مناقشة اطروحة الدكتوراه ” موديل تخميني لتشوهات التبليط في الخلطات الاسفلتية الحـارة عاليـة الاداء”

مناقشة اطروحة الدكتوراه ” موديل تخميني لتشوهات التبليط  في الخلطات الاسفلتية  الحـارة عاليـة الاداء”

نوقشت في قسم الهندسة المدنية  اطروحة الدكتوراه  الموسومة “ موديل تخميني لتشوهات التبليط  في الخلطات الاسفلتية  الحـارة عاليـة الاداء” للطالبة زينب ابراهيم قاسم المولى تحت إشراف الاستاذ حامد محمود الحمدو / جامعة بغداد قسم الهندسة المدنية و الاستاذ المساعد (نمير غني احمد) / الجامعة المستنصرية قسم هندسة الطرق والنقل وقد تكونت لجنة المناقشة من  الاستاذ الدكتور رافع هاشم السهيلي / رئيس اللجنة / كلية  الهندسة جامعة بغداد / قسم الهندسة المدنية و الاستاذ المساعد الدكتور غاندي غانم صوفيا/ عضو / كلية الهندسة/ الجامعة المستنصرية/ قسم هندسة الطرق والنقل و الاستاذ المساعد الدكتور اسماء ثامر ابراهيم/ عضو / كلية  الهندسة جامعة النهرين / قسم الهندسة المدنية و الاستاذ الدكتور امجد حمد البياتي / عضو / كلية  الهندسة جامعة بغداد / قسم الهندسة المدنية والاستاذ المساعد الدكتور حسن حمودي جوني/ عضو / كلية  الهندسة الجامعة التكنلوجية / قسم الهندسة المدنية.وقد ناقشت الرسالة ظاهرة التخدد وهو الفشل الرئيسي في التبليط المرن في العراق وذلك نتيجة لتزايد الحمل المروري والحرارة العالية في فصل الصيف . إن تراكم التشوه الدائمي في الطبقة السطحية هو المكون الرئيسي للتخدد في التبليط المرن .      

التشوه الدائمي للرصف الإسفلتي له الأثر الرئيسي لقابلية أداء التبليط . إن التخدد يقلل من العمر الخدمي للتبليط ويشكل خطرا جديا لمستخدمي الطرق ، لذلك من المهم التحليل والتحري عن هذا النوع من الفشل.

 تم استخدام المواد المتوفرة من الإسفلت والحصى والمواد المالئة والمضافات ، وهذه المواد هي المساهم الرئيسي في مقاومة التشوه الدائمي . تم الحصول على الإسفلت الرابط نوع (40-50) و(85-100)  من مصفى الدورة والحصى من مقلع النباعي .

كما اٌعتمدت طريقة Superpave في التصميم وحساب الحجـوم للمــواد عن طريــق جهـاز Superpave Gyratory Compactor المستخدم في رص العينات . هذا الجهاز استخدم في إعداد ۱۲ عينة اسطوانية بابعاد (۱٥ سم قطر × ٥ , ۱٤سم ارتفاع) لاغراض التصميم الحجمي للخلطات الاسفلتية وحسب مبدأ الـ   Superpave بينما ۱۲ عينة اسطوانية  بإبعاد (۱٥ سم قطر × ۱۰سم ارتفاع (استخدمت لتقييم Moisture sensitivity  للنماذج .

لتحقيق الهدف الرئيسي لهذا البحث والمتمثل بالتنبؤ بالتشوهات الدائمية في الخرسانة الأسفلتية تحت تأثير الأحمال المتكررة تم استخدام جهاز Wheel-Tracking machine لتسليط الاحمال المتكررة ، تم اعداد ۱۰۸ بلاطة من الخرساتة الأسفلتية تم فحصها لتمثيل واقع التبليط .المتغيرات التي تم اخذها بنظر الأعتبار في فحوص الأحمال المتكررة تمثل تأثيردرجة الحرارة، مقدار الحمل، أضافة لمتغيرات الخلطة الأسفلتية والمتمثلة بالمحتوى الأسفلتي ونوع الأسفلت ومحتوى الفراغات ونسبة المضافات.

من اجل تحضير البلاطات الاسفلتية تم تصنيع جهاز الـحدل ذو العجلة الدائريـة (Roller  Wheel Compactor Machine ) لرص العينــات بابعـاد ( 32 سم طول × 26 سم عرض × 40 سم ارتفاع).

اعتمادا على النتائج المستحصلة تم بناء الموديلات للتنبؤ بمقدار التشوهات الدائمية وعمق التخدد وقد لوحظ بان زيادة درجات الحرارة منC º40 الى C º55  ومن C º55  الى C º70 ادى الى زيادة مقدار التشوه الدائمي بنسبة 19.44 % و 46 . 30 % على التوالي للطبقة السطحية.

تم جمع بيانات اللباب الاسفلتي من ثلاث مواقع مختلفة حول مدينة بغداد من اجل التأكد من مدى انطباق قيمة التبنؤ للتخدد بدقة ميدانيا من خلال فحص عينات اللباب ابعادها (150 سم قطر × 40 سم ارتفاع) وايضا للتأكد من صحة النماذج المخمنة.

تم تحليل كل من النتائج المختبرية ونتائج اللباب الاسفلتي باستخدام برنامج SPSS ver. 19  من خلال فحص الأحمال المتكررة تم التوصل الى علاقات أحصائية تربط معاملات التشوهات الدائمية بمتغيرات الخلطة الأسفلتية وظروف الفحص تم استخدامها لتقدير مقدار التخدد الذي يحدث في منشآت التبليط تحت تأثير الأحمال المرورية. وبعد مقارنة النتائج اظهرت علاقات جيدة  بين كل من النتائج المختبرية ونتائج اللباب الاسفلتي.

اخيرا، تم استخدام طريقة Mechanistic-Empirical  للتصميم من خلال برنامج MnPAVE-2011 لوصف التخدد في الخلطة الاسفلتية وتوقع عدد المسموح به من التكرار للحمل المسلط على التبليط بدلالة الاحمال المرورية المتوقعة، وخصائص المواد ودرجة الحرارة.  وبعد ذلك تمت مقارنة النتائج التي تم التوصل لها بأستخدام الموديل المقترح لأحتساب العدد المسموح به من التكرار للحمل المسلط مع نتائج برنامج MnPAVE وبينت نتائج المقارنة عدم وجود فرق بين الطريقتين. بالاضافة الى دراسة تاثير المتغيرات مثل: نسبة الفراغات، نوع الاسفلت، نسبة الاسفلت في الخلطة الاسفلتية ودرجة الحرارة على  dynamic modulus E* ودرجة الثقــة، بينت النتائج بان زيادة نسبة الفراغات الهوائية من 4% الى 7%  تؤدي الى زيادة  dynamic modulus E* ودرجة الثقــة بنسبة 11.2% و  12%على التوالي بالنسبة لنوع الاسفلت PG (64-16) ، بينما تغير درجة اداء الاسفلت من PG (64-16)  الى PG (58-22) يؤدي الى نقصانdynamic E*  modulus  ودرجة الثقــة بنسبة 5.5 %  و   20 % على التوالي عند درجة الحرارة 40º درجة مئوية . كما لوحظ بأن زيادة نسبة الاسفلت من  4.1 % الى 4.7% تؤدي الى نقصان E* بنسبــة 4.9 % بالنسبة لنوع الاسفلت ( PG (64-16