วิธีการปรับผิวทางยางมะตอย

อุณหภูมิ รูปแบบของลูกกลิ้ง ความหนาแน่นของการกระแทก   และความสำเร็จ

ในขณะที่อุตสาหกรรมได้เปลี่ยนโฟกัสไปที่การออกแบบส่วนผสมต่างๆ ที่สามารถปรับปรุงอายุการใช้งานของทางเท้า สิ่งหนึ่งที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง คือ ระดับการบดอัดที่ส่วนผสมของยางมะตอยได้รับจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพและอายุการใช้งานของพื้นผิว

“สิ่งที่สำคัญที่สุดเพียงอย่างเดียวที่คุณสามารถทำได้บนทางเท้าก็คือการกระชับ” Jim Scherocman, P.E. และวิทยากรประจำปีที่งาน National Pavement Expo “ทางเท้าที่มีการออกแบบผสมผสานที่ดีที่สุดในโลกที่อัดแน่นด้วยช่องระบายอากาศ 9-10% นั้นไม่สามารถทำงานได้ดี ในทางตรงข้าม ทางเท้าที่มีการออกแบบเฉพาะส่วนขอบที่อัดแน่นจนเหลือช่องว่างอากาศ 7% หรือน้อยกว่า จะทำงานได้ดีมากภายใต้การจราจร”

ความรู้ที่ยอมรับกล่าวว่าทุกๆ ช่องว่างอากาศที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 1% อาจสูญเสียทางเท้าประมาณ 10% นั่นเป็นเพราะยิ่งช่องว่างอากาศบนทางเท้ามีมากเท่าใด ผิวทางก็จะยิ่งถูกทำลายมากขึ้นในแง่ของความแข็งแรงของผิวทาง อายุการใช้งานลดลง ความทนทาน ความลาดเอียง ร่องลึก และความอ่อนไหวต่อความเสียหายจากความชื้น

ดังนั้นอุตสาหกรรมการปูผิวทางจึงต้องอาศัยการบดอัดเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของผิวทางเพื่อยืดอายุผิวทาง อันเป็นผลมาจากกระบวนการบดอัด อนุภาครวมที่เคลือบแอสฟัลต์ในส่วนผสมจะถูกบังคับเข้าใกล้กันมากขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มปริมาณการประสานกันและการเสียดสีระหว่างอนุภาค และยังช่วยลดปริมาณช่องว่างอากาศของส่วนผสม

ดังนั้นงานที่ทำโดยตัวดำเนินการลูกกลิ้งจะต้องทำอย่างถูกต้องและสม่ำเสมอเพื่อให้มั่นใจถึงความสำเร็จทางเท้า หากผู้ควบคุมไม่ได้วิ่งในการตั้งค่าที่ถูกต้อง ความเร็วที่เหมาะสม ฯลฯ อาจส่งผลต่อคุณภาพของแผ่นรอง และคุณภาพนั้นก็มีความสำคัญต่ออายุการใช้งานของถนน ยิ่งผู้ควบคุมดี เครื่องจักรยิ่งดี ประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้น และอายุของถนนยาวนานขึ้น

5 ปัจจัยที่มีผลต่อความหนาแน่น

มีปัจจัยห้าประการที่ส่งผลต่อความหนาแน่นสำเร็จรูปของแผ่นแอสฟัลต์ อุณหภูมิของส่วนผสมเอง ความหนาของเสื่อ อุณหภูมิฐาน สภาวะแวดล้อม (อุณหภูมิของอากาศ) และลม

“ปัจจัยที่สำคัญที่สุดสองประการ คืออุณหภูมิของส่วนผสมเมื่อผ่านออกจากใต้ เครื่องปูผิวทางและความหนาของชั้น อุณหภูมิอากาศแวดล้อมและอุณหภูมิของพื้นผิวที่วางส่วนผสมมีความสำคัญรอง อย่างไรก็ตาม ความเร็วลมสามารถมีผลอย่างมากต่ออัตราการระบายความร้อนเช่นกัน”

ส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์จะเย็นลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงต้องอัดแน่นในขณะที่ส่วนผสมร้อน โดยปกติ แอสฟัลต์จะออกมาจากโรงงานที่อุณหภูมิประมาณ 300 องศาฟาเรนไฮต์ ที่อุณหภูมินั้น จะค่อนข้างนิ่มและถูกบดอัดได้ง่าย เมื่อเย็นตัวลง จะแข็งตัวและบดอัดได้ยากขึ้น

“ปัจจัยที่สำคัญที่สุดสามประการในการบดอัด ได้แก่ อุณหภูมิ อุณหภูมิ อุณหภูมิ คุณต้องบดอัดส่วนผสมในขณะที่ร้อน”  ต้องแน่ใจว่าได้วางลูกกลิ้งไว้ด้านหลังเครื่องปูผิวทาง โดยไม่เกิน 300 ฟุต ซึ่งจะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิได้

