تصميم الخلطات الإسفلتية الساخنة بطريقة مارشال
الكلمات المفتاحية:
خلطات إسفلتية، طريقة مارشال، بيتومين، الاختبارات الفيزيائية، الخواص الحجميةالملخص
تتناول هذه الدراسة موضوع تصميم الخلطات الاسفلتية الساخنة مع التركيز على طريقة مارشال كأحد أهم وأكثر الطرق انتشارا في تصميم الرصف الاسفلتي. يعتمد تصميم الخلطة الاسفلتية على المزج الدقيق بين الركام والبيتومين، مع ضبط نسب المكونات لتحقيق التوازن المطلوب بين الثبات ومقاومة التشوه، والأداء طويل الأمد تحت الأحمال المرورية المختلفة والظروف البيئية المتنوعة. في هذا البحث تم إجراء اختبارات معملية على عينات الركام والبيتومين وعيّنات الخلطة الإسفلتية وقد بينت النتائج أن الركام المستخدم يمتلك الخصائص اللازمة والمطابقة للمواصفات المعمول بها في هذا المجال، والبيتومين المستخدم أعطى نتائج مقبولة وفق المواصفات القياسية المستخدمة. وقد تم في هذه الدراسة تجهيز عدد من الخلطات الاسفلتية بإضافة نسب مختلفة من البيتومين وهي (3.5% و4% و4.5% و5% و5.5%) ومن خلال تحليل النتائج المتحصل عليها لخصائص الخلطة الاسفلتية تم تحديد نسبة البيتومين المثلى التي تحقق أفضل أداء للخلطة الاسفلتية وكانت 4.2% من الوزن الكلي للركام، حيث أعطت نتائج الاختبارات للخلطة الاسفلتية عند هذه النسبة فراغات هوائية بقيمة 4.0% والاستقرار بقيمة 1100 كجم والتدفق بقيمة 2.54 ملم والفراغات الهوائية المملوءة بالبيتومين 68.0% وفراغات الركام بقيمة 13.25% وكلها كانت ضمن حدود المواصفات القياسية. وللتحقق من صحة التصميم، تم أخذ عينة من الخلاطة المركزية وفق التدرجات التي تم التصميم بها وبنسبة البيتومين المثلى التي تم استخراجها وتم عمل اختبار الاستخلاص وثبات مارشال عليها وكانت النتائج المتحصل عليها متوافقة مع التحليل التصميمي المعمول به في هذه الدراسة. خلصت الدراسة إلى أهمية ملائمة تصميم الخلطات الاسفلتية للظروف المحلية والمواصفات الوطنية من أجل تحقيق أداء عالي الجودة وتقليل الحاجة لأعمال الصيانة مستقبلا، مع تقديم توصيات عملية لدعم المهندسين والفنيين في تنفيذ تصميمات أكثر كفاءة وجودة في مشاريع الرصف.
التنزيلات
المراجع
أولا: المراجع باللغة العربية
أبو راوي، بشير معمر (2023). دراسة تأثير مستويات الدمك على الخواص الحجمية والميكانيكية للخلطات الإسفلتية. المجلة الأكاديمية للعلوم الأساسية والتطبيقية،2، 168-174.
البحقيري، محمد (2014). مقدمة في الرصف الإسفلتي. مكتبة نور
نايل، إسماعيل قودان علي (2021). دراسة تأثير أنواع مختلفة من البودرة على خواص مارشال للخلطات الإسفلتية الساخنة. المؤتمر الوطني الثامن لمواد البناء، بني وليد، ليبيا.
ثانياً: المراجع باللغة الإنجليزية
AASHTO T 84 (2013). Standard Method of Test for Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate. American Association of State Highway and Transportation Officials: Washington, DC.
AASHTO T 85 (2022). Standard method of test for specific gravity and absorption of coarse aggregate. AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials: Washington, DC.
AASHTO T112 (2023). Standard Method of Test for Clay Lumps and Friable Particles in Aggregate. American Association of State Highway and Transportation Officials: Washington, DC.
AASHTO T176 (2008). Standard Method of Test for Plastic Fines in Graded Aggregates and Soils by Use of the Sand Equivalent Test. American Association of State Highway and Transportation Officials: Washington, DC.
AASHTO T53 (2022). Standard Method of Test for Softening Point of Bitumen (Ring-and-Ball Apparatus). American Association of State Highway and Transportation Officials: Washington, DC.
AASHTO T96 (2002). Standard Method of Test for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine. American Association of State Highway and Transportation Officials: Washington, DC.
Arshad, A. K., Abd Karim, Z., Shaffie, E., Hashim, W., & Abd Rahman, Z. (2017, November). Marshall properties and rutting resistance of hot mix asphalt with variable reclaimed asphalt pavement (RAP) content. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 271(1), 012078. IOP Publishing.
Asphalt Institute (2014). MS-2: Asphalt Mix Design, 7th ed. Lexington, Kentucky.
ASTM D113 (2023). Standard Test Method for Ductility of Asphalt Materials. American Society for Testing and Materials: West Conshohocken, Philadelphia, PA.
ASTM D1559 (1998). Test method for resistance of plastic flow of bituminous mixtures using Marshall apparatus. Annual Book of ASTM Standards. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA.
ASTM D2726 (2011). Standard Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of Non-Absorptive Compacted Bituminous Mixtures. Annual Book of ASTM Standards. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA.
ASTM D3515 (2001). Standard specification for hot-mixed, hot-laid bituminous paving mixtures. Annual Book of ASTM Standards. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA.
ASTM D4791 (2011). Standard test method for flat particles, elongated particles, or flat and elongated particles in Coarse Aggregate. The American Society of the International Association for Testing and Materials, Philadelphia, PA.
ASTM D5 (2013). Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials. American Society for Testing and Materials: West Conshohocken, PA.
ASTM D70 (2018). Standard test method for density of semi-solid asphalt binder (pycnometer method). ASTM International, West Conshohocken, PA.
BS 812 (1975). Part 3 Methods for Sampling and Testing of mineral Aggregates, sands and Fillers. British Standards Institution.
Kandhal, P. S., Lynn, C. Y., & Parker, F. (1988). Tests for plastic fines in aggregates related to stripping in asphalt paving mixtures. NCAT Report No. 98-3, National Center for Asphalt Technology, Auburn University, Alabama.
Lambebo, B. A. (2020). Mix Design for Wearing Course of Flexible Road Pavement by Marshall Method. International Research Journal of Engineering and Technology, 7(2), 793-798.
Le, V. P., Bui, M. P., Nguyen, Q. P., Vo, H. L., & Du Nguyen, V. (2024). Marshall and Balanced mix design in determining the asphalt content for hot mix asphalt mixture: A comparative study. Case Studies in Construction Materials, 21, e03753.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
