ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΥΛΙΚΑ Ο ΟΣΤΡΩΣΙΑΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ

Transcript

1 A.T.E.I. ΘΕΣ ΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛ. ΕΡΓΩΝ ΥΠΟ ΟΜΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΥΛΙΚΑ Ο ΟΣΤΡΩΣΙΑΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΦΟΙΤΗΤΡΙΕΣ ΤΑΣΟΜΗΝΗ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ ΤΖΙΟΥΦΑ ΧΡΙΣΤΙΝΑ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΜΑΝΙΑΤΗΣ Α. ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ 1. ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΙΑΦΟΡΕΣ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΟΠΗΚΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΛΙΘΟΣΤΡΩΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΕΜΠΟΤΙΣΤΑ ΣΚΥΡΩΤΑ ΜΕ ΤΣΙΜΕΝΤΟ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΑΠΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ(ΑΟΠΛΟ) ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ Ο ΟΣΤΡΩΜΑ ΑΠΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ 2.ΥΛΙΚΑ Ο ΟΣΤΡΩΣΙΑΣ ΕΥΚΑΜΠΤΩΝ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ Ε ΑΦΟΣ ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ Ε ΑΦΩΝ ΓΕΝΙΚΕΣ ΟΜΑ ΕΣ Ε ΑΦΩΝ ΒΑΣΙΚΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ Ε ΑΦΩΝ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ 3.Α ΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ Α ΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ ΦΥΣΙΚΩΝ ΑΠΟΘΕΣΕΩΝ ΘΡΑΥΣΤΑ Α ΡΑΝΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ Α ΡΑΝΩΝ 4.ΕΛΕΓΧΟΙ Α ΡΑΝΩΝ ΕΛΕΓΧΟΙ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΟΚΙΜΗ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΣΕ ΤΡΙΒΗ ΚΑΙ ΚΡΟΥΣΗ ΚΑΤΑ LOS ANGELES ΟΚΙΜΗ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΠΑΙΠΑΛΗΣ(ΦΙΛΛΕΡ) ΟΚΙΜΗ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΙΣΟ ΥΝΑΜΟΥ ΑΜΜΟΥ ΟΚΙΜΗ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ(ΕΛΕΓΧΟΙ ΥΓΕΙΑΣ) 5.ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΜΟΡΦΕΣ ΑΣΦΑΛΤΟΥ ΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΑΣΦΑΛΤΟΣ ΧΡΩΜΑΤΙΣΤΗ ΑΣΦΑΛΤΟΣ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΤΙΚΩΝ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΑΣΦΑΛΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ 2

3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο ΑΣΦΑΛΤΙΚΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΑΣΦΑΛΤΟΥ ΩΣ ΣΥΝ ΕΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΣΦΑΛΤΙΚΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ ΕΝ ΘΕΡΜΩ ΑΣΦΑΛΤΙΚΑ ΓΑΛΑΚΤΩΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΤΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΤΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΑΝΤΙΥ ΡΟΦΙΛΑ ΥΛΙΚΑ ΦΘΟΡΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ 1. ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΥΛΙΚΩΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΜΕΛΕΤΗ ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 2. ΦΘΟΡΕΣ ΑΙΤΙΑ ΦΘΟΡΩΝ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΗ ΦΘΟΡΩΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΦΘΟΡΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΕΣ ΦΘΟΡΕΣ ΦΘΟΡΕΣ ΕΥΚΑΜΠΤΩΝ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ 3. ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΦΘΟΡΩΝ ΡΗΓΜΑΤΩΣΕΙΣ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΕΙΣ ΛΕΙΑΝΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΚΥΛΙΣΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο ΑΦΡΩ ΗΣ ΑΣΦΑΛΤΟΣ 1. ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΤΗΣ ΑΦΡΩ ΟΥΣ ΑΣΦΑΛΤΟΥ 2. ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΑΦΡΩ ΗΣ ΑΣΦΑΛΤΟΣ 3. ΕΚΤΙΜΗΣΕΙΣ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 4. ΟΚΙΜΕΣ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΜΕ ΑΦΡΩ Η ΑΣΦΑΛΤΟ ΟΚΙΜΗ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ GLANDFIELD ΟΚΙΜΗ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ GYMBIE ΟΚΙΜΗ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ENGLEWOOD 3

4 5. ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΚΑΙ ΠΡΟΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΜΕ ΑΦΡΩ Η ΑΣΦΑΛΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΝΕΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΚΑΙ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΛΟΓΟΙ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΤΗΝ Ο ΟΣΤΡΩΣΙΑ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΗΝ Ο ΟΠΟΙΙΑ ΕΡΕΥΝΕΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΧΡΗΣΗΣ 2. ΜΕΙΓΜΑ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΡΓΙΛΟΥ ΜΕ ΚΟΜΜΑΤΙΑΣΜΕΝΟ ΛΑΣΤΙΧΟ 3. ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΣ PATCHERS ΜΕΘΟ ΟΣ ROAD TECH ΓΚΙΛΣΟΝΙΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΣ STREET PRINT 4

5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η παρούσα πτυχιακή εργασία αναφέρεται γενικά στα οδοστρώµατα και δίνει ιδιαίτερο βάρος στις σύγχρονες τεχνικές και στις νέες µεθόδους για την κατασκευή τους µέσα από έρευνα που έγινε στη βιβλιογραφία και στο internet. Αρχικά γίνεται µια γενική αναφορά στα οδοστρώµατα και στην κατασκευή αυτών, στις δυο κατηγορίες στις οποίες διακρίνονται. Αναφερόµαστε στα εδάφη επάνω στα οποία θεµελιώνουµε τις οδούς και στα αδρανή υλικά που χρησιµοποιούµε για την κατασκευή των άνω στρώσεων. Έπειτα γίνεται µια αναφορά στη συµπεριφορά των οδοστρωµάτων, µέσα από την ανάλυση των φθορών και του τρόπου συντήρησης τους. Ακολουθεί ένα από τα σηµαντικότερα κεφάλαια, µια ιδιαίτερη µέθοδος σταθεροποίησης των εδαφών, η αφρώδης άσφαλτος, η οποία παρ όλο που είναι γνωστή από τη δεκαετία του 60 εφαρµόζεται συνεχώς εξελισσόµενη τα τελευταία χρόνια. Βασική αρχή κατασκευής της είναι ότι την παράγουµε προσθέτοντας µικρές ποσότητες νερού σε θερµό ασφαλτικό υλικό και αναφερόµαστε στην εκτίµηση της ποιότητας της. Τέλος γίνεται αναφορά στις σύγχρονες τεχνικές και τη χρήση εναλλακτικών υλικών στην κατασκευή οδοστρωµάτων, αναλύοντας δυνατότητες και προοπτικές της χρήσης των αποβλήτων και κάποιων ανακυκλωµένων υλικών για τη δηµιουργία αυτών. Στο σηµείο αυτό θα θέλαµε να ευχαριστήσουµε θερµά τον κ. Μανιάτη για την πολύτιµη βοήθεια του για την εκπόνηση αυτής της πτυχιακής εργασίας. 5

6 1.Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ 6

7 ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ Το φυσικό έδαφος στη µορφή που βρίσκεται δεν είναι ικανό να φέρει τις προερχόµενες από την κυκλοφορία καταπονήσεις και δεν έχει την απαιτούµενη λεία επιφάνεια για την οµαλή κίνηση έπ' αυτού των τροχών. Επί πλέον δεν αντέχει στις κλιµατολογικές διακυµάνσεις, την υγρασία, την βροχή κλπ όταν επάνω του κινούνται οχήµατα. Για τους λόγους αυτούς κατασκευάζονται τα οδοστρώµατα. Οδόστρωµα ορίζεται το σύνολο των επαλλήλων στρώσεων που είναι τοποθετηµένες πάνω από το φυσικό έδαφος για τη δηµιουργία της οδού. Το οδόστρωµα είναι µια σύνθετη κατασκευή που έχει να επιτελέσει διάφορες λειτουργίες οι οποίες είναι ανόµοιες µεταξύ τους. Το γεγονός αυτό κάνει την κατασκευή αρκετά πολύπλοκη. Είναι γνωστό ότι οι δρόµοι στην αρχαιότητα συνήθως δεν έφεραν οδόστρωµα, ήταν απλοί χωµατόδροµοι, όπου όλο το βάρος δινόταν στην οµαλότητα της χάραξης. Οι χωµατόδροµοι όµως είναι ευπαθείς τόσο στις καιρικές επιδράσεις, όσο και στη φθορά από τα φορτία κυκλοφορίας. Η δράση του νερού της βροχής κυρίως είναι εκείνη που µαλακώνει και διαβρώνει την επιφάνεια τους. Aντίστοιχα, οι τροχοί των οχηµάτων, αλλά και η δράση ανθρώπων και ζώων, διαταράσσει και φθείρει την επιφάνεια των χωµατόδροµων. Η συνδυασµένη δε επιρροή των παραπάνω παραγόντων (βροχή και φορτία κυκλοφορίας) θεωρείται ιδιαίτερα δυσµενής και φθοροποιός. Είναι προφανές ότι, όσο αυξάνει η χρήση ενός δρόµου, τόσο µεγαλώνει και η φθορά του, αλλά παράλληλα αυξάνονται και οι απαιτήσεις που οι χρήστες έχουν από αυτόν. Έτσι από τους αρχαίους ακόµα χρόνους κατέστη αναγκαία κάποια µορφή προστασίας και ενίσχυσης της επιφάνειας κίνησης. Σήµερα είναι προφανές ότι, η επίστρωση των οδών µε σύγχρονα οδοστρώµατα είναι αναγκαία για να επιτευχθεί ένα αποδεκτό επίπεδο ασφαλούς, άνετης, oικονοµικής και γρήγορης µετακίνησης των οχηµάτων. Το φυσικό έδαφος στη µορφή που βρίσκεται δεν είναι ικανό να φέρει τις καταπονήσεις που προέρχονται από την κυκλοφορία, oύτε έχει λεία επιφάνεια για την οµαλή κίνηση των οχηµάτων.επίσης η αντοχή στις κλιµατολογικές εναλλαγές είναι µικρή. Ως λύση για να παρακάµψουµε αυτά τα µειονεκτήµατα, είναι το οδόστρωµα. Το οδόστρωµα έχει σαν κύριο λόγο να διανέµει τις πιέσεις, ώστε, η καταπόνηση του εδάφους θεµελίωσης να µην υπερβαίνει τα όρια. Στο παρακάτω σχήµα βλέπουµε τις θλιπτικές και εφελκυστικές τάσεις που αναπτύσσονται σ' ένα οδόστρωµα από τον τροχό ένα οχήµατος. 7

8 Σχήµα 1.1: Το φορτίο του οχήµατος ασκεί τάσεις στο οδόστρωµα. 1.2 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ Ο ΟΣΤΡΩΜΆΤΩΝ Ανάλογα µε την ελαστικότητα τους, τα οδοστρώµατα διακρίνονται κατά κανόνα, σε 'εύκαµπτα' και ' δύσκαµπτα'. Σαν εύκαµπτα θεωρούνται:. Τα ασφαλτικά. Τα κυκλοφοριόπηκτα. Τα σταθεροποιηµένα. Τα σκυρωτά Σαν δύσκαµπτα θεωρούνται:. Τα από σκυρόδεµα. Τα λιθόστρωτα 8

9 Κατά κανόνα τα εύκαµπτα οδοστρώµατα αποτελούνται από:. Υπόβαση. Βάση. Επιφανειακή στρώση Τα δύσκαµπτα οδοστρώµατα κατασκευάζονται από σκυρόδεµα (άοπλο, οπλισµένο ή προεντεταµένο) και εδράζονται σε κατάλληλη βάση. Ο σκοπός και η λειτουργία των στρώσεων ποικίλει, ανάλογα µε την ελαστικότητα του οδοστρώµατος. Σχήµα 1.2 : οµές οδοστρωµάτων και τα διάφορα στρώµατα που αποτελούνται 9

10 10

11 Στα εύκαµπτα οδοστρώµατα οι στρώσεις υπόβασης και βάσης κατασκευάζονται, επειδή:. Αποτρέπουν την άνοδο του ύδατος λόγω τριχοειδών. ίνουν µια πρόσθετη προστασία από τον παγετό. Συντελούν στην αποστράγγιση. Αυξάνουν τη φέρουσα ικανότητα. Βοηθούν την κατανοµή των φορτίων µε το σύστηµα των στρώσεων Στα δύσκαµπτα οδοστρώµατα η στρώση βάσης κατασκευάζεται, επειδή:. Αποτρέπει την άνοδο του ύδατος λόγω τριχοειδών. Προστατεύει από τον παγετό. Συντελεί στην αποστράγγιση.. Αποτρέπει τις καθιζήσεις του εδάφους. Αυξάνει την αντοχή του οδοστρώµατος. ιευκολύνει την κατασκευή Στο εύκαµπτο οδόστρωµα η µεταφορά των φορτίων στο έδαφος γίνεται δια µέσου των στρώσεων του. Το ολικό πάχος του ευκάµπτου οδοστρώµατος πρέπει να είναι τόσο, ώστε οι δυνάµεις που µεταβιβάζονται σε µεγαλύτερη συνεχώς επιφάνεια να µειωθούν µέχρι να γίνονται ανεκτές από το έδαφος έδρασης του οδοστρώµατος. Στο δύσκαµπτο οδόστρωµα, όπου το υλικό του είναι µεγάλης αντοχής, το κύριο µέρος των τάσεων µεταβιβάζεται στο φορέα, ενώ το έδαφος θεµελίωσης απλώς αντιδρά στην παραµόρφωση του οδοστρώµατος. Έτσι το πρόβληµα του υπολογισµού των δύσκαµπτων οδοστρωµάτων είναι η στατική επίλυση πλάκας σκυροδέµατος, που εδράζεται σε άπειρα ελαστικά σηµεία. 1.3 ΙΑΦΟΡΕΣ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ Στα παραπάνω σχήµατα είχε σχεδιασθεί σκαριφηµατικά η διαφορά στη δοµή ευκάµπτων και άκαµπτων οδοστρωµάτων. Στα άκαµπτα οδοστρώµατα, είναι προφανής η κυριαρχία της πλάκας σκυροδέµατος. Πρόκειται συνήθως για οπλισµένη πλάκα πάχους cm η οποία εδράζεται πάνω σε επιλεγµένο υλικό, στρώση η οποία θα µπορούσε να θεωρηθεί ότι αντιστοιχεί στην υπόβαση των ευκάµπτων οδοστρωµάτων. 11

12 Στην Ελλάδα κατασκευάζονται αποκλειστικά εύκαµπτα οδοστρώµατα για τους δρόµους. Ο βασικός λόγος για αυτό είναι ότι τα άκαµπτα οδοστρώµατα είναι ακριβότερα. Κατ' εξαίρεση σε ορισµένες περιπτώσεις, αλλά και στα αεροδρόµια, µπορεί να προκριθεί η κατασκευή άκαµπτων οδοστρωµάτων. Πέραν του κόστους τα εύκαµπτα µε τα άκαµπτα οδοστρώµατα παρουσιάζουν µια ακόµα σειρά διαφοροποιήσεων:. Τα εύκαµπτα οδοστρώµατα παραµορφώνονται περισσότερο από τη διέλευση ενός βαρέως φορτηγού. Γι' αυτό άλλωστε ονοµάζονται και εύκαµπτα. Θα µπορούσε να αναφερθεί ότι µια τέτοια διέλευση προκαλεί βύθιση της τάξης των 2 mm, ενώ στα άκαµπτα οδοστρώµατα η βύθιση είναι ανεπαίσθητη.. Η πίεση στη διεπιφάνεια οδοστρώµατος - εδάφους, κάτω από το φορτίο κυκλοφορίας είναι υψηλότερη στα εύκαµπτα οδοστρώµατα. Θα µπορούσε να αναφερθεί ότι είναι της τάξης του 15% των φορτίων κυκλοφορίας, ενώ στην ίδια θέση στα άκαµπτα οδοστρώµατα είναι της τάξης του 2-3%..Τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος θεωρούνται καταλληλότερα όπου τα φορτία είναι ισχυρά. Για αυτό και χρησιµοποιούνται στην Ευρώπη και στις Η.Π.Α. και στους κεντρικούς αυτοκινητόδροµους και λεωφόρους (αν και όχι συχνά).χρησιµοποιούνται όµως συχνότερα στα οδοστρώµατα αεροδροµίων, αφού τα φορτία των αεροσκαφών είναι µια τάξη µεγαλύτερα από τα αξονικά φορτία των φορτηγών). Τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος θεωρούνται καταλληλότερα " σε ορισµένες ειδικές περιπτώσεις καταπόνησης, όπως, όπου βαριά οχήµατα σταθµεύουν ή κινούνται πολύ αργά (σε χώρους στάθµευσης φορτηγών, αεροσκαφών, πριν από διόδια ή σε µεγάλες ανηφόρες, σε χώρους στάσης λεωφορείων, σε προβλήτες λιµανιών, σε τελωνεία κλπ. Αυτό οφείλεται στο ότι η άσφαλτος έχει ρεολογική συµπεριφορά, οι παραµορφώσεις της δηλαδή εξελίσσονται µε την πάροδο του χρόνου, οπότε µακροχρόνια δράση ισχυρών φορτίων θα προκαλούσε τοπικές παραµορφώσεις). Θεωρούνται επίσης όπου υπάρχει κίνδυνος να πέσουν λάδια ή καύσιµα στο οδόστρωµα (τα καύσιµα και λιπαντικά, ως παραπλήσιας χηµικής σύστασης µε την άσφαλτο την προσβάλλουν και την διαλύουν. Έτσι, σε χώρους µακροχρόνιας στάθµευσης, σε πρατήρια καυσίµων, σε συνεργεία, προτιµώνται οδοστρώµατα σκυροδέµατος). Θεωρούνται, τέλος, καταλληλότερα όπου οι αναπτυσσόµενες θερµοκρασίες θα µπορούσαν να επηρεάσουν τα εύκαµπτα οδοστρώµατα. Χαρακτηριστική θέση ανάπτυξης υψηλών θερµοκρασιών είναι η αρχή των αεροδιαδρόµων, εξ αιτίας των θερµών -αερίων που εκβάλλουν οι κινητήρες των αεροσκαφών..τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος θεωρείται ότι φθείρονται λιγότερο, έχουν δηλαδή µεγαλύτερη διάρκεια ζωής (έως και 40 χρόνια αντί για 25 των ισχυρών ευκάµπτων οδοστρωµάτων)..η επιρροή της θερµοκρασίας στους δύο τύπους οδοστρωµάτων είναι διαφορετική. Η άσφαλτος είναι θερµοπλαστικό υλικό. Υψηλές θερµοκρασίες την µαλακώνουν και ως εκ τούτου τα εύκαµπτα οδοστρώµατα είναι ιδιαίτερα ευπαθή σε τροχαυλακώσεις κατά τους θερινούς µήνες. Επίσης ιδιαίτερα χαµηλές θερµοκρασίες την καθιστούν εύθραυστη, µε συνέπεια να είναι ευπαθής σε ρηγµατώσεις στις βαρυχειµωνιές. Αντίθετα τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος υφίστανται συστολές - διαστολές από τη 12

13 µεταβολή της θερµοκρασίας, δράση που αντιµετωπίζεται µε την όπλιση των πλακών και την κατασκευή αρµών. Η αναγκαιότητα των αρµών δηµιουργεί µε τη σειρά της προβλήµατα ευπάθειας των άκαµπτων οδοστρωµάτων στην περιοχή των αρµών τους. Συναφές είναι και το πρόβληµα των τάσεων από τη συστολή πήξης που εµφανίζεται, προφανώς, µόνο στα οδοστρώµατα σκυροδέµατος..η βασικότερη, ωστόσο, διαφοροποίηση µεταξύ ευκάµπτων και άκαµπτων οδοστρωµάτων θεωρείται ο τρόπος συµπεριφοράς του συστήµατος στα φορτία κυκλοφορίας. Στα εύκαµπτα οδοστρώµατα το σύστηµα έδαφος οδόστρωµα συµπεριφέρεται πιο ενιαία. Αν υπάρχει στο υπέδαφος ένα ασθενές σηµείο ( το οποίο δεν έχει εντοπισθεί και εξυγιανθεί κατά την κατασκευή), τότε υπό τα φορτία κυκλοφορίας το έδαφος εκεί δεν καθιζάνει. Το υπερκείµενο οδόστρωµα δεν έχει αυτοτέλεια συµπεριφοράς, η υπόβαση, ως ασύνδετο υλικό θα καταρρεύσει ακολουθώντας την καθίζηση του εδάφους, η βάση ως ασύνδετο υλικό θα καταρρεύσει και αυτή. Ο ασφαλτοτάπητας βέβαια, είναι στρώση µε δοµική συνοχή, είναι όµως ανίκανη να γεφυρώσει µεγάλα υποκείµενα κενά για µεγάλο χρονικό διάστηµα. Αργά ή γρήγορα θα καταρρεύσει και αυτός ακολουθώντας το σχήµα παραµόρφωσης της υποκείµενης βάσης. Αντίθετα, αν αυτό συµβεί σε οδόστρωµα - σκυροδέµατος,η υπόβαση, προφανώς, θα καταρρεύσει, ακολουθώντας την καθίζηση του εδάφους, αλλά η πλάκα σκυροδέµατος µπορεί χωρίς πρόβληµα να γεφυρώσει καθιζήσεις υπό την επιφάνεια της, εφόσον είναι οπλισµένη, χωρίς να ραγίσει. ρα κατά τρόπο παραπλήσιο (διότι δεν είναι και παρόµοια οπλισµένη) µε τις τυπικές πλάκες ενός κτιρίου, οι οποίες δεν υποστηρίζονται παρά µόνο περιµετρικά. εν έχουµε δηλαδή τόσο' ενιαίο' - εδάφους, όπως είναι αυτό των ευκάµπτων οδοστρωµάτων. ΥΠΑΡΧΟΥΝ OΙ ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ: 1.4 ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΟΠΗΚΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ Από απόψεως εξυπηρετήσεως των συγκοινωνιών, τα κυκλοφοριόπηκτα οδοστρώµατα κατατάσσονται αµέσως µετά τα οδοστρώµατα µε ασφαλτική επάλειψη, είναι δε πιο οικονοµική. Πρέπει να δώσουµε µεγάλη προσοχή στην εξεύρεση των αδρανών υλικών για την κατασκευή του κυκλοφοριόπηκτου οδοστρώµατος. Τα αδρανή είναι ο κυριότερος - παράγοντας για την επιτυχία του οδοστρώµατος. 1.5 Υ ΑΤΟΠΗΚΤΑ ΣΚΥΡΩΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ (MAC-ADAM) Τα σκυρωτό οδόστρωµα MAC - ADAM αποτελείται:. Από µια κάτω στρώση (θεµελίωση). Από µια πάνω στρώση (επιφάνεια κυλίσεως) 13