วิธีการใช้รถกลิ้งบดอัด

วิธีที่ใช้กันทั่วไปในการบดอัด แต่ไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุดคือรถกลิ้ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับชุดของลูกกลิ้งที่ทำงานทีละชุดที่อยู่ด้านหลังเครื่องปูผิวทาง รถกลิ้งเริ่มต้นด้วยลูกกลิ้งสั่นสะเทือนแบบดรัมคู่ที่ทำงานใกล้กับเครื่องปูผิวทางเพื่อให้ได้แรงอัดเริ่มต้นในขณะที่ส่วนผสมยังร้อนอยู่

หลักการทั่วไปคือการกลิ้ง “พัง” นี้ควรจะเสร็จสิ้นก่อนที่อุณหภูมิพื้นผิวของส่วนผสมจะต่ำกว่า 240o F. ลูกกลิ้งพังทลายควรทำงานที่ระดับความถี่สูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับยี่ห้อและรุ่นของลูกกลิ้งและที่แอมพลิจูด การตั้งค่าขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นแอสฟัลต์คอนกรีตที่ปู

“สั่นทุกโอกาสที่คุณทำได้”   “ยิ่งคุณกระแทกพื้นถนนหนักและบ่อยขึ้นเท่าใด คุณก็จะได้ความหนาแน่นมากขึ้นเท่านั้น”

ส่วนถัดไปของรถไฟ ลูกกลิ้งกลาง มักจะทำด้วยลูกกลิ้งสั่นสะเทือนเช่นกัน และจะต้องทำให้เสร็จทันทีหลังจากที่กลิ้งครั้งแรกเสร็จสิ้น เมื่อใช้ลูกกลิ้งยางลมเป็นลูกกลิ้งกลาง จำเป็นต้องเก็บยางไว้ที่อุณหภูมิเดียวกับแผ่นปูอัด ไม่เช่นนั้น ยางจะเก็บส่วนผสมบางส่วนออกจากแผ่นรอง ดังนั้นเมื่อใช้ลูกกลิ้งลม อย่าให้ลูกกลิ้งนั่งรอเป็นเวลานานเพราะยางจะเย็นลง

ลูกกลิ้งสุดท้ายในรถกลิ้ง คือลูกกลิ้งล้อเหล็กแบบคงที่สำหรับการรีดให้เสร็จ วัตถุประสงค์หลักของการรีดสำเร็จคือการได้รับความหนาแน่น “เล็กน้อยสุดท้าย” และเพื่อขจัดรอย หากมี ทิ้งไว้โดยลูกกลิ้งตัวแรกและตัวที่สอง หากจำเป็น ควรรีดให้เสร็จที่อุณหภูมิพื้นผิวผสมที่สูงกว่า 175 องศาฟาเรนไฮต์ “เฉพาะการกลิ้งเสร็จสิ้นซึ่งเป็นการกลิ้งครั้งสุดท้ายควรทำในโหมดคงที่”

ผลกระทบของความเร็วลูกกลิ้ง

ความเร็วที่ผู้ควบคุมขับเคลื่อนลูกกลิ้งแบบสั่นสะเทือนยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพของแผ่นรองอีกด้วย การขับรถเร็วเกินไปอาจทำให้เกิดช่องว่าง และระลอกคลื่นในการบดอัด  หากผู้ปฏิบัติงานเข้าใกล้รถปูผิวทางมากเกินไป การใช้ความเร็วที่ถูกต้องจะช่วยรักษาระยะการกระแทกที่เหมาะสม

“มีความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วและความถี่”   “คุณต้องการตีทางเท้าด้วยดรัมลูกกลิ้งแบบสั่นสะเทือนอย่างน้อย 10 ครั้งในแนวราบ ไม่ใช่แค่ความเร็วต่อตัวเท่านั้น แต่เป็นการผสมผสานระหว่างความเร็วและความถี่สำหรับลูกกลิ้งแบบสั่นสะเทือน”

ดังนั้นลูกกลิ้งแบบสั่นสะเทือนที่ทำงานด้วยความถี่ 3,000 ครั้งต่อนาที (vpm) สามารถวิ่งด้วยความเร็ว 3.5 ไมล์ต่อชั่วโมงเพื่อรักษาระยะห่างจากการกระแทก 10 ครั้งต่อเท้า หากลูกกลิ้งตัวเดียวกันนั้นทำงานที่ความถี่ 4,000 vpm ลูกกลิ้งจะทำงานที่ความเร็วประมาณ 4.7 ไมล์ต่อชั่วโมงและยังคงรักษาระยะห่างจากการกระแทก 10 ครั้ง ผู้ปฏิบัติงานควรหลีกเลี่ยงการเลี้ยวหักศอกหรือการเปลี่ยนแปลงความเร็วกะทันหัน การเลี้ยวที่แหลมอาจทำให้ ฉีกขาดได้ และการเร่งหรือเร่งอย่างรวดเร็วอาจทำให้เสื่อฉีกขาดหรือมีรอยบุบได้

