رسالة مقدمة الى قسم الهندسة المدنية /كلية الهندسة/جامعة بابل وهي جزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم هندسة المواصلات من قبل الطالب موسى كاظم عباس العيساوي باشراف أ.علي عبد الامير علوش التخدد في التبليط المرن هو احد انواع التشوهات الدائمة والتي ظهرت في أغلب طرق العراق لارتفاع درجات الحرارة والزيادة في الحمل المحوري المفرط للشاحنات الثقيلة هذه العوامل تسبب تاثيراً رئيسياً على اداء الطريق وتقليل العمر الخدمي للتبليط وزيادة في معدل الحوادث المرورية لذا بدأ التفكير باستخدام المشبكات لتسليح طبقات التبليط المرن واستخدام البوليمرات لتحسين خواص الاسفلت للحصول على خلطه عالية الاداء , هذ التحسينات هي لاعاقة حدوث التخسفات في طبقات التبليط المرن التي تحدث لاسباب مختلفة .
ان الهدف الرئيسي من هذه البحث يتركز على ايجاد المعالجات المناسبة لهذه المشكلة باستخدام شبكات التسليح المستعملة كطبقة بينيه داعمة وكذلك استخدام البوليمرات .
لانجاز هذا الهدف استعملت مواد متوفرة محلية في هذا العمل والتي تتضمن : استخدام نوع واحد من الاسفلت ذات درجة اختراق (40 - 50) من مصفى الدوره , نوع واحد من الركام بمقاسين مختلفيين (12.5 مليميتر و 19 مليميتر) من مقلع النباعي , ثلاث انواع من طبقات التسليح هي : ( Tensar SS2 Geogrid , Netlon CE121 Geogrid,Steel Grid) وستة أنواع من البوليمرات المتوفرة محلياً هي ( البولي ايثلين واطي الكثافة (LDPE) , البولي ايثلين عالي الكثافة (HDPE), مطاط الستايرين البيوتادين الصلب(S-SBR) ,الستايرين البيوتادين الستايرين (SBS) ,المطاط الناتج عن سحق الاطارات المستعملة (CR), الياف البولي بروبلين عالي الاداء (HPMPF) حيث استخدم خمسة نسب لكل بوليمر وهذه النسب هي كالاتي (2% , 4% , 6% ,8% ,10%) كنسب وزنية من وزن الاسفلت ويجري خلط كل نوع من هذه البوليمرات مع الاسفلت بدرجات حرارة مختلفة حسب درجة الانصهار باستخدام الطريقة الرطبة.
أعدّتْ (180) عينة اسطوانية من الخرسانة الاسفلتية تم رصها بواسطة جهاز مارشال للطبقة السطحية والرابطة استخدم في هذه العينات نسب مختلفة للمضافات للحصول على افضل نسبة مضاف واظهرت النتائج بان افضل نسبة مضاف هي (HDPE 8% , SBS6%, LDPE4%, HPMPF6%, S-SBR4%, CR8%) للطبقة السطحية و(6HDPE % , 2 SBS%, 6 LDPE%,8 HPMPF%, S-SBR6%, CR8%) للطبقة الرابطة ,وأظهرت النتائج بان نسبة التحسينات لقوة الثبات للخرسانة الاسفلتية في فحص مارشال هي(82%,72%,63%,51%,40%,34%) على التوالي للطبقة السطحية و(76%,69%,56%,44% ,31%,22%) على التوالي للطبقة الرابطة.
اُعدّتْ (42) عينة اسطوانية معدلة بافضل نسب من البولمرات لفحص الشد الغير مباشر واظهرت النتائج بان نسبة التحسينات للخلطات الاسفلتية المعدلة هي (9%,14%,24%,31%,38%,44%) على التوالي للطبقة السطحية و (7%,10%,22%,27%,36%,41%) على التوالي للطبقة الرابطة ,للبولمرات المستخدمة المذكورة على التوالي .
اُعدّتْ (42) عينة اسطوانية معدلة بافضل نسبة من البولمرات لفحص نسبة مقاومة الشد(TSR) لتقييم تأثير حساسية الرطوبة (Moisture Sensitivity) لتدقيق صلاحية الخلطة المعدلة بالبوليمرات. اُستخدم جهاز الحدل ذو العجلة الدائرية (Roller Wheel Compactor Machine) لتحضير ورص (93) بلاطة اسفلتية للطبقة السطحية بأبعاد (40 سم طول × 30 سم عرض × 4 سم ارتفاع )و(73) بلاطة اسفلتية للطبقة الرابطة بأبعاد (40 سم طول× 30سم عرض× 6 سم ارتفاع ). استخدمةُ مطرقة مارشال لتحضير(21) عينة اسطوانية على شكل (8) قطر 15سم سمك 6 سم للطبقة الرابطة.