14 Η κάτω στρώση έχει χαρακτηριστικά που εξαρτώνται από την φύση του εδάφους (επιφάνεια εδράσεως). Πάχη πάνω στρώσεως.. Πάνω στρώση (µε κάτω στρώση) 1 Ο - 15 εκ. Πάνω στρώση (χωρίς κάτω στρώση) εκ 1.6 ΛΙΘΟΣΤΡΩΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ Λιθόστρωτα οδοστρώµατα καλούνται όλες οι στρώσεις κυκλοφορίας της οδού από φυσικούς λίθους που τοποθετούνται µε το χέρι και που εφαρµόζονται ο ένας δίπλα στον άλλο. Έντεxνα λιθόστρωτα µπορούν να κατασκευασθούν µόνο µε τα χέρια και µε έµπειρο προσωπικό. Απαγορεύεται στην κατασκευή των λιθόστρωτων να χρησιµοποιείται πέτρωµα ή υλικό που µπορεί να γίνει λείο από την κυκλοφορία. Σχήµα 1.4 : Τύποι λιθόστρωτων οδοστρωµάτων. 1.7 ΕΜΠΟΤΙΣΤΑ ΣΚΥΡΩΤΑ ΜΕ ΤΣΙΜΕΝΤΟ Στα εµπότιστα σκυρωτά µε τσιµέντο, σαν συνδετική ύλη χρησιµοποιούµε µίγµα τσιµέντoυ, άµµου και νερού. Το οδόστρωµα αποτελείται από µια στρώση αδρανών υλικών σκληρών και καθαρών) µε διαστάσεις 2,5-7,5 εκ. που διαστρώνονται στην σκάφη ή στην υποθεµελίωση. Κατά αυτόν τον τρόπο δηµιουργούµε ένα σκυρωτό 14

15 οδόστρωµα µε συνδετική ύλη τσιµέντου - άµµου - νερού. Το µίγµα (τσιµεντοκονίαµα) εκτοξεύεται στο οδόστρωµα από την αντλία του αναµικτήρα. 1.8 Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΑΠΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ (ΑΟΠΛΟ) Αυτά τα οδοστρώµατα ανήκουν στην κατηγορία των δύσκαµπτων. Από στατικής συµπεριφοράς, διαφέρουν από τα εύκαµπτα στο ότι συµπεριφέρονται υπό το βάρος του φορτίου σαν ένα στατικό δύσκαµπτο στοιχείο που εδράζεται σε ελαστικό υπόστρωµα ενώ τα εύκαµπτα διανέµουν το φορτίο µε τον µηχανισµό των στρώσεων. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ. Τα απαιτούµενα υλικά (άµµος, χαλίκιq, τσιµέντο και νερό) βρίσκονται παντού και πολλές φορές κοντά στο έργο.. Είναι οικονοµικό διότι χρησιµοποιούµε µηχανές.. Έχει επιφάνεια οµαλή, κανονική όχι ολισθηρή και µε µεγάλο βαθµό συνάφειας.. Σε περίπτωση που φθείρεται η επιφάνεια, είναι δυνατή η εφαρµογή ασφαλτικής επιστρώσεως.. Μεγάλη διάρκεια ζωής (20-30 χρόνια). ΜEIONEKTHMATA. Στερείται ελαστικότητας (δύσκαµπτο οδόστρωµα), η δε επιφάνεια του τρίβεται ευκολότερα από τα άλλα οδοστρώµατα.. Οι µεταβολές της θερµοκρασίας και η κακή ποιότητα του εδάφους προκαλούν ρήγµατα σε αυτό.. Προκαλείται θόρυβος από την διέλευση των οχηµάτων.. Παρουσιάζει δυσχέρειες κατασκευής στα σηµεία διαβάσεως από έκχωµα σε επίχωµα. 1.9 ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ Ο ΟΣΤΡΩΜΑ ΑΠΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ Τα δύσκαµπτα οδοστρώµατα είναι συνήθως άοπλα όταν οι πλευρές κάθε πλάκας έχουν λόγο µικρότερο του 1,25. Αν ο λόγος των πλευρών δεν έχει την τιµή αυτή ή αν οι πλάκες δεν είναι ορθογωνικές τότε χρειάζεται οπλισµός και κατά τις δύο διευθύνσεις. 15

16 2.ΥΛΙΚΑ Ο ΟΣΤΡΩΣΙΑΣ ΕΥΚΑΜΠΤΩΝ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ 2.1 Ε ΑΦΟΣ Η δηµιουργία εδαφών Έδαφος είναι το θεµελιακό υλικό των οδοστρωµάτων όπως και των περισσότερων δοµικών έργων που κατασκευάζονται από τον άνθρωπο. Το έδαφος θα µπορούσε να οριστεί ως "όλα τα υλικά, ανόργανα και οργανικά, που περιβάλλουν τον πετρώδη φλοιό της γης υπό µορφή χαλαρών ή µαλακών εναποθέσεων". Όλα τα εδάφη προέρχονται από αποσάθρωση των πετρωµάτων ή και σήψη και αποσύνθεση της βλάστησης. Τα φαινόµενα της αποσάθρωσης και της αποσύνθεσης προκλήθηκαν από φυσικές και χηµικές δυνάµεις οι κυριότερες των οποίων είναι σ άνεµος, το νερό (πήξη και τήξη, επίδραση παγετώνων), οι θερµοκρασιακές µεταβολές και οι χηµικές αντιδράσεις. Τα εδάφη χαρακτηρίζονται από τον τρόπο που δηµιουργήθηκαν. Χαρακτηρίζονται ως υπολειµµατικά (residual), ιζηµατογενή (sedimentary), αιολικά (aeolian), και παγετώδη (glacial). ' Υπολειµµατικά εδάφη είναι τα εδάφη που δηµιουργήθηκαν από πετρώµατα που βρίσκονται ακριβώς κάτω από αυτά. Οι κλιµατολογικές συνθήκες (θερµοκρασία και βροχόπτωση) ήταν οι κύριες αιτίες που προκάλεσαν την αποσάθρωση των µητρικών πετρωµάτων. Τα εδάφη αυτά αποτελούνται από ανόργανα κοκκώδη υλικά, λεπτόκοκκα στις ανώτατες στρώσεις και περισσότερο χονδρόκοκκα στις κατώτατες στρώσεις. Τα εδάφη αυτά, εάν,δεν έχει επέλθει δραστική χηµική αποσάθρωση (τροπικές κλιµατολογικές συνθήκες), είναι κατάλληλα για τη θεµελίωση των οδοστρωµάτων. Ιζηµατογενή εδάφη είναι αυτά που δηµιουργήθηκαν από την καθίζηση των στερεών σωµατιδίων που υπήρχαν σε αιώρηση σε υδάτινο περιβάλλον όπως λίµνες, ποταµούς, ωκεανούς. Τα ιζηµατογενή εδάφη µπορεί να είναι από καθαρή άµµο έως κροκυδώδη άργιλο (flocculent clay), θαλάσσιας προέλευσης. Από τα ιζηµατογενή εδάφη τα προσχωµατικά, αυτά που έχουν εναποτεθεί από ποταµούς, εξαιρουµένων των αποθέσεων των δέλτα ποταµών, είναι κατά κανόνα κατάλληλα για την κατασκευή έπ' αυτών οδοστρωµάτων και σαν πηγή παροχής υλικών οδοστρωσίας. Αιολικά εδάφη είναι αυτά που δηµιουργήθηκαν από µεταφορά και εναπόθεση λεπτόκοκκων υλικών µε τη βοήθεια ανέµου. Τα εδάφη αυτά εµφανίζονται ως αµµόλοφοι ή ως ασβεστική ιλύς. Η κατασκευή οδοστρωµάτων επί αµµόλοφων που δεν προστατεύονται από φυτική γη παρουσιάζει πρόβληµα πλήρους κάλυψης αυτών µε άλλη άµµο µε αποτέλεσµα πολλές φορές να είναι αδύνατη η διέλευση οχηµάτων. Όρυγµα επί ασβεστικής ιλύος, λόγω της συνδετικής ιδιότητας του ασβεστίου, είναι δυνατόν να έχει µεγάλη γωνία πρανών, περίπου κάθετες επιφάνειες. Η χρήση όµως της διαταραγµένης ασβεστική ιλύος σε επίχωµα, επειδή χάνεται η συνοχή των κόκκων µε τη διατάραξη κατά την εξόρυξη, ακολουθεί τις προτεινόµενες κλίσεις των εδαφικών υλικών. Παγετώδη εδάφη είναι αυτά που δηµιουργήθηκαν την εποχή των παγετώνων. Τα εδάφη αυτά, εκτείνονται σε βάθος πολλών χιλιοµέτρων, αποτελούνται από 16

17 ογκόλιθους, κροκάλες, χαλίκια, άµµο, ιλύ και άργιλο και συναντώνται ευρέως στο βόρειο ηµισφαίριο. Τα εδάφη µπορούν επίσης να χαρακτηριστούν συναρτήσει της περιεκτικότητας αυτών σε οργανικά υλικά. Τα εδάφη στα οποία τα ανόργανα συστατικά των ορυκτών υλικών υπερισχύουν των οργανικών ουσιών ονοµάζονται ανόργανα εδάφη. Σε αντίθετη περίπτωση ονοµάζονται οργανικά εδάφη τα οποία χαρακτηρίζονται από το σκούρο καφέ χρώµα τους και τη χαρακτηριστική οσµή. Ανεξάρτητα του πώς δηµιουργήθηκαν, τα εδάφη (ή οι εδαφικές επισωρεύσεις γενικότερα) χαρακτηρίζονται από έλλειψη οµοιογένειας. Τα εδάφη εµφανίζονται σαν χαλαρά µέχρι συµπυκνωµένα, µε ή χωρίς συνεκτικότητα (ποικίλου βαθµού) µε κοκκοµετρική διαβάθµιση συνεχή ή µη. Η παραπάνω ανοµοιογένεια εµφανίζεται τόσο στο οριζόντιο επίπεδο όσο και στο κάθετο επίπεδο (βάθος). Ο µηχανικός οδοποιίας σχεδόν πάντοτε οφείλει να χρησιµοποιήσει το υπάρχον έδαφος ως έχει, δίχως καµία τροποποίηση, γεγονός που καθιστά την εκτίµηση των µηχανικών ιδιοτήτων και εν γένει την µηχανική συµπεριφορά του εδάφους πιο επίπονη και δύσκολη Γενικές οµάδες εδαφών Τα φυσικά εδάφη, παρ' όλη την ανοµοιοµορφία τους, µπορούν να ταξινοµηθούν σε βασικές γενικές οµάδες ή υποοµάδες συναρτήσει του µεγέθους του κόκκου. Με την έννοια µέγεθος κόκκου, στην προκειµένη περίπτωση, νοείται το µέσο µέγεθος (διάµετρος) του κόκκου που εµπεριέχεται στο έδαφος. Η ταξινόµηση αυτή είναι αρκετά χρήσιµη για τους µηχανικούς οδοποιίας διότι µε αυτή συσχετίζονται άµεσα οι ιδιότητες µηχανικής συµπεριφοράς των εδαφών. Οι βασικές οµάδες εδαφών συναρτήσει του µεγέθους των κόκκων, κατά φθίνουσα σειρά είναι: λίθοι, κροκάλες, χαλίκια, άµµος, ιλύς και άργιλος. Οι αντιπροσωπευτικές διαστάσεις των κόκκων για ης παραπάνω οµάδες και υποοµάδες διαφέρουν ελαφρώς από προδιαγραφή σε προδιαγραφή. Στον πίνακα 1 δίνονται οι αντιπροσωπευτικές διαστάσεις των κόκκων ανά γενικές οµάδες και υποοµάδες κατά AASHTO και κατά ASTM. 17

18 Κροκάλες, χαλίκια και άµµος είναι κοκκώδη εδάφη οι κόκκοι των οποίων δεν έχουν καθόλου ή σχεδόν καθόλου συνοχή µεταξύ τους. Αναγνωρίζονται οπτικώς εύκολα και διακρίνονται για τη µεγάλη διαπερατότητά τους και για την καλή τους σταθερότητα κάτω από την επίδραση αξονικών φορτίων όταν συνυπάρχει πλευρική παρεµπόδιση (εγκιβωτισµός). Ο όρος χαλίκια χρησιµοποιείται για φυσικά χαλίκια ποταµών ή ορυχείων τα οποία στη µεγάλη πλειοψηφία τους έχουν σφαιρικό σχήµα. Αντίθετα, ο όρος θραυστό χαλίκι αναφέρεται σε υλικό διαστάσεων χαλικιού που προήλθε από θραύση φυσικών λίθων και έχει τουλάχιστο µια πλευρά θραυσµένη. Παρόµοια είναι και η αντιστοιχία των όρων άµµος και θραυστή άµµος. Ιλύς είναι έδαφος µε λεπτούς κόκκους οι οποίοι µεταξύ τους, σε αντίθεση µε την παραπάνω οµάδα, έχουν κάποια συνοχή. Είναι δύσκολο να αναγνωριστούν οπτικά εκτός εάν ξηραθούν, αποσβωλιασθούν και κοσκινιστούν µε τη χρήση του κόσκινου των mm (Νο.200), οπότε στην περίπτωση αυτή εµφανίζονται σε µορφή πούδρας. Το σχήµα των λεπτότατων κόκκων ιλύος είναι κατά βάση σφαιρικό. Οι ιλύες χαρακτηρίζονται από τη χαµηλή έως µέτρια πλαστικότητα, την πολύ µικρή διαπερατότητα και το γεγονός ότι υπόκεινται σε σηµαντική συρρίκνωση και διαστολή µε τις αλλαγές της υγρασίας. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα εµφανές όταν οι διαστάσεις των κόκκων της ιλύος πλησιάζουν τις διαστάσεις της αργίλου. Η σταθερότητα της στρώσης από ιλύ κάτω από την επίδραση αξονικών φορτίων εξαρτάται κυρίως από την ύπαρξη ή µη αποσυντιθεµένων οργανικών ουσιών καθώς και πλακόµορφων ανόργανων σωµατιδίων όπως µίκας (µαρµαρυγία). Οι οργανικές ιλύες είναι ασταθείς 18

19 και παρουσιάζουν µεγάλη συµπιεστότητα. Οι ιλύες που περιέχουν µεγάλο ποσοστό µίκας είναι πολύ πιθανόν να παρουσιάσουν επίσης µεγάλη συµπιεστότητα αλλά και ελαστικότητα. Άργιλος είναι πολύ λεπτόκοκκο έδαφος κολλοειδούς µορφής (θολό υδατικό διάλυµα µε τα στερεά σωµατίδια για αρκετά µεγάλο χρονικό διάστηµα σε αιώρηση). Το σχήµα των αργιλικών σωµατιδίων, σε αντίθεση µε τις ιλύες και τις άµµους. είναι πεπλατυσµένο και επίµηκες υπό µορφή πεταλίων πάρα πολύ µικρών διαστάσεων (Η µέγιστη διάσταση είναι µικρότερη των 0.002rnrn). Λόγω του µεγέθους και της φύσεως των σωµατιδίων, µια συγκεκριµένη µάζα αργίλου έχει την µεγαλύτερη ειδική επιφάνεια από οποιαδήποτε άλλη ισοδύναµη εδαφική µάζα. Επίσης, η επιφάνεια των σωµατιδίων είναι περισσότερο χηµικά δραστική και ασταθής από οποιοδήποτε άλλο εδαφικό υλικό. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι σε ένα γραµµάριο αργίλου υπάρχουν περίπου ενενήντα δισεκατοµµύρια σωµατίδια, έναντι πεντέµισι εκατοµµυρίων σωµατιδίων και επτακοσίων µόνο σωµατιδίων σε ένα γραµµάριο ιλύος και χονδρόκοκκης άµµου (διαµέτρου mm). αντίστοιχα. Στην επιφανειακή ηλεκτρική φόρτιση των σωµατιδίων οφείλεται η χηµική δραστικότητα της αργίλου η οποία προκαλεί την προσέλκυση και προσρόφηση θετικών κυρίως ιόντων, όπως υδρογόνου, που βρίσκονται στο νερό, ή ασβεστίου ή νατρίου κλπ. Στην προσέλκυση ιόντων υδρογόνου οφείλεται η διόγκωση αυτής παρουσία νερού, ενώ στην προσέλκυση ιόντων ασβεστίου ή νατρίου οφείλεται η δυνατότητα σταθεροποίησης αυτής και των εδαφών γενικότερα. Οι άργιλοι διακρίνονται για τη µέτρια έως µεγάλη πλαστικότητα, τη σχετικά µεγάλη αντοχή όταν βρίσκονται σε ξηρή κατάσταση, για τη µεγάλη αυξοµείωση του όγκου µε αντίστοιχη αυξοµείωση της υγρασίας και για το γεγονός ότι είναι πρακτικά αδιαπέραστες από το νερό. Με την αύξηση του ποσοστού υγρασίας ή τη διατάραξη της αργιλικής στρώσης µειώνεται δραµατικά η αντοχή και η φέρουσα ικανότητα αυτής. Τα αργιλικά εδάφη προκαλούν πάντοτε προβλήµατα στο µηχανικό και θα πρέπει να αντιµετωπίζονται µε τη δέουσα προσοχή. εν είναι λίγες οι φορές που αργιλικά εδάφη κρίνονται ακατάλληλα για την έδραση των οδοστρωµάτων, δίχως την παρεµβολή άλλης εδαφικής στρώσης ή γεωυφάσµατος. Από τα αργιλικά εδάφη αυτά που περιέχουν µοντµοριλλονίτη είναι τα περισσότερο προβληµατικά, λόγω της µη σταθερής δοµής τους (τριστρωµατικός σχηµατισµός πυριτικών τετραέδρων / αργιλικών οκταέδρων / πυριτικών τετραέδρων σε συνεχή ακολουθία), και εµφανίζουν εντονότατη διόγκωση και συρρίκνωση καθώς και µεγάλη πλαστικότητα. Τα λιγότερο προβληµατικά εδάφη είναι αυτά που περιέχουν καολινίτη. Η δοµή τους είναι πολύ σταθερή (διστρωµατικός σχηµατισµός πυριτικών τετραέδρων και αργιλικών οκταέδρων σε συνεχή ακολουθία) µε αποτέλεσµα η διόγκωση, η συρρίκνωση και πλαστικότητα να είναι πολύ µικρότερη σε σχέση µε το µοντµοριλλονίτη. Περίπου στη µέση βρίσκονται τα αργιλικά εδάφη που περιέχουν ιλλίτη ή χρωρίτη, άλλα δύο 'από τα συνηθέστερα ορυκτά που απαντώνται σε αργιλικά εδάφη. Είναι γνωστό ότι πολλά εδάφη δεν εµπίπτουν σε µία µόνο από τις παραπάνω γενικές κατηγορίες αλλά ταυτόχρονα σε δύο ή και τρεις κατηγορίες, δεδοµένου ότι εµπεριέχουν κόκκους διαφόρων διαστάσεων. Παραδείγµατος χάριν. υπάρχουν εδάφη 19

20 που περιέχουν ένα ποσοστό άµµου και ένα ποσοστό ιλύος ή ένα ποσοστό άµµου και χάλικος κλπ. Στις περιπτώσεις αυτές η ονοµασία των εδαφών αυτών είναι η σύνθετη λέξη που προέρχεται από τα δύο βασικά συστατικά, Π.χ ιλυώδης άµµος, αµµοχάλικο, κλπ. Οι παραπάνω τύποι εδαφών είναι οι περισσότερο κοινοί τύποι που εµφανίζονται στα έργα οδοποιίας. Απαντώνται επίσης εδάφη µε την ονοµασία πηλώδες (1oam), ασβεστική ιλύς (Ioess) και τυρφώδες (peat). Το πρώτο είναι ένας άλλος ορισµός που χρησιµοποιείται από ορισµένους για το αργιλώδες έδαφος. Το δεύτερο είναι αιολικό έδαφος. Το τρίτο, αποτελείται κυρίως από φυτική ύλη σε αποσύνθεση, περιέχει σχεδόν πάντοτε πολλή υγρασία (ή απορροφά πολλή υγρασία), είναι πολύ συµπιεστό και τελείως ανεπιθύµητο για την έδραση οδοστρωµάτων. Θα πρέπει να τονιστεί ότι η γνώση του µεγέθους των κόκκων ή του φάσµατος των διαστάσεων των κόκκων του εδάφους δεν είναι επαρκής για να δώσει την πλήρη εικόνα των ιδιοτήτων του εδάφους και της συµπεριφοράς αυτού κάτω από συνθήκες φόρτισης. Για παράδειγµα, µία φυσική σφαιρική άµµος συµπεριφέρεται τελείως διαφορετικά ως προς τη διατµητική αντοχή από µία θραυστή γωνιώδη άµµο ανεξάρτητα εάν έχουν την ίδια κοκκοµετρική διαβάθµιση. Αντίστοιχη και περισσότερο πολύπλοκη είναι η συµπεριφορά µεταξύ 1λυωδών ή/ και αργιλικών εδαφών. Ο µηχανικός οδοποιίας, σε περιπτώσεις µεγάλων έργων (αυτοκινητόδροµοι, τεχνικά έργα οδοποιίας κλπ.) θα πρέπει να διερευνά πλήρως τη συµπεριφορά τέτοιων εδαφών για να είναι απόλυτα σίγουρος για την καλή µελλοντική συµπεριφορά της κατασκευής. Μια περισσότερο κατατοπιστική ταξινόµηση (κατάταξη) των εδαφών. που αναπτύχθηκε σχεδόν αποκλειστικά για έργα οδοποιίας, είναι αυτή κατά AASHTΟ. Παρόµοια είναι και η κατάταξη κατά ASTM η οποία αρχικά αναπτύχθηκε για κατασκευές οδοστρωµάτων αεροδροµίων και κατόπιν υιοθετήθηκε για όλα τα έργα οδοποιίας. Μία βασική διαφορά µεταξύ των παραπάνω δύο συστηµάτων κατάταξης εδαφών είναι ο ορισµός που χρησιµοποιείται για το χαρακτηρισµό των εδαφών σε κοκκώδη και λεπτόκοκκα εδάφη. Κατά AASHTO, κοκκώδες θεωρείται το εδαφικό υλικό του οποίου τουλάχιστον το 65% της µάζας των κόκκων συγκρατείται στο κόσκινο 0.075mm (συνεπώς το ποσοστό της ιλύος και της αργίλου είναι µικρότερο του 35%). Κατά ASTM, το ποσοστό διαχωρισµού είναι 50% έναντι του 35%. Έτσι, εδάφη µε ποσοστό µάζας που διέρχεται από το κόσκινο 0.075mm µεγαλύτερης του, 35% ή 50% αντίστοιχα, χαρακτηρίζονται λεπτόκοκκα εδαφικά υλικά. Σε αντίθετη περίπτωση χαρακτηρίζονται ως κοκκώδη εδαφικά υλικά Βασικοί έλεγχοι εδαφών Ο µηχανικός οδοποιίας που τις περισσότερες φορές δεν είναι εδαφοµηχανικός, θα πρέπει να είναι σε θέση να γνωρίζει:. τους βασικούς ελέγχους (δοκιµές) που εκτελούνται στα εδαφικά υλικά καθώς 20

