معرفی آسفالت حفاظتی میکروسرفیسینگ و بررسی عوامل تأثیرگذار بر عملکرد آن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

چکیده

شبکه حمل‌ونقل جادهای در هر کشور نقشی حیاتی در اقتصاد آن جامعه بازی کرده، لذا شرایط فیزیکی زیرساخت‌ها بسیار مهم است. بدون شک، بدون نگهداری کافی و به‌موقع، راه‌ها به‌شدت دچار زوال و تخریب خواهند شد و نیاز به بهسازی و حتی بازسازی گسترده‌ای خواهد بود که اغلب هزینه‌ای بیشتر از تعمیر و نگهداری ساده‌ای که می‌توانست زودتر انجام شود، در بر خواهد داشت. با افزایش قیمت روسازی‌های آسفالتی، کاربرد آسفالت‌های حفاظتی به‌عنوان یک اقدام پیشگیرانه در تعمیر و نگهداری روسازی‌ها در ایران و جهان به شکل قابل چشمگیری رواج یافته است. در طی سال‌های گذشته، در بین انواع آسفالت‌های حفاظتی، میکروسرفیسینگ به‌عنوان روشی مؤثر و کارآمد در نگهداری پیشگیرانه‌ی روسازی‌ها به‌صورت گسترده مورد پذیرش قرار گرفته است. استفاده از میکروسرفیسینگ موجب حفاظت و به تأخیر انداختن خرابی روسازی‌ها، آب‌بندی سطح راه، درزگیری ترک‌های غیرفعال راه، افزایش مقاومت لغزندگی و اصلاح سطح روسازی می‌شود. در کنار مزایای ذکر شده، شیارشدگی، عریان‌شدگی و شن‌زدگی از جمله خرابی‌های رایج در میکروسرفیسینگ بوده که عموماً به دلیل تخریب سایشـی سـنگدانه‌هـا، جابجـایی مصـالح و مواد، نبود چسبندگی کافی بین قیر و سنگدانه، عدم مقاومت سایشی مناسب سنگدانه‌ها و طرح اختلاط و اجرای نامناسب ایجاد می‌شوند. از این‌رو بررسی مدهای خرابی یا شکست در میکروسرفیسینگ امری حیاتی بوده و برای ادارات راه و شهرسازی این موضوع مهم است که آسفالت‌های حفاظتی طوری طراحی و بهینه‌سـازی شده که دارای بهترین عملکرد و بیشترین عمر بهره‌وری باشند، سرعت اجرای آن‌ها سریع باشد تا تـأخیر در بازگشـایی ترافیـک را بـه حـداقل برسـاند، عمـر خدمت‌دهی روسازی راه را افزایش، هزینه‌های دوره‌های نگهداری را کاهش و ایمنی راه را ارتقا دهند. از این‌رو در این مطالعه به بررسی عوامل تأثیرگذار بر عملکرد میکروسرفیسینگ پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها


-      اداره کل نگهداری راه‌ها، (1395)، "­راهنمای مشخصات فنی و اجرایی روکش حفاظتی میکروسرفیسینگ".

 

 

-  سازمان راهداری و حمل و نقل جاده‌ای، (1393)، "وضعیت رویه محورهای شریانی کشور".

-  وضعیت رویه محورهای شریانی کشور، (1390)، " راهنمای طراحی و اجرای آسفالت حفاظتی به انضمام دستورالعمل پیشنهادی".

 -South African National Roads Agency (SANRAL). (2007), "Design and Construction of Surfacing Seals (TRH3): Pretoria. South Africa".

-Ackerson, R. L. (1957), "Consistency tests on plain and bituminous slurries". Iowa State College.

-Aema, Asphalt Institute, Asphalt Emulsion Manufacturers Association. (2008), "MS-19 Basic Asphalt Emulsion Manual".

- Ahlrich, R. C. (1996), "Influence of aggregate gradation and particle shape/texture on permanent deformation of hot mix asphalt pavements".

-Ali, H., & Mohammadafzali, M. (2014), "Asphalt surface treatment practice in Southeastern United States".

-Bae, A., & Stoffels, S. M. (2008), "Economic effects of microsurfacing on thermally-cracked pavements", KSCE Journal of Civil Engineering, 12(3), pp.177-185.
doi:10.1007/s12205-008-0177-y.

-Barnes, H. A. (2000), "A handbook of elementary rheology", Institute of Non-Newtonian Fluid Mechanics. University of Wales, pp.5-130.

-Benedict, C. R. (1977), "Design and Control of Slurry Seal Mixes", Paper presented at the Fourth Annual Meeting, Asphalt Emulsion Manufacturers Association, Phoenix, Arizona.

-Benedict, R. (1985), "New Trends in Slurry Seal Design Methods", Paper presented at the Proceedings of the 23rd Annual Convention of the International Slurry Seal Association.

-Broughton, B., & Lee, S.-J. (2012), "Microsurfacing in Texas", (FHWA/TX-12/0-6668-1).

- Broughton, B., Lee, S.-J., & Kim, Y.-J. (2012), "30 Years of Microsurfacing: A Review", ISRN Civil Engineering. doi:10.5402/2012/279643

-Chan, S., Lane, B., Kazmierowski, T., & Lee, W. (2011), "Pavement preservation: A solution for sustainability", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board(2235), pp.36-42.

-Chang, J.-R., Chen, D.-H., & Hung, C.-T. (2005), "Selecting preventive maintenance treatments in Texas: using the technique for order preference by similarity to the ideal solution for specific pavement study-3 sites", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board(1933), pp.62-71.

-Chang, M.-S. (1979), "The mixing stability and consistency of asphalt emulsion slurry seal", Iowa State University of Science and Technology.

