بررسی عملکرد ژئوتکستایل‏ها برای جلوگیری از انعکاس ترک لایه‏های روسازی آسفالتی: مطالعه موردی کاربرد در جاده‏های استان تهران

ساخت روسازی‏های تقویت شده با مواد ژئوسنتتیک در پروژه‏هایی که بستر ضعیفی دارند و یا منطقه دارای فقر مصالح است و برای به تأخیر انداختن توسعه و انتشار ترک‏های لایه‏های آسفالتی قدیمی به لایه روکش و افزایش طول عمر روسازی در جاده‏های موجود گسترش یافته است. متداول‏ترین ژئوسنتتیک‏هایی که در لایه‏های مختلف روسازی کاربرد زیادی دارند، ژئوتکستایل‏ها، ژئوگریدها و ژئوکامپوزیت‏ها هستند. در این تحقیق پس از معرفی انواع مواد ژئوتکستایل، ژئوگرید و ژئوکامپوزیت از میان خانواده ژئوسنتتیک‏ها، ملزومات اجرایی و فرآیند طراحی روسازی‏های حاوی مواد ژئوسنتتیک تشریح شده است. با مطالعه موردی خرابی‏های روسازی آزادراه مسیر تهران- قم در مناطقی که در آنها ژئوتکستایل استفاده شده است، عمده‏ترین مشکلات لایه‏های آسفالتی حاوی این مواد بر اساس نتایج حاصل از مغزه‏گیری‏ها و نمونه برداری صحرایی ترک خوردگی‏ها بوده است. از بررسی مغزه‏گیری‏ها مشخص شد ترک‏ها عموماً در اثر کاهش مقاومت برشی و عدم اتصال بین لایه‏ای مناسب بین لایه‏ی روکش و روسازی قدیمی در محل اتصال لایه‏ها بوسیله ژئوتکستایل و اندود سطحی بوجود آمده است. از آنجا که نقش اندود سطحی (تک‏کت) که در زیر لایه‏ی ژئوتکستایل اجرا می‏شود، در اتصال آن به روسازی قبلی بسیار حائز اهمیت است، تأثیر دو نوع قیر خالص با درجه نفوذهای 70-60 و 100-85 بعنوان اندود سطحی در اتصال و افزایش مقاومت برشی بین لایه‏های آسفالتی حاوی این مواد مورد بررسی قرار گرفت. به این دلیل یک دستگاه آزمایش برای آزمون مقاومت برشی ساخته شد که با آن نمونه‏ها تحت اثر نیروی برش مستقیم (خالص) آزمایش می‏شوند. نمونه‏های ساخته‏شده در آزمایشگاه به شکل استوانه‏ای و با ابعاد نمونه‏ی مارشال به قطر 100 میلی‏متر ولی با ارتفاع تقریباً 100 میلی‏متر بر خلاف نمونه‏های استاندارد که دارای ارتفاع 5/63 میلی‏متر هستند، بودند. به‏علاوه نمونه‏های سالم (بدون خرابی) که از جاده مغزه‏گیری شده‏ بودند نیز با سرعت بارگذاری 50 میلی‏متر در دقیقه تحت آزمایش برش قرار گرفتند. در این آزمایش نمونه‏های حاوی ژئوتکستایل با اندود سطحی قیر خالص 70-60 مقاومت برشی بیشتر و نمونه‏های حاوی اندود سطحی 100-85 دارای قدرت چسبندگی بیشتری بودند.