21 . την σηµασία των αποτελεσµάτων, έτσι ώστε να µπορεί να τα χρησιµοποιήσει εποικοδοµητικά, τόσο στο στάδιο της προµελέτης (ανεύρεση της βέλτιστης θέσης από όπου θα περάσει η οδός) όσο και στο στάδιο του σχεδιασµού και της κατασκευής του οδοστρώµατος 2.2 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚοκκοµεΤρl1(11 ανάλυση είναι ο καθορισµός επί τοις εκατό, της κατανοµής του µεγέθους των κόκκων που εµπεριέχονται στο έδαφος. Η διαδικασία περιλαµβάνει δύο αναλύσεις: την ανάλυση µε κόσκινα και την ανάλυση µε υδρόµετρο. Η πρώτη εκτελείται για τον καθορισµό της κατανοµής του µεγέθους των κόκκων του εδάφους που συγκρατούνται στο κόσκινο 0.075mm (ή mm αναλόγως της προδιαγραφής που ακολουθείται). Η δεύτερη εκτελείται για τον καθορισµό της κατανοµής του µεγέθους των πολύ λεπτών Κόκκων που διέρχονται από το κόσκινο mm ((ή 0.063mm αναλόγως της προδιαγραφής που ακολουθείται) δηλαδή της ιλύος και της αργίλου. Σοβαρός παράγοντας για την αξιόπιστα των αποτελεσµάτων είναι η αντιπροσωπευτικότητα του δείγµατος προς ανάλυση. Η ελάχιστη ποσότητα που απαιτείται για να είναι τα αποτελέσµατα αντιπροσωπεύτηκα είναι συνάρτήση του µέγιστου κόκκου του εδαφικού υλικού. Οι ελάχιστες ποσότητες προς ανάλυση που προτείνοντα από τις αµερικανικές προδιαγραφές AASHTO Τ 88 δίνονται στον Πίνακα 2. Οι ποσότητες που δίνονται στον Πίνακα 2 προέρχονται µετά από το διαχωρισµό του δείγµατος από µεγαλύτερες ποσότητες εδαφικού υλικού χρησιµοποιώντας τη συσκευή διαχωρισµού ή τη µέθοδο του τετραµερισµού. Πίνακας 2 : Προτεινόµενες ελάχιστες ποσότητες εδαφικού υλικού για κοκκοµετρική ανάλυση Κοκκοµετρική ανάλυση µε κόσκινα Κατά τη δοκιµή αυτή το εδαφικό υλικό, αφού ξηραθεί και προσβωλιασθεί διαχωρίζεται σε δύο αρχικά κλάσµατα. Αυτό που συγκρατείται στο κόσκινο των 2mm και αυτό που διέρχεται του κόσκινο των 2mm( µπορεί επίσης να χρησιµοποιηθεί το 21

22 κόσκινο των mm έναντι του κόσκινου των 2 mm ). Το πρώτο κλάσµα κοσκινίζεται χρησιµοποιώντας τα κατάλληλα κόσκινα τετραγωνική ς οπής, και καθορίζεται η κοκκοµετρική του διαβάθµιση. Το δεύτερο κλάσµα χρησιµοποιείται για την κοκκοµετρική ανάλυση µε υδρόµετρο. Κοκκοµετρική ανάλυση µε υδρόµετρο ΊΌ κλάσµα που διέρχεται από το κόσκινο των 0.075mm λαµβάνεται από τις µετρήσεις του υδροµέτρου καθορίζοντας πρώτα τη διάµετρο των σωµατιδίων που βρίσκεται σε αιώρηση τη δεδοµένη χρονική στιγµή, σύµφωνα µε το νόµο του Stokes. Η συνένωση των τριών κοκκοµετρικών καµπυλών, δηλαδή αυτής του κλάσµατος που συγκρατείται στο κόσκινο των 2.0mm, του κλάσµατος 2.0 έως 0.075mm και του κλάσµατος που διέρχεται από το κόσκινο των 0.075mm, δίνει την τελική κοκκοµετρική καµπύλη του εδαφικού υλικού προς εξέταση. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι η εκτέλεση της κοκκοµετρικής ανάλυσης µε υδρόµετρο είναι αναγκαία µόνο για πολύ λεπτόκοκκα εδαφικά υλικά (αργιλικά εδάφη, ιλυώδεις άµµοι, αργιλώδεις άµµοι κλπ) ή εδαφικά υλικά που περιέχουν αρκετή ποσότητα υλικού διερχόµενου του κοσκινού των 0.075mm (µεγαλύτερη του 20% περίπου). Η σηµασία της κοκκοµετρικής διαβαθµισης Η θέση, η µορφή και η κλίση της κοκκοµετρικής καµπύλης παρέχουν χρήσιµες πληροφορίες για το εδαφικό υλικό. Η θέση της κοκκοµετρικής διαβάθµισης χαρακτηρίζει την οµάδα του εδαφικού υλικού, ενώ η µορφή και η κλίση την οµοιοµορφία ή µη της κατανοµής των κόκκων και την έλλειψη ή µη κόκκων κάποιας διάστασης. Τα χονδρόκοκκα εδαφικά υλικά έχουν καλύτερη µηχανική συµπεριφορά από άποψη αντοχής ή αντίστασης σε φορτία σε σχέση µε τα λεπτόκοκκα εδαφικά υλικά. Το µέγεθος των κόκκων επίσης καθορίζει τη δυνατότητα και πιθανότητα συγκράτησης ή απορρόφησης νερού καθώς και την πιθανότητα παγοπληξίας ή διόγκωση ς αυτών. Τα πολύ λεπτόκοκκα εδαφικά υλικά (ιδιαίτερα η ιλύς και η άργιλο ς) απορροφούν και συγκρατούν νερό µε αποτέλεσµα να διογκώνονται και να θεωρούνται παγόπληκτα. Τα χονδρόκοκκα υλικά δεν έχουν αυτές τις ιδιότητες και κινδύνους, µε αποτέλεσµα να προτιµούνται ως υλικά έδρασης των οδοστρωµάτων ή για την κατασκευή υποβάσεων. Η σχετικά µέτρια κλίση δηλώνει την καλή κατανοµή κόκκων (καλή διαβάθµιση) και συνεπώς την ύπαρξη κόκκων όλων των µεγεθών. Η σχεδόν κατακόρυφη καµπύλη σχήµατος ανοικτού' S' δηλώνει την ύπαρξη κόκκων του ίδιου περίπου µεγέθους (οµοιόµορφοι κόκκοι). Η καµπύλη διπλού ανοικτού' S', τέλος, δηλώνει την έλλειψη κόκκων κάποιου µεγέθους. Η οµοιοµορφία του εδαφικού υλικού, για τις ανάγκες της εδαφοµηχανικής, εκφράζεται ποσοτικά συναρτήσει του συντελεστή οµοιοµορφίας CU. Ως συντελεστής οµοιοµορφίας Cu ορίζεται ο λόγος: Cu = d60/ dlo 22

23 όπου d60 και d 1 Ο είναι οι διαστάσεις των κόκκων που αντιστοιχούν σε διερχόµενα ποσοστά 60% και 10%, αντίστοιχα. Για τιµές του CU, µικρότερες του 5 το εδαφικό υλικό θεωρείται ότι αποτελείται από οµοιόµορφους κόκκους (οµοιόµορφο έδαφος). Η άµµος Θαλάσσης ή ποταµού, για παράδειγµα, έχει CU, από 2-3 µονάδες. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι η ανοµοιοµορφία ή οµοιοµορφία των εδαφών επηρεάζει τη διατµητική αντοχή των εδαφών καθώς και τη διαπερατότητα αυτών. Ανοµοιόµορφα εδάφη παρουσιάζουν µεγαλύτερη διατµητική αντοχή και έχουν παράλληλα µικρότερη διαπερατότητα σε σύγκριση µε τα οµοιόµορφα εδάφη. Όριο υδαρότητας Το όριο υδαρότητας του εδάφους είναι η περιεκτικότητα σε νερό στο όριο µεταξύ υδαρούς (ρευστής) και στερεάς κατάστασης. Το όριο αυτό καθορίσθηκε αυθαίρετα από τον Atterberg ως η περιεκτικότητα σε νερό στην οποία το έδαφος αρχίζει να ρέει όταν επιβάλλονται ελαφρά χτυπήµατα στο δίσκο που περιέχει το υγρό εδαφικό υλικό. Προφανώς η παραπάνω περιγραφή θα έδινε υποκειµενικά αποτελέσµατα. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκαν ειδικές µηχανικές συσκευές µε συγκεκριµένο δίσκο και σύστηµα επιβολής χτυπηµάτων. Η περισσότερο γνωστή και πλέον διαδεδοµένη συσκευή είναι αυτή που αναπτύχθηκε από τον Casagrande το Χρησιµοποιώντας τη συσκευή Casagrande, ως όριο υδαρότητας (LL ή WL) ορίζεται η περιεκτικότητα σε νερό κατά την οποία το εδαφικό υλικό µετά από 25 κτυπήµατα µετακινείται (ρέει) κατά µία πολύ µικρή απόσταση(1mm). Η συσκευή αποτελείται από µεταλλική κάψα, σύστηµα διατάραξης( επιβολής κτυπηµάτων) του εδαφικού υλικού και στέλεχος χάραξης του εδαφικού υλικού για τη δηµιουργία τυποποιηµένης τοµής τραπεζοειδούς µορφής. Κατά τη δοκιµή, το εδαφικό υλικό (διερχόµενο από το κόσκινο 0.425mm) αφού αναµιχθεί καλά µε τη συγκεκριµένη ποσότητα νερού, έτσι ώστε να παραχθεί οµοιογενές προϊόν, τοποθετείται στην κάψα και χαράζεται µε το στέλεχος χάραξης. Με τη βοήθεια του µηχανισµού η κάψα ανασηκώνεται ελαφρά και αφήνεται να πέσει ελαφρά στη βάση της (ένα κτύπηµα). Αυτό επαναλαµβάνεται ρυθµικά έως ότου οι δύο πλευρές της βάσης του περιτυπώµατος της τοµής ενωθούν σε µήκος 13mm. Στο σηµείο αυτό καταγράφεται ο συνολικός αριθµός των κτυπηµάτων. Η δοκιµή επαναλαµβάνεται µε άλλη περιεκτικότητα νερού έως ότου επιτευχθούν τιµές (τουλάχιστον τρεις συνολικές τιµές) πάνω και κάτω από το όριο υδαρότητας. Οι τιµές αυτές τοποθετούνται σε διάγραµµα µε τεταγµένη τον αριθµό των κτυπηµάτων και τετµηµένη το ποσοστό υγρασίας, κατά βάρος ξηρού δείγµατος. Από το διάγραµµα αυτό καθορίζεται το ποσοστό υγρασίας για 25 κτυπήµατα, το οποίο είναι, εξ ορισµού, το όριο υδαρότητας. Οι πιθανές αιτίες για την εξαγωγή εσφαλµένων αποτελεσµάτων είναι:. η επιφάνεια της κάψας να έχει χαραχθεί λόγω των πολλών χρήσεων. το εδαφικό υλικό που τοποθετείται στην κάψα να είναι µεγαλύτερου ή µικρότερου πάχους από το προβλεπόµενο. να µην επιβάλλεται σταθερός ρυθµός χτυπηµάτων 23

24 . η υποκειµενικότητα της εκτίµησης του µήκους των 13mm. Οι τιµές του ορίου υδαρότητας των λεπτόκοκκων εδαφικών υλικών ποικίλλουν µέσα σε ένα ευρύ φάσµα τιµών. Πλην όµως, τιµές πάνω από 40 έως 50% είναι τυπικές για αργιλικά εδάφη ενώ αναµένονται τιµές από 25έως 50% για άργιλο-ιλυώδη εδάφη. Όριο πλαστικότητας Ως όριο πλαστικότητας (PL ή WP) ορίζεται η περιεκτικότητα σε νερό στην οποία το εδαφικό υλικό βρίσκεται στο όριο µεταξύ πλαστικής και ηµιστερεάς µορφής. Το όριο αυτό καθορίσθηκε από τον Atterberg ως η υγρασία του εδαφικού υλικού στην οποία το εδαφικό υλικό αρχίζει να τρίβεται όταν έχει επιτευχθεί µικρός κύλινδρος (εδαφικού υλικού) διαµέτρου 3mm περίπου, µε τη βοήθεια της παλάµης ως πλάστη. 'Όταν το εδαφικό υλικό έχει µικρότερη υγρασία από αυτή του ορίου πλαστικότητας τότε ρηγµατώνεται και θρυµµατίζεται πριν επιτευχθεί η διάµετρος των 3mm (δηλαδή σε µεγαλύτερη διάµετρο). Για την εκτέλεση της δοκιµής χρησιµοποιείται υλικό που διέρχεται από το κόσκινο 0.425mm. Τυπικές τιµές που λαµβάνονται για ιλύες και αργίλους κυµαίνονται από 5 έως 30%, µε τα ιλυώδη εδάφη να έχουν τις χαµηλότερες τιµές. Η λεπτόκοκκη άµµος δεν µπορεί να πλαστεί σε κύλινδρο 3mm µε αποτέλεσµα να χαρακτηρίζεται ως µη-πλαστική. Το όριο πλαστικότητας (PL ή WP) µαζί µε το όριο υδαρότητας (LL ή WL),λόγω του γεγονότος ότι προτάθηκαν από τον Atterberg, είναι γνωστά ως όρια Atterberg. Μια άλλη παράµετρος, το όριο συρρίκνωσης (WR ή SL), συµπεριλαµβάνεται από πολλούς στον όρο "όρια Atterberg". Ως όριο συρρίκνωσης ορίζεται η περιεκτικότητα σε νερό στην οποία περαιτέρω µείωση αυτής δεν επιφέρει περαιτέρω µείωση του όγκου του εδαφικού υλικού. Η παράµετρος αυτή δε συναντάται συχνά σε εδαφολογικές µελέτες έργων οδοποιίας. είκτης πλαστικότητας Ο δείκτης πλαστικότητας (ΡΙ) είναι η αριθµητική διαφορά µεταξύ ορίου υδαρότητας και ορίου πλαστικότητας δηλαδή, ΡΙ= LL - PL. Με άλλα λόγια είναι το εύρος της υγρασίας πάνω από το όριο πλαστικότητας που το έδαφος είναι σε πλαστική κατάσταση και συνεπώς έχει πλαστική συµπεριφορά. Εδάφη µε µεγάλη τιµή δείκτη πλαστικότητας είναι ακατάλληλα για την έδραση οδοστρωµάτων. Τέτοια είναι όλα τα αργιλώδη και ιλυώδη εδάφη καθώς και ορισµένα άµµο-ιλυώδη εδάφη. Στον Πίνακα 3 δίνεται ο βαθµός πλαστικότητας συναρτήσει του ΡΙ. 24

25 Πίνακας 3 : Πλαστικότητα εδαφών συναρτήσει του δείκτη πλαστικότητα Ο δείκτης πλαστικότητας βρίσκει εφαρµογή στα συστήµατα κατάταξης εδαφών. Επίσης µε τη γνώση του δείκτη πλαστικότητας είναι δυνατόν να εκτιµηθεί η φέρουσα ικανότητα του υπεδάφους εκφραζόµενη σε CBR. Τέλος, η γνώση του ΡΙ, σε συνδυασµό µε το όριο υδαρότητας LL είναι δυνατόν να καθορίσει τη µεταβολή των βασικών χαρακτηριστικών ιδιοτήτων των εδαφών όπως: συµπιεστότητα, διαπερατότητα, µεταβολή όγκου και συνεκτικότητα σε ξηρή κατάσταση Πίνακας 4 Πίνακας 4 : Μεταβολή βασικών χαρακτηριστικών ιδιοτήτων εδαφών σε σχέση µε τη µεταβολή του ΡΙ και του LL Σχέση υγρασίας - πυκνότητας εδαφών Τα οδοστρώµατα των αυτοκινητοδρόµων, αλλά και δρόµων άλλων κατηγοριών, κατασκευάζονται σχεδόν αποκλειστικά πάνω σε επιχώµατα εδαφικών, συνήθως, µεταφερθέντων υλικών. Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις τα οδοστρώµατα 25

26 κατασκευάζονται πάνω σε όρυγµα ή αφού αποµακρυνθεί η φυτική γη µε αποτέλεσµα να διαταράσσεται η συµπύκνωση και η πυκνότητα του εδάφους έδρασης. Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις απαιτείται κατά ένα µεγάλο ή µικρό βαθµό επαρκής συµπύκνωση του εδαφικού υλικού, έτσι ώστε να µην παρατηρηθούν πρόωρες και έντονες καθιζήσεις της εδαφικής στρώσης (υπέδαφος). Η συµπύκνωση των εδαφικών υλικών εξαρτάται άµεσα από το ποσοστό υγρασίας που εµπεριέχεται σε αυτά (περιεκτικότητα σε νερό). Μέγιστη πυκνότητα µπορεί να επιτευχθεί µόνο εάν η περιεκτικότητα σε νερό κατά τη συµπύκνωση είναι η βέλτιστη. Ο καθορισµός της βέλτιστης υγρασίας για µέγιστη πυκνότητα επιτυγχάνεται στο εργαστήριο µε τη µέθοδο Proctor, όπως είναι γνωστή στην Ελλάδα. οκιµή Proctor (Τροποποιηµένη) Η δοκιµή αυτή σκοπό έχει να προσδιορίσει τη σχέση µεταξύ της πυκνότητας και της περιεχόµενης υγρασίας του εδαφικού υλικού και από τη βέλτιστη υγρασία τη µέγιστη πυκνότητα. Κατά τη δοκιµή, επαρκής ποσότητα εδαφικού υλικού αναµιγνύεται καλά µε ποσότητα νερού και κατόπιν αφού τοποθετηθεί σε συγκεκριµένη µεταλλική µήτρα (τύπος) συµπυκνώνεται µε ειδικό κόπανο βάρους 4.54kg που πέφτει από ύψος 457.2mm. Στο βάρος τoυ κοπάνου και στο ύψος από το οποίο πέφτει oφείλεται ο όρος "τροποποιηµένη δοκιµή' διότι αρχικά στην "Κανονική δοκιµή" χρησιµοποιείτο µικρότερο βάρος, δηλαδή 2.5kg. Η αλλαγή του βάρους και του ύψους, δηλαδή µεγαλύτερο έργο συµπύκνωσης, προτάθηκε λόγω του γεγονότος ότι στο έργο, µε την ανάπτυξη και χρήση οδοστρωτήρων µεγάλου φορτίου, παρατηρείται συστηµατικά µεγαλύτερη συµπύκνωση από αυτήν στο εργαστήριο και σε µικρότερη περιεκτικότητα υγρασίας. Το φαινόµενο αυτό γίνεται περισσότερο αισθητό στα συνεκτικά εδάφη. Τυπικές διαφορές µεταξύ των δύο δοκιµών για διαφορετικά εδαφικά υλικά δίνονται στον Πίνακα 5. 'Έτσι, σε περίπτωση που ήθελε να χρησιµοποιηθεί η πρότυπη µέθοδος Proctor θα πρέπει οι διαφορές αυτές να λαµβάνονται υπόψη. Οι µήτρες που χρησιµοποιούνται για τη συµπύκνωση έχουν το αυτό ύψος (116.4mm) αλλά δύο διαφορετικές τυπικές διαµέτρους (1O1.6mm και152.4mm). Το ποια µήτρα Θα χρησιµοποιηθεί εξαρτάται από το ποσοστό των υλικών που συγκρατούνται στο κόσκινο 4.75mm. Εάν αυτό υπερβαίνει το 7% χρησιµοποιείται η µεγάλη µήτρα. Γενικά, συνιστάται όπως χρησιµοποιείται πάντοτε η µεγάλη µήτρα διότι ακόµη και στην περίπτωση που το εδαφικό υλικό είναι πολύ λεπτόκοκκο το αποτέλεσµα δεν αλλοιώνεται. Λόγω της φυσικής διαστάσεως της µεγάλης µήτρας σε σχέση µε το µέγιστο κόκκο του εδαφικού υλικού, συνιστάται όπως αποµακρύνεται η ποσότητα που συγκρατείται στο κόσκινο 19.0mm. Στην περίπτωση που το ποσοστό που συγκρατείται από το κόσκινο 19.0 mm είναι µεταξύ 10 και 30%, το αντίστοιχο ισοδύναµο ποσοστό αντικαθίσταται στο µίγµα µε επιπλέον υλικό που διέρχεται του κόσκινου 19.0mm και συγκρατείται στο κόσκινο 4.75mm. Έτσι, το δείγµα είναι ενισχυµένο µε αυτό το κλάσµα για την εξαγωγή αντιπροσωπευτικότερων αποτελεσµάτων. 'Όταν το ποσοστό που συγκρατείται στο κόσκινο 19.0mm είναι µεγαλύτερο του 30% ακόµη και η παραπάνω ρύθµιση δε δίνει αντιπροσωπευτικά αποτελέσµατα. Στην περίπτωση αυτή, οι ελληνικές προδιαγραφές που περιγράφουν αυτή τη δοκιµή δεν αναφέρουν πώς θα καθορίζεται η σχέση πυκνότητας/ υγρασίας. 26

27 Στις χώρες του εξωτερικού χρησιµοποιείται δονητική σφύρα έναντι του πίπτοντος κοπάνου. Έτσι προσοµοιάζεται καλύτερα ο τρόπος συµπύκνωσης στο έργο όπου κατά κανόνα χρησιµοποιούνται δονητικοί οδοστρωτήρες. Πίνακας 5 : Τυπικές τιµές βέλτιστης υγρασίας µε την πρότυπη και τροποποιηµένη µέθοδο συµπύκνωσης κατά Proctor Κατάταξη εδαφών Η οµαδοποίηση των εδαφών σε γενικές οµάδες, µαζί µε την περιγραφή των φυσικών τους χαρακτηριστικών (όπως χρώµα, τρόπος δηµιουργίας κλπ.) δε διευκολύνουν το µηχανικό οδοποιίας να αναγνωρίσει εύκολα την καταλληλότητα του εδάφους για έργα οδοποιίας. Η αναγκαιότητα αυτή έγινε αισθητή πριν εξήντα περίπου χρόνια, αρχικά στις κατασκευές διαδρόµων αεροδροµίων όπου, λόγω των µεγαλυτέρων φορτίων που εξασκούνται στο οδόστρωµα και της ιδιαιτερότητας του χώρου, η κατασκευή Θα έπρεπε να είναι περισσότερο προσεγµένη και άνευ λαθών µελέτης. Σύντοµα, οι ίδιες σχεδόν απαιτήσεις εµφανίσθηκαν και στους αυτοκινητοδρόµους, µε αποτέλεσµα να γίνει επιτακτική η αναγκαιότητα ύπαρξης ενός συστήµατος που Θα κατέτασσε τα εδάφη σε κατηγορίες από τις οποίες θα µπορούσε ο µηχανικός, γρήγορα και. εκ του ασφαλούς, να τα απορρίπτει ή να τα αποδέχεται. Έτσι, αρχικά το 1940, δηµιουργήθηκε από τον Casagrande ένα σύστηµα κατάταξης εδαφών για αεροδρόµια ΤΟ οποίο σύντοµα επεκτάθηκε για όλα σχεδόν-τα έργα πολιτικού µηχανικού. Το σύστηµα αυτό φέρει την ονοµασία Ενιαίο Σύστηµα Κατάταξης Εδαφών (USCS), υιοθετήθηκε από το Ινστιτούτο Αµερικανικών Προδιαγραφών (ASTM) και χρησιµοποιείται ευρέως σήµερα από όλες σχεδόν τις χώρες. Το σύστηµα βασίζεται στην κοκκοµετρική διαβάθµιση και στο δείκτη πλαστικότητας. Λίγο αργότερα, ο Αµερικανικός Σύνδεσµος Υπηρεσιών Κρατικών Αυτοκινητοδρόµων, AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) ανέπτυξε ένα παρόµοω σύστηµα αποκλειστικά και µόνο για έργα οδοποιίας. Το σύστηµα αυτό βασίζεται σε αποτελέσµατα κοκκοµετρικών αναλύσεων, ορίου υδαρότητας και δείκτη πλαστικότητας. 27

