كشور ايران،‌ به دليل دسترسی به منابع قابل‌توجه نفتی و در دسترس بودن قیر، به سمت استفاده از احداث شبکه حمل‌ونقل جاد‌ه‌ای بر اساس راه‌‌های رويه آسفالتي پیش رفته است. بااین‌حال، گذشت زمان منجر به کاهش خاصيت رزيني قير مي‌شود که یکی از پیامد‌های آن، كاهش چسبندگي قير به مصالح سنگي خواهد بود. افزايش حجم ترافيك، نبود برنامه‌ریزی مناسب جهت انجام دور‌ه‌ای عملیات‌‌های تعمیر و نگهداری، باعث تشديد خرابي‌‌هاي رویه‌‌های آسفالتي مي‌شود، به‌طوری‌که در اجراي رويه‌‌هاي آسفالتي گرم متداول خرابی‌‌هایی مانند انواع ترك‌‌های طولی، عرضی، پوست‌سوسماری، ‌عريان‌شدگي مصالح سنگي از قير، گودي مسير چرخ، گود افتادگي و ... به‌مرور مشاهده می‌گردند. لذا، ‌استفاده از مخلوطي كه بتواند عملکرد مخلوط بتن آسفالتی موجود را در حد قابل‌قبول افزایش دهد، اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. ازاین‌رو، هدف از پژوهش حاضر یافتن پاسخ این سؤال اساسی است که آیا راهکار‌های جایگزین رویه‌‌های آسفالت گرم وجود دارند؟ و در صورت وجود، چه الزامات فنی و اقتصادی برای اجرای راهکار‌های جایگزین رویه‌‌های آسفالت گرم وجود دارد؟

    كشور ايران،‌ به دليل دسترسی به منابع قابل‌توجه نفتی و در دسترس بودن قیر، به سمت استفاده از احداث شبکه حمل‌ونقل جاد‌ه‌ای بر اساس راه‌‌های رويه آسفالتي پیش رفته است. بااین‌حال، گذشت زمان منجر به کاهش خاصيت رزيني قير مي‌شود که یکی از پیامد‌های آن، كاهش چسبندگي قير به مصالح سنگي خواهد بود. افزايش حجم ترافيك، نبود برنامه‌ریزی مناسب جهت انجام دور‌ه‌ای عملیات‌‌های تعمیر و نگهداری، باعث تشديد خرابي‌‌هاي رویه‌‌های آسفالتي مي‌شود، به‌طوری‌که در اجراي رويه‌‌هاي آسفالتي گرم متداول خرابی‌‌هایی مانند انواع ترك‌‌های طولی، عرضی، پوست‌سوسماری، ‌عريان‌شدگي مصالح سنگي از قير، گودي مسير چرخ، گود افتادگي و ... به‌مرور مشاهده می‌گردند. لذا، ‌استفاده از مخلوطي كه بتواند عملکرد مخلوط بتن آسفالتی موجود را در حد قابل‌قبول افزایش دهد، اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. ازاین‌رو، هدف از پژوهش حاضر یافتن پاسخ این سؤال اساسی است که آیا راهکار‌های جایگزین رویه‌‌های آسفالت گرم وجود دارند؟ و در صورت وجود، چه الزامات فنی و اقتصادی برای اجرای راهکار‌های جایگزین رویه‌‌های آسفالت گرم وجود دارد؟

مخلوط بتن آسفالتي از سال 1830 توسط يک شيميدان بلژيکي ابداع شد. از همان ابتدا و به‌تدریج محدوديت‌‌هاي عملکردي اين سازه عمراني مشخص گرديد؛ به‌طوری‌که تنها ده سال بعد يعني در سال 1840 ميلادي ايده تقويت قير طبيعي به کمک لاستيک طبيعي به‌عنوان يک اختراع ثبت‌شده شروع تحولات جدي در راستاي اصلاح خواص مخلوط‌‌هاي آسفالتي از سال 1870 ميلادي و همزمان با تجاري شدن اين محصول در ایالات‌متحده آغاز گرديد. بر اين مبنا و طي يک قرن تلاش علمي و عملي مهندسين روسازي در سراسر دنيا، مخلوط‌‌هاي نوين آسفالتي تحت عنوان "مخلوط‌‌هاي آسفالتي با کارآيي بالا" (HPAC) طراحي، توليد و اجرا شدند.

