أضرار الرصف والزفلتة السائدة بالطرق ( أسبابها – طرق معالجتها )

image
أنواع عيوب طبقات الرصف الاسفلتى

( النزف )
( تشققات الإجهاد)
( التشققات الطولية )
( الحفر )
( تفتت السطح )
( التشققات الانعكاسية )
( التخدد )
( زحف الطبقات )
التشققات العرضية ( التشققات الحرارية )

النزف
image

إن السطـح الأسود المشـع هو نتيجـة انتقال الإسفلت السائل إلى سطح طبقة الإسفلت، وهذه النتيجة تعني خسارة (ضياع) لمعامل الاحتكاك مما يؤثر على السلامة المرورية.

السبب:
زيادة عالية في المحتوى الإسفلتي.

الحل:
الإزالة أو التبديل لكامل طبقات الرصف .
التصميم المناسب والتنفيذ المناسب والتصريف المناسب

تشققات الإجهاد
image

متشبعة تشبه جلد التمساح
إن الرصف المجهد يكون سببه مرور شاحنات ثقيلة

السبب:
السمك الغير كافي ، الضرر التراكمي المستمر، تقادم الرصف وسوء تصريف مياه الأمطار .

الحل:
إن الشقوق تشير إلى فشل في بنية الإسفلت، والمطلوب إصلاح كامل طبقات الرصف، أو وضع طبقات سطحية سميكة .
الحل بإستخدام تصميم إنشائي جيد ووضع تصريف مياه صحي مناسب وكافي .
معالجة الإسفلت فور إستهلاكه زمنياً
وضع طبقات تغطية إنشائية في الوقت المناسب للزيادة من قوة ثبات الإسفلت .
إن الإسفلت المعدل بالبوليمر قد أثبت فعاليته في هذه الحالة من الأنواع المذكورة

التشققات الطولية
image

إن التشقق في إتجاه تدفق السيل ، هو عادة في حافة المسير

إن الإجهاد الذي يتعرض له الإسفلت بسبب الشاحنات وخاصة الناتج من ضغط عجلات الشاحنات والحالة الغير مستقرة لطبقة الأساس الحبيبي والتنفيذ الغير جيد .

الحل:
هناك عدة خيارات متاحة تعتمد على شدة التشقق والحالة الإنشائية للرصف بالنسبة للتشققات الرفيعة الأمر الأكثر أهمية هو منع الرطوبة من الوصول إلى الطبقات التحتية وتؤثر على استقرارها .
أما التشققات الطولية الأكثر شدة تشير إلى مشكلة كبيرة في جسم الطريق .

يكون الحل باستخدام السمك والمواد ذات التصميم الجيد في البناء وأيضاً بإجراء صيانة وقائية لزيادة قوة الإسفلت واستخدام البوليمر المعدل .

الحفر
image

تتشكل الفجوات ( الحفر ) لعدد من العوامل ، ولكنها بالعادة تتشكل عندما تصل المياه إلى الشقوق وتتسبب في تخريب البنية الداخلية . و تظهر عادة عندما يتعرض الإسفلت للرطوبة في أوائل فصل الخريف .

السبب:
البنية الضعيفة – الضرر التراكمي –
القساوة بسبب الاستهلاك – سوء تصريف مياه الأمطار.

الحل:
يجب إثبات الحالة التي سببت المشكلة .
الجودة في التصميم الإنشائي ، المواد والتنفيذ.
تصريف مناسب لمياه الأمطار.
توضع طبقات تغطية إنشائية لكي تزيد من قوة الرصف

تفتت سطح الرصف
image

إن المواد الرخوة غير المتماسكة وهي بالعادة الحصويات والتي تتفكك من السطح أو من حواف طبقة الإسفلت متسببة في انخفاض السطح والذي يمتلأ بالرطوبة( الماء ) ويسبب رخاوة( تفكك ) رابط الحصويات .

السبب:
خلاط الإسفلت غير قادر على جعل الحصويات تتماسك في مكان الخلط ، وتفصل الخليط خلال بناء الخلطة ( المزج ) وبالتالي خلطة غير محكمة ، والخلاط مستهلك فنياً ( قديم ).

الحل:
إذا كانت الحالة ظاهرية ، فإن معالجة السطح سوف تحل المشكلة. وإذا كان سوء تصريف المياه هو السبب فيجب معالجته.
نظافة الزلط
وسائل نقل المواد
معالجة شبكة التصريف للمياه
استخدام إضافات منع

تشققات الانعكاس
image

التشققات التي تنتج من الإسفلت القديم والتي تنعكس عبر طبقة التغطية الجديدة.
السبب:
- وجود التشققات
- حركة طبقة أساس الطريق.

الحل:
وضع طبقات متداخلة من العازل مع طبقات الإسفلت بشكل نسيج.
استخدام الشبك نوع الأليف الزجاجية.
إزالة الطبقة القديمة قبل وضع الطبقة الجديدة من الإسفلت (قشط).

