روش‌های اندازه‌گیری و بررسی چسبندگی قیر/سنگ‌دانه در آسفالت

با توجه به پتانسیل شکست‌های زودرس مربوط به مشکلات چسبندگی نیاز به آزمون‌های آزمایشگاهی برای پیش‌بینی بدیهی است. تعدادی از انواع مختلف آزمون برای مقایسه ترکیب سنگ‌دانه، قیر و آب توسعه داده‌شده است. به‌هرحال مشکل بسیاری از این روش‌ها فقدان ارتباط اطلاعات پیش‌بینی‌های آزمایشگاهی با کارایی در عمل است.

معمولاً سنگ‌دانه با قیر پوشش داده می‌شود، تحت شرایط کنترل‌شده در آب غوطه‌ور شده و تأثیر جدا شدن (stripping) بعد از یک دوره زمانی تشخیص داده می‌شود. روش‌های مختلف در نوع نمونه استفاده‌شده، شرایطی که نمونه در آب قرار می‌گیرد و روش استفاده‌شده برای بررسی درجه جدا شدن متفاوت هستند.

به‌طورکلی در این آزمون‌ها سنگ‌دانه پوشش داده‌شده در آب غوطه‌ور می‌شود. به‌هرحال، محلول‌های بر پایه نمک یا ضد یخ و آن‌هایی که شامل روغن‌های سوخت هستند ممکن است استفاده شود. انواع مشخصی از آزمون ممکن است تمایل به پوشش یک سنگ‌دانه در حضور آب داشته باشد. در این موارد، درجه پوشش به‌دست‌آمده به‌عنوان یک شاخص از چسبندگی استفاده می‌شود.

آزمون‌های چسبندگی به چند دسته تقسیم می‌شوند. در هر دسته ممکن است چندین آزمون وجود داشته باشد، در بیشتر موارد، آزمون‌های منفرد از یک نوع در جزئیات باهم تفاوت دارند. دسته‌بندی‌ها به شرح زیر است:

• آزمون‌های غوطه‌وری استاتیک

• آزمون‌های غوطه‌وری دینامیک

• آزمون‌های غوطه‌وری شیمیایی

• آزمون‌های غوطه‌وری مکانیکی

• آزمون‌های غوطه‌وری ترافیکی

• آزمون‌های پوشش دهی

• آزمون‌های جذب

• آزمون‌های ضربه

• آزمون‌های کشش

اکنون درباره جزئیات هرکدام از روش‌ها صحبت می‌کنیم.

آزمون‌های غوطه‌وری استاتیک

این ساده‌ترین نوع آزمون است که سنگ‌دانه با قیر پوشش داده‌شده و سپس در آب غوطه‌ور می‌شود. درجه جدا شدن قیر از سنگ‌دانه به‌وسیله بازرسی چشمی بعد از یک دوره زمانی تخمین زده می‌شود. برای مثال، به‌طورکلی در آزمون غوطه‌وری آب، ۱۴ میلی‌متر از چیپینگ­های تک سایز با مقدار معلومی قیر پوشش داده می‌شود، سپس سنگ‌دانه پوشش داده‌شده در آب ۲۵ درجه سانتی‌گراد به مدت ۴۸ ساعت غوطه‌ور می‌شود. درصد قیر جداشده از سنگ‌دانه به شکل چشمی بررسی می‌شود.

مشکل اساسی این روش ماهیت درونی آن است که باعث تجدید پذیری (reproducibility) ضعیف می‌شود. به‌هرحال اپراتورهای باتجربه ممکن است قادر به رتبه‌بندی سنگ‌دانه‌ها در ارتباط با کارایی آن‌ها در محل باشند. باید دانست که در برخی موارد سنگ‌دانه با کارایی خوب در آزمایشگاه ممکن است گهگاه در جاده ضعیف عمل کند و آن‌هایی که نتایج آزمون غوطه‌وری استاتیک ضعیف دارند ممکن است در عمل کارایی راضی‌کننده داشته باشند.

آزمون‌های غوطه‌وری دینامیک

این نوع آزمون خیلی شبیه آزمون غوطه‌وری استاتیک است اما نمونه به‌وسیله تکان دادن یا اختلاط به هم زده می‌شود. دوباره، درجه جدا شدن به شکل چشمی با قضاوت درباره مقدار چسبندگی باقی‌مانده مخلوط یا مقدار جدا شدن به ذرات منفرد از سنگ‌دانه تخمین زده می‌شود. تجدید پذیری این نوع از آزمون نیز خیلی ضعیف است.

آزمون‌های غوطه‌وری شیمیایی

در این نوع آزمون، سنگ‌دانه پوشش داده‌شده در قیر در محلول‌های حاوی غلظت‌های مختلف از سدیم کربنات جوشانده می‌شود. قدرت محلول سدیم کربنات که اولین جدا شدن در آن مشاهده می‌شود به‌عنوان اندازه چسبندگی استفاده می‌شود. به‌هرحال شرایط مصنوعی آزمون بعید است کارایی شبیه جاده را پیش‌بینی کند.