-Coyne, L., & Ripple, R. (1975), "Emulsified Asphalt Mix Design and Construction", Paper presented at the Proceedings AAPT.

-Galehouse, L., Moulthrop, J. S., & Hicks, R. G. (2003), "Principles of pavement preservation: Definitions, benefits, issues, and barriers",
TR News.

-Golalipour, A., Jamshidi, E., Niazi, Y., Afsharikia, Z., & Khadem, M. (2012), "Effect of aggregate gradation on rutting of asphalt pavements", Procedia-Social and Behavioral Sciences, 53, 440-449.

-Gransberg, D. D. (2010), "NCHRP Synthesis 411: Microsurfacing; a synthesis of highway practices".

-Haas, R., & Hudson, W. R. (1978), "Pavement management systems".

-Hajek, D. J., Hein, D., & Chris, O. (2004), "Decision making for maintenance and rehabilitation of municipal pavements", Paper presented at the Annual Conference of the Transportation Association of Canada.

-Hassan, R. (1994), "Surface Rehabilitation Techniques: State of the Practice: Design, Construction, and Performance of Micro-surfacing",  US Department of Transportation, Federal Highway Administration, Office of Technology Applications.

-Huang, Y. H. (2004), "Pavement analysis and design".

-Hudson, W. R., McCullough, B. F., Scrivner, F., & Brown, J. L. (1970), "A Systems Approach Applied to Pavement Design and Research".

-Hunter, R. N. (2000), "Asphalts in road construction: Thomas Telford".

-Asphalt Institute, (2007), "The Asphalt Handbook".

-Asphalt Institute. (2009), "Asphalt in Pavement Preservation and Maintenance".

-ASTM International, (2018), "ASTM D977 - 17 Standard Specification for Emulsified Asphalt", In West Conshohocken, PA.

-ISSA. (2010), "A143– Recommended Performance Guideline for Micro Surfacing".

-James, A. (2006). Overview of asphalt emulsion. Transportation Research Circular EC102, pp.1-6.

-Johannes, P. T. (2014), "Development of an Improved Mixture Design Framework for Slurry Seals and Micro-Surfacing Treatments",
The University of Wisconsin-Madison.

-Johanns, M., & Craig, J. (2002), "Pavement maintenance manual", Nebraska Department of Roads.

-King, G., King, H., Galehouse, L., Voth, M., Lewandowski, L., Lubbers, C., & Morris, P. (2010),  "Field validation of performance-based polymer-modified emulsion residue tests: The FLH study", Paper presented at the Proc., 1st International Conference on Pavement Preservation.

-Labi, S., & Sinha, K. C. (2005), "Life-cycle evaluation of flexible pavement preventive maintenance". Journal of Transportation Engineering, 131(10), pp.744-751. doi:doi:10.1061/(ASCE)0733-947X(2005)131:10.

-Lee, D.-y. (1977), "Laboratory Study of Slurry Seal Coats".

-Moraes, R., Velasquez, R., & Bahia, H. (2011), "Measuring the effect of moisture on asphalt-aggregate bond with the bitumen bond strength test", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board(2209), 70-81.

-PIARC. (2014), "The importance of road maintenance".

-Robati, M. (2011), "Evaluation of a modification of current micro-surfacing mix design procedures", (master’s degree in construction engineering), Montréal, École de technologie supérieure.,

-Robati, M., Carter, A., & Perraton, D. (2013), "Evaluation of test methods and selection of aggregate grading for type III application of micro-surfacing", International Journal on Pavemnet Engineering & Asphalt Technology, 14(2), pp.11-66.

-Robati, M., Carter, A., & Perraton, D. (2015), "Evaluation of a modification of current microsurfacing mix design procedures", Canadian journal of civil engineering, 42(5), pp.319-328.

-Takamura, K., Lok, K. P., Wittlinger, R., & Aktiengesellschaft, B. (2001), "Microsurfacing for preventive maintenance: eco-efficient strategy", Paper presented at the International Slurry Seal Association Annual Meeting, Maui, Hawaii.

-California Department of Transportation, (2004), "Slurry Seal / Micro-Surface Mix Design Procedure Phase II report".

-U.S. Department of Transportation (FHWA), (1999), "Pavement Preservation: A Road Map for the Future", Performance Measures to improve Transportation Systems and Agency Operations.

-Uzarowski, L., & Bashir, I. (2007), "Rational Approach for Selecting the Optimum Asphalt Pavement Preventive and Rehabilitation Treatments-Two Practical Examples from Ontario". Paper presented at the Annual Conference and Exhibition of the Transportation Association of Canada: Transportation-An Economic Enabler (Less Transports: Un Levier Economique) Transportation Association of Canada.

-Watson, D., & Jared, D. (1998), "Georgia department of transportation's experience with microsurfacing", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board(1616), pp. 42-46.

-Wimsatt, A., & Scullion, T. (2003), "Selecting Rehabilitation Strategies for Flexible Pavements in Texas", Paper presented at the Transportation Research Board 82nd Annual Meeting. Washington DC, USA.

-Zaniewski, J. P., & Srinivasan, G. (2004), "Evaluation of indirect tensile strength to identify asphalt concrete rutting potential". Asphalt Technology Program, Department of Civil and Environmental Engineering, West Virginia Univ., W. Va.

-Zavitski, J. L., Schvaneveldt, K., Baysinger, A., Wakil, A., Lawrence, B., Blake, D., . . . Neeley, L. R. (2006), "Good Roads Cost Less".

-Zhi, X.-l., Wang, W.-n., & Tsai, Y.-c. (2012), "Cost-benefit timing for applying slurry seal on actual roadway tests in China", Journal of Central South University, 19(8), pp.2394-2402.