28 Βασική διαφορά µεταξύ των δύο συστηµάτων είναι ο ορισµός των χονδρόκοκκων και λεπτοκόκκων εδαφών και το γεγονός ότι το δεύτερο έχει το πλεονέκτηµα ότι δίνει σαφείς, πλην όµως γενικές, οδηγίες για την καταλληλότητα των εδαφών, ανά κατηγορία, για έργα οδοποιίας. Στην Ελλάδα χρησιµοποιείται, για την οδοποιία, το σύστηµα κατάταξης κατά AASHTO. Σύστηµα κατάταξης εδαφών κατά AASHTO Το σύστηµα κατάταξης εδαφών κατά AASHTO διαχωρίζει αρχικά τα εδάφη σε δύο κατηγορίες, κοκκώδη (ή χονδρόκοκκα) και λεπτόκοκκα (ιλυώδη και αργιλικά). Χονδρόκοκκα εδαφικά υλικά ορίζονται. αυτά που το συγκρατούµενο ποσοστό στο κόσκινο 0.075mm είναι µεγαλύτερο από 35%. Σε αντίθετη περίπτωση το εδαφικό υλικό χαρακτηρίζεται ως λεπτόκοκκο. Τα χονδρόκοκκα εδαφικά υλικά χωρίζονται σε τρεις κύριες κατηγορίες(α-ι, Α-2, και Α-3) και επτά συνολικά υποκατηγορίες (Α-Ι-α, Α-Ι-β, Α-3, Α-2-4, Α-2-5, Α-2-6 και Α-2-7), αναλόγως του ποσοστού που συγκρατείται σε ορισµένα κόσκινα, του ορίου υδαρότητας και του δείκτη πλαστικότητας αυτών. Η κατηγορία Α-Ι είναι η πλέον χονδρόκοκκη ενώ η κατηγορία Α-3 η λιγότερο χονδρόκοκκη. Τα λεπτόκοκκα εδαφικά υλικά χωρίζονται σε τέσσερις κύριες κατηγορίες(α-4, Α-5, Α-6 και Α-7), εκ των οποίων η µία χωρίζεται σε δύο υποκατηγορίες. Η κατηγορία Α- 4 είναι η πλέον χονδρόκοκκη και η κατηγορία Α-7 είναι η πλέον λεπτόκοκκη, των λεπτόκοκκων εδαφών. Ο αναλυτικός πίνακας κατάταξης των εδαφών δίνεται στον Πίνακα 6. Η κατάταξη του εδάφους σε κατηγορία γίνεται βάσει των ορίων που προδιαγράφονται στον Πίνακα 3 και του δείκτη οµάδας που υπολογίζεται από εµπειρική σχέση. Η τιµή του δείκτη οµάδος αναγράφεται πάντοτε στο τέλος και εντός παρενθέσεως. Παραδείγµατος χάριν, Α-2-6(3) σηµαίνει ότι το εξεταζόµενο εδαφικό υλικό βρέθηκε να έχει ποσοστό υλικών διερχόµενων από το κόσκινο 0.075mm µικρότερο του 35%, όριο υδαρότητας µικρότερο του 40, δείκτη πλαστικότητας µεγαλύτερο του Ι1και δείκτη οµάδας 3 28

29 29

30 οκιµή φορτιζόµενης πλάκας - Μέτρο αντίδρασης Η δοκιµή της φορτιζόµενης πλάκας χρησιµοποιείται για τον καθορισµό της φέρουσας ικανότητας του εδάφους συναρτήσει του µέτρου αντίδρασης (k).h έκφραση της φέρουσας ικανότητας του υπεδάφους συναρτήσει του 'k' συναντάται αποκλειστικά και µόνο, σήµερα, στη διαστασιολόγηση των δύσκαµπτων οδοστρωµάτων. Ο καθορισµός του µέτρου αντίδρασης βασίζεται στη θεωρία του Westergaard για τάσεις και παραµορφώσεις σε πλάκες σκυροδέµατος, όπου η ελαστική αντίδραση του υπεδάφους σε κατακόρυφα φορτιζόµενη πλάκα µε πίεση (ρ) θεωρείται ότι είναι κάθετη και ανάλογη της κάθετης υποχώρησης (παραµόρφωσης) του υπεδάφους, σε όλα τα επίπεδα φόρτισης. Η σταθερά της αναλογικότητας µεταξύ ασκούµενης πίεσης (ρ) και αντίστοιχης υποχώρησης (δζ) ορίζεται ως το µέτρο αντίδρασης του υπεδάφους (k). ηλαδή, Ρ = k*δζ. Η δοκιµή εκτελείται επί συµπυκνωµένου εδαφικού υλικού µε αντιπροσωπευτική υγρασία, χρησιµοποιώντας µεταλλική κυκλική πλάκα και σύστηµα εµβολής φορτίου. Η µεταλλική πλάκα µπορεί να είναι διαφόρων διαµέτρων, πλην όµως η διάµετρος που συνήθως χρησιµοποιείται είναι 762mm. Για την αύξηση της ακαµψίας της πλάκας, τοποθετούνται έπ' αυτής δύο επιπλέον κυκλικές πλάκες µικρότερων διαµέτρων (650mm και 550mm περίπου). Η επιβολή του φορτίου γίνεται συνήθως µε ισχυρό υδραυλικό ή µηχανικό γρύλο µε κοχλία, ο οποίος προσαρµόζεται κατάλληλα σε δοκό αντιστήριξης βαρέως οχήµατος (περίπου 30tn). Με την επιβολή του φορτίου η ενασκούµενη πίεση στο υπέδαφος προκαλεί αντίστοιχη υποχώρηση η οποία µετράται µε δύο ή τρία ή τέσσερα µηκυνσιόµετρα. Από κάθε φορτίο ή πίεση που επιβάλλεται, λαµβάνεται ο µέσος όρος των αντίστοιχων υποχωρήσεων και έτσι ορίζεται η καµπύλη πίεση (kpα)/υποχώρηση (mm). Η καµπύλη που λαµβάνεται θα έπρεπε θεωρητικά να είναι ευθεία. Αυτό όµως ποτέ δε συµβαίνει λόγω της µη πλήρους ελαστική ς συµπεριφοράς του εδάφους. Έτσι, ο καθορισµός του (k) γίνεται από ένα σηµείο της καµπύλης το οποίο ορίζεται από τις προδιαγραφές. Συνήθως, λαµβάνεται είτε η πίεση που αντιστοιχεί σε υποχώρηση 1.25mm, είτε η υποχώρηση που προκαλείται από πίεση 68.94kPa, χρησιµοποιώντας πλάκα διαµέτρου 762mm. Έτσι, το µέτρο αντίδρασης υπολογίζεται από µία από τις παρακάτω σχέσεις: k = Ρ/Ι.25, (kpa/mm) ή k = 68.94/δΖ, (kpa/mm) όπου: Ρ = εmβαλλόµενη πίεση, kpa 30

31 δζ = προκαλούµενη υποχώρηση (παραµόρφωση), mm. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι η µεθοδολογία του ASTM διαφέρει από την παραπάνω, που ουσιαστικά είναι η µεθοδολογία που ακολουθείται σήµερα από τις Bρετανικές προδιαγραφές. Η διαφορά έγκειται στον τρόπο φόρτισης του εδάφους και την εξαγωγή ης απαιτούµενης πίεσης, η οποία είναι αυτή που αντιστοιχεί σε 13 mm υποχώρηση µετά από δέκα κύκλους φόρτισης. Επίσης πρέπει να καθορίζεται και το ποσοστό φυσικής υγρασίας του εδάφους και να αναφέρεται εάν αυτή ήταν αντιπροσωπευτική. Σε περίπτωση που το έδαφος κάποιες χρονικές περιόδους θα φτάνει σε κατάσταση κορεσµού τότε η τιµή (κ) θα πρέπει να υποστεί την κατάλληλη διόρθωση. Έλεγχoς συµπύκνωσης Για τον έλεγχο της συµπύκνωσης απαιτείται, µετά το πέρας των εργασιών, να εξακριβωθεί ο βαθµός της επιτευχθείσης συµπύκνωσης. Αυτό επιτυγχάνεται µε τον καθoρισµό της ξηρής πυκνότητας και της σύγκρισης αυτής, επί τοις εκατό, µε τη µέγιστη ξηρή πυκνότητα που καθορίζεται στο εργαστήριο. Η ξηρή πυκνότητα της συµπυκνωµένης στρώσης καθορίζεται µε τη µέθοδο άµµου και κώνου, µε τη µέθοδο της ελαστικής µεµβράνης (µέθοδος µπαλονιού) ή µε την πυρηνική συσκευή µέτρησης πυκνότητας. Στην Ελλάδα χρησιµοποιείται σχεδόν αποκλειστικά η µέθοδος άµµου και κώνου. Σε ορισµένες περιπτώσεις, όπως µεγάλα έργα (αυτοκινητόδροµοι, αεροδρόµια κλπ), χώροι στάθµευσης βαρέων οχηµάτων ή εµπορευµατοκιβωτίων (containers), καθώς και σε χovδρόκοκκα υλικά, ο έλεγχος της συµπύκνωσης και ο επαρκής αριθµός των διελεύσεων συσχετίζεται µε το µέτρο ελαστικότητας που προκύπτει από τη δοκιµή φορτισµένης πλάκας. Ικανοποιητική θεωρείται η συµπύκνωση και ο αριθµός των διελεύσεων όταν µεταξύ δύο 1ώκλων φόρτισης της πλάκας επιτυγχάνονται µέτρα ελαστικότητας Ε2, από το δεύτερο 1Cύκλo, και ΕΙ, από τον πρώτο κύκλο, των οποίων ο λόγος Ε2/ΕΙ δεν είναι µεγαλύτερος του 2. Οι Ελληνικές προδιαγραφές ΠΤΠΧΙ επιτρέπουν το λόγο να λαµβάνει τιµές µέχρι και 2.2. Μέθοδος άµµου και κώνου Η µέθοδος άµµου και κώνου, για τον καθορισµό της πυκνότητας της συµπυκνωµένης στρώσης, συνίσταται στη δηµιουργία κυλινδρικής, περίπου, λακκούβας επί της συµπυκνωµένης στρώσης, την ακριβή ζύγιση του εξαγχθέντος υλικού και την ακριβή µέτρηση του όγκου ης λακκούβας που δηµιουργήθηκε. Ο όγκος µετράται µε την πλήρωση της λακκούβας από καθαρή και λεπτόκοκκη άµµο. Εφ' όσον είναι γνωστή η ποσότητα (ΤΟ βάρος) της άµµου που χρησιµοποιήθηκε για την πλήρωση της λακκούβας και το φαινόµενο ειδικό βάρος αυτής, ο όγκος της λακκούβας υπολογίζεται εύκολα από τη σχέση 1. Η ξηρή πυκνότητα της συµπυκνωµένης στρώσης υπολογίζεται από τη σχέση 2. 31

32 Για τον προσδιορισµό της ποσότητας της άµµου χρησιµοποιείται ειδικός µεταλλικός κώνος. Ο κώνος αυτός φέρει, στο επάνω µέρος του, πλαστική φιάλη γεµάτη µε άµµο. Με την τοποθέτηση του κώνου πάνω στη δηµιουργηθείσα λακκούβα ανοίγεται η βαλβίδα εκροής της άµµου και έτσι η άµµος καταλαµβάνει το χώρο του κώνου και της λακκούβας. Αφού σταµατήσει η εκροή της άµµου και επέλθει πλήρης πλήρωση τόσο του χώρου του κώνου όσο και της λακκούβας, κλείνεται η βαλβίδα και ζυγίζεται η εναποµένουσα ποσότητα στο πλαστικό δοχείο. Η διαφορά βάρους ης αρχικής ποσότητας άµµου και της εναποµένουσας µέσα στη φιάλη δίνει το βάρος της ποσότητας της άµµου που χρησιµοποιήθηκε για την πλήρωση του κώνου και της λακκούβας. Γνωρίζοντας εκ των προτέρων την ποσότητα της άµµου που απαιτείται για να πληρωθεί ο κώνος, ο όγκος ης λακκούβας (V) υπολογίζεται από τη σχέση 1: V=(WI- W2)/Gφα (1) όπου: WI = βάρος άµµου που χρησιµοποιήθηκε gr W2 = βάρος άµµου µέσα στον κώνο gr Gφα = φαινόµενο ειδικό βάρος άµµου, gr/cm3. Από το εδαφικό υλικό που βγήκε από τη λακκούβα, αφού πρώτα ζυγιστεί όλη η ποσότητα αυτού, λαµβάνεται αντιπροσωπευτικό δείγµα για τον καθορισµό της ~1ε1CτιKότητας σε υγρασία. Έτσι η ξηρή συµπυκνωµένη πυκνότητα (pd) υπολογίζεται από τη σχέση 2: pd = [W3/(1 +w)]v (2) όπου W3 = βάρος εδαφικού υλικού µε υγρασία, gr w = ποσοστό υγρασίας, % ν = όγκος, cm3, από εξίσωση 1 Η µέθοδος άµµου και κώνου συνιστάται όπως χρησιµοποιείται σε εδαφικά υλικά που περιέχουν χονδρόκοκκα υλικά διαµέτρου όχι µεγαλύτερης των 50mm. Ο όγκος της οπής που δηµιουργείται είναι συνάρτηση του µέγιστου κόκκου που εµπεριέχεται στο εδαφικό υλικό. Ο ελάχιστος όγκος για εδαφικά υλικά µε κόκκους όχι µεγαλύτερους 32

33 από 4.75mm συνιστάται όπως είναι 700cm3, ενώ για εδαφικά υλικά µε µέγιστο κόκκο περίπου 50mm ο ελάχιστος συνιστώµενος όγκος είναι 2830 cm3. 3. Α ΡΑΝH ΥΛΙΚA Γενικά Τα αδρανή υλικά που χρησιµοποιούνται στην κατασκευή των ευκάµπτων οδοστρωµάτων προέρχονται κυρίως από τη θραύση κατάλληλων πετρωµάτων, ή από φυσικές αποθέσεις ποταµών, χειµάρρων, θαλάσσης ή ορυχείων µε ή χωρίς θραύση. Τα αδρανή υλικά µπορεί να προέρχονται και από σκωρίες, ή από απορρίµµατα ορυχείων, ή και από υλικά κατεδαφίσεων, εφ' όσον πληρούνται οι απαιτούµενες µηχανικές και φυσικές ιδιότητες. Επίσης, ως αδρανή υλικά χρησιµοποιούνται και τεχνητά αδρανή, ή κονιορτοποιηµένα υλικά παλαιών οδοστρωµάτων κατασκευασµένων από ασφαλτόµιγµα ή από σκυρόδεµα (υλικά ανακύκλωσης) Σκωρίες (slαgs), είναι παραπροϊόντα που παράγονται κατά η διαδικασία παραγωγής µετάλλων, όπως σιδήρου, νικελίου κλπ. Ο τύπος των σκωριών που παράγονται ποικίλλουν ως προς τη χηµική σύσταση, το ειδικό βάρος και το πορώδες. Η χρήση των σκωριών στην οδοποιία περιορίζεται συνήθως σε έργα που γίνονται κοντά στα εργοστάσια παραγωγής. Οι σκωρίες χρησιµοποιούνται κυρίως ως υποκατάστατο των αδρανών και σε ελάχιστες περιπτώσεις ως υποκατάστατο της παιπάλης (φίλλερ). Απορρίµµατα ορυχείων, είναι πετρώµατα µε µικρή περιεκτικότητα σε µετάλλευµα που απορρίπτονται κατά τη διαδικασία εµπλουτισµού. Υλικά κατεδαφίσεως (µπάζα), χρησιµοποιούνται όπως και τα απορρίµµατα ορυχείων σε στρώσεις υποβάσεων ή βάσεων, αφού γίνει κάποια προεπιλογή και θραύση. Τεχνητά αδρανή, παράγονται κυρίως από τη διαπύρωση πετρωµάτων όπως βωξίτου, σχιστoλίθου κλπ. Ορισµένα, όπως ο πεφρυγµένος βωξίτης, χαρακτηρίζονται για την υψηλή σκληρότητά τους και χρησιµοποιούνται ως σκληρά αδρανή σε αντιολισθηρούς τάπητες. Άλλα τεχνητά αδρανή χαρακτηρίζονται από το µικρό ειδικό βάρος και χρησιµοποιούνται κυρίως στην παραγωγή ελαφροµπετόν. Κονιορτοποιηµένα υλικά παλαιών οδοστρωµάτων, προέρχονται από την ανακατασκευή παλαιών οδοστρωµάτων µετά από προεπιλογή και θραύση, χαρακτηρίζονται ως ανακυκλωµένα υλικά και χρησιµοποιούνται κυρίως σε υποβάσεις και βάσεις. Αδρανή υλικά φυσικών αποθέσεων Υλικά φυσικών αποθέσεων είναι τα γνωστά χαλίκια, τα αµµοχάλικα, ή η φυσική άµµος, που βρίσκονται σε ελαφρώς σταθεροποιηµένη µορφή στις παλαιές κοίτες ή όχθες χειµάρρων, στα υψίπεδα που δηµιουργήθηκαν κατά τη µετά-παγετώνια (postglacial) περίοδο (υψίπεδο Λεπτοκαρύας), στις εκβολές ποταµών ή χειµάρρων ή σε παραλίες. Τα υλικά φυσικών αποθέσεων χρησιµοποιήθηκαν και χρησιµοποιούνται ευρέως ως υλικά υποβάσεων και βάσεων. Μπορούν επίσης να χρησιµοποιηθούν και για την παραγωγή ασφαλτοµιγµάτων αφού προηγουµένως απαλλαγούν (µε 33

34 προκοσκίνισµα και πλύση) από το χώµα ή την ιλύ που πιθανόν περιέχουν και κατόπιν θραυτούν ώστε να αποκτήσουν την επιθυµητή κοκκοµετρική διαβάθµιση. Τα υλικά φυσικών αποθέσεων είναι χαλαρά γι' αυτό εξορύσσονται µε τη βοήθεια εκσκαφέα ή ισχυρού φορτωτή. Τα αδρανή υλικά φυσικών αποθέσεων είναι µίγµα διάφορων πετρωµάτων κυρίως ασβεστολιθικών, ψαµµιτικών και γρανιτικών. Λόγω αυτής ακριβώς της σύνθεσής τους τα θραυστά χαλίκια έχουν καλύτερες µηχανικές ιδιότητες από αυτές των ασβεστολιθικών πετρωµάτων και Θα πρέπει να προτιµούνται από τα ασβεστολιθικά για τάπητες κυκλοφορίας όταν βέβαια υπάρχει έλλειψη από άλλα σκληρότερα πετρώµατα. θραυστά αδρανή πετρωµάτων Τα θραυστά αδρανή παράγονται σε λατοµεία από διάφορα πετρώµατα µε κατάλληλες µηχανικές και χηµικές ιδιότητες. Τα πετρώµατα κατατάσσονται σε τρεις γενικές κατηγορίες: τα πυριγενή, τα ιζηµατογενή και τα µεταµορφωσιγενή. Τα πυριγενή πετρώµατα είναι τα πετρώµατα που σχηµατίστηκαν από την ψύξη - τετηγµένων στοιχείων (υλικών). Ανάλογα µε την ταχύτητα ψύξης χαρακτηρίζονται ως χονδρόκοκκης υφής, όπως τα γρανιτικά πετρώµατα (αργή ψύξη), ή λεπτόκοκκης υφής, όπως ο βασάλτης (γρηγορότερη ψύξη). Τα ιζηµατογενή πετρώµατα σχηµατίστηκαν από τη στερεοποίηση ιζηµάτων που εναποτέθηκαν στον πυθµένα προϊστορικών θαλασσών. Τυπικά ιζηµατογενή πετρώµατα είναι: ο ασβεστόλιθος, ο δολοµίτης, ο αργιλικό ς σχιστόλιθος, ο ψαµµόλιθος, ο γύψος, τα φοκαλοπαγή πετρώµατα, ο κρυπτοκρυσταλλικός χαλαζίας κ.ά. Τα µεταµορφωσιγενή πετρώµατα είναι πυριγενή ή ιζηµατογενή πετρώµατα που µεταµορφώθηκαν κάτω από υψηλή θερµοκρασία και πίεση. Τέτοια πετρώµατα είναι: ο σχιστόλιθος από αργιλικό σχιστόλιθο, το µάρµαρο από ασβεστόλιθο, ο χαλαζίτης από ψαµµόλιθο, ο γνεύσιος από γρανίτη κ.ά. Τα περισσότερα πυριγενή και ορισµένα µεταµορφωσιγενή πετρώµατα είναι συνήθως πολύ σκληρά πετρώµατα από τα οποία εξάγονται άριστης ποιότητας θραυστά αδρανή για όλες τις στρώσεις των οδοστρωµάτων και ιδιαίτερα για τους τάπητες κυκλοφορίας. Τα ιζηµατογενή πετρώµατα είναι "παλαιότερα" των πυριγενών πετρωµάτων. Από τα πλέον γνωστά ιζηµατογενή πετρώµατα είναι αυτά του ασβεστόλιθου και του δολοµίτου, από τα οποία εξάγονται θραυστά αδρανή κατώτερης των πυριγενών ποιότητας που όµως είναι αποδεκτά για πολλές χρήσεις στην οδοστρωσία. 34