التخدد
image

التشوه الدائم لطبقات الإسفلت ( التخدد ) في مسار العجلات .
هذه الحالات أكثر شيوعاً في تقاطعات الطرق الخدمية ومواقف الشاحنات

السبب:
حمولات ثقيلة، توقفات مستمرة للشاحنات، مواد زلطية رديئة، حساسية الإسفلت للحرارة، ضعف الخلطة، الرطوبة.

الحل:
في حال استمرار تخدد الطبقة الغير مستقرة يجب كشط الطبقة و استبدالها
- استخدام تصميم جيد للخلطة الإسفلتية
- استخدام مواد ركامية جيدة
- استخدام مواد إسفلتية جيدة

التشققات الحرارية
image

عندما تبرد الطبقة السطحية بسرعة فإنها تحاول أن تتقلص وتؤدي الإجهادات الداخلية المتسببة بهذه الطريقة إلى حدوث سلسلة تشققات عمودية على اتجاه السير تسمى تشققات الانكماش ( Shrinkage Cracking ).
وعندما تتغير درجات الحرارة بالطبقة السطحية ينتج بسبب تكرار دورات تغير درجات الحرارة تشققات طولية وعرضية تسمى ( تشققات الإجهاد الحراري) (Thermal Fatigue Cracks )

السبب:
انخفاض حاد في درجات الحرارة

الحل:
هناك خيارات عديدة متاحة تعتمد على شدة التصدع أو توقعات الازدحام المروري، والمناخ السائد والميزانية المرصودة للصيانة والعامـل الأهم منع الرطوبة ( الميـاه) من التسرب إلى هـذه الشقــوق (الصد وع ) والتسبب في الأضرار للبنية الداخلية للطبقات .
إن استخدام البوليمر المعدل والذي وجد أنه يتحمل درجات الحرارة المنخفضة هو وسيلة فعالة للعلاج

يمكن منع التصدع الحراري باستخدام مواد ذات جودة خلال عملية صناعة الخلطة ومعالجة الطبقات السطحية للطريق قبل استهلاكها النهائي.

أضرار الرصف الإسفلتي في المناطق الصحراوية
من خلال الدراسات السابقة للأضرار السائدة بالرصف الإسفلتي في المناطق الحارة والجافة في

الجماهيرية العظمى يتضح بأن الأضرار السائدة بساحات الرصف عبارة عن تشققات بسطح الرصف

الإسفلتي يمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع وهي:

تشققات طوليـة : تتركز هذه التشققات بفواصل الإنشاء الطولية.

تشققات عرضية: تتواجد هذه التشققات على مسافات متباعدة بكامل ساحات الرصف الإسفلتي وبالأخص عند فواصل الإنشاء العرضية.

تشققات متشعبة: تنتشر هذه التشققات على كامل سطح الرصف على هيئة مربعات كبيرة نسبياً.

جميع هذه التشققات حرارية تبدأ عند سطح الرصف الإسفلتي وينمو عرضها وعمقها مع مرور الزمن.

تقادم الإسفلت
أثبتت الدراسات السابقة لتشققات المناطق الحارة في مناطق عديدة من العالم أن التشققات السطحية تحدث بسبب تقادم الإسفلت بسطح الرصف بشكل حاد نتيجة لعوامل ومؤثرات بيئية. ويمكن تقسيم تقادم الإسفلت الى:
التقادم على المدى القصير Short term aging
التقادم على المدى البعيد Long term aging

التقادم على المدى القصير
هذا النوع من التقادم يحدث خلال فترة التصنيع والإنشاء ويعتمد معدل هذا التقادم على درجة حرارة الخلط حيث يزداد التقادم بزيادة درجة حرارة الخلط.
- الاسفلت الذي يخلط عند درجة حرارة أقل من 158 مº يتعرض الى تقادم أقل ويكون أقل تصلباً من الإسفلت الذي يخلط عند درجة حرارة أعلى. وقد يصل النقص في قيمة الغرز للإسفلت المستعاد الى 60% كما هو موضح في الشكل عندما تزيد درجة حرارة الخلط عن 170 مº .

التقادم على المدى البعيد يحدث هذا النوع من التقادم نتيجة لتعرض الإسفلت لظروف بيئية مختلفة منها درجة الحرارة ، الإشعاع الشمسي ، نسبة الرطوبة. معدل تقادم الإسفلت بالمناطق الحارة والجافة أكبر منه في المناطق الأخرى نتيجة للتغير الكبير في درجات الحرارة وكمية الإشعاع الشمسي وشدة جفاف الجو. ويسبب تقادم الإسفلت زيادة لزوجة الإسفلت وزيادة نقطة الليونة ونقص في قيمة الغرز وقيمة المطولية مما ينتج عنه تصلب الإسفلت والزيادة الكبيرة في جساءة الخلطة الإسفلتية. وفي هذه الحالة يصبح الرصف الإسفلتي معرضاً لحدوث الكلل الحراري اذا ما كان التغير في درجة الحرارة كبير خلال اليوم الواحد كما يحدث في المناطق الصحراوية الجافة. كما أن تصلب المادة الإسفلتية الرابطة وتقادمها يكون رئيسي ومباشر لحدوث تشققات الانكماش والذي ينتج من التغير الحجمي أثناء التقادم وهذه التشققات تنمو بالتدريج مع تقادم الإسفلت والتي تظهر في البداية بفواصل الإنشاء الطولية والعرضية حيث تكون مقاومة الشد لطبقات الرصف أضعف ما يمكن خاصة في ساحات الرصف الواسعة مثل المهابط وساحات وقوف الطائرات.