أختبرت هذه العينات باستخدام جهاز فحص العجلة المتحركة(Wheel-Tracking Machine) لتسليط الاحمال المتكررة وتوفير البيانات المطلوبة والتحري عن التشوهات الدائمية في الخرسانة الاسفلتية بدرجات حرارة مختلفة هي (60?C,50?C,40?C) مع استخدام ثلاث انواع من التسليح وضعت في منتصف واسفل الطبقة وكذلك بين واسفل الطبقات مع استخدام البولمرات ,تم فحصها لتمثيل واقع التبليط وتحقيق الهدف الرئيسي لهذا البحث.
أظهرت النتائج لفحص العجلة المتحركة لقياس التخدد عند وضع التسيلح بين واسفل الطبقات لثلاث انواع من التسليح(Tensar SS2 Geogrid, Steel grid, Netlon CE121 Geogrid) يكون النقصان في التخدد بنسبة (56%,45%,35%) على التوالي لدرجات حرارة مختلفة , وعند وضع التسليح بين الطبقات للانواع اعلاه يكون النقصان بالتخدد بنسبة (44%,36%,26%) على التوالي لدرجات حرارة مختلفة , وعند وضع التسليح اسفل الطبقات للانواع اعلاه يكون النقصان بالتخدد بنسبة (35%,25%,21%) على التوالي لدرجات حرارة مختلفة.
وكذلك اظهرت النتائج لفحص العجلة المتحركة لقياس التخدد عن وضع التسليح لكل نوع من الانواع الثلاثة (Tensar SS2 Geogrid, Steel grid, Netlon CE121 Geogrid) في منتصف الطبقة السطحية يكون النقصان بالتخدد بنسبة(36%,26%,16%) على التوالي لدرجات حرارة مختلفة وفي حالة استخدام التسليح اسفل الطبقة السطحية يكون النقصان بالتخدد بنسبة (46%,37%,27%) على التوالي لدرجات حرارة مختلفة . كذلك اظهرت النتائج بوضع التسليح لكل نوع من الانواع الثلاثة اعلاه في منتصف الطبقة الرابطة يكون النقصان بالتخدد بنسبة (37%,26%,17%)على التوالي لدرجات حرارة مختلفة . وعند وضع التسليح في اسفل الطبقة الرابطة للانواع الثلاثة يكون النقصات بالتخدد بنسبة (47%,38%,28%)على التوالي لدرجات حرارة مختلفة.
وكذلك اظهرت النتائج عند استخدام النسبة المثلى للمضافات لكل طبقة للخلطة الاسفلتية وفحصها كنموذج واحد مكون من طبقتين فيكون النقصان بالتخدد بنسبة (70%,64%و56%و54%,41%,31) للمضافات (CR,S-SBR,SBS,HPMPF,LDPE,HDPE) على التوالي لدرجات حرارة مختلفة.
وعند استخدام افضل نوع من التسليح نوع (Tensar SS2 Geogrid) ووضع التسليح بين واسفل الطبقات مع استخدام النسبة المثلى لكل مضاف ولكل طبقة اظهرت النتائج بان النقصان بالتخدد بنسبة (96%,95%,92%,89%,86%,38%) للمضافات(CR,S-SBR,SBS,HPMPF,LDPE,HDPE) على التوالي لدرجات حرارة مختلفة.
من نتائج الاخنبارات الكلية اظهرت ان وجود شبكات التسليح في العينات الاسفلتية ينتج نقصان في نسبة التشوه للعينات المدعومة بعكس العينات الغير مدعومة والتحسين واضح في مختلف درجات الحرارة وكذلك نستنتج بان استخدام التسليح مع المضافت نحصل على طبقات نسبة التشوة قيلل مقارنتا بالخلطات الاعتيادية .
كذلك توصي الدراسة الى استخدام شبكات التسليح في انشاء الطبقات الاسفلتية المعرضة للحمل المروري المفرط وذات درجات الحرارة العالية.
اعلام كلية الهندسة