35 ιαχωρισµός αδρανών Το σύνολο των αδρανών υλικών διακρίνεται σε χονδρόκοκκο υλικό, λεπτόκοκκο υλικό και παιπάλη ή φίλλερ. Χονδρόκοκκο αδρανές ορίζεται αυτό του οποίου οι κόκκοι συγκρατούνται στο κόσκινο των 4.75 mm (κόσκινο Νο 4) κατά τις Αµερικανικές προδιαγραφές AASHTO ή ASTM ή στο κόσκινο των 5.0 mm κατά τις Βρετανικές και Γερµανικές προδιαγραφές. Λεπτόκοκκο αδρανές ορίζεται αυτό του οποίου οι κόκκοι διέρχονται από το κόσκινο των 4.75 miή ή 5.0 mm, (ανάλογα µε τις προδιαγραφές), και συγκρατούνται στο κόσκινο των 75 µm (κόσκινο Νο 200). Το λεπτόκοκκο αδρανές έχει κοινώς διαστάσεις άµµου. Παιπάλη ή φίλλερ ορίζεται το αδρανές υλικό που διέρχεται από το κόσκινο των 75 µm (κόσκινο Νο 200), έχει δηλαδή µορφή σκόνης. 4. ΈΛΕΓΧΟΙ Α ΡΑΝΩΝ Τα αδρανή υλικά, λόγω των πολλών πηγών προέλευσής τους, πρέπει να ελέγχονται σε ότι αφορά τις φυσικές και µηχανικές τους ιδιότητες. Έτσι γίνεται διερεύνηση της καταλληλότητας και ιεράρχηση των υλικών για την επιλογή του καλύτερου. Οι έλεγχοι των αδρανών µπορούν να ταξινοµηθούν σε πέντε κύριες οµάδες:. τους περιγραφικούς "ελέγχους",. τους µη καταστροφικούς ποιοτικούς ελέγχους,. τους ελέγχους σκληρότητας και ανθεκτικότητας,. τους ελέγχους καθαρότητας,. τους ελέγχους πυκνότητας. 4.1 Έλεγχοι σκληρότητας και ανθεκτικότητας Οι έλεγχοι σκληρότητας και ανθεκτικότητας των αδρανών είναι καταστροφικοί ποιοτικοί έλεγχοι και απολύτως απαραίτητοι για τον έµµεσο καθορισµό της µηχανικής συµπεριφοράς αυτών κάτω από την καταστροφική επίδραση της κυκλοφορίας και της φθοράς που υφίστανται κατά την παραγωγή, τη διάστρωση και τη συµπύκνωση των ασφαλτοµιγµάτων. Οι πλέον συνήθεις δοκιµές που εκτελούνται για τον καθορισµό της και ανθεκτικότητας των αδρανών είναι:. αντίστασης σε τριβή και κρούση κατά Los Angeles 35

36 . αντίστασης σε τριβή και κρούση κατά Micro-Deval. αντίστασης σε στίλβωση (PSV). αντίστασης σε απότριψη (ΑΑV). φθοράς σε θλίψη κ. καθορισµού δυνάµεως για 10%-λεπτόκοκκα. φθοράς σε κρούση. ανθεκτικότητας σε αποσάθρωση (έλεγχος υγείας). 4.2 οκιµή καθορισµού αντίστασης σε τριβή και κρούση κατά Los Angeles Η δοκιµή εκτελείται, σύµφωνα µε τις Αµερικανικές προδιαγραφές AASHTO, σε αδρανή ονοµαστικού µεγέθους µικρότερου των 37.5mm, χρησιµοποιώντας την ειδική συσκευή Los Angeles. Για αδρανή µεγαλύτερου ονοµαστικού µεγέθους χρησιµοποιείται η ίδω συσκευή και µεθοδολογία, πλην όµως διαφέρει η ποσότητα του δείγµατος των αδρανών υλικών που χρησιµοποιείται. 'Όλα τα παρακάτω αναφέρονται στην τυπική δοκιµή, για αδρανή µε ονοµαστικό µέγεθος µικρότερο των 37.5mm. Κατά τη δοκιµή καθορίζεται η φθορά που επέρχεται στα διαβαθµισµένα αδρανή κάτω από την επίδραση δυνάµεων τριβής και κρούσης. Οι δυνάµεις αυτές αναπτύσσονται κατά την περιστροφή του µεταλλικού κάδου της συσκευής µέσα στον οποίο συνυπάρχουν τα προς έλεγχο αδρανή και ειδικές µεταλλικές σφαίρες. Ο µεταλλικός κάδος έχει εσωτερικές διαστάσεις 71mm διάµετρο και 508mm µήκος. Η συνολική ποσότητα των αδρανών που τοποθετείται στη συσκευή είναι Ogr και αποτελείται από µονόκοκκα αδρανή, ανάλογα µε τη διαβάθµιση του υλικού που Χρησιµοποιείται. Οι µεταλλικές σφαίρες είναι διαµέτρου 46.8 mm και ο αριθµός που τοποθετείται στον κάδο εξαρτάται από τη διαβάθµιση των αδρανών υλικών. Ο κάδος µε τα αδρανή υλικά και τις σφαίρες περιστρέφεται µε ταχύτητα 30 έως 33 στροφές/ λεπτό για 500 περιστροφές. Μετά τη συµπλήρωση των περιστροφών τα αδρανή κοσκινίζονται χρησιµοποιώντας το κόσκινο 1.70 mm. Η διαφορά βάρους µεταξύ της αρχικής ποσότητας και αυτής που συγκρατείται στο κόσκινο 1.70 mm (Νο 12), εκφραζόµενη ως ποσοστό της αρχικής ποσότητας, δίδει το ποσοστό απώλειας" κατά Los Angeles, το οποίο εκφράζει την αντοχή του πετρώµατος των αδρανών υλικών σε τριβή και κρούση κατά Los Angeles. 'Όσο µικρότερο είναι αυτό το ποσοστό τόσο σκληρότερα και ανθεκτικότερα είναι τα αδρανή. Κατά τις Ελληνικές προδιαγραφές, η µέγιστη επιτρεπτή τιµή όταν τα αδρανή πρόκειται να χρησιµοποιηθούν σε στρώσεις βάσεων και υποβάσεων θεωρείται το 40%. 36

37 Η δοκιµή καθορισµού αντίστασης σε τριβή και κρούση κατά Los Angeles µπορεί επίσης να εκτελεστεί και σύµφωνα µε την Ευρωπαϊκή προδιαγραφή ΕΝ : οκιµή καθορισµού ποσότητας παιπάλης (φίλλερ) Ο ακριβής καθορισµός της ποσότητας της παιπάλης (φίλλερ) είναι ουσιαστικής σηµασίας διότι η ύπαρξή της ή µη επηρεάζει άµεσα τη συµπεριφορά τόσο του ασφαλτοµίγµατος όσο και του µίγµατος των αδρανών. Σε γενικές γραµµές, η περίσσεια παιπάλης είναι περισσότερο επιβλαβής από ότι η έλλειψη αυτής, που συνήθως είναι σπάνιο φαινόµενο. Ειδικότερα, υψηλή περιεκτικότητα παιπάλης στα αδρανή, συµβάλλει:. στην αύξηση του ποσοστού της ασφάλτου για την παραγωγή του ασφαλτοµίγµατος και του νερού για τη βέλτιστη συµπύκνωση,. στη µείωση της εργασιµότητας του µίγµατος,. στην επιδείνωση της επικαλυπτικότητας των αδρανών µε άσφαλτο,. στη µείωση της ελαστικότητας και στην αύξηση της ευθραυστότητας του ασφαλτοµίγµατος και. είναι η αιτία "σβολιάσµατος του µίγµατος των αδρανών, που έχει ως επακόλουθο την παραγωγή ασφαλτοµίγµατος µε ακάλυπτους από άσφαλτο κόκκους, ιδιαίτερα στα ψυχρά ασφαλτοµίγµατα. Ο καθορισµός του ποσοστού της παιπάλης στα αδρανή ή στο µίγµα αυτών είναι απλούστατο ς και γίνεται µε την πλύση των αδρανών υλικών. Η αντιπροσωπευτική ποσότητα αδρανών, αφού ξηραθεί, τοποθετείται σε σειρά κόσκινων; π.χ. 2.36mm, 600µm, 300µm και 75µm. Η συστοιχία των κόσκινων τοποθετείται κάτω από νερό βρύσης και έτσι τα αδρανή ξεπλένονται. 'Όταν το εξερχόµενο από τα κόσκινα νερό καθαρίσει, σταµατά η διαδικασία έκπλυσης και το σύνολο των αδρανών που παρακρατήθηκαν στα κόσκινα ξηραίνεται στους C και ξαναζυγίζεται. Η απώλεια βάρους από την αρχική ποσότητα εκφράζεται ως το ποσοστό της παιπάλης. Η δοκιµή αυτή τις περισσότερες φορές γίνεται ταυτόχρονα µε τη δοκιµή καθορισµού της κοκκοµετρικής διαβάθµισης των αδρανών, διότι τα ξηρά και καθαρά αδρανή που προκύπτουν είναι έτοιµα για κοσκίνισµα. 4.4 οκιµή καθορισµού ισοδυνάµου άµµου Η δοκιµή αυτή εκτελείται µε σκοπό το γρήγορο καθορισµό της σχετικής αναλογίας της λεπτότατης σκόνης, αργιλώδους µορφής, στα αδρανή που προορίζονται για υποβάσεις, βάσεις και ασφαλτοµίγµατα, καθώς και στα φυσικά εδάφη (κυρίως στα χαλικοµιγή εδάφη ή αµµώδη εδάφη). Η ύπαρξη χαµηλού ποσοστού ισοδυνάµου άµµου χαρακτηρίζεται αδρανή ως µη 'καθαρά" και είναι µια ένδειξη ότι πιθανότατα στα λεπτόκοκκα αδρανή του µίγµατος περιέχεται επιβλαβής ποσότητα πολύ λεπτών κόκκων διαστάσεων αργίλου. Σε αυτές τις περιπτώσεις επιβάλλεται η εκτέλεση και της δοκιµής καθορισµού της πλαστικότητας. 37

38 Η δοκιµή εκτελείται σε αδρανή διερχόµενα από το κόσκινο 4.75 mm. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι σε περίπτωση ύπαρξης στο µίγµα των αδρανών 'σβώλων', που συγκρατούνται στο κόσκινο των 4.75 mm, αυτοί θα πρέπει να θραυτούν, έτσι ώστε τελικά να διέλθουν από το παραπάνω κόσκινο. Από αντιπροσωπευτικό δείγµα αδρανών υλικών, λαµβάνεται επαρκής ποσότητα υλικού (περίπου 85 ml) και τοποθετείται σε ειδικό διαφανή ογκοµετρικό σωλήνα. Στο σωλήνα προστίθεται ποσότητα ειδικού υδατικού διαλύµατος χλωριούχου ασβεστίου µέχρι Τ ύψος των 100 mm περίπου, το οποίο αφήνεται για δέκα περίπου λεπτά να δράσει µε τα αδρανή. Μετά το πέρας του σύντοµου αυτού χρονικού διαστήµατος, το περιεχόµενο του σωλήνα αναταράσσεται µε παλινδροµικές κινήσεις, είτε µε το χέρι (90 φορές) είτε µε ειδικό µηχάνηµα, για 45 sec. Κατόπιν προστίθεται επί πλέον ποσότητα διαλύµατος µε σύστηµα άρδευσης, δηλ. από κάτω προς τα πάνω διαµέσου του υλικού, έως ότου ο ολικός όγκος γίνει 381 ml. Το διάλυµα µε τα αδρανή αφήνεται σε ηρεµία για 20 λεπτά και κατόπιν µετράται το ύψος της άµµου (hs) και το ύψος της αργίλου (hc) (θολό αιώρηµα). Το ισοδύναµο άµµου (SE) υπολογίζεται από τη σχέση: SE = (hs/hc) * 100 Θα πρέπει να αναφερθεί ότι τα αποτελέσµατα στρογγυλοποιούνται πάντοτε στον επόµενο ακέραιο αριθµό (π.χ % σε 42%) Τάπητες που διαστρώνονται µε ασφαλτόµιγµα που περιέχει αδρανές υλικό µε χαµηλό ποσοστό ισοδυνάµου άµµου, σύντοµα θα παρουσιάσουν αποκολλήσεις αδρανών, "φωλιές" και σε µεταγενέστερο στάδιο λακκούβες. Υποβάσεις και βάσεις που κατασκευάζονται από αδρανή µε πολύ χαµηλό ποσοστό ισοδυνάµου άµµου είναι επιρρεπείς σε διόγκωση. Τέλος, εδάφη επί των οποίων πρόκειται να κατασκευαστεί ένα οδόστρωµα, µε πάρα πολύ χαµηλό ποσοστό ισοδυνάµου άµµου, µικρότερο του 1 0%, θα αναπτύξουν υπερβολική διόγκωση, ενώ παράλληλα επηρεάζεται αισθητά η φέρουσα ικανότητά τους όταν βρεθούν σε κατάσταση κορεσµού. Οι ελάχιστες επιτρεπτές τιµές ισοδυνάµου άµµου για αδρανή υλικά που πρόκειται να χρησιµοποιηθούν στην παραγωγή ασφαλτοµιγµάτων ή στην κατασκευή βάσεων και υποβάσεων δίνονται παρακάτω Αδρανή για: Ισοδύναµο άµµου (SE) Ασφαλτοµίγµατα τύπου Α265 > 55 Ασφαλτοµίγµατα τύπου Α260 > 50 Βάση από ασύνδετα αδρανή > 50 38

39 Υπόβαση από ασύνδετα αδρανή > 40 Ψυχρά ασφαλτοµίγµατα κλειστού τύπου για τάπητες κυκλοφορίας > 55 Ψυχρά ασφαλτοµίγµατα κλειστού τύπου για Βάσεις > 45 Ασφαλτικές επαλείψεις > 55 Πίνακας7 : Ελάχιστες Τιµές ισοδυνάµου άµµου για διάφορες εργασίες 4.5 οκιµή ανθεκτικότητας σε αποσάθρωση (έλεγχος υγείας) Η δοκιµή ανθεκτικότητας σε αποσάθρωση, ή αλλιώς έλεγχος υγείας του πετρώµατος των αδρανών, καθορίζει την ανθεκτικότητά τους σε αποσάθρωση λόγω των εναλλασσόµενων καιρικών επιδράσεων και κυρίως της ψύξης και της θέρµανσης. Με την εναλλαγή των εποχιακών θερµοκρασιών ουσιαστικά επέρχεται µεταβολή του όγκου των αδρανών υλικών και στην περίπτωση κατά την οποία τα αδρανή δεν είναι ανθεκτικά (υγιή) επέρχεται θρυµµατισµός τους µε καταστρεπτικά αποτελέσµατα για το οδόστρωµα( απώλεια φέρουσας ικανότητας, ρηγµάτωση, οπές και αποσάθρωση). Η προσοµοίωση της µεταβολής του όγκου των αδρανών γίνεται µε την κρυσταλλοποίηση αλάτων θειικού νατρίου (Na2S04) ή θειικού µαγνησίου (Mg2S04) κατά τη φάση της ξήρανσης των κορεσµένων αδρανών. Τα αδρανή εµβαπτίζονται για ώρες σε διάλυµα θειικού νατρίου ή µαγνησίου και κατόπιν ξηραίνονται σε θερµοκρασία C.H διαδικασία αυτή επαναλαµβάνεται πέντε συνήθως φορές. Μετά το πέρας των επαναλαµβανόµενων βυθίσεων και του στεγνώµατος τα αδρανή ξεπλέvονται µε νερό θερµοκρασίας c. έτσι ώστε να φύγει όλο το θειικό µαγνήσιο ή νάτριο. Τα ξεπλυµένα αδρανή ξηραίνονται στους 110:l:50C και κατόπιν κοσκινίζονται χρησιµοποιώντας τα ίδια κόσκινα που χρησιµοποιήθηκαν κατά το στάδιο της προετοιµασίας του µίγµατος των αδρανών για την εκτέλεση της δοκιµής. Η απώλεια βάρους ανά κόσκινο λόγω της φθοράς που επήλθε, καταγράφεται και εκφράζεται επί τοις εκατό. Η ποσοστιαία φθορά ανά κόσκινο διορθώνεται µε βάση την αρχική διαβάθµιση των αδρανών και το αλγεβρικό άθροισµα των διορθωµένων τιµών εκφράζει την ανθεκτικότητα των αδρανών σε αποσάθρωση. Το ποσοστό της φθοράς (απώλεια βάρους) εξαρτάται τόσο από το είδος του άλατος που θα χρησιµοποιηθεί όσο και από το µέγεθος των κόκκων των αδρανών. Οι επιτρεπτές τιµές για να χαρακτηρισθεί ένα πέτρωµα υγιές και κατάλληλο για οδοστρωσία και παραγωγή ασφαλτοµιγµάτων είναι: 39

40 . όταν χρησιµοποιείται διάλυµα θειικού µαγνησίου για χονδρόκοκκα αδρανή < 18% και για λεπτόκοκ:κ:α αδρανή < 20%.. όταν χρησιµοποιείται διάλυµα θειικού νατρίου για χονδρόκοκκα αδρανή < 12% και για λεπτόκοκκα αδρανή < 15%.Η δοκιµή µπορεί επίσης να εκτελεστεί σύµφωνα µε την Ευρωπαϊκή προδιαγραφή ΕΝ : ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ 5.1 ΓΕΝΙΚΑ Τ α ασφαλτικά υλικά που χρησιµοποιούνται στα οδοστρώµατα είναι υδρογονανθρακούχα υλικά φυσικής ή πυρογενούς προελεύσεως που έχουν συγκολλητικό χαρακτήρα µόνα τους η το υπόλειµµά τους. Στα υδρογονανθρακούχα αυτά υλικά περιλαµβάνονται οι άσφαλτοι και οι πίσσες. Οι άσφαλτοι βρίσκονται στην φύση σε καθαρή κατάσταση ή µε ανάµειξη µε διάφορες ανόργανες ουσίες ή προέρχονται από την διύλιση πετρελαίου. Οι πίσσες είναι υδρογονανθρακούχα αποστάγµατα του λιθάνθρακα και του ξύλου. ιακρίνονται σε υγρόπισσες ή αργές πίσσες και σε ξηρόπισσες ή οδόπισσες. Η πετρελαιϊκή άσφαλτος είναι το υπόλειµµα της αποστάξεως του αργού πετρελαίου. Η διύλιση του πετρελαίου σε συνεχή ροή. Τα προϊόντα που λαµβάνονται είναι βενζίνη, καθαρό πετρέλαιο, πετρέλαιο ντήζελ, λιπαντικά έλαια και υπολείµµα που είναι η άσφαλτος. Η οξειδωµένη άσφαλτος είναι σκληρή, έχει ελαστικότητα και επηρεάζεται λίγο από τις µεταβολές της θερµοκρασίας. Χρησιµοποιείται για την πλήρωση αρµών και για την παρασκευή στεγανωτικών υλικών. Για να διατηρεί τις συνδετικές ιδιότητες της η άσφαλτος πρέπει να παραµείνει πλαστική. Η άσφαλτος λέµε ότι έχει "γεράσει" όταν εκτίθεται µε µορφή λεπτού υµένα στις καιρικές επιδράσεις µε αποτέλεσµα να χάσει µέρος της πλαστικότητας της και να γίνει εύθραυστη. Το "γέρασµα" της ασφάλτου προκαλείται κυρίως από την οξείδωση και από την απώλεια των πτητικών συστατικών της µε µικρή άνοδο της θερµοκρασίας και γι' αυτό πρέπει να αποφεύγεται η υπερθέρµανση των ασφαλτικών υλικών έστω και για λίγους βαθµούς. Επίσης, η άσφαλτος στις κατασκευές δέχεται και την επίδραση του φωτός επιφανειακά πράγµα που προκαλεί επιτάχυνση της οξειδώσεως. Η επιφανειακή αυτή οξείδωση επιδρά σηµαντικά στο "γέρασµα" των ελαφρών επαλείψεων. Η άσφαλτος αποτελείται από υδρογονάνθρακες που ο διαχωρισµός τους δεν είναι δυνατός. Ανάλογα µε την διαλυτότητα τους τα συστατικά της ασφάλτου χωρίζονται σε: 1.Καρβοειδή, 2.Καρβένια, 3.Ασφαλτένια, 4.Μαλθένια. 40

41 5.2ΜΟΡΦΕΣ ΑΣΦΑΛΤΟΥ ΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ Σε όλα τα σοβαρά έργα πρέπει να χρησιµοποιείται θερµή (καθαρή) άσφαλτος που εξασφαλίζει κατασκευή καλύτερης ποιότητας, µεγαλύτερη φέρουσα ικανότητα και µεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Στις περιοχές που έχουν ψυχρό κλίµα χρησιµοποιείται συνήθως µαλακή άσφαλτος, ενώ σε θερµότερα κλίµατα χρησιµοποιείται σχετικά σκληρή άσφαλτος. Η άσφαλτος µπορεί να χρησιµοποιείται και µε µορφή ασφαλτικών διαλυµάτων ή ασφαλτικών γαλακτωµάτων. Οι διάφοροι τύποι της ασφάλτου πρέπει να έχουν ορισµένα ποιοτικά χαρακτηριστικά µέσα σε όρια προδιαγραφών. Πέρα από την άσφαλτο η οποία χρησιµοποιείται µε τις κλασσικές µεθόδους σε συνδυασµό µε αδρανή υλικά, έχουµε σήµερα στη διάθεσή µας και χρησιµοποιούµε άσφαλτο σε συνδυασµό µε άλλα πλην των αδρανών υλικά. Αυτοί οι νέοι τύποι ασφάλτου φαίνονται να έχουν ορισµένα πλεονεκτήµατα και βρίσκουν συνεχώς και νέα πεδία εφαρµογής. ύο από τους τύπους αυτούς που περιγράφονται στη συνέχεια είναι:. Η τροποποιηµένη άσφαλτος. Η χρωµατιστή άσφαλτος 5.2.1ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΑΣΦΑΛΤΟΣ Πρόκειται για άσφαλτο η οποία ενισχύεται µε πολυµερή προσθετικά τα οποία βελτιώνoυν τις φυσικές /µηχανικές ιδιότητες της ασφάλτου. Η άσφαλτος είναι χρήσιµη στην κατασκευή δρόµων λόγω της βασικής θερµοπλαστικής της φύσης, δηλαδή το ό,τι είναι σκληρή / στερεή, ψυχρή και σε υγρή µορφή, θερµή. Οι βασικές ιδιότητες της ασφάλτου µπορούν να τροποποιηθούν µε την προσθήκη πολυµερών, τα οποία διαφοροποιούν τις φυσικές ιδιότητές της προς το καλύτερο. Τα πολυµερή προσθετικά δεν διαφοροποιούν χηµικά τη χηµική σύσταση της ασφάλτου, είναι όµως ικανά να τροποποιήσουν φυσικές ιδιότητες όπως το σηµείο µάλθωσης και ευθραυστότητας της ασφάλτου. 41