انگيزه اصلي جهت اين ابداعات، آشکار شدن هر چه بيشتر معايب آسفالت معمولي بود. به بيان ساده‌تر، ترديت قير در دما‌هاي پايين و افزايش کندرواني قير با افزايش دما سبب بروز انواع خرابي‌‌ها از قبيل ترک‌خوردگي دماي پايين، قير زدگي و شيارشدگي بر سطح رويه‌‌هاي آسفالتي مي‌شود به‌عبارت‌دیگر مخلوط‌‌های HPAC با انگيزه برطرف نمودن يا تأخیر در وقوع انواع خرابي‌‌هاي مذکور و يا به‌بیان‌دیگر کاهش محدوديت‌‌هاي آسفالت معمولي ابداع‌شده و خواهند شد. بر همين مبنا، تاکنون هشت نوع HPAC طراحي و توليد گرديد‌هاند که بيشتر از ساير انواع مخلوط‌‌های HPAC مورد اقبال مهندسي واقع‌شد‌ه اند که عبارت‌اند از:

- آسفالت ماستيك (Stone Mastic Asphalt: SMA)

- آسفالت متخلخل (Porous Asphalt)

- آسفالت با استخوان بندي درشت دانه (Stone Matrix Asphalt: SMA)

- آسفالت گوگردي (Sulfur Asphalt Concrete: SAC)

- آسفالت اليافي (Fiber Reinforced Asphalt Concrete: FRAC)

- آسفالت پلي‌مري (Polymer Reinforced Asphalt Concrete: PRAC)

- آسفالت سربار‌هاي

- روسازی کامپوزيت (همراه با يک لايه ژئوتکستايل)

روند انجام پژوهش حاضر در دو فاز مطالعاتی و فاز میدانی تقسیم‌بندی شده است که به ترتیب در جلد اول و دوم ارائه گردید‌ه اند. در فاز مطالعاتی پروژه (جلد اول) به ارائه نتايج مطالعات علمي و ارزيابي‌‌هاي عملي محققين پيرامون هشت نوع HPAC اشاره‌شده، پرداخته‌شده است. در اين راستا، توجه به نکات ذيل بایستی موردتوجه قرار گیرند:

درمجموع نتايج ارزيابي‌‌هاي ميداني مشاور از وضعيت توليد، حمل و پخش مخلوط‌‌هاي آسفالتي در شهر و به‌خصوص با توجه به نتايج آزمايش‌‌هاي انجام‌شده بر روي قير مورداستفاده در مخلوط‌‌هاي آسفالتي، لزوم استفاده از مخلوط‌‌‌‌‌های HPAC در فرآيند توليد مخلوط‌‌هاي آسفالتي و پرهيز از توليد آسفالت معمولي ضروري به نظر مي‌رسد. گزارشي که در ادامه ملاحظه مي‌شود در جلد اول، مشتمل بر هشت فصل و تبیین‌کننده نکات علمي و عملي پيرامون هشت نوع HPAC مذکور مي‌باشد و در ادامه، خلاص‌های از مخلوط‌‌های HPAC ارائه گردیده است و در فصل‌‌های 10، 11، 12 کاربرد فناوری‌‌های نوین مورداستفاده در مخلوط‌‌های بتن آسفالتی توضیح داده‌شده است. سعي شده است که هر هشت فصل از يک سياق و روند نگارشي برخوردار باشد. بدين مفهوم که هر فصل شامل دو بخش است: بخش نخست اطلاعات کلي راجع به HPAC مربوطه ارائه مي‌دهد. درحالی‌که فصل دوم به ارزيابي دقيق آزمايشگاهي و اجرايي آن HPAC اختصاص مي‌يابد. در خصوص مخلوط‌های HPAC اليافي، پلیمری و سربار‌هاي با توجه به اينکه مشاور داراي تجربه آزمايشگاهي در اين موارد مي‌باشد؛ لذا در بخش‌‌هاي دوم فصول مربوطه، اين تجربيات آزمايشگاهي نيز ارائه‌شده است.

