آزمایش استرکشن آسفالت (Asphalt Extraction Test) یک روش آزمایشگاهی است که برای تعیین درصد قیر موجود در یک نمونه مخلوط آسفالتی انجام می‌شود. به عبارت ساده‌تر، هدف از این آزمایش، جدا کردن قیر از مصالح سنگی (مانند شن و ماسه) موجود در آسفالت و اندازه‌گیری مقدار قیر جدا شده است.
چرا این آزمایش مهم است؟
- کنترل کیفیت: درصد قیر یکی از مهم‌ترین عوامل در کیفیت و عملکرد آسفالت است. مقدار قیر ناکافی می‌تواند منجر به ترک‌خوردگی و گسیختگی زودهنگام آسفالت شود، در حالی که مقدار قیر بیش از حد می‌تواند باعث روانی زیاد و تغییر شکل دائمی آسفالت تحت بار ترافیکی شود. آزمایش استرکشن به اطمینان از اینکه درصد قیر در محدوده مشخصات فنی پروژه قرار دارد کمک می‌کند.
- طراحی مخلوط آسفالتی: در مراحل طراحی مخلوط آسفالتی، آزمایش استرکشن می‌تواند برای تأیید درصد قیر بهینه تعیین شده در طرح استفاده شود.
- عیب‌یابی: در صورت بروز مشکلات در روسازی آسفالتی (مانند خرابی‌های زودرس)، آزمایش استرکشن می‌تواند به تعیین علت احتمالی مشکل، مانند درصد قیر نامناسب، کمک کند.
روش انجام آزمایش استرکشن:
به طور کلی، آزمایش استرکشن شامل مراحل زیر است:
- وزن کردن نمونه آسفالت: یک نمونه مشخص از مخلوط آسفالتی وزن می‌شود.
- حل کردن قیر: نمونه آسفالت با یک حلال شیمیایی مناسب (مانند تری‌کلرواتیلن یا پرکلرواتیلن) مخلوط می‌شود. این حلال باعث حل شدن قیر می‌شود.
- جداسازی مصالح سنگی: مخلوط حلال و آسفالت از طریق یک فیلتر یا با استفاده از دستگاه سانتریفیوژ عبور داده می‌شود تا مصالح سنگی از محلول قیر جدا شوند.
- شستشوی مصالح سنگی: مصالح سنگی باقی‌مانده معمولاً با حلال تمیز شسته می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که تمام قیر از آن‌ها جدا شده است.
- خشک کردن مصالح سنگی: مصالح سنگی جدا شده در آون خشک می‌شوند تا تمام حلال تبخیر شود.
- وزن کردن مصالح سنگی: مصالح سنگی خشک شده دوباره وزن می‌شوند.
- محاسبه درصد قیر: با داشتن وزن اولیه نمونه آسفالت و وزن نهایی مصالح سنگی، می‌توان درصد قیر موجود در نمونه را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
درصد قیر=وزن اولیه نمونه آسفالتوزن اولیه نمونه آسفالت−وزن مصالح سنگی نهایی×۱۰۰
همانطور که قبلاً اشاره کردم، آزمایش استرکشن می‌تواند به صورت دستی یا با استفاده از دستگاه سانتریفیوژ انجام شود. روش سانتریفیوژ معمولاً سریع‌تر و دقیق‌تر است.
در نهایت، آزمایش استرکشن یک ابزار مهم برای اطمینان از کیفیت مخلوط‌های آسفالتی و عملکرد صحیح روسازی‌ها است.
نتایج آزمایش استرکشن دستی بر روی آسفالت به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله:
- نوع آسفالت: آسفالت‌های مختلف دارای ترکیبات و ویژگی‌های متفاوتی هستند که بر نتایج آزمایش استرکشن تأثیر می‌گذارند.
- کیفیت مصالح سنگی: نوع، اندازه و شکل مصالح سنگی به کار رفته در آسفالت بر مقاومت آن در برابر استرکشن اثرگذار است.
- درصد قیر: میزان قیر موجود در مخلوط آسفالت، چسبندگی بین مصالح سنگی را تعیین می‌کند و در نتیجه بر مقاومت در برابر استرکشن مؤثر است.
- روش اختلاط: نحوه مخلوط شدن قیر و مصالح سنگی می‌تواند بر یکنواختی و کیفیت آسفالت نهایی و در نتیجه نتایج آزمایش استرکشن تأثیر بگذارد.
- دما: دمای آزمایش می‌تواند بر ویسکوزیته قیر و در نتیجه مقاومت آسفالت در برابر استرکشن تأثیر بگذارد.
- سرعت بارگذاری: سرعت اعمال نیرو در آزمایش استرکشن می‌تواند بر نتایج حاصله اثر بگذارد.
- آماده‌سازی نمونه: نحوه قالب‌گیری و تراکم نمونه آسفالت برای آزمایش، نقش مهمی در نتایج ایفا می‌کند. تراکم ناکافی می‌تواند منجر به مقاومت کمتر در برابر استرکشن شود.
به طور کلی، آزمایش استرکشن دستی بر روی آسفالت به منظور ارزیابی مقاومت مخلوط آسفالتی در برابر تغییر شکل دائمی تحت بارگذاری انجام می‌شود. این آزمایش معمولاً شامل اعمال بار تدریجی به یک نمونه استوانه‌ای از آسفالت تا زمان شکست آن است. نتایج این آزمایش به صورت پایداری مارشال (Marshall Stability) که نشان‌دهنده حداکثر باری است که نمونه قبل از شکست تحمل می‌کند، و روانی مارشال (Marshall Flow) که میزان تغییر شکل نمونه در هنگام رسیدن به حداکثر بار را نشان می‌دهد، بیان می‌شوند.
برای تفسیر دقیق نتایج آزمایش استرکشن دستی، لازم است که این نتایج با استانداردهای مربوطه (مانند ASTM یا AASHTO) و مشخصات پروژه مقایسه شوند. این استانداردها معمولاً محدوده‌های قابل قبولی را برای پایداری و روانی مارشال بسته به نوع کاربرد آسفالت (مثلاً برای روسازی خیابان‌های پرتردد یا کم‌تردد) تعیین می‌کنند.
علاوه بر پایداری و روانی، معمولاً خواص حجمی نمونه آسفالت مانند درصد فضای خالی (Air Voids)، فضای خالی مصالح معدنی (Voids in Mineral Aggregate – VMA) و فضای خالی پر شده با قیر (Voids Filled with Asphalt – VFA) نیز اندازه‌گیری و ارزیابی می‌شوند، زیرا این خواص نیز بر عملکرد نهایی آسفالت تأثیرگذار هستند.
بنابراین، برای ارائه یک پاسخ دقیق و مفید در مورد نتایج آزمایش استرکشن دستی بر روی آسفالت، نیاز به دانستن جزئیات بیشتری در مورد نوع آسفالت، شرایط آزمایش و مقادیر اندازه‌گیری شده پایداری، روانی و خواص حجمی دارید. این اطلاعات به شما کمک می‌کند تا ارزیابی کنید که آیا مخلوط آسفالتی مورد نظر، الزامات پروژه را برآورده می‌کند یا خیر.
