أ. د. عماد الدين نبيل يكتب – التغطية السطحية للطرق الجيدة

⬅️1. مـقـدمـــــــة :

يشتمل هذا المقال على شرح التغطية السطحية كوسيلة لصيانة الطرق والتى تعطى وفرا فى التكاليف ويتضح هذا من خلال مثال فى نهايه الدراسة للمقارنة بينها وبين الوسائل التقليدية للصيانة و معدلات الاسفلت المستعمل فى كل منهما، وكذلك طريقة التصميم الانشائى للطبقات بهذة الوسيلة

تتألف التغطية السطحية من سمك رقيق من المستحلب البيتومينى الذى يرش على سطح الطريق ثم يغطى بطبقة من الاحجار اوالركام فيعمل غطاء البيتومين كمانع لنفاذ المياة الى سطح الطريق كما تقوم الاحجار اوالركام بحماية الغطاء البيتومينى من الانهيار تحت تأثير عجلات السيارات مكونة سطح قوى ومقاوم للاحتكاك ومن الممكن الحصول على طبقتين اوثلاثة للتغطيةونجاح التغطية يتوقف على التصاق الركام اوالاحجار بسطح الطريق المراد معالجتة وبالتالى فانة لابد من نظافة تامة للسطح بحيث يلتصق بها البيتومين التصاقا كاملا.

من الممكن تحقيق المزايا التالية عند استعمال طريقة التغطية السطحية:
-عدم نفاذية المياة لسطح الطريق وبالتالى- لا تتسرب المياة الى الطبقة الحاملة لطبقات الرصف.
-الحد من استمرارية تدهور سطح الطريق الذى يظهر بة انواع من الشروخ اوالتأكل اوخلافة.
-استعادة مقاومة الاحتكاك لسطح الطريق.
-الحصول على سطح نظيف قوى خالى من العيوب لمرور السيارات واطالة العمر الافتراضى للطريق وتحسن من اداءة الوظيفى والانشا

⬅️2. المواد المستخدمة:
 🔷 اولا: الاسفلت
لاختيار نوع الاسفلت المناسب فانة ينبغى مراعاة التالى:
1-درجة حرارةسطح الطريق عند الخلط
2-درجة حرارة الجو
3-الرطوبة والرياح
4-حالة سطح الطريق ونوع المواد المستخدمة
ومعرفة هذة العناصر مفيد لاعطاء درجة الحرارة المناسبة بحيث يكون التوزيع للاسفلت منتظما والمعالجة كافية وتحقيق التماسك السريع المطلوب مع السن ومنع تطاير حبيبات السن بعد ذلك

🔷 انواع الاسفلت الملائمة:
1-الاسفلت سريع التطاير بكل انواعة
2-الاسفلت السائل المستحلب
3-الاسفلت الصلب درجة غرزة 120/150 و200/300

 🔷درجة الحرارة المناسبة:
لرش الاسفلت فان درجة الحرارة المناسبة هى التى تعطى لزوجة كينماتيكية من 20 الى 120 سنتى ستوك والتى تختلف حسب نوع الاسفلت المستعمل فالاسفلت السائل سريع التطاير اوالمستحلب تتراوح درجة حرارتة ما بين (50-85) درجة مئوية، اما الصلب فانةيجب تسخينة لدرجات حرارة تزيد عن 130 درجة مئوية فان درجة الحرارة القصوى فى جميع الاحوال يجب ان تقل عن الحرارة التى عندها يظهر الضباب (دخان ابيض) وهى اقل من درجة الوميض.

🔷 ثانيا : المواد الصلبة “السن”:
لاختيار المواد الصلبة فانة ينبغى ان تكون حادة الزوايا ونظيفة وخشنة السطح وذات حجم معين بحيث يكون اقصى حجم للسن لا يزيد عن ضعف اصغر حجم ولا يزيد اكبر حجم عن ½ بوصة ويستخدم الحجم الاكبر فى الاسطح الخشنة والمتفتحة. كما ان نسبة التأكل يجب لا تزيد عن 40%ونسبة التشرب بعد الغمر لمدة 24 ساعة فى الماء لا تزيد عن 5%ويجب ان تكون الاحجار جيدة الالتصاق بالاسفلت ولا يوجد بها نسبة تشغيل التفتت بالماء بعد الغمر 24 ساعة. ويوضح الجدول التالى كميات الاسفلت والسن التى تستعمل بطبقة المعالجة المفردة.