روند انجام پژوهش حاضر در جلد دوم پژوهش حاضر، به فاز میدانی پروژه پرداخته است. ازاین‌رو، وضع موجود معابر شهری اصفهان در رینگ‌‌های اول، دوم و سوم بررسی می‌گردند. معابر شهري مورداستفاده در اين پژوهش، شبکه رينگ‌‌هاي شهر اصفهان است. شهر اصفهان داراي 3 حلقه رينگ بوده که عبور و مرور وسايل نقليه را تسهيل می‌نماید. رينگ اول اصفهان بيشتر در نقش شبکه درون‌‌‌‌شهري را ايفا مي‌نمايد و با ديگر رينگ‌‌هاي شهر اصفهان تداخل پيدا نمي‌کند. رينگ دوم از خيابان‌هاي شهري و مجموع‌هاي از شبکه‌‌‌‌ي از بزرگراه‌‌‌‌‌هاي شهر اصفهان تشکیل‌شده است. رينگ دوم در بزرگراه‌‌‌‌‌هاي رداني‌‌‌‌پور و خرازي با رينگ سوم مشترک است. رينگ سوم مجموعه شبکه بزرگراه‌‌‌‌‌هاي شهر اصفهان را تشکيل مي‌‌‌‌دهد.

 در فاز ميداني، طبقه‌‌‌‌بندي معابر شهري موردنظر بر اساس چهار بخش صورت پذيرفت. در بخش اول، طبقه‌‌‌‌بندي ناحي‌هاي معابر شهري اصفهان به لحاظ بار ترافيکي انجام مي‌‌‌‌گردد. در بخش دوم، طبقه‌بندي ناحیه‌اي معابر شهري اصفهان به لحاظ جريان ترافيک صورت مي‌‌‌‌پذيرد. با توجه به مشاهدات ميداني از رينگ‌‌هاي ترافيکي اصفهان اين نتيجه به دست مي‌آيد که تمامي خيابان‌هاي ترافيکي رينگ شماره يک شهر اصفهان داراي نقش عملکردي شرياني درجه 2 (مورد استفاده وسايل نقليه موتوري، پياده و دوچرخه) می‌باشد. همچنین در رينگ شماره دو خیابان‌های فاطمي، مدرس، سروش، بزرگمهر، سجاد، آزادگان، و ارتش همانند رينگ يک داراي نقش عملکردي شرياني درجه 2 مي‌باشد ولي خیابان‌های شهيد خرازي و وحيد داراي نقش شرياني درجه 1 (نقش اصلي: جابه‌‌‌‌جايي) يا بزرگراه مي‌باشند. در ادامه تمامي خیابان‌های رينگ ترافيکي شماره سه که شامل بزرگراه‌‌هاي چمران، آقابابايي، صياد شيرازي، همت، کشوري، اقارب پرست، شهيد ميثمي، خيام، خرازي و رداني پور دارايي نقش شرياني درجه 1 با جريان ترافيک نسبتاً پيوسته و دارايي نقش جابه‌جایی مي‌باشند.

ماحصل دو بخش فوق‌الذکر، محاسبه‌ي بار محور تکي هم‌ارز (ESAL) براي هريک از خيابان‌هاي رينگ‌‌هاي اول، دوم و سوم شهر اصفهان مي‌باشد. جهت محاسبه بار محور تکي هم‌ارز ESAL خیابان‌های رینگ‌‌های ترافيکي اصفهان، ابتدا ترافيک روزانه متوسط از بخش معاونت ترافيکي شهرداري به تفکيک خودروي سواري و اتوبوس‌‌هاي شهري به دست آمد. همچنين ضرایب موردنیاز، مطابق آيين‌نامه روسازي آسفالتي راه‌‌های ايران در نظر گرفته‌شد‌ه‌اند ضريب توزيع جهتي و باند نيز با توجه به شرايط حاکم بر هر خیابان‌ها با فرض دوره طراحي 20 سال در نظر گرفته‌شده است. محاسبات مربوط به بارمحوری تکي هم‌ارز ESAL براي تمامي خیابان‌های رینگ‌‌های ترافيکي يک، دو و سه اصفهان انجام گردید.

