مقایسه و بررسی روسازی‌های بتنی (به‌ویژه بتن غلتکی RCC) و روسازی‌های آسفالتی

بهبود زهکشی
کنترل انقباض و تورم
سهولت و تسریع در عملیات ساخت
۲-۵- مقایسه روسازیهای بتنی (صلب) و آسفالتی انعطاف پذیر
۱-۲-۵-مزیت رویه های بتنی در مقایسه با آسفالتی
رویه های بتنی در نواحی با مقاومت بستر کم و ترافیک سنگین نسبت به روسازی آسفالتی ارجحیت دارد.
هزینه های تعمیر و نگهداری روسازی بتنی در مقایسه با آسفالتی کمتر است.
عمر مفید رویه های بتنی شرکت بهین کنترل صنعت بیشتر از روسازی های آسفالتی است ٤٠ تا ٥٠ سال در مقایسه با ۲۰ تا 25 سال). به دلیل فراهم ساختن دید بیشتر در شب برای استفاده کنندگان روسازی بتنی از نظر ایمنی نسبت به آسفالتی ارجح تر است. ضخامت روسازی بتنی در مقایسه با روسازی آسفالتی کمتر است و در نتیجه در نواحی که محدودیت ضخامت وجود دارد ارجحیت داشته و در عین حال در مصرف مصالح نیز صرفه جویی میگردد.
به دلیل صرفه جویی در بکارگیری مصالح در لایه های بتنی تخریب منابع طبیعی و محیط زیست کمتر صورت میگیرد.
در مناطق شیب دار و کوهستانی با تعداد زیاد وسایل نقلیه سنگین که روسازی آسفالتی جوابگو نمیباشد، روسازی های بتنی بهین کنترل صنعت میتواند به عنوان گزینه خوبی مد نظر قرار گیرد.
در شرایط محیطی با دمای زیاد عملکرد روسازی بتنی بهتر از آسفالتی است. امروزه با بالاتر رفتن قیمت قیر و فرآوردههای سوختی استفاده از RCC نسبت به روسازی آسفالتی توجیه بیشتری پیدا کرده است. همچنین از باب حفاظت محیط زیست از آن جهت که روسازی بتن غلتکی نسبت به روسازی آسفالتی احتیاج به گرم کردن مصالح ندارد ارجح تر است.
۲-۲-۵-معایب رویه های بتنی در مقایسه با لایه های آسفالتی :
هزینه اولیه ساخت روسازی بتن غلتکی (RCC) در مقایسه با روسازی آسفالتی در حدود ۲۰٪ تا ۳۰٪ کم تر میباشد.
اجرای تعمیرات و عملیات ترمیم در روسازی بتنی مشکل تر است ولی به دلیل دوام مناسب این نوع از روسازیها تعداد دفعات تعمیر و نگهداری به مراتب از روسازیهای آسفالتی کمتر است.
بروز پدیده پامپینگ و خارج شدن مصالح ریزدانه از محل درزها در صورت عدم استفاده از مصالح زهکش به عنوان یکی از ضعفهای روسازی بتنی محسوب میگردد. با توجه به اینکه میزان درز در روسازی بتن RCC نسبت به PCC به مراتب کمتر است لذا مسئله پامپینگ تا حدود زیادی در RCC کمتر به چشم می خورد. دانش فنی و تجربه ساخت روسازهای آسفالتی در میان پیمانکاران در مقایسه با روسازی های بتنی بسیار بیشتر است از این رو اجرای رویه های بتنی به دلیل نیاز به ماشین آلات پیشرفته و جديدتر و عدم مهارتهای فنی و تجربه های عملی مشکل تر است.
از دیگر مشکلات روسازی RCC عدم وجود اصطحکاک سطحی مناسب میباشد. با توجه به اینکه سطح روسازی با غلتک در چند مرحله کوبیده میشود سطح نهایی تا حدودی صیقلی میباشد به همین دلیل توصیه شده به منظور افزایش بافت سحطی یا سطح بتن خراش داده شود و یا روی بتن یک لایه آسفالت کشیده شود.
از دیگر موارد یک رویه بتنی وجود ناهمواری های سطحی در سطح بتن به دلیل عدم صحیح غلتک زدن می باشد با توجه به اینکه تا سرعت ۵۵ مایل بر ساعت شاخص IRI تا ٢٥٠ (in/mile) برای رانندگی قابل قبول هست در این رابطه تحقیقی انجام شد که نشان داد سطوح روسازی بتنی معمولی و آسفالتی دارای شاخص II کمتر از in/mile) میباشد ولی شاخص IRI روسازی بتنی RCC بیشتر از این دو نوع روسازی است ولی کمتر از حد ماکزیمم مجاز نیز میباشد.

