ابداع روشی دقیق برای سنجش مقاومت روکش آسفالت در دانشگاه امیرکبیر

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر؛ دکتر علیرضا نوری مجری طرح «ارزیابی عملکرد برشی بین لایه‌ای روسازی آسفالتی مسلح شده با ژئوکامپوزیت»، مقاومت برشی بین لایه‌های روکش و روسازی قدیمی را مؤثرترین خصوصیت روکش برای جلوگیری از جمع شدگی عنوان کرد و گفت: در بسیاری از روسازی‌های دارای روکش به خصوص روسازی‌هایی که در آن‌ها از ژئوسنتتیک‌ها برای تقویت روکش در برابر ترک خوردگی استفاده شده است کم بودن مقاومت برشی بین لایه روکش و روسازی قدیمی موجب می‌شود که مقاومت روسازی در برابر برخی خرابی‌ها از جمله جمع شدگی روکش که به صورت خرابی هلالی شکل بروز می‌کند بسیار کاهش یابد.

نوری در پاسخ به این سؤال که خرابی جمع شدگی روکش به طور معمول در چه محل‌هایی رخ می‌دهد، افزود: اغلب این خرابی در محل‌هایی که روسازی در معرض بارگذاری سطحی و به موازات سطح روسازی قرار می‌گیرد مشاهده می‌شود؛ این محل‌ها می‌توانند محل شتاب گیری خودروها، شیب‌های مسیر راه، محل ترمز گیری خودرو‌ها و همچنین محل دور زدن خودرو‌ها باشند، البته پیش نیاز دیگر بروز این نوع خرابی ضعف در اتصال روکش آسفالتی به لایه روسازی قدیمی است.

وی ادامه داد: به منظور پیشگیری از بروز برخی خرابی‌ها در روکش آسفالتی از مصالحی به نام ژئوسنتتیک استفاده می‌شود که پارچه‌هایی با مقاومت و مشخصات معینی هستند و در بین لایه روکش و لایه روسازی قدیمی به کار می‌روند، این مصالح به رغم این که موجب کاهش برخی ترک خوردگی‌ها در روکش می‌شوند، می‌توانند خود عامل کاهش مقاومت برشی بین لایه روکش و لایه زیرین شده و خرابی‌هایی را به روسازی تحمیل کنند، در این پژوهش راهکار‌هایی در خصوص ایجاد تغییر در ژئوسنتتیک‌ها به گونه‌ای که ضمن حفظ مقاومت در برابر ترک خوردگی، روکش را در برابر جمع شدن محافظت کند نیز ارائه شد.

این محقق استفاده از دستگاه اندازه گیری مقاومت بیرون کشش (Pull-out) ژئوسنتتیک از محیط آسفالتی که در این پژوهش طراحی و ساخته شد را یکی از راهکار‌های ارزیابی عملکرد ژئوسنتتیک در محیط آسفالتی و در پی آن بهبود عملکرد این مصالح دانست.

مجری طرح با بیان اینکه ارزیابی مقاومت برشی بین لایه‌ها طی سال‌های اخیر در کشور‌های پیشرفته نیز بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است گفت: در سال‌های اخیر برخی دستگاه‌های جدید به منظور ارزیابی مقاومت برشی بین لایه روکش و روسازی زیرین ارائه شده اند که به طور عمده تنها اثر بار ناشی از شتاب گیری، ترمز گیری و ... را در قالب بار برشی در نظر می‌گیرند و امکان شبیه سازی مناسب اثر قائم ناشی از وزن خودرو‌ها و سختی روسازی را ندارند.

نوری ادامه داد: همچنین تقارن نداشتن نمونه منجر به بروز برخی لنگر‌های ناخواسته در آزمایش می‌شود که نتایج آزمایش را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. برای رفع مشکلات دستگاه‌های پیشین و به منظور ارائه دستگاهی آزمایشگاهی که امکان ارائه نتایج دقیق‌تر را داشته باشد دستگاهی با نام (AUT-SLT) در دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی و ساخته شد.