الخلاصة
خلطات الرصف الإسفلتية التقليدية تكون من:
Filler , FA , CA, Binden
تخلط وتدمك جيداً لمقاومة الظروف البيئية وحمل حركة المرور عليها .
حتى يقدم الرصف الإسفلتي أداء عالي الجودة لا بد من أخد في الاعتبار
There Structural subsystems :
Fatigue , permanent deformation and shrinkage
والهدف من ذلك هو تقليل الإجهادات في كل منها حتى يكون الرصف ذو مناعة عالية .
حتى يتم تحقيق ذلك
- لابد أن يتوفر في الخلطة الإسفلتية مرونة كافية عند درجات الحرارة السفلى لمنع
حدوث تشققات الإنكماش.
- ولا بد أن تتوفر في الخلطة الإسفلتية جساءة كافية عند درجات الحرارة العالية لمنع
حدوث التشوهات .( شكل ) يوضح الخلطة المثلى.

من خلال الخبرة السابقة - يمكن تجنب تشققات الانكماش باستخدام إسفلت ناعم ذو غرز (120-150) . - ويمكن تجنب التشوهات باستخدام إسفلت صلب 60/70. في المناطق الصحراوية ، الظروف البيئية جافة وحارة خلال فصل الصيف وباردة خلال فصل الشتاء . في مثل هذه المواقع استخدام إسفلت ناعم يحل مشكلة تشققات الانكماش ولكن لا يحل مشكلة التشوهات وإذا أستخدم إسفلت صلب يحل مشكلة التشوهات ولكن لا يحل مشكلة التشققات . فاستخدام إسفلت 60/70 حل مشكلة التشوهات وكل الرصف الإسفلتي في الصحراء الليبية خال من التشوهات ولكنه لم يحل مشكلة تشققات الإنكماش المنتشرة على كامل الرصف الإسفاتي . كما ذكر سابقاً فإن الدراسات السابقة أوضحت بأن التشققات المبكرة بالرصف الإسفلتي بالصحراء الليبية هي الأضرار السائدة . تبدأ تشققات شعرية بسطح الرصف وتنمو في العرض والعمق مع الزمن ، حدثت هذه الأضرار بسبب تقادم المادة الرابطة الإسفلتية.

لكل هذه الأسباب فإن معدل تقادم الإسفلت في ليبيا هو أكبر من مستوى معدل التقادم العالمي. عليه؛ ← مطلوب تصميم خلطة إسفلتية جديدة معدلة قادرة على الإيفاء بمتطلبات درجات الحرارة العالية والسفلى. ← تحسين المادة الرابطة الإسفلتية للرفع من خواصها الريولوجية والفيزيائية والميكانيكية لتحسين مرونتها عند درجات الحرارة السفلى ( لمنع تشققات الانكماش) وزيادة جساءة الخلطة الإسفلتية عند درجات الحرارة العليا ( لمنع التشوهات). وبالتحديد: تقليل تأتورية المادة الرابطة الإسفلتية بالنسبة للتغير في درجات الحرارة . تحسين مقاومة الإسفلت لعوامل التقادم وهي الأكسدة والتبخر ومنع التصلب. نظرياً الخلطة المثالية توفر جساءة كافية عند درجات الحرارة العالية لمنع التشوهات ومازال يتوفر بها مرونة كافية عند درجات الحرارة السفلى لمنع تشققات الانكماش. عملياً هذه الفرضية لا يمكن تحقيقها في كثير من المواقع لعجز الإسفلت تحقيق متطلبات درجات الحرارة العالية والسفلى معاً. لابد من اختبار مادة البتيومين المناسبة وفق تصنيف نظام السوبر بيف والذي يعتمد على درجات الحرارة العليا والسفلى للرصف ( PG-81-10 ) 10- مo ،81 مo لا يمكن الحصول عليه إلا لمعالجة الإسفلت.

شكل يوضح طريقة الصيانة على شبكة الطرق
image
 

رسالة سريعة

إن الحد من الحوادث المرورية ونتائجها المأساوية ينطلق من خطط وإســـتراتيجيات عـلـمـيـة مدروسة تتعامل معها الجهات المعنية بالنقل والمرور والسلامة على الطرق بــحــزم و جــديــة

قريبا

انتظرونا.. الباحث المروري

أحدث الإضافات

موقع سلامة المروري | جميع الحقوق محفوظة | 2010 | تصميم و تطوير: يوسف محمود