مواد و مصالح مصرفی
لزوم تأمین مقاومت و دوام در طراحی روسازی، انتخاب مصالح برای مخلوط‌های بتن غلتکی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مصالح اساسی مورد استفاده در بتن غلتکی شامل آب، مواد سیمانی، سیمان و پوزولان، ریزدانه و درشت دانه است.

سنگدانه‌ها
همچون سایر انواع بتن های ساخت شرکت بهین کنترل صنعت، انتخاب منبع مناسب سنگدانه، یکی از مهم‌ترین فاکتورهای مؤثر در کیفیت و هزینه بتن غلتکی است. سنگدانه‌ها حدود 75 تا 85 درصد از حجم مخلوط بتن غلتکی روسازی را تشکیل می‌دهند.
تشکیل می‌دهند و لذا تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر خواص بتن سخت شده و بتن تازه دارند. انتخاب سنگدانه مناسب باعث صرفه اقتصادی بیشتر و بهره‌برداری بهتر از روسازی راه خواهد شد. خواص سنگدانه بر کارآیی، پتانسیل جداشدگی و سهولت تراکم بتن غلتکی تازه تأثیرگذار است. مقاومت، مدول الاستیسیته، خواص حرارتی و دوام بتن سخت شده نیز متأثر از خواص سنگدانه است. وجود ذرات بسیار ریز غیر پلاستیک نظیر سیلت در ماسه به عنوان پرکننده سبب کاهش مقدار سیمان مورد نیاز خواهد شد. اما همراه بودن مقدار رس بیش از حد نیز، آب مورد نیاز مخلوط را بیشتر کرده و در نتیجه مسائل حجم‌ شکی، ایجاد ترک و کاهش مقاومت را در پی‌خواهد داشت.
بتن غلتکی حاوی آب طبیعی عموماً مقدار آب کمتری نسبت به بتن غلتکی حاوی شن شکسته برای رسیدن به یک مقدار روانی مفروض، لازم دارد. بتن غلتکی ساخته شده با شن شکسته به انرژی بیشتری برای تراکم نیاز خواهد داشت ولیکن جداشدگی در آن کمتر اتفاق می‌افتد. همچنین بتن غلتکی حاوی شن شکسته، معمولاً مقاومت فشاری بیشتری نسبت به بتن حاوی شن طبیعی دارد.

مخلوط‌هایی از بتن غلتکی به اندازه بتن معمولی نیست، لذا مسأله جدایش‌پذیری سنگدانه در مورد آنها چندان حائز اهمیت نیست. همچنین استفاده از سنگدانه با اندازه حداکثر اسمی (NMSA) بزرگتر سبب اقتصادی‌تر شدن طرح می‌شود. چرا که با افزایش (NMSA) میزان فضای خالی بین سنگدانه‌ها کاهش یافته، و لذا مقدار خمیر سیمان کمتری مورد نیاز خواهد بود. لیکن به منظور ایجاد یک سطح نسبتاً صاف در روسازی راه، مقدار NMSA نباید از ۱۹ میلی‌متر تجاوز نماید.