وی افزود: این دستگاه که توانایی بارگذاری برشی سیکلی را نیز دارد، با نام تیم تحقیقاتی و دانشگاه صنعتی امیرکبیر به ثبت رسیده است و طی آزمایش‌های متعدد صحت پاسخ‌ها و تکرار پذیری آن‌ها کنترل شد.

نوری در پاسخ به این سؤال که آیا این دستگاه امکان آزمایش در محل طرح را دارد یا خیر، گفت: دستگاه SLT که در خصوص آن توضیح داده شد به خودی خود امکان آزمایش در محل طرح را ندارد و نیازمند اخذ نمونه از محل طرح و انتقال به آزمایشگاه است، همچنین در صورتی که تحقیقی در محیط آزمایشگاه در حوزه فناوری‌های نوین پیش از اجرا توسط شهرداری‌ها و وزارت راه و شهرسازی مد نظر باشد، در محدوده توان پاسخگویی این دستگاه است. بعلاوه می‌توان مقدار اندود را نیز با استفاده از نتایج این دستگاه بهینه کرد.

وی افزود: به منظور پاسخ به نیاز مهندسین در خصوص اندازه گیری مقاومت برشی در محل طرح به نحوی سریع و با کمترین میزان خرابی، دستگاه دیگری با نام (AUT-SFT) طراحی و ساخته شد که تنها با ایجاد یک برش مربع شکل روی روسازی در محل طرح و قرار دادن فک دستگاه درون برش امکان آغاز آزمایش وجود دارد، دستگاه با اتصال به برق فندکی خودروی حامل می‌تواند آغاز به کار کرده و با اعمال بار قائم یا بدون آن مقدار مقاومت برشی بین لایه‌ها را اندازه گیری کند، این دستگاه علاوه بر امکان اندازه گیری مقاومت برشی در محل طرح می‌تواند با ایجاد تغییرات کوچکی مقاومت کششی بین لایه‌ها را نیز ارزیابی کند.

نوری با یادآوری این نکته که کار با نمونه‌های تقویت شده با ژئوسنتتیک نیازمند توجه به ملزومات مربوط به این نمونه‌ها و پیشگیری از دست خورده شدن آن‌ها است، گفت: یکی از مهمترین مزایای پژوهش حاضر آن است که ملزومات این مصالح مهم و مؤثر را نیز در نظر گرفته است و هم روش ساخت نمونه، هم دستگاه‌های ارائه شده و هم روش آزمایش امکان به کارگیری نمونه‌های تقویت شده باژئوسنتتیک را دارند.

وی توسعه مدلی میان مقاومت برشی بین لایه‌های روسازی و رشد ترک انعکاسی را از دیگر مزایای این پژوهش دانست که بر اساس آن می‌توان با بهبود مقاومت برشی بین روکش و لایه روسازی زیرین عملکرد روسازی در برابر ترک خوردگی انعکاسی را نیز بهبود بخشید و از این راه صرفه جویی قابل توجهی را در تعمیرات آینده راه شاهد بود.

نوری ضمن اشاره به کاربرد‌های مهندسی پژوهش انجام گرفته به استقبال جامعه علمی بین المللی از دست آورد‌های پژوهش که در قالب چندین مقاله در مجلات معتبر به چاپ رسیده است اشاره و اظهار امیدواری کرد این کار فقط در حوزه پژوهش باقی نماند و توسعه این پژوهش و به کارگیری جدی آن در شهرداری‌ها و وزارت راه و شهرسازی بتواند موجب افزایش دوام روکش راه در اقصی نقاط کشور شود.

این طرح توسط دکتر علیرضا نوری و به راهنمایی دکتر فریدون مقدس نژاد و دکتر علی خدایی از اعضاء هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام پذیرفته است.