازد، انتخاب می گردد.
ااگر یک یا تعداد بیشتری از معیارها برآورده نشوند لازم است تغییراتی در نوع مصالح، دانه بندی یا نوع قیر انجام شود و طرح اختلاط نیاز به تجدید نظر خواهد داشت.

2-9- نکات ضعف و قوت روش طرح اختلاط مارشال؛
روش طرح اختلاط مارشال، ساده و به کارگیری آن ارزان می باشد. به دلیل استفاده گسترده آن در سرتاسر جهان، تجارب بسیاری در استفاده از این روش بدست آمده است. نتایج آزمایش پایداری مارشال، در ارتباط مستقیم با کارآیی آسفالت بوده و روانی زیاد نشانگر مقاومت کم مخلوط آسفالت در مقابل شیارشدگی می باشد.
چیدمان مصالح در نمونه های مارشال متراکم نمایانگر معادل آن در مخلوط های متراکم شده در کارگاه نمی باشد و این مورد اشکال روش طرح اختلاط مارشال است. زیرا نوع تراکم در روش مارشال به صورت ضربه ای است، اما در عمل هنگام متراکم نمودن آسفالت، به آن ضربه زده نمی شود. از طرفی مصالح در نمونه های متراکم مارشال، در سطوح تراکمی بالا خرد می شوند که این اتفاق نیز در تراکم میدانی به چشم نمی خورد.

روسازی


روسازی


روسازی