3 โซนอุณหภูมิ

ผู้รับเหมาต้องให้ความสนใจและใช้ประโยชน์จากโซนอุณหภูมิสามโซนที่พบในส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์คอนกรีตส่วนใหญ่

ในโซนอุณหภูมิแรกหรือบน ส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีตจะค่อนข้างคงที่ในระหว่างกระบวนการบดอัด ความเสถียรนี้ขยายจากอุณหภูมิการวาง (300 ° F) ลงไปที่ประมาณ 240 ° F ในระหว่างที่ส่วนผสมยังคงมีเสถียรภาพและสามารถรองรับการบดอัดได้ ส่วนผสมจะไม่ผลักหรือตรวจสอบใต้ลูกกลิ้ง

ในส่วนผสมบางอย่างจะมีอุณหภูมิปานกลาง  ขึ้นอยู่กับการไล่ระดับและมุมของมวลรวมในส่วนผสม “วัสดุที่โค้งมนไม่ประสานกัน แต่วัสดุเชิงมุมทำ ถ้าส่วนผสมมีโซอุณหภูมิปานกลาง  มันจะขยายจากประมาณ 240 ° F ลงไปที่ 190 ° F ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของส่วนผสม

ภายในช่วงอุณหภูมินี้ ส่วนผสมจะเคลื่อนที่ ดัน และตรวจสอบเมื่ออัดแน่น ในบางกรณีคลื่นคันธนูจะเกิดขึ้นที่ด้านหน้าของดรัมลูกกลิ้งและส่วนผสมจะคลานไปตามยาว นอกจากนี้ ส่วนผสมจะเคลื่อนไปในแนวขวาง การขยายแผ่นรองขอบของลูกกลิ้งไม่ได้ถูกจัดตำแหน่งอย่างเหมาะสม (ประมาณ 6 นิ้ว) เหนือขอบแอสฟัลต์คอนกรีตที่ไม่รองรับ  ในเขตอุณหภูมิกลางนี้ ส่วนผสม HMA ขาดความเสถียรภายในเพื่อรองรับน้ำหนักของลูกกลิ้งล้อเหล็ก แต่จะยอมรับการใช้ลูกกลิ้งลม

“ถ้าส่วนผสมนุ่มอย่าม้วนด้วยลูกกลิ้งแบบสั่นสะเทือน ถอดออก”   “สารผสมเหล่านี้เกิดขึ้นทั่วประเทศเนื่องจากการไล่ระดับและมุมของมวลรวมและความชื้นที่มีอยู่ในมวลรวมที่โรงงาน”

โซนอุณหภูมิที่ต่ำกว่าขยายจากจุดต่ำสุดของโซนอุณหภูมิที่อ่อนโยน (190 องศาฟาเรนไฮต์) ลงไป เมื่ออุณหภูมิผสมถึงจุดนี้ ส่วนผสมจะสามารถรองรับน้ำหนักของอุปกรณ์บดอัดล้อเหล็กได้อีกครั้ง แต่เป็นการยากมากที่จะทำให้เกิดการบดอัดมากในเขตอุณหภูมิ “เย็น” ที่ต่ำกว่านี้

ควรสังเกตว่าขีดจำกัดบนและล่างของโซนอุณหภูมิแต่ละโซนจะแตกต่างกันไปตามลักษณะการผสม ความเร็วในการทำความเย็นของเสื่อ ความหนาของชั้น HMA ที่ถูกบีบอัด สภาวะแวดล้อม และชนิดของลูกกลิ้ง (แบบคงที่หรือ สั่นสะเทือน) ใช้ อุณหภูมิที่อ้างอิงเป็นแนวทางคร่าวๆ

Echelon Rolling ใช้ประโยชน์จาก Upper Zone

เนื่องจากเวลาที่ดีที่สุดที่จะได้ความหนาแน่นสูงสุดคือเมื่อเสื่อร้อนที่สุด จึงควรได้รับการอัดแน่นให้มากที่สุดที่อุณหภูมิสูงขึ้นเท่าที่จะทำได้ วิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนั้นคือใช้งานลูกกลิ้งสองตัวในระดับ เคียงข้างกัน  ลงเสื่อ วิธีนี้ช่วยให้สามารถบีบอัดความกว้างเต็มของเสื่อได้ในขณะที่เสื่อนั้นร้อนที่สุด

แผนภาพด้านล่างแสดงวิธีการทำงานบนความสูง 12 ฟุต เลนกว้างที่มีลูกกลิ้งสั่นสะเทือนแบบดรัมคู่สองตัวซึ่งแต่ละอันมีขนาด 66 นิ้ว หรือ 78 นิ้ว กว้าง. ลูกกลิ้งทั้งสองทำงานในระดับ (เซและออฟเซ็ตในเลนที่อยู่ติดกัน) ในตำแหน่งพังตรงด้านหลังเครื่องปูผิวทาง ทำงานที่ความถี่สูงสุดและตั้งค่าแอมพลิจูดที่เหมาะสมกับความหนาของชั้นที่วาง