42 Ο ρόλος της τροποποιηµένης ασφάλτου µε θερµοπλαστικά-ελαστοµερή στην οδoπoιία είναι τετραπλός:. Πρώτον, αυξάνει την αντοχή του ασφαλτοµίγµατος, µε αποτέλεσµα αυτό να µην παραµορφώνεται σε υψηλές θερµοκρασίες.. εύτερόν, βελτιώνει την ελαστική συµπεριφορά του ασφαλτοµίγµατος, µε συνέπεια να αποφεύγεται η πρόωρη ρηγµάτωση της ασφάλτου.. Τρίτον, αυξάνει το µέτρο δυσκαµψίας του ασφαλτοµίγµατος µε αποτέλεσµα την αύξηση της κατασκευαστικής αντοχής του οδοστρώµατος και κατ' επέκταση, τη διάρκεια ζωής του.. Τέλος, αυξάνει την συγκόλληση µεταξύ ασφάλτου και αδρανών, σε όλο το φάσµα των θερµοκρασιών κατασκευής και λειτουργίας του έργου. Προϊόντα ενίσχυσης της ασφάλτου Τα πιο γνωστά θερµοπλαστικά πολυµερή που χρησιµοποιούνται στην τροποποίηση της ασφάλτου είναι το SBS και το Εν Α. SBS (Στυρένιο Βουταδιένιο Στυρένιο) Αυτό είναι ένα θερµοπλαστικό καουτσούκ. Το SBS είναι ένα συνπολυµερές που χρησιµοποιείται στην τροποποίηση της ασφάλτου παρόλο που αρχικά κατασκευάστηκε για τη χρησιµοποίησή του στην παραγωγή των ελαστικών σολών παπoυτσιών. 42

43 EVA (Οξικό Βινυλεθυλένιο) Το ΕV Α δεν θεωρείται µέλος της οµάδας των θερµοπλαστικών καουτσούκ αλλά έχει θερµοπλαστική φύση. Το ΕVA και το SBS, αυξάνει την ακαµψία της ασφάλτoυ, αλλά σε πολλές περιπτώσεις λόγω της διαφορικής του ψύξης είναι γνωστό ότι προκαλεί 'ξέφτισµα' του οδοστρώµατος κατά την εφαρµογή. Στην Ελλάδα η τροποποιηµένη άσφαλτος µε πολυµερή όπως το SBS και το EVA χρησιµοποιείται στην κατασκευή οδοστρωµάτων αεροδροµίων και δρόµων υψηλού κυκλοφοριακού φόρτου. Ο λόγος γι' αυτό, είναι οι βελτιωµένες φυσικές ιδιότητες που έχει αυτού του είδους η τροποποιηµένη άσφαλτος ΧΡΩΜΑΤΙΣΤΗ ΑΣΦΑΛΤΟΣ Η χρήση χρώµατος είναι ένα πολύ σηµαντικό στοιχείο στη σύγχρονη κατασκευή και διαµόρφωση του οδοστρώµατος καθώς η δυνατότητα επιλογής διαφόρων χρωµατισµών ασφάλτου δίνει τη δυνατότητα στους κατασκευαστές να εκµεταλλευτoύν τη λειτουργικότητα των υλικών αυτών πετυχαίνοντας παράλληλα άριστο αισθητικό αποτέλεσµα. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι για τη δηµιουργία χρωµατιστής επίστρωσης - Χρωµατισµός στο εσωτερικό του µείγµατος µε τη χρήση συµβατικού ασφαλτoµείγµατoς το οποίο θα περιέχει χρωµατισµένα πετρώµατα ή/και χρωστικές ουσίες. - Επιφανειακός χρωµατισµός µετά τη επίστρωση µε την εφαρµογή µιας ειδικής ουσίας επιφανειακού χρωµατισµού της ασφάλτου. 43

44 Σε πολλές περιπτώσεις ο χρωµατισµός της ασφάλτου είναι ιδιαίτερα λειτουργικός:.προειδοποίηση της κυκλοφορίας σε ειδικές καταστάσεις (διασταυρώσεις, ποδηλατόδροµοι, επικίνδυνη εργοστασιακή έξοδος, στάση λεωφορείων κ.α.).βελτίωση της επίδρασης του φωτισµού µε την επίστρωση ελαφρά χρωµατισµένων επιφανειών ( σήραγγες).δηµιουργία ενός ανώτερου αισθητικού αποτελέσµατος (γήπεδα τένις, παιδότοποι, parking).µείωση ή αύξηση της αντίθεσης (φωτεινότητα) της ασφάλτου µε το φυσικό περιβάλλον. 5.3 ΠΛΕΟΝΕΚΤΉΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΤΙΚΩΝ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ α) Οµαλότητα οδοστρώµατος Η επιφάνεια είναι συνεχής, ευχάριστη στην όψη, απαλή στην κύλιση και χωρίς καταπόνηση των οχηµάτων και επιβατών. β) Ελαστικότητα οδοστρώµατος Τα ασφαλτικά οδοστρώµατα είναι ελαστικά και απορροφούν τις κρούσεις από την κυκλοφορία των οχηµάτων, χωρίς να αποσυντίθενται ή να θρυµµατίζονται. γ) Φθορά κανονική Φθείρονται κανονικά και οµοιόµορφα χωρίς να σχηµατίζεται σκόνη ή λάσπη. δ) Στεγανότητα της επιφάνειας Η επιφάνεια είναι αδιαπέρατη από το νερό και έτσι προφυλάσσεται η θεµελίωση. ε) Γρήγορη παράδοση και εύκολη συντήρηση Τα ασφαλτικά οδοστρώµατα παραδίνονται στην κυκλοφορία σε µικρό 1jJOvικό διάστηµα εφόσον έχει τελειώσει η κατασκευή. Η συντήρηση είναι πολύ εύκολη χωρίς να παρεµποδίζει την κυκλοφορία και χωρίς παρακαµπτήριους οδούς. στ) Χρήση σε οποιοδήποτε κλίµα Είναι για όλα τα κλίµατα και γεωγραφικά πλάτη. ζ) Οικονοµία Θεωρούνται ως τα οικονοµικότερα οδοστρώµατα γιατί η δαπάνη κατασκευής σε σχέση µε την µεγάλη κυκλοφορία, την µικρή συντήρηση και την εύκολη εξεύρεση των υλικών είναι µικρή. η) Υγιεινό και αθόρυβο της κατασκευής Επειδή δεν υπάρχει σκόνη και είναι αθόρυβα προτιµούνται και για οδοστρώµατα πόλεων. 44

45 5.4 ΑΣΦΑΛΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ Οι ασφαλτικές εργασίες κατατάσσονται σε τέσσερις κατηγορίες: Ι.Ασφαλτικές επαλείψεις 2.Ασφαλτικές στρώσεις µε εµποτισµό 3.Ασφαλτικές στρώσεις µε ασφαλτόµιγµα 4.Ασφαλτικές στρώσεις µε ασφαλτικό σκυρόδεµα Πριν αρχίσουµε οποιαδήποτε ασφαλτική εργασία πρέπει: Ι.Να συγκρίνουµε την διατοµή µε την συµβατική και να επισκευάσουµε τις φθορές. 2.Να κάνουµε έλεγχο στα αδρανή και στην ασφαλτική ύλη που θα χρησιµοποιήσουµε. 3.Να καθαρίσουµε την επιφάνεια. 4.Να κάνουµε έλεγχο στις καιρικές συνθήκες αν είναι οι κατάλληλες. Σαν ασφαλτική επάλειψη εννοούµε την διάχυση ασφαλτικού υλικού στην επιφάνεια του οδοστρώµατος και στην συνέχεια διάστρωση και κυλίνδρωση ψηφίδων ή άµµου πάνω σε αυτή. Η ασφαλτική επάλειψη γίνεται για: Ι.Στεγανοποίηση της επιφάνειας. 2.Κατασκευή ανθεκτικού σε φθορές χιτώνα. 3.Παρεµπίδιση σχηµατισµού αυλακώσεων, σκόνης και διαβρώσεως της επιφάνειας. 4.Ανανέωση παλιάς ασφαλτικής οδού ή µόνιµη βελτίωση. Για να είναι αποτελεσµατική η επάλειψη πρέπει το οδόστρωµα να µην έχει κυµατώσεις και να είναι σταθεροποιηµένο. Υπάρχουν δύο είδη ασφαλτικών επαλείψεων: 1.Απλή ασφαλτική επάλειψη 2. ιπλή ασφαλτική επάλειψη 5.5 ΑΣΦΑΛΤΙΚΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ Σαν ασφαλτικό σκυρόδεµα ορίζουµε ένα οµοιογενές µίγµα που παρασκευάζεται σε µόνιµη εγκατάσταση µε ανάµιξη θερµών και ξηρών αδρανών χονδρόκοκκων, λεπτόκοκκων και παιπάλης µαζί µε θερµή καθαρή άσφαλτο σαν συνδετικό. Το ασφαλτικό σκυρόδεµα χαρακτηρίζεται από την επιµεληµένη και πυκνή σύνθεση του µε ανοχές και όρια πολύ αυστηρά. Το ασφαλτικό σκυρόδεµα προορίζεται για την κατασκευή στρώσεων κυκλoφoρίας, συνδετικών και ισοπεδωτικών. Τα ασφαλτικά σκυροδέµατα µπορούν να 45

46 χρησιµοποιηθούν εκτός από την κατασκευή οδών και για την κατασκευή αεροδροµίων ή για έργα στεγανοποιήσεως. Οι στρώσεις του ασφαλτικού σκυροδέµατος πρέπει να έχουν πάχος τουλάχιστον 1,5 φορές την διάµετρο του µέγιστου κόκκου του αδρανούς υλικού. Οι επιστρώσεις του ασφαλτικού σκυροδέµατος πρέπει να εδράζονται σε ευσταθές υπόστρωµα. Πιθανές παραµορφώσεις του υποστρώµατος και κυρίως υποχωρήσεις µπορούν να επεκταθούν µέχρι την επιφάνεια του οδοστρώµατος µε αποτέλεσµα την εµφάνιση ρωγµών στην ασφαλτική επίστρωση. Στρώση κυκλοφορίας καλούµε την ανώτερη στρώση του ασφαλτικού σκυροδέµατος που δέχεται την επίδραση της κυκλοφορίας. Το πάχος της συνήθως δεν είναι µεγαλύτερο των 5 εκατοστών. Παρουσιάζει µεγάλη ευστάθεια, υδατοστεγανότητα, ανθεκτικότητα στις καιρικές επιδράσεις και αντοχή στην φθορά που προέρχεται από την κυκλοφορία και δεν έχει ανάγκη από σφραγιστικές επαλείψεις για προστασία. Στρώση συνδετική καλούµε την στρώση από ασφαλτικό σκυρόδεµα που είναι κάτω από την στρώση κυκλοφορίας και συνδέει την επιφανειακή στρώση µε την από κάτω κατασκευή. Επειδή οι απαιτήσεις για την συνδετική στρώση δεν είναι µεγάλες επιτρέπεται η χρήση µαλακών αδρανών και µικρού ποσοστού ασφάλτου. Η συνδετική στρώση έχει λιγότερο πυκνή σύνθεση από την στρώση κυκλοφορίας. Στρώση ισοπεδωτική καλούµε την στρώση από ασφαλτικό σκυρόδεµα µε µεταβλητό πάχος που χρησιµοποιείται για να εξαλείψει τις ανωµαλίες της επιφάνειας του οδοστρώµατος και να προσαρµόζει το οδόστρωµα στο προγραµµατισµένο σχήµα. Επάνω σ'αυτή κατασκευάζεται στην συνέχεια η από ασφαλτικό σκυρόδεµα επίστρωση. Οι απαιτήσεις για την ισοπεδωτική στρώση δεν διαφέρουν των απαιτήσεων της συνδετικής στρώσεως. Σαν συνδετικό υλικό του ασφαλτικού σκυροδέµατος χρησιµοποιούµε αποκλειστικά καθαρή άσφαλτο τύπου: 50/60, 60/70, 80/100, 120/150, 180/220. Ο ενδεδειγµένος τύπος ασφάλτου καθορίζεται από την υπηρεσία ανάλογα µε τις κλιµατολογικές συνθήκες της περιοχής του έργου, της συνθέσεως του ασφαλτικού" του είδους και της φέρουσας ικανότητας της υποδοµής, των φορτίων και λο1αώ\ χαρακτηριστικών της κυκλοφορίας. Το ασφαλτικό σκυρόδεµα (που αναφέρεται µερικές φορές ως ασφαλτικό σκυρόδεµα εν θερµώ ή απλά ασφαλτόµιγµα) είναι ένα υλικό επίστρωσης που αποτελείται από την συνδετική άσφαλτο και τα αδρανή υλικά. Η συνδετική άσφαλτος κολλά τα αδρανή υλικά για να διαµορφώσει µαζί ένα σταθερό, σχετικά δύσκαµπτο υλικό. Όταν κατάλληλα δεσµεύονται µαζί από τη συνδετική άσφαλτο, τα αδρανή υλικά διαµορφώνουν το δοµικό πλαίσιο που παρέχει τη δύναµη και την ανθεκτικότητα του ασφαλτοµίγµατος. εδοµένου ότι το ασφαλτόµιγµα είναι ένα µίγµα δύο υλικών, η µακροπρόθεσµη απόδοση του µίγµατος υπαγορεύεται από τα χαρακτηριστικά των µεµονωµένων συστατικών, καθώς επίσης και, πώς αντιδρούν το ένα µε το άλλο στο µίγµα. 46

47 5.5.1 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΑΣΦΑΛΤΟΥ ΩΣ ΣΥΝ ΕΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ Υπάρχουν διάφορα χαρακτηριστικά της συνδετικής ασφάλτου που µπορούν να έχουν σε µεγάλο βαθµό επιπτώσεις στην απόδοση του ασφαλτοµίγµατος. ύο από τα σηµαντικότερα χαρακτηριστικά που διαδραµατίζουν έναν σηµαντικό ρόλο στο ασφαλτόµιγµα είναι: 1. Ιξώδης / Ελαστική συµπεριφορά 2. Οξείδωση 1. Ιξώδης / Ελαστική συµπεριφορά Η άσφαλτος είναι ένα υλικό που µπορεί να ενεργήσει και ως ιξώδες ρευστό υλικό και ως ελαστικό στερεό (λαστιχένια περιοχή) υλικό. Στις υψηλές θερµοκρασίες (µεγαλύτερες από 100 C), η άσφαλτος συµπεριφέρεται βασικά ως ιξώδες ρευστό παρόµοιο µε το πετρέλαιο κινητήρων. Αυτό επιτρέπει στην άσφαλτος να ενεργήσει ως λιπαντικό που ντύνει τα αδρανή υλικά και παρέχει εργασιµότητα στο µίγµα κατά τη διάρκεια της κατασκευής. Στις πολύ χαµηλές θερµοκρασίες (λιγότερο από O C), συµπεριφέρεται όπως ένα ελαστικό στερεό που θα τεντωθεί ή θα συµπιεστεί όταν φορτώνεται και επιστρέφει στην αρχική µορφή του όταν ξεφορτώνεται. Στις ενδιάµεσες θερµοκρασίες που συµβαίνει επίσης να είναι εκείνοι στους οποίους το οδόστρωµα αναµένεται να λειτουργήσει τις περισσότερες φορές, η άσφαλτος έχει τα χαρακτηριστικά και ενός ιξώδους ρευστού και ενός ελαστικού στερεού. 47

48 Σχήµα 2. Ιξώδης / Ελαστική συµπεριφορά της ασφάλτου (Πηγή: FHW Α Pub.SA ) 2. Οξείδωση Το ασφαλτικό τσιµέντο αντιδρά µε το οξυγόνο στο περιβάλλον. Αυτή η αντίδραση, που καλείται οξείδωση, αλλάζει τη δοµή και τη σύνθεση των µορίων ασφάλτου. Το αποτέλεσµα αυτής της αλλαγής στη δοµή κατά τη διάρκεια του χρόνου είναι ότι ο ασφαλτικός σύνδεσµος γίνεται σκληρότερος και πιο εύθραυστος (µερικές φoρές αναφέρετε ως ηλικία σκλήρυνσης). Η οξείδωση εµφανίζεται γρηγορότερα στις υψηλότερες θερµοκρασίες. Γι' αυτό ένα σηµαντικό ποσό σκλήρυνσης εµφανίζεται κατά τη διάρκεια της παραγωγής ασφαλτοµίγµατος όταν ο ασφαλτικός σύνδεσµος θερµαίνεται για να διευκολύνει τη µίξη και τη συµπίεση. Το πάχος στρώσεων της ασφάλτου που περιβάλλει τα αδρανή υλικά επηρεάζει το ποσοστό οξείδωσης. Το εξωτερικό στρώµα όλης της συνδετικής ασφάλτου θα οξειδωθεί. Εποµένως, η απόδοση της συνδετικής ασφάλτου θα καθοριστεί από το αποτελεσµατικό πάχος στρώσεων που είναι το µη οξειδωµένο τµήµα της στρώσης ασφάλτου. Εάν το πάχος στρώσεων είναι ανεπαρκές, θα υπάρξει ένα ανεπαρκές ποσό µη οξειδωµένης ασφάλτου διαθέσιµο για να δεσµεύσει τα αδρανή υλικά µαζί. Όπως φαίνεται στο σχήµα 3 το στρώµα του µη οξειδωµένου συνδέσµου στο σχήµα 2 δεν θα είναι ικανοποιητικό να αντισταθεί επαρκώς στις πιέσεις που δηµιουργούνται από τις επανειληµµένες τροχαίες φορτώσεις και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Ως εκ τούτου, οι ρωγµές που oφεiλoνται στο συνδετικό που γερνά µπορούν να αναπτυχθούν στην επιφάνεια οδοστρωµάτων και να διαδοθούν προς τα κάτω. Σχήµα 3. Ανεπαρκές πάχος στρώσεων Το σχήµα 4 δείχνει ότι το µη οξειδωτικό στρώµα είναι πολύ παχύτερο και θα ήταν σε θέση πιθανότερα να αντισταθεί επαρκώς τις πιέσεις που δηµιουργούνται από τις επαναλαµβανόµενες. τροχαίες φορτώσεις και ης περιβαλλoντικές συνθήκες. Eν τούτοις, ο υπερβολικός σύνδεσµος µπορεί να προκαλέσει αιµορραγία, ολίσθηση και αυλάκωση. 48

49 Σχήµα 4. Επαρκές πάχος στρώσεων Σηµείωση: Το πάχος στρώσεων που εµφανίζεται στα σχήµατα 2 και 3 έχει µεγεθυνθεί για περισσότερη σαφήνεια ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Τα αδρανή υλικά καθορίζονται γενικά ως κοκκώδη ορυκτά συντρίµµατα. Αν και υπάρχουν πολλές πηγές αδρανών υλικών συµπεριλαµβανοµένων των φυσικών αποθέσεων άµµου και αµµοχάλικου, τα συνθετικά αδρανή υλικά και ο συντριµµένος βράχος από τα ανακυκλωµένα οδοστρώµατα, η πλειοψηφία των αδρανών υλικών που χρησιµοποιείται σε ασφαλτόµιγµα είναι από εξορυγµένο βράχο που υποβάλλεται σε επεξεργασία µέσω εξοπλισµού συντριβή ς και διαλογής. Ανεξάρτητα από την πηγή, τα αδρανή υλικά πρέπει να είναι σε θέση να παρέχουν έναν ισχυρό, πέτρινο σκελετό που να µπορεί να αντισταθεί στα εφαρµοσµένα φορτία των οχηµάτων. Τα αδρανή υλικά έχουν πολλές ιδιότητες που µπορούν να καθορίσουν την απόδοση συµπεριλαµβανοµένης της απορρόφησης, του γδαρσίµατος και της περιεχόµενης αργίλου. Εντούτοις, υπάρχουν δύο ιδιότητες που θα έχουν συνήθως την πιο δραµατική επίδραση στη δυνατότητα ενός οδοστρώµατος να αντισταθεί στα εφαρµοσµένα φορτία των οχηµάτων: 1. ιαβάθµιση κόκκων 2. Μορφή /σύσταση κόκκων 1. ιαβάθµιση κόκκων Η διαβάθµιση, που καθορίζεται από µια µηχανική ανάλυση κόσκινων, αναφέρεται στην διανοµή των διαφορετικών µεγεθών κόκκων που βρίσκονται σε ένα δείγµα αδρανών υλικών. Τα αδρανή υλικά που περιέχουν τους συνήθως µεγαλύτερου µεγέθους κόκκους (χονδρόκοκκη διαβάθµιση) θα έχουν χαρακτηριστικά ισχυρότερα από την υλική σύσταση των µικρότερων µεγέθους αδρανών υλικών (λεπτόκοκκη διαβάθµιση). 49

50 2. Μορφή /σύσταση κόκκων Η µορφή των κόκκων αναφέρεται στο αν οι κόκκοι είναι κυβικοί ή στρογγυλεµένοι και η σύσταση αναφέρετε στο αν είναι οµαλή ή τραχύ- Κυβικά τραχύ αδρανή υλικά που έχουν υποβληθεί σε επεξεργασία µέσω του εξοπλισµού συντριβής και διαλογής τείνουν να ενωθούν µαζί καλύτερα από τα στρογγυλεµένα οµαλά αδρανή υλικά και µε συνέπεια η µάζα του υλικού να είναι ανθεκτικότερη στα εφαρµοσµένα φορτία. α) Κυβικά τραχύ αδρανή υλικά β) Στρογγυλεµένα οµαλά αδρανή υλικά 50

51 Σχήµα 6. Μορφή και σύσταση αδρανών υλικών ΑΣΦΑΛΤΙΚΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ ΕΝ ΘΕΡΜΩ Τα αδρανή υλικά και η συνδετική άσφαλτος συνδυάζονται µαζί και αναµιγνύονται οµοιόµορφα σε εγκαταστάσεις ασφαλτοµίγµατος. Η αναλογία αυτών των συστατικών, που αναφέρεται ως ογκοµετρική αναλογία, θα παίξει ένα πολύ σηµαντικό ρόλο στο αν το ασφαλτόµιγµα είναι ή όχι και ισχυρό και ανθεκτικό (υπoθέτoντας ότι τα ακατέργαστα υλικά είναι καλής ποιότητας). Αν και υπάρχουν πολλά στοιχεία που περιλαµβάνονται στην ογκοµετρική αναλογία, δύο από τα σηµαντικότερα στοιχεία είναι τα ακόλουθα: 1. Περιεκτικότητα σε συνδετική άσφαλτο 2. Κενά στα ορυκτά αδρανή υλικά 1. Περιεκτικότητα σε συνδετική άσφαλτο Η περιεκτικότητα συνδετικής ασφάλτου είναι κρίσιµη στη διάρκεια και τη σταθερότητα του ασφαλτοµίγµατος. Όπως αναφέρθηκε προηγουµένως, εάν η περιεκτικότητα συνδέσµων είναι επίσης χαµηλή, το πάχος στρώσεων ασφάλτου που περιβάλλει τα αδρανή υλικά θα είναι ανεπαρκές, µε συνέπεια την αποσάθρωση. Αφ' ετέρου, εάν η περιεκτικότητα συνδέσµων είναι επίσης υψηλή µπορούν να εµφανιστούν προβλήµατα σταθερότητας όπως αυλάκωση και ολίσθηση. Επίσης, ο υπερβολικός σύνδεσµος µπορεί να ξεχειλίσει µέχρι την επιφάνεια προκαλώντας προβλήµατα ασφάλειας (αιµορραγία) µε τη µείωση της αντίστασης ολίσθησης. 51