دانه‌بندی سنگدانه‌ها براساس استاندارد ملی ۳۰۲ ایران تعیین می‌گردد.
بتن ریزی
معمولاً بتن غلتكي توسط دستگاه پخش آسفالت که برای پخش مقادیر زیاد مصالح، کمی اصلاح شده است پخش میگردد ترجیحا فينيشر چرخ زنجیری . این اصلاحات مشتمل بر بزرگ کردن دریچه بين قيف تغذيه و اسکرید و همچنین تنظیم پیچهای جلوی اسکرید برای اطمینان از پخش یکنواخت بتن در راستای محور جاده است که مشابه هنگامی است که آسفالت داغ ریخته میشود.
حرکت بدون وقفه و پیوسته دستگاه پخش آسفالت به سمت جلو باعث میگردد تا از ایجاد ناهمواری و یا تورفتگی در سطح نهایی جلوگیری شود . این مسأله با تنظیم سرعت حرکت دستگاه با مقدار بتنی که داخل آن ریخته میشود قابل دستیابی است. فينيشرها عموماً مجهز به اسکریدهای ارتعاشی هستند که تا حدی باعث ایجاد تراکم اولیه بتن میشود . به جهت نیل به یک سطح هموار لازم است از اسکریتهای خاص استفاده شود این اسکریت ها شامل یک یا چند میله کوبه ای متصل به قسمت ارتعاشی هستند که سبب افزایش انرژی تراکم و در نتیجه تأثیر مثبت در همواری سطح نهایی و افزایش دانسیته میشود برخی از انواع فینیشرها خود قادرند تا حدود ۹۵ درصد دانسیته مورد نظر را ایجاد کنند لذا عملیات غلتک زنی تسهیل شده و انحرافات طولی یا عرضی از تراز مورد نظر بسیار کاهش میابد.
علیرغم افزایش انرژی تراکم گاهی بر روی سطح روسازی در پشت اسکریدهای سنگین برخی ترک های سطحی دیده میشود این ترک ها ممکن است به طور کامل بعد از عبور غلتک از بین بروند.
شکل این ترکها به مقدار رطوبت مخلوط بتن غلتکی و میزان فشار وارد آمده از اسکرید به سطح بتن بستگی دارد.
قبل از ریختن بتن غلتکی سطح لایه زیراساس باید مرطوب گردد تا باعث جذب رطوبت از بتن غلتکی تازه ریخته شده نگردد.
همچنین به منظور اتصال مناسب دولایه به همدیگر لازم است گوشه های روسازی به وسیله کفشک مخصوص زاویه دار شود.
تراکم:
کفشکهای مخصوص ایجاد لبه زاویه دار
بتن غلتکی را معمولاً بلافاصله پس از ریختن توسط یک غلتک ارتعاش دوتایی ۱۰ تنی متراکم میکنند ابتدا غلتک به صورت استاتیک (بدون) ارتعاش دو عبور روی بتن ریخته شده خواهد داشت تا سطح بتن صاف و آماده شود یک حرکت رفت و برگشت غلتک معادل دو عبور است .سپس چند عبور ارتعاشی انجام میشود تا دانسیته مشخص شده حاصل شود که معمولاً پس از چهار عبور و یا بیشتر به دانسیته مطلوب میتوان دست یافت. پس از آن به منظور کاهش حفرات و بستن درزهای سطحی معمولاً چند پاس حرکتی نیز توسط غلتک چرخ لاستیکی ۱۰ تا ۲۰ تنی انجام میشود. نهایتاً نیز ممکن است دوباره از غلتک بدون ارتعاش برای از بین بردن اثر غلتک چرخ لاستیکی یا غلتک ارتعاشی بر سطح بتن استفاده شود.
در برخی پروژه ها ممکن است به جای استفاده از غلتک ارتعاشی تعداد عبورهای غلتک استاتیکی اضافه شود. با مشاهده رفتار بتن ،تازه هنگامی که تحت بار حرکت غلتک استاتیکی بدون ارتعاش قرار دارد میتوان کارایی آن را مورد بررسی قرار داد. بتن غلتکی با کارایی مناسب برای تراکم پذیری تحت غلتک عبور به طور یکنواخت متراکم میشود . در صورتیکه بتن غلتکی بیش از حد مرطوب باشد، سطح ایجاد شده بعد از تراکم خیلی صاف و صیقلی خواهد بود و بتن تحت حرکت غلتک و یا حتی حرکت انسان روی سطح راه رفتاری روان از خود نشان میدهد در صورتیکه بتن غلتکی خیلی خشک باشد سطح آن به صورت دانه دانه خواهد بود و حتی ترکهای برشی افقی در آن ایجاد خواهد شد . در این شرایط رسیدن به دانسیته مورد نظر طرح مشکل است. لذا تنها اصلاح مقدار آب مخلوط و یا یک طرح جدید راهگشا خواهد بود.
اختلاط
در هنگام تراکم ،ارتعاشی اپراتور غلتک نباید بر روی روسازی توقف کند بهترین تراکم با فرکانس کم و دامنه ارتعاش زیاد و با سرعت حداکثر ۳/۲ کیلومتر بر ساعت پیشنهاد کرده اند .
در عرض روسازی پاسهای متوالی غلتک باید به طور مستمر اجرا شود. لبه کناری هر مسیر بتن ریزی به صورت غلتک نخورده باقی ماند که این قسمت قبل از بتن ریزی مسیر بعدی برداشته
می شود.
ساخت درزها
محل درزها در روسازی بتن غلتکی از اهمیت زیادی در دستیابی به سطحی هموار و متراکم برخوردار است . درزهای طولی بین خطوط بتن ریزی در مسیر طولی جاده و درزهای عرضی در انتهای هر خط طولی به صورت عمود بر مسیر طولی جاده تشکیل میشوند از طرفی میتوان درزها را به سه دسته تازه سرد و انقباضی نیز تقسیم بندی نمود.