 در بخش سوم، معابر شهري اصفهان با توجه به لحاظ شرايط ژئوتکنيکي و به‌ويژه مقاومت بستر طبقه‌بندی‌شد‌ه‌اند. طرح روسازي راه بر پایه تعيين ضريب برجهندگي مصالح روسازي (شامل لايـه‌‌هاي غيـر آسـفالتي و آسـفالتي( استوار است. درصورتی‌که انجام آزمايش تعيين ضريب برجهندگي خاک بستر روسازي بر اساس استاندارد T-307 آشتو امکان‌پذير باشد؛ نتايج به‌دست‌آمده را مي‌توان به‌طور مستقيم در طراحي و تعيين ضخامت لایه‌‌ها بکار برد. در غير اين صورت جهت دستيابي به ضرايب مقاومتي موردنظر بايستي از ديگر آزمايش‌‌هايي که با آزمايش تعيين ضريب برجهندگي همبستگي دارند؛ استفاده نمود. يکي از آزمايش‌‌هايي که امکان تعيين ضريب برجهندگي را مي‌دهند، آزمايش نسبت باربري کاليفرنيايي (CBR) است. بر اساس اطلاعات CBR خاک بستر موجود، CBR و مدول برجهندگي هريک از خيابان‌هاي موردنظر از طريق درون‌يابي به دست آمد. درنهايت در بخش چهارم، طبقه‌بندي ناحیه‌اي معابر شهري اصفهان به لحاظ شرايط ايمني انجام مي‌شود. تحليل کيفي سطح هندسي، سطح و وسعت خرابي‌‌ها، شرايط خاص معبر در رینگ‌‌های اول، دوم و سوم شهر اصفهان مورد بازديد قرار گرفتند. نتيجه مطالعات ميداني موردنظر مي‌تواند در انتخاب نوع بهسازي مناسب با توجه به شرايط خاص هر معبر، مورداستفاده قرار گيرند. بر اساس چهار طبقه بندی اشاره‌شده الگوریتم ارائه راهکار‌های جایگزین آسفالت گرم معابر شهری اصفهان پیشنهاد گردیده است. نتايج پژوهش نشان داده که براي خيابان‌هاي محلي گزينه مناسب استفاده از آسفالت سرد پر مقاومت مي‌باشد. بررسي بار، جريان ترافيک و وضعيت ايمني و مقاومت بستر خاک‌ نشان داد که در رينگ‌‌هاي اول و دوم عموماً استفاده از آسفالت حفاظتي مي‌تواند کارآيي قابل‌قبول روسازي را در پي داشته باشد. در رینگ‌‌های اول و دوم حجم ترافیک و نرخ جریان عبوری اجازه استفاده از آسفالت حفاظتی را می‌دهد که انتخاب نوع آسفالت حفاظتی بر اساس وضعیت ژئوتکنیکی خاک محل و شرایط ایمنی هریک از معابر تعیین می‌گردد. اين در حالي است که در رينگ سوم شهر اصفهان با توجه به شرايط موجود تنها راهکار استفاده از مخلوط هاي آسفالتي با مقاومت و کار آيي بالا (HPAC) است. در رينگ سوم، عموماً موارد پيشنهادي شامل آسفالت با استخوان‌بندي درشت‌دانه (SMA)، روسازي کامپوزيت و آسفالت اليافي مي‌باشد. در پايان مشاور تأکید مي‌کند که اين مطالعات مي‌تواند پايه‌گذار و راهگشاي ايجاد تحولي مؤثر در فرآيند طراحي، توليد، حمل، پخش و اجراي مخلوط‌‌هاي آسفالتي در شهر باشد.

كد محتوا:5154