52 2. Κενά στα ορυκτά αδρανή υλικά Τα διαστήµατα των κόκκων που υπάρχουν µεταξύ των αδρανών υλικών σε συµπιεσµένο ασφαλτόµιγµα, που καταλαµβάνονται είτε από την συνδετική άσφαλτο είτε από τον αέρα, αναφέρονται ως κενά στα ορυκτά αδρανή υλικά. Ένα ασφαλτόµιγµα απαιτεί ένα ικανοποιητικό ποσό κενών ώστε να επιτρέψει µια επαρκή ασφαλτικού συνδέσµου στρώση και κενό αέρα. Τ α πρόσθετα κενά αέρα είναι απαραίτητα ώστε να επιτρέπουν τη θέση σταθεροποίησης της κατασκευής που εµφανίζεται ως αποτέλεσµα των βαριών τροχαίων φορτώσεων. 5.6 ΑΣΦΑΛΤΙΚΑ ΓΑΛΑΚΤΩΜΑΤΑ Τα ασφαλτικά γαλακτώµατα αποτελούνται από άσφαλτο και νερό και παρασκευάζονται ως εξής Θερµαίνουµε το ασφαλικό υλικό µέχρι υγροποιήσεως και στη συνέχεια το αναµιγνύουµε µε θερµό νερό αναταράσσοντας δυνατά το µίγµα. Το ασφαλτικό υλικό διαιρείται σε λεπτά σταγονίδια και έτσι επιτυγχάνουµε οµοιογένεια στο µίγµα. Τα σταγονίδια αυτά έχουν την τάση να ενωθούν µεταξύ τους. Στην περίπτωση αυτή έχουµε διάσπαση του γαλακτώµατος. Για να γίνει το γαλάκτωµα σταθερό και να µην διασπάται χρησιµοποιούµε διάφορες ουσίες που ονοµάζονται παράγοντες γαλακτώσεως. Ο παράγοντας γαλακτώσεως σχηµατίζει γύρω από τα σταγονίδια έναν υµένα προστατευτικό. Έτσι αποφεύγεται η ένωση των σταγονιδίων µεταξύ τους και η επακόλουθη διάσπαση του γαλακτώµατος. Παράγοντες γαλακτώσεως είναι συνήθως η καυστική σόδα, το νιτρικό οξύ και το υδροχλωρικό οξύ. Όταν το γαλάκτωµα έλθει σε επαφή µετά αδρανή του οδοστρώµατος, το νερό απορροφάται ή εξατµίζεται οπότε τα σταγίδια της ασφάλτου συνεννούνται και δηµιουργούν την συνδετική ύλη µεταξύ των αδρανών υλικών. Τα ασφαλτικά γαλακτώµατα του εµπορίου περιέχουν: 1. 55%-65% ασφαλτικό υλικό 2. 0,5%-3,0% παράγοντα γαλακτώσεως 3. το υπόλοιπο νερό. 52

53 Οι διάσπαση του γαλακτώµατος είναι ταχύτερη όταν το αδρανές υλικό είναι λεπτό, γιατί η επιφάνεια αυτού είναι µεγαλύτερη και έτσι αυξάνεται η αιτία διασπάσεως του υµένα των σταγονιδίων. Επίσης επιδρούν στην ταχύτητα διάσπασης η χηµική φύση του πετρώδους υλικού, η σκόνη, η βροχή, το πάχος της επιστρώσεως και η σχετική πυκνότητα του ασφαλτικού υλικού και νερού. Σε ένα γαλάκτωµα πρέπει να πληρούνται οι παρακάτω όροι: 1.Να διατηρούνται τα σταγονίδια της ασφάλτου σε αιώρηση κατά την διάρκεια της αποθηκεύσεως και µεταφοράς 2.Να συντελείται η διάσπαση εύκολα στην εφαρµογή. Τα ασφαλτικά γαλακτώµατα παρουσιάζουν τα εξής πλεονεκτήµατα: 1. εν αναφλέγονται 2. εν χρειάζονται θέρµανση για την χρήση 3.Μπορούν να χρησιµοποιηθούν και µε υγρά αδρανή υλικά. Ανάλογα µε τον παράγοντα διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: - τα αλκαλικά - τα όξινα. Η κυριότερη διαφορά µεταξύ των όξινων και αλκαλικών γαλακτωµάτων είναι η διαφορετική πρόσφυση στα διάφορα αδρανή. ύο κατηγορίες γαλακτωµάτων υγρής µορφής είναι τα ΚΕ-Ι και ΚΕ-5, τα οποία χρησιµοποιούνται στην κατασκευή και επισκευή λιθοστρωµάτων και δρόµων γενικότερα. Και τα δύο προϊόντα βασίζονται στην περιεκτικότητά τους σε νερό. Το αρχικό "Κ" συµβολίζει τον κατιονικό τύπο γαλακτώµατος. Το "1" συµβολίζει γαλάκτωµα σφοδρής διάσπασης, ενώ το "5" αργής. 53

54 Το γαλάκτωµα ΚE-I εξαιτίας της µεγάλης περιεκτικότητας του σε άσφαλτο (>55%) χρησιµοποιείται στη συγκόλληση µεταξύ των ασφαλτοστρωµάτων ελαχιστοποιώντας τις πιθανότητες να γλιστρήσουν οι δύο επιστρώσεις. Το γαλάκτωµα ΚΕ-5 χρησιµοποιείται ως γαλάκτωµα βάσεως και εγγυάται την βελτιωµένη συµπίεση του εδάφους και της πρώτης επίστρωση ς ασφαλτοστρώµατος. Οι συνθήκες εφαρµογής όπου και τα δύο γαλακτώµατα επιβάλλεται να χρησιµοποιούνται είναι σε ξηρή και απαλλαγµένη από σκόνη επιφάνεια. Η θερµοκρασία εφαρµογής είναι από 5 C έως 35 C. Τα γαλακτώµατα ψεκάζονται στις επιφάνειες δηµιουργώντας οµοιόµορφο φιλµ. Το ποσοστό χρησιµοποίησής τους είναι για το:. ΚE-l: Kglm2. ΚΕ-5 : Kglm2 5.7 ΑΣΦΑΛΤΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ Τ α ασφαλτικά διαλύµατα είναι προιόντα αναµίξεως συνηθισµένων ασφάλτων οδοστρωσίας µε ορισµένους διαλύτες. Ανήκουν στην κατηγορία των ρευστών ασφαλτικών υλικών. Σαν διαλύτες χρησιµοποιούµε βενζίνη, φωτιστικό πετρέλαιο ή ακάθαρτο πετρέλαιο. Ο διαλύτη ς χρησιµεύει για να καταστήσει το ασφαλτικό υλικό εργάσιµο σε χαµηλή θερµοκρασία, α-κλi1 εξατµίζεται όταν εκτεθεί στον ατµοσφαιρικό αέρα ή σε θερµοκρασία, αφήνοντας έτσι το ασφαλτικό υλικό σαν συνδετικό µε τα αδρανή. Τα ασφαλτικά διαλύµατα ανάλογα µε την πτητικότητα του διαλύτη που έχουµε χρησιµοποιήσει διακρίνονται σε: α) Ταχείας εξατµίσεως Τ.Ε. β) Μέσης εξατµίσεως Μ.Ε. (E-κλi1δα) γ) Βραδείας εξατµίσεως Β.Ε. Η παρασκευή των διαλυµάτων πρέπει να πραγµατοποιείται µε αυστηρά ελεγχόµενες συνθήκες θερµοκρασίας και αναµίξεως της ασφάλτου και του διαλύτη, -Υια την πραγµατοποίηση οµοιογενούς µίγµατος και για να αποφύγουµε τον κίνδυνο αναφλέξεως. Η παρασκευή των ασφαλτικών διαλυµάτων στο εργοτάξιο γίνεται ως εξής Λειώνουµε την άσφαλτο σε θερµοκρασία 140 C ως 160 C, στη συνέχεια αναρροφάται µε αντλία σε καθορισµένη αναλογία. Μετά αναρροφάται η αντίστοιχη ποσότητα φωτιστικού πετρελαίου. Η ταχύτητα εξατµίσεως του διαλύτη εξαρτάται και από την κοκκοµετρική διαβάθµιση του αδρανούς υλικού. 54

55 Για την επιτυχηµένη εφαρµογή των ασφαλτικών διαλυµάτων σηµασία έχει η εκλογή του διαλύτη τόσο από άποψη εξατµίσεως όσο και της διαλυτικής ικανότητας του στην άσφαλτο. Η χρήση ακάθαρτου πετρελαίου σαν διαλύτη αποτελεί αιτία κακοτεχνιών στην κατασκευή, γιατί η παραµονή των βαρέων κλασµάτων στο ασφαλτικό συνδετικό διατηρεί την πλαστικότητα των ασφαλτοµιγµάτων για πολύ διάστηµα µε δυσµενή επίδραση στην ευστάθεια της κατασκευής και µείωση της προσφύσεως του συνδετικού στα αδρανή. 5.8 ΑΣΦΑΛΤΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ Οι ασφαλτικές µεµβράνες χρησιµοποιούνται για τον έλεγχο των επιχωµάτων των οδών. Ο ρόλος τους είναι να παρεµποδίζουν τις διακυµάνσεις της υγρασίας µέσα στα εδάφη που ο όγκος τους µεταβάλλεται σε µεγάλο βαθµό και που υπόκεινται σε µείωση αντοχής λόγω αυξήσεως της περιεκτικότητας σε υγρασίας και σε ρωγµές εξαιτίας συστολής που είναι συνέπεια της µειώσεως της υγρασίας. Οι ασφαλτικές µεµβράνες που κατασκευάζονται στην κατώτερη ζώνη χρησιµεύουν σαν µονωτικές στα τριχοειδή φαινόµενα ενώ της ανώτερης ζώνης παρεµποδίζουν την ξήρανση και συστολή του εδάφους. Με συνδυασµό των δύο παραπάνω ασφαλτικών µεµβρανών τα επιχώµατα περικλείονται εντελώς και έτσι παρεµποδίζεται η µεταβολή της περιεκτικότητας της υγρασίας µε αποτέλεσµα οµοιόµορφη φέρουσα ικανότητα και σταθερότητα όγκου. Το ασφαλτικό περίβληµα πρέπει να κατασκευάζεται προσεκτικά ώστε η ανώτερη και κατώτερη ασφαλτική µεµβράνη να συνδέονται χωρίς ανοίγµατα που µέσα απ' αυτά θα µπορούσε να µεταδοθεί η υγρασία. Χρησιµοποιείται άσφαλτος διεισδυτικότητας 60/70 και σε ποσότητες τουλάχιστον ενός γαλονιού για κάθε τετραγωνική γυάρδα. Στην περίπτωση που υπάρχει κίνδυνος διατρήσεως της ασφαλτικής µεµβράνης διαστρώνουµε πάνω της λεπτόκοκκα αδρανή υλικά. 5.9 ΑΝΤΙΥ ΡΟΦΙΛΑ ΥΛΙΚΑ Η επιτυχηµένη ασφαλτική κατασκευή εξαρτάται και από το βαθµό προσφύσεως του ασφαλτικού στα αδρανή. Γι' αυτό δοκιµάζουµε το ασφαλτικό υλικό µε τα αδρανή για να διαπιστώσουµε τον βαθµό προσφύσεως. Η δοκιµασία γίνεται ως εξής: Επικαλύπτουµε το αδρανές µε το ασφαλτικό υλικό που θα χρησιµοποιήσουµε και στη συνέχεια το τοποθετούµε µέσα σε νερό. Μετά από έναν ορισµένο χρόνο εκτιµούµε µε το µάτι µας πόση επιφάνεια του αδρανούς έχει παραµείνει καλυµµένη µε το ασφαλτικό. Αν η επιφάνεια είναι µεγαλύτερη του 95% της ολόκληρης επιφάνειας τότε λέµε ότι το υλικό δεν παρουσιάζει υδροφιλία και δεν χρειάζεται βελτίωση της προσφύσεως. Σε αντίθετη περίπτωση η πρόσφυση δεν είναι καλή. 55

56 Για να αυξήσουµε τον βαθµό προσφύσεως χρησιµοποιούµε διάφορα χηµικά µέσα που ονοµάζονται αντιϋδρόφιλα υλικά. Συνήθως η αναλογία τους προς το ασφαλτικό υλικό κατά βάρος είναι 0,50-1,50%. Το απαιτούµενο ποσό καθορίζεται µε δοκιµές. Βελτίωση της προσφύσεως µε αντιϋδρόφιλα υλικά γίνεται στα εξής ασφαλτικά συνδετικά:. α) Σε καθαρή άσφαλτο β) Σε ασφαλτικά διαλύµατα Τα αντιϋδρόφιλα υλικά είναι πολύπλοκα χηµικά παρασκευάσµατα που περιέχουν ιδιαίτερες ενεργές οµάδες (ΝΗ2, COOH), οι οποίες εγγυούνται απορρόφηση ενός φιλµ ασφάλτου στην επιφάνεια του πετρώµατος καθώς τροποποιούν χηµικά την άσφαλτο. Τα αντιϋδρόφιλα υλικά χρησιµοποιούνται σε ποσοστό έως 1.5% στο βάρος της ασφάλτου, τροποποιώντας την 'και καθιστώντας την ανθεκτική στην υγρασία τόσο του περιβάλλοντος όσο και των πετρωµάτων. Κυριολεκτώντας, όταν χρησιµοποιείται αντιϋδρόφιλο υλικό η άσφαλτος απωθεί το νερό και κολλάει στην επιφάνεια του πετρώµατος. Τα αντιϋδρόφιλα υλικά προσθέτονται στην άσφαλτο και το µίγµα αναµιγvύεται έως οµογενοποιήσεως. 56

57 2. ΦΘΟΡΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ 57

58 1. ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ Παράγοντες που επηρεάζουν τη συµπεριφορά του οδοστρώµατος Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη συµπεριφορά ή καλύτερα την απόδοση του οδοστρώµατος είναι: η ποιότητα της κατασκευής, η καταλληλότητα χρησιµοποιηθέντων υλικών, ο κυκλοφοριακός φόρτος, οι συνθήκες του περιβάλλοντος, και η ορθότητα της µελέτης διαστασιολόγησης του οδοστρώµατος. Α) Ποιότητα υλικών Η συµπεριφορά µπορεί να εκφραστεί σε επίπεδο εξυπηρέτησης σε συνδυασµό µε την επίδραση της καλής ή µη καλής κατασκευής γραφικά. Ένα καλώς κατασκευασµένο οδόστρωµα θα έχει σηµαντικά µικρότερη διάρκεια ζωής από αυτό που κατασκευάσθηκε σύµφωνα µε όλες τις προβλεπόµενες προδιαγραφές. Παρόµοια είναι και η επiδραση της ποιότητας των υλικών. Η χρήση οριακών και κατά κανόνα φθηνών σαν συνέπεια τη µείωση της διάρκειας ζωής του οδοστρώµατος. Η ποιότητα των υλικών που χρησιµοποιούνται για την κατασκευή του οδοστρώµατος πρέπει να πληρεί απαραίτητα τις αντίστοιχες τεχνικές προδιαγραφές. Αδρανή υλικά καλούνται τα κοκκώδη υλικά τα οποία προκύπτουν από τη φυσική ή τεχνική θραύση των πετρωµάτων καθώς επίσης και µερικά τεχνητά υλικά, όπως οι σκωρίες των υψικαµίνων. Τα αδρανή υλικά που χρησιµοποιούνται για την κατασκευή του οδοστρώµατος πρέπει να έχουν: -επαρκή µηχανική αντοχή, που είναι επαρκής σκληρότητα, αντίσταση µακρό- και µικρό- υφής, αντοχή σε κρούση και θλίψη και αντοχή σε υψηλές θερµοκρασίες -επαρκή ανθεκτικότητα σε αποσάθρωση από τον αέρα, το νερό και τον παγετό -κατάλληλο σχήµα κόκκων: το αδρανές υλικό δεν πρέπει να περιέχει κόκκους σφαιροειδούς η κυβοειδούς µορφής αλλά µε επιφάνειες από θραύση. Οι πλακοειδείς και επιµήκεις κόκκοι δεν πρέπει σε καµιά περίπτωση να υπερβαίνουν το 50% του αδρανούς υλικού -όσο το δυνατόν µικρότερη περιεκτικότητα σε επιβλαβείς προσµίξεις, καθαροί κόκκοι απαλλαγµένοι αργιλικών και οργανικών προσµίξεων -καλή κοκκοµετρική διαβάθµιση, η καµπύλη του µίγµατος των αδρανών υλικών πρέπει να είναι µέσα στα όρια της χρησιµοποιούµενης Π.Τ.Π -το λεπτόκοκκο αδρανές υλικό να έχει µικρή πλαστικότητα, πρέπει να αποφεύγονται οι άργιλοι και οι ιλύες -επαρκή ικανότητα πρόσφυσης µε το συνδετικό υλικό. 58

59 Ασφαλτοµίγµατα: είναι µίγµατα ασφαλτικού συνδετικού ή ασφάλτου και αδρανών υλικών. Συνήθως στα ασφαλτοµίγµατα οδοποιίας χρησιµοποιείται άσφαλτος, η οποία είναι τεχνητής προέλευσης. Τα υλικά, τα οποία χρησιµοποιούνται για την κατασκευή ασφαλτοµίγµατος, πρέπει να είναι καλής ποιότητας και να πληρούν την εφαρµοζόµενη Π.Τ.Π. Το ασφαλτόµιγµα που προκύπτει από τη σύνθεση αδρανών υλικών και ασφάλτου πρέπει να έχει: - κατάλληλες αναλογίες αδρανών υλικών και ασφάλτου - επαρκή ανάµειξη του µίγµατος και συνεπώς οµοιοµορφία - κατάλληλο ποσοστό κενών ασφαλτοµίγµατος Οι παραπάνω παράγοντες εξασφαλίζουν στο οδόστρωµα:. επαρκή αντίσταση σε παραµόρφωση, που προσδιορίζεται από τα χαρακτηριστικά του ασφαλτοµίγµατος κατά Marshall δηλαδή αντοχή σε µεγάλη θλίψη και σε κρουστικά φορτία.. επαρκή αντίσταση σε κόπωση, ευκαµψία στην επανάληψη των µεγάλων εφελκυστικών τάσεων. επαρκή αντίσταση σε γήρανση, ανθεκτικότητα σε λείανση της επιφανειακής στρώσης. επαρκή αντίσταση σε αποσάθρωση από τον αέρα, το νερό και τον παγετό. µικρή διαπερατότητα, η οποία να εµποδίζει τη διείσδυση του νερού στο σώµα του οδοστρώµατος. Β) κυκλοφορία Η κυκλοφορία είναι µια παράµετρος της οποίας η επιρροή δεν έχει ακόµα πλήρως προσδιοριστεί. Η χρήση αναλυτικών µεθόδων υπολογισµού του οδοστρώµατος.θεωρεί την κυκλοφορία σαν έναν από τους βασικούς παράγοντες. Το οδόστρωµα σχεδιάζεται για να παραλάβει τις τάσεις οι οποίες δηµιουργούνται από τα φορτία κυκλoφoρίας. Τυχόν υποεκτίµηση: 1) ανά άξονα φορτίου, που είναι το µέγεθος του φορτίου 2) της διάρκειας εφαρµογής των φορτίων, που είναι η συχνότητα διέλευσης των φορτίων 59

60 3)του αριθµού διελεύσεων των φορτίων, που αποτελεί και τη σύνθεση της κυκλοφορίας 4) της ταχύτητας κυκλοφορίας των οχηµάτων, που χρησιµοποιούν το τµήµα του οδικoύ δικτύου Οδηγεί σε υποδιαστασιολόγηση του πάχους του οδοστρώµατος. Εποµένως οι τάσεις που καλείται να παραλάβει το οδόστρωµα, είναι αρκετά µεγαλύτερες, µε συνέπεια το οδόστρωµα να ρηγµατωθεί και οι ελαστικές παραµορφώσεις που αναµένονταν να δηµιουργηθούν, να γίνουν πλαστικές και να εµφανιστεί µόνιµη παραµόρφωση. Η διαρκής επιρροή των φορτίων της κυκλοφορίας προκαλεί ραγδαία αύξηση των φθορών, η οποία µε τη σειρά της οδηγεί σε καταστροφή του σώµατος του οδοστρώµατoς, δηµιουργία µόνιµων παραµορφώσεων και ρηγµατώσεων αλλά και των φθορών όπως η λείανση ή η απόσπαση των αδρανών των ασφαλτικών στρώσεων, εάν δεν προγραµµατιστεί έγκαιρη αποκατάσταση αυτών. Η συντήρηση πρέπει να προγραµµατίζεται πριν η κατάσταση του οδοστρώµατος γίνει κρίσιµη. Η µη αναµενόµενη αύξηση του κυκλοφοριακού φόρτου, πλέον αυτής που εκτιµήθηκε στο στάδιο της µελέτης, και ιδιαίτερα των βαρέων αξονικών φορτίων, µειώνουν επίσης τη διάρκεια ζωής του οδοστρώµατος. Η απρόβλεπτη αύξηση των φορτίων µπορεί να οφείλεται και στην ύπαρξη υψηλών ποσοστών υπέρβαρων αξόνων. Σε έρευνα που έγινε από το Εργαστήριο Οδοποιίας σε συνεργασία µε το Τµήµα Τοπογράφων Μηχανικών του ΑΠΘ βρέθηκε ότι το ποσοστό υπέρβαρων αξόνων στην περιοχή της Θεσσαλονίκης είναι από 20% έως 45% περίπου, ανάλογα µε την κατηγορία του αξονικού φορτίου. Γ) οι συνθήκες του περιβάλλοντος Οι συνθήκες του περιβάλλοντος που επηρεάζουν τη συµπεριφορά του οδοστρώµατος είναι η υγρασία του υπεδάφους, η θερµοκρασία του περιβάλλοντος, ο παγετός και η παρουσία ή µη υλικών που διαστέλλονται παρουσία νερού (άργιλος κλπ). Οι υψηλές υγρασίες υπεδάφους, οι πολύ υψηλές και χαµηλές θερµοκρασίες περιβάλλοντος και η παρουσία υλικών που διαστέλλονται σε συνδυασµό µε την επiδραση των αξονικών φορτίων µειώνουν τη διάρκεια ζωής του οδοστρώµατος. Ο µεγαλύτερος κίνδυνος φθοράς των οδοστρωµάτων, ο οποίος προκαλείται από τις κλιµατολογικές συνθήκες είναι η υπερβολική υγρασία, η οποία εµφανίζεται στο σώµα του οδοστρώµατος λόγω κακής αποστράγγισης και αποχέτευσης αυτού. Η παρουσία του νερού στο σώµα του οδοστρώµατος (κορεσµένο οδόστρωµα) και οι έντονες θερµοκρασιακές µεταβολές µε εναλλαγές παγετού και τήξης πάγου προκαλούν σοβαρές φθορές στο οδόστρωµα. η παρουσία νερού Τα εύκαµπτα οδοστρώµατα αποτελούνται από ασφαλτικές στρώσεις και κοκκώδεις βάσεις. Οι στρώσεις αυτές µεταφέρουν µε ασφάλεια τα φορτία στην υποδοµή, µόνο όταν αποστραγγίζονται σωστά. Λαµβάνοντας υπόψη ότι οι στρώσεις του σώµατος 60

