◄ آیا می توان از مصالح نشسته هم در روسازی بتن غلتکی استفاده کرد؟ نتایج یک پژوهش آزمایشگاهی

یکی از موانع رایج در گسترش استفاده از بتن غلتکی در راهسازی، هزینه و پیچیدگی تأمین مصالح شسته شده استاندارد است. یک پژوهش آزمایشگاهی جدید نشان می دهد با تعیین درصد بهینه فیلر طبیعی و استفاده هدفمند از مواد افزودنی، می توان مصالح غیرشسته را نیز در ترکیب بتن غلتکی به کار برد، بدون آنکه مشخصات مکانیکی و دوام آن افت محسوسی پیدا کند؛ یافته ای که می تواند هزینه اجرای این نوع روسازی را در پروژه های راهسازی کشور کاهش دهد.

چرا بتن غلتکی در راهسازی محبوب شده است؟

در سال های اخیر، استفاده از بتن غلتکی در ساخت روسازی راه ها با استقبال روزافزونی همراه بوده است؛ استقبالی که عمدتاً ریشه در توجیه فنی و اقتصادی این روش دارد. بتن غلتکی در واقع نوعی بتن متراکم شده است که با دوام بالا، هزینه ساخت پایین تر و نیاز کمتر به تعمیر و نگهداری شناخته می شود؛ ویژگی هایی که آن را به گزینه ای جذاب در برابر روسازی های مرسوم تبدیل کرده اند.

هدف پژوهش؛ کاربردی تر کردن بتن غلتکی برای صنعت راهسازی ایران

هدف کلی این تحقیق آزمایشگاهی، افزایش کاربرد عملی بتن غلتکی در صنعت راهسازی کشور از طریق بررسی امکان استفاده از مصالح غیرشسته در ترکیب آن بوده است؛ موضوعی که در صورت اثبات، می تواند یکی از موانع اقتصادی اجرای این نوع روسازی را برطرف کند.

مرحله اول؛ تعیین درصد بهینه فیلر طبیعی

در گام نخست، درصد بهینه مصالح ریزدانه (فیلر طبیعی) در ترکیب بتن غلتکی مشخص شد. برای این منظور، مصالح ریزدانه در شش درصد مختلف—صفر، پنج، هفت ونیم، ده، هجده و بیست وپنج درصد—مورد آزمایش قرار گرفتند تا نقطه بهینه از نظر خواص مقاومتی مشخص شود.

مرحله دوم؛ آزمایش مصالح شسته و غیرشسته

پس از تعیین مقدار بهینه فیلر طبیعی، برای مقایسه رفتار مصالح شسته و غیرشسته، مخلوط هایی با درصدهای دو ونیم، هفت ونیم، ده و پانزده درصد از مصالح ریزتر از الک ۲۰۰ در دو عیار سیمانی ۲۵۰ و ۳۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب تهیه و آزمایش شد.

مرحله سوم؛ نقش مواد افزودنی

در ادامه، به عنوان راهکاری برای جبران اثرات احتمالی مصالح غیرشسته، تأثیر افزودن مواد فوق روان کننده در درصدهای صفر، یک، یک ونیم و دو درصد بر رفتار مخلوط های بتن غلتکی بررسی شد.

روش های آزمایش

برای سنجش مقاومت فشاری و نفوذپذیری آب، از نمونه های مکعبی با ابعاد ۱۵ در ۱۵ در ۱۵ سانتی متر و برای سنجش مقاومت خمشی، از نمونه های منشوری ۱۵ در ۱۵ در ۶۵ سانتی متر استفاده شد.

یافته های کلیدی پژوهش

نقطه بهینه فیلر طبیعی، ۷.۵ درصد

نتایج نشان داد که فیلر طبیعی در درصد بهینه ۷.۵ درصد، بهبود قابل توجهی در خواص مقاومتی مخلوط ایجاد می کند.

امکان استفاده از مصالح غیرشسته با شرط مشخص

یافته مهم دیگر پژوهش این بود که مصالح با خاصیت غیرخمیری، در صورتی که میزان مصالح ریزتر از الک ۲۰۰ آن ها از سقف ۷.۵ درصد فراتر نرود، بدون نیاز به شست وشو نیز می توانند در مخلوط های بتن غلتکی به کار روند و همچنان مشخصات مکانیکی و دوام قابل قبولی از خود نشان دهند.

اثر مثبت مواد فوق روان کننده

استفاده از مواد فوق روان کننده نیز تأثیر قابل توجهی در بهبود روانی و افزایش مقاومت فشاری مخلوط های حاوی مصالح غیرشسته داشت؛ یافته ای که راه را برای جبران محدودیت های کیفی این نوع مصالح هموار می کند.

چرا این یافته ها برای صنعت راهسازی اهمیت دارد؟

امکان استفاده از مصالح غیرشسته در بتن غلتکی، در صورت اجرای صحیح، می تواند یکی از موانع اقتصادی توسعه این روش روسازی را در پروژه های عمرانی کاهش دهد؛ به ویژه در مناطقی که دسترسی به مصالح شسته شده استاندارد پرهزینه یا محدود است. این موضوع در راستای تلاش های گسترده تری قرار می گیرد که برای معرفی جایگزین های اقتصادی تر و بادوام تر در برابر روسازی های آسفالتی مرسوم در کشور دنبال می شود.

جمع بندی

این پژوهش آزمایشگاهی نشان می دهد که با کنترل دقیق درصد فیلر طبیعی و بهره گیری هدفمند از مواد افزودنی، می توان دامنه مصالح قابل استفاده در بتن غلتکی را گسترش داد بدون آنکه کیفیت نهایی روسازی افت کند. این یافته گامی عملی در مسیر کاربردی تر کردن بتن غلتکی برای صنعت راهسازی ایران محسوب می شود و می تواند زمینه ساز کاهش هزینه اجرای این نوع روسازی در پروژه های آینده باشد.

اکبرنژاد صادق اکبرنژاد / ابوالفضل حسنی / محمد  شکرچی زاده

  دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

برای مطالعه متن کامل این مقاله پژوهشی، به لینک زیر مراجعه کنید: مطالعه مقاله کامل