🔷 تدرج السن
(مقاس او رقم المنخل) كمية السن
( كجم /م2) كمية الاسفلت
(لتر/م2) نوع الاسفلت
1 ¾”- ¼” 22-27 1.58-2.00
1.8-2.25 اسفلت صلب
اسفلت سائل
2 ½” – رقم 4 13.50-16.50 0.90-1.35
1.35-2.00 اسفلت صلب
اسفلت سائل
3 3/8″ رقم 8 11-13.50 0.70-1.10
0.90-1.60 اسفلت صلب
اسفلت سائل
4 رمل 5.5-8.0 0.45-0.68 اسفلت صلب

ويلاحظ ما يلى :
-ان هذة الكميات تشمل تغطية طبقة الاساس اوالسطح الاسفلتى القديم كذلك فان الكميات ونوع الاسفلت تختلف طبقا للخبرة وحالة الجووحالةسطح الطريق والظروف المحلية
-معدل كمية الاسفلت الموضح بالجدول يقل مع التدرج الناعم والعكس صحيح
-تم تحديد كميةالسن على اساس وزن نوعى (2.55 – 2.75 )
-فى حالة المواد ذات الامتصاص العالى اوزيادة شروخ سطح الطريق اوزيادة معامل خشونة الطريق فانة لابد من زيادة كمية الاسفلت المستخدمة.

⬅️3. المعــدات المستخـــدمة :-

1-موزع اسقلت ميكانيكى (موزعات ضاغطة)
2-صندوق توزيع ميكانيكى (لفرش السن)
3-مكنسة ميكانيكية
4-هراس صلب (5-8 طن) وهراس كاوتش

⬅️4. طريقة العــمل:

يجب تنظيف طبقة الاساس المدهونة بطبقة الدهان الاولى اوسطح الطريق القديم من التربة والمواد الغريبة ثم يفرش الاسفلت باستعمال موزع الضغط على العرض الكامل مرة واحدة. ويجب ان ينظم العمل بحيث يفرش الاسفلت فوق المساحة التى يمكن تغطيتها بالمواد الصلبة مباشرة فى نفس اليوم.
ويستعمل شريط من الورق السميك على الطريق عند الوصلات العرضية تحت فتحات الرش حتى لا تزدوج طبقة الرش عند هذة الوصلات

وبمجرد رش الاسفلت- تفرش مباشرة المواد الغليظة وفى حالة عدم وجود صندوق توزيع ميكانيكى فيمكن استعمال السيارات القلاب ذات البوابات الخلفية للتوزيع مع سير السيارة للخلف وتفرش المواد الصلبة من فتحة الباب الخلفى للموزع مع استعمال الايدى العاملة فى فرش الاجزاء الى لم تغطى وازالة المواد الزائدة وتستعمل الفرش اليدوية لتسوية سطح المواد الصلبة.

ويجب الا يمر اكثر من 10 دقائق بين فرش الاسفلت والسن اذا كانت درجة الحرارة لاتزيد عن 32 درجة مئوية اما لوزادت عن 32 درجة فان الوقت يكون 20 دقيقة مع تخصيص فريق من العمال تسير خلف السيارات للقيام مباشرة باصلاح اى عيب يحدث فى فرش المواد الصلبة ويجب معالجة اى نضح للاسفلت وعمل الاصلاحات اللازمة لحين التسليم الى المهندس المشرف.

يستعمل بعد ذلك هراس صلب وزن من 5-8 طن وتستمر عملية الهرس حتى تتماسك المواد الصلبة وغالبا يمر الهراس مرتين فى المتوسط ثم تعمل المكنسة على السطح والغرض منها ازالة المواد الزائدة والحصول على سطح مستوى

⬅️5. احتياطات ومصاعب التشغيل:

لضمان توزيع الاسفلت على سطح الطريق باستعمال موزعات ضاغطة تتبع التعليمات التالية:
1-يجب تنظيف الموزع سواء من الداخل اوالخارج وذلك بازالة جميع القشور واى مواد غريبة اخرى
2-يجب تنظيف جميع فتحات الرش والصمامات
3-يعاير الخزان لكل 50 لتر ويكون الموزع فى وضع مستوى بالماء اثناء المعايرة وعند كل زيادة تعلم عصا المعايرة بقيمتها بعلامة عليها لقياسها.
4-التأكد من عمل الترمومتر اثناء تسخين الاسفلت.
5-وضع قضيب الدليل امام الموزع بحيث يكون طرفة الخارجى على مسافة من منتصف الموزع تساوى فتحة الرش الخارجية ويوضع هذا القضيب من الجانب الايسر من الموزع فى حالة العمل بالجانب الايسر على سبيل المثال.
6-جميع المواد الاسفلتية التى توضع فى الموزع لابد من مرورها من مصفاة لا تزيد فتحتها عن ¼ بوصة.
7-يجب تسجيل كمية الاسفلت فى الخزان عندما يكون الموزع فى وضع مستوى.
8-ضرورة التأكد من سرعة المعدة ومستوى فتحات رش الاسفلت لاعطاء النتائج المطلوبة حسب كتالوج المعدة والتصميم.
9-يراعى مد خيط على حافة الدهان لتحديد منطقة العمل ولضمان الجودة.
10-يجب وضع ورقة تحت فتحات الرش وحافة الورقة منطبقةعلى حافة الدهان للتأكد من عمل كل فتحات الرش قبل بدء السير.
11-لابد وان يكون طرف قضيب الدليل فوق الخيط وذلك بعدالتأكد من سرعة الموزع اثناء السير.
12-بقياس الكمية المتبقية فى الخزان بعد الرش وطرحها من اجمالى الحمولة للخزان نحصل على كمية الاسفلت المرشوش فعلا وبقسمتة على الامتار المسطحة فانة يمكن حساب معدل الرش الفعلى ومقارنتة بالتصميمى.

⬅️6. التحكم فى درجات حرارة تشغيل الخلطات الاسفلتية:

ان اهم خاصية فى الاسفلت انة مادة ثيرموبلاستيكية اى انة تقل لزوجتة بارتفاع درجة الحرارة،وبالتالى يكون المطلوب تحديد الحرارة المناسبة التى عندها تكون لزوجة الاسفلت كافية لتؤدى الغرض المطلوب للتشغيل ( خلط اودهان ) وبمعرفة مجال اللزوجة المناسبة للتشغيل لكل نوع اسفلت يمكن تحديد مجال درجة الحرارة المناسبة وحيث ان العلاقة بين الحرارة واللزوجة يختلف لكل مصدر للاسفلت لاختلاف نسب مكوناتة مثل الراتينجات والشمع ولهذا يجب وضع ذلك الاختلاف بالاعتبار.

ودرجة اللزوجة المناسبة للتشغيل تعتمد على عدة عوامل اهمها
1.نوع التشغيل
2. خواص وتدرح المواد المكونة للخلطة
3.الظروف المناخية وخصوصا بالنسبة للرش
4.مسافة النقل للخلطات الاسفلتية

ان درجة الحرارة المناسبة للخلطات الاسفلتية الكثيفة التدرج المنتجة من محطات الخلطة هى التى عندها يكون لزوجة الاسفلت تقع بين 150-300 سنتى ستوك والحرارة بمارشال 170 ±20 وللخلطات المفتوحة مثل المكدام سابق الخلط يكون مجال اللزوجة المناسبة (300-1600) سنتى ستوك وهى لزوجة عالية للحيلولة دون تسييل الاسفلت خلال عملية نقل الخلطة بصفة عامة وفى جميع الظروف فان درجة الحرارة الادنى للخلطة هى 107 والاعلى 177 مقاسة فور التفريغ من الخلاطة

ولرش المواد البيتومنية فان مجال اللزوجة المطلوبة بين 40-120 ستنى ستوك واللزوجة المنخفضة فى هذا المجال تستخدم للاسطح الناعمة اوالكثيفة اوالمقفلة مثل التربة الزلطية واللزوجة العالية للاسطح المفتوحة مثل المكدام المسقى اولطبقة الاساس ناتج تكسير الكسارات اوالدهان بالسن

يراعى عند استخدام درجات الحرارة القصوى للرش ولا تكون هناك اتربة على شكل ضباب عند نزول الاسفلت من فتحات الرشاش ولان درجة حرارة تشغيل الاسفلت السائل بانواعة اعلى من درجة حرارة الوميض لذلك فانة يلزم مراعاة العوامل التالية للامان:
-عدم اقتراب اى لهب اوشظايا من هذة المواد
-مراعاة التحكم فى درجة الحرارة
-عدم الكشف على التانكات بواسطة تقريب اللهب منها
-جميع التانكات التى تنقل هذة المواد يجب ان يكون لها تهوية

⬅️7.تنفيذ طبقة التغطية السطحية الاحادية

عند استخدام وسيلة صيانة لسطح اسفلتى قائم فانة من المناسب اختيار تنفيذ طبقة التغطية السطحية الاحادية حيث انها تحقق الاغراض المطلوبة للصيانة بصفة عامة كالحصول على سطح مقاوم لنفاذية المياة وكذلك لوقف عوامل الانهيار واستعادة السطح لحالتة المبدئية وبدون عيوب.
وبالنسبة لغرض التغطية عموما فان طبقة التغطية الاحادية تكون كافية لذلك كما تستخدم التغطية السطحية الاحادية كتغطية أولى لسطح الطرق الجديدة الانشاء وذات الكثافة المرورية البسيطة (تغطية طبقة الاساس مباشرة وقد يحتاج السطح فى هذة الحالات الى بعض اعمال الصيانة فى المستقبل