61 του οδοστρώµατος είναι κατάλληλα συµπυκνωµένες, µε ικανοποιητικό ποσοστό κενών, οµοιοµορφία και σταθερότητα, ο κίνδυνος δηµιουργίας φθορών οφείλεται κυρίως στο ανεπαρκές ή ακατάλληλο σύστηµα αποστράγγισης. Επειδή στις θέσεις επιβολής των φορτίων της κυκλοφορίας το σώµα του οδοστρώµατος δεν µπορεί να αποστραγγιστεί αµέσως, το παγιδευµένο νερό αναπτύσσει τάσεις, οι οποίες αναιρούν ένα µέρος των ενεργών τάσεων. Έτσι το νερό τείνει να διαφύγει από οποιαδήποτε ρωγµή υπάρχει στην επιφάνεια του οδοστρώµατος και διαφεύγοντας συµπαρασύρει λεπτόκοκκο αδρανές υλικό. Με την επανάληψη των φορτίων κυκλοφορίας η κατάσταση του οδοστρώµατος επιδεινώνεται διότι µεγαλώνουν τα κενά (λόγω απώλειας λεπτόκοκκου υλικού) κάτω από την επιφανειακή στρώση µε αποτέλεσµα τη µείωση της αντοχής του. Το νερό εισχωρεί στο σώµα του οδοστρώµατος: Α) µε διήθηση από την επιφάνεια του: οι θερµοκρασιακές µεταβολές µαζί µε τα άλλα αίτια φθορών δηµιουργούν ρωγµές στην επιφάνεια του οδοστρώµατος, οι οποίες αυξάνουν την διαπερατότητα αυτού. Μια βασική αιτία της αύξησης της διαπερατότητας του οδοστρώµατος είναι η ανεπαρκής ή και η ελλιπής κάλυψη των αρµών στις θέσεις των τεχνικών έργων. Η διαπερατότητα του οδοστρώµατος αντιµετωπίζεται" προσωρινά, µε σφραγιστική επάλειψη και µόνιµα, µε κατασκευή νέου τάπητα κυκλοφορίας, πάνω στο παλιό, µε ασφαλτόµιγµα κλειστού τύπου το οποίο είναι ικανοποιητικής στεγανότητας. Β) µε διείσδυση από τις παρειές του: το νερό το οποίο κινείται επάνω στην επιφάνεια του οδοστρώµατος κατευθύνεται προς τα άκρα του, δηλ. ερείσµατα. Η κίνηση του νερού γίνεται κατά τη διεύθυνση µιας συνισταµένης κλίσης, η οποία είναι συνάρτηση της εγκάρσιας και της κατά µήκος κλίσης του οδοστρώµατος σε κάθε θέση. Συνήθως τα ερείσµατα έχουν µεγαλύτερη διαπερατότητα από το κύριο οδόστρωµα, αφ' ενός µεν επειδή η ποσότητα του νερού που φθάνει σε αυτά είναι αρκετά µεγαλύτερη από αυτή που παραµένει στο κύριο οδόστρωµα και αφ' ετέρου επειδή η παραπάνω διαδικασία είναι 'διαρκώς επαναλαµβανόµενο φαινόµενο µε υψηλή συχνότητα επανάληψης'. Ο κίνδυνος µεγάλης διαπερατότητας των ερεισµάτων µπορεί να αποφευχθεί µε κατασκευή στραγγιστηριών στις τάφρους ή µε επένδυση των ερεισµάτων µε λίθινο υλικό, που δεν συγκρατεί το νερό. Έτσι το οδόστρωµα αποστραγγίζεται από τα πλάγια. Η ικανοποιητική απόδοση του δικτύου αποστράγγισης και αποχέτευσης είναι αποτέλεσµα σωστού σχεδιασµού, ο οποίος βασίζεται σε ακριβή υδρολογικά στοιχεία. Η συντήρηση αυτού του δικτύου πρέπει να γίνεται ανά τακτά χρονικά διαστήµατα τα οποία καθορίζονται από τις κλιµατολογικές συνθήκες. Γ) µε τριχοειδή άνοδο του νερού από το υπόστρωµα της οδού: σε περιόδους µεγάλης υγρασίας, δηλαδή το χειµώνα που οι βροχές είναι µεγάλης διάρκειας και µικρής έντασης ένα σηµαντικό µέρος του νερού διεισδύει και το υπόλοιπο απορρέει, ενώ σε περιόδους υγρασίας, δηλαδή το φθινόπωρο, που οι βροχές είναι µικρής διάρκειας και 61

62 µεγάλης έντασης το µεγαλύτερο µέρος του νερού απορρέει και ένα ασήµαντο µέρος αυτού διεισδύει. Εποµένως στις περιόδους µεγάλης υγρασίας, που η στάθµη του υδροφόρου ορίζοντα ανέρχεται, δηµιουργείται µείωση της φέρουσας ικανότητας του υπεδάφους ή και αποσύνθεση των υλικών των στρώσεων, που παρουσιάζουν ευπάθεια στο νερό. Τα ασβεστολιθικά υλικά παρουσιάζουν ευπάθεια στο νερό, αλλά µε προϋποθέσεις αποστραγγίζονται εύκολα. Τα αργιλώδη υλικά προσβάλλονται εύκολα µε µικρή παρουσία υγρασίας, διότι έχουν µεγάλη πλαστικότητα, ενώ µε την παρουσία του νερού η αντοχή τους σχεδόν µηδενίζεται και διογκώνονται, µε συνέπεια την αποσταθεροποίηση της υποδοµής και του σώµατος του οδοστρώµατος. Το κεκορεσµένο οδόστρωµα είναι αιτία πολλών φθορών, διότι βρίσκεται σε εξασθενηµένη κατάσταση, η οποία δεν είναι ικανή να φέρει ασφαλώς τα φορτία της κυκλοφορίας. Για να αποφευχθούν οι φθορές λόγω κορεσµού το οδόστρωµα πρέπει να βρίσκεται σε ξηρή κατάσταση. Αυτό επιτυγχάνεται µε : -προσεκτική και επιµελή σχεδίαση των εγκάρσιων κλίσεων του οδοστρώµατος και των ερεισµάτων -κατασκευή σωστά διαστασιολογηµένου και τοποθετούµενου δικτύου αποχέτευσης για την απορροή του επιφανειακού νερού -κατασκευή στραγγιστηριών επαρκούς διατοµής και σωστά τοποθετηµένων, τα οποία µειώνουν σηµαντικά το απαιτούµενο µελλοντικό κόστος συντήρησης του οδοστρώµατος λόγω κορεσµού -σφράγιση όλων των υπαρχουσών φθορών, προσωρινά µε σφραγιστική επάλειψη, µε ασφαλτόµιγµα πυκνής διαβάθµισης που είναι ικανοποιητικής στεγανότητας και µόνιµα µε κατασκευή νέου τάπητα κυκλοφορίας -κατάλληλο προγραµµατισµό. της συντήρησης του δικτύου αποχέτευσης και αποστράγγισης Με τη γρήγορη αποµάκρυνση του νερού από την επιφάνεια και το σώµα του, το οδόστρωµα αποδίδει την µέγιστη φέρουσα ικανότητα του και έτσι επιλύεται ένα σηµαντικό πρόβληµα. Ένα ακόµα φαινόµενο που οφείλεται σε περιβαλλοντικούς παράγοντες και πρέπει να τονισθεί, είναι η αλλοίωση των ασφαλτικών µιγµάτων µε την πάροδο του χρόνου. Με άλλα λόγια µπορούµε να πούµε ότι τα ασφαλτοµίγµατα υπόκεινται στην επίδραση της γήρανσης, η δε αντίστασή τους σε αυτή κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους καθορίζει την ανθεκτικότητά τους. Η ανθεκτικότητα του µίγµατος αναφέρεται στη συνολικά ικανοποιητική συµπεριφορά του, δεδοµένου ότι τα περισσότερα αδρανή ή η άσφαλτος µπορούν να είναι το καθένα ξεχωριστά µικρής ανθεκτικότητας. 62

63 Ένας όρος που χρησιµοποιείται για να αποδώσει αυτή τη διαδικασία αλλοίωσης των φυσικών ιδιοτήτων της ασφάλτου και µεταβολής της συµπεριφοράς της είναι η λεγόµενη 'σκλήρυνση' της ασφάλτου που συνδυάζεται συνήθως µε µείωση της διεισδυτικότητας και της ολκιµότητας. Έχει βρεθεί ότι επιµέρους παράγοντες, που επηρεάζουν τη σκλήρυνση της ασφάλτου, είναι η οξείδωση των υλικών της, ο πολυµερισµός τους, ο διαχωρισµός των ελαιωδών, η εξάτµιση των ελαφρών συστατικών κλπ. ) παγετός Η µεγάλη και απότοµη πτώση της θερµοκρασίας επηρεάζει ιδιαίτερα τις ανώτερες στρώσεις του οδοστρώµατος και στερεοποιεί το νερό που υπάρχει σε αυτές, σε κόκκους (µικρές σφαίρες πάγου). Με την πτώση της θερµοκρασίας γίνεται αναβιβασµός του νερού, από τις κατώτερες στρώσεις του σώµατος του οδοστρώµατος (οι οποίες δεν είναι παγωµένες) προς τις ανώτερες (που είναι παγωµένες και στις οποίες το νερό έχει στερεοποιηθεί). Με την άνοδο της θερµοκρασίας αρχίζει η τήξη του παγωµένου νερού και η αυξηµένη ποσότητα νερού, που έχει δεσµευτεί στις ανώτερες στρώσεις του σώµατος του οδοστρώµατος, αποδεσµεύεται απότοµα..έτσι δηµιουργούνται κενά µε συνέπεια τη µείωση της συνοχής των υλικών και τη µετατροπή τους σε µάζα µη στερεή και δύσκολα ρέουσα. Η επιρροή των κατακόρυφων φορτίων της κυκλοφορίας µεταβιβάζει πιέσεις στο σώµα του οδοστρώµατος, τις οποίες η ηµίρρευστη µάζα των υλικών δεν µπορεί να αναλάβει µε ασφάλεια, διότι έχει µειωθεί η αντοχή του σώµατος του οδοστρώµατος. Το λεπτόκοκκο αδρανές υλικό µετακινείται κατακόρυφα και οριζόντια και συµπληρώνει τα κενά, τα οποία δηµιουργήθηκαν από την τήξη του πάγου. Εποµένως δηµιουργούνται καθιζήσεις στην υποδοµή µε αποτέλεσµα να προκαλούνται φθορές στην επιφάνεια και στο σώµα του οδοστρώµατος. Οι δυσάρεστες αυτές συνέπειες αποφεύγονται µε τη χρήση υλικών που δεν δέχονται τον παγετό και µε την εφαρµογή µέτρων αποφυγής διείσδυσης του νερού. ) η µελέτη διαστασιολόγησης Η µελέτη διαστασιολόγησης του οδοστρώµατος ορισµένες φορές µπορεί να µην είναι σωστή, λόγω κακής εκτίµησης ή υπολογισµού των σχεδιαστικών παραµέτρων. Έτσι µπορεί να προταθούν µικρότερα από τα απαιτούµενα πάχη στρώσεων (υπόδιαστασιολόγηση) ή µεγαλύτερη πάχη στρώσεων (υπέρ-διαστασιολόγηση). Στην πρώτη περίπτωση η διάρκεια ζωής του οδοστρώµατος µειώνεται, ενώ στη δεύτερη αυξάνεται αλλά σε βάρος του κόστους κατασκευής. 63

64 2.ΦΘΟΡΕΣ Φθορά ονοµάζεται κάθε είδους ανωµαλία η οποία χειροτερεύει της συνθήκες κύλισης των οχηµάτων στην επιφάνεια του οδοστρώµατος. Οι φθορές οι οποίες εµφανίζονται σε ένα οδόστρωµα είναι συγχρόνως αιτίες και αποτέλεσµα, διότι οι αρχικές φθορές γίνονται συχνά αιτίες νέων φθορών του ίδιου ή διαφορετικού τύπου. Η εξέλιξή τους είναι ταχύτατη και οδηγούν το οδόστρωµα σε καταστροφή, αν δεν προγραµµατιστεί η συντήρησή τους Αίτια φθορών Φθορές Οι φθορές διακρίνονται σε:. Φθορές 'ποσοτικής φύσης' οι οποίες είναι απόρροια ελλιπών ή και ανακριβών στοιχείων αφορούντα κυκλοφοριακά, κλιµατολογικά και περιβαλλοντικά δεδοµένα.. Φθορές 'ποιοτικής φύσης' οι οποίες είναι συνέπεια κατασκευαστικών αποκλίσεων από την αρχική µελέτη. Εντοπίζονται σε χρήση υλικών κατωτέρας ποιότητας ή ελλιπούς διαδικασίας κατασκευής.. Φθορές 'τυχαίας φύσης' οι οποίες εντοπίζονται σε τυχαία γεγονότα ή σε ακραία χρήση των δρόµων. Σεισµοί ή κατολισθήσεις λόγω σεισµών, όπως επίσης χρήση από γεωργικά ή άλλου είδους µηχανήµατα που προκαλούν αθέλητες ζηµιές. 2.2 Επισήµανση φθορών Για τη σωστή αντιµετώπιση του προβλήµατος συντήρησης του οδικού δικτύου είναι απαραίτητο να είναι γνωστά τα κύρια χαρακτηριστικά της οδού, η ακριβής εξέλιξη των υπαρχουσών φθορών του οδοστρώµατος και τα σηµεία τα οποία προαναγγέλλουν τη δηµιουργία νέων φθορών. Ο προγραµµατισµός της συντήρησης των φθορών απαιτεί πληροφορίες µεγάλης ακρίβειας, οι οποίες πρέπει να παρέχονται από έµπειρους µηχανικούς µε θεωρητική και πρακτική κατάρτιση σε αυτό το θέµα. Από στοιχεία που συγκεντρώνονται συµπληρώνεται το 'Μητρώο οδών' και ακολουθεί βάσει αυτού η µελέτη σύνταξης του προγράµµατος συντήρησης. Όταν δεν υπάρχει' Μητρώο οδών' για να προγραµµατιστεί συντονισµένα η συντήρηση ολόκληρου του οδικού δικτύου, χωρίζεται το δίκτυο σε τµήµατα, επισηµαίνονται και καταγράφονται οι φθορές κάθε τµήµατος χωριστά, κατόπιν 64

65 κατατάσσονται µε φθίνουσα σειρά σπουδαιότητας και προγραµµατίζεται η συντήρησή τους ανεξάρτητα από τα άλλα τµήµατα. Η επισήµανση και η καταγραφή των φθορών είναι σηµαντική διότι: - εντοπίζονται οι υπάρχουσες φθορές - οι θέσεις που προαναγγέλλουν τη δηµιουργία νέων φθορών - οδηγεί σε σωστό προγραµµατισµό της συντήρησης του τµήµατος του οδικού δικτύου Η εκτίµηση των φθορών γίνεται µε: - οπτική εκτίµηση της κατάστασης του οδοστρώµατος Α) άµεση οπτική εκτίµηση Β)φωτογραφική εκτίµηση -Εκτίµηση της κατάστασης του οδοστρώµατος µε συσκευές Τα στοιχεία που παίρνονται από τις δύο αυτές µεθόδους εκτίµησης των φθορών µεταξύ τους, προσδιορίζουν µε περισσότερη ακρίβεια την κατάσταση της επιφάνειας του οδοστρώµατος. Όσο περισσότερο σαφής είναι η κατάσταση της επιφάνειας του οδοστρώµατος τόσο καλύτερα προγραµµατίζεται η συντήρηση. 2.3 Εξέλιξη των φθορών Οι φθορές του σώµατος του οδοστρώµατος εξελίσσονται: Προοδευτικά σε µεγάλο χρονικό διάστηµα: αυτού του είδους οι φθορές είναι η ολισθηρότητα, οι ρωγµές και οι αυλακώσεις, των οποίων η εξέλιξη παρακολουθείται σε σχέση µε το χρόνο. Προγραµµατίζεται έγκαιρα η συντήρηση αυτών, ώστε να εµποδιστεί η επέκτασή τους σε σηµαντικότερες φθορές, κρίσιµες για το οδόστρωµα, οι οποίες µειώνουν την ασφάλεια και την άνεση των χρηστών του δρόµου. Γρήγορα, ξαφνικά, σε ελάχιστο χρονικό διάστηµα: τέτοιες φθορές είναι οι µεγάλες λακκούβες, οι διογκώσεις και οι καθιζήσεις, των οποίων η εξέλιξη δεν παρακολουθείται, λόγω της έλλειψης χρονικού περιθωρίου, διότι µειώνουν την ασφάλεια και την άνεση των χρηστών της οδού. Προγραµµατίζεται σύντοµα η συντήρησή τους διότι βάζουν σε κίνδυνο το οδόστρωµα. 2.4 Επιφανειακές φθορές του οδοστρώµατος. Οι µετρήσεις των χαρακτηριστικών του οδοστρώµατος, όπως η αντιολισθηρότητα. η οµαλότητα κτλ παρέχουν τη δυνατότητα προσδιορισµού της κατάστασης του οδοστρώµατος βάσει συγκεκριµένων µεγεθών και ταυτόχρονα παρέχουν ενδείξεις για την εµφάνιση φθορών στην επιφάνεια του. Ο ακριβής προσδιορισµός των 65

66 επιφανειακών φθορών γίνεται έπειτα από επί τόπου επιθεωρήσεις από εξειδικευµένο προσωπικό, που έχουν ως στόχο την εξασφάλιση πραγµατικών δεδοµένων για την κατάσταση του οδοστρώµατος. µε σκοπό την βέλτιστη συντήρησή του. Βοηθητικά, µπορεί να χρησιµοποιηθεί αυτοµατοποιηµένο σύστηµα αποτύπωσης και καταγραφής των επιφανειακών φθορών του οδοστρώµατος που στηρίζεται στη τεχνολογία της βιντεοσκόπησης (Video-car) µε δυνατότητα αποθήκευσης των δεδοµένων. Οι επιθεωρήσεις για τον εντοπισµό επιφανειακών φθορών γίνονται σε συγκεκριµένα τµήµατα του αυτοκινητόδροµου, όταν οι µετρήσεις των χαρακτηριστικών του οδοστρώµατος εντοπίζουν την ανάγκη περαιτέρω διερεύνησης. Οι επιθεωρήσεις αυτές δεν συνδέονται µε τις επιθεωρήσεις του οδοστρώµατος, που γίνονται στα πλαίσια της στοιχειώδους συντήρησης. 2.5 Φθορές εύκαµπτων οδοστρωµάτων Όλες οι φθορές που εµφανiζονται στα εύκαµπτα οδοστρώµατα µπορούν να ταξινοµηθούν σε τέσσερις κατηγορίες. Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν οι ρηγµατώσεις, στη δεύτερη οι παραµορφώσεις παντός είδους, στην τρίτη οι αποσαθρώσεις και στην τέταρτη η λείανση της επιφάνειας κύλισης. Αναλυτική περιγραφή όλων των αναπτυσσόµενων φθορών µαζί µε τα πιθανά αίτια που τις προκαλούν καθώς και των προτεινόµενων τρόπων συντήρησης - θεραπείας αυτών δίνεται παρακάτω. Στο σηµείο αυτό, θα πρέπει να τονισθεί το γεγονός ότι, για τον καθορισµό της καταλληλότερης συντήρησης-θεραπείας των φθορών θα πρέπει πρώτα να καθορίζεται επακριβώς η κύρια αιτία που προκάλεσε τη φθορά. 3. ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ 1 Η ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ : ΡΗΓΜΑΤΩΣΕΙΣ Ρηγµατώσεις (cracking) Οι µορφές των επιφανειακών ρηγµατώσεων του οδοστρώµατος ποικίλλουν και οφείλονται σε διάφορες αιτίες. Σε πολλές περιπτώσεις η έγκαιρη απλή σφράγιση της ρωγµής ή των ρωγµών είναι η σωστότερη και αποτελεσµατικότερη συντήρηση. Σε άλλες περιπτώσεις όµως, είναι αναγκαία η πλήρης εξυγίανση της περιοχής που προσβλήθηκε Σφράγιση / πλήρωση ρωγµών Η σφράγιση / πλήρωση των ρωγµών σε όλες τις περιπτώσεις γίνεται µε πηχτό υλικό που είναι ειδική τροποποιηµένη άσφαλτος. Η τροποποιηµένη άσφαλτος (ελαστοµερής) θα πρέπει να εκπληρώνει τις απαιτήσεις της προδιαγραφής ASTM

67 ή BS Για την εφαρµογή της τροποποιηµένης ασφάλτου προς σφράγιση των ρωγµών απαιτείται η χρήση ειδικού µηχανικού εξοπλισµού, όπως (α) µηχάνηµα θέρµανσης της ελαστοµερούς ασφάλτου µε δυνατότητα θέρµανσης µέχρι και 200 C και µε δυνατότητα παροχής του θερµού ασφαλτικού υλικού επί της ρωγµής και (β) ειδικό φλόγιστρο (προπανίου) που εκτοξεύει υπέρθερµο αέρα (όχι φλόγα) για τη θέρµανση και τον καθορισµό της ρωγµής πριν τη διάχυση της τροποποιηµένης ασφάλτου. Οι διάφορες µορφές ρηγµατώσεων είναι: Ρωγµές τύπου αλλιγάτορα (alligator cracks) ή Ρωγµές συρρίκνωσης (shrinkage cracks) Οι ρωγµές τύπου αλλιγάτορα έχουν συνήθως ακανόνιστη µορφή. Είναι διακλαδιζόµενες και αλληλοσυνδεόµενες ρωγµές που σχηµατίζουν πολυγωνικά κοµµάτια (µπλοκ) µε οξείες γωνίες όµοια µε αυτά του δέρµατος του αλλιγάτορα. Σε ορισµένες περιπτώσεις τα κοµµάτια αυτά δίνουν την εντύπωση ότι είναι σχεδόν έτοιµα να αποκολληθούν. Αίτια Τα αίτια που προκαλούν τις ρηγµατώσεις αυτές τις περισσότερες φορές, είναι το µεγάλο βέλος κάµψης που αναπτύσσεται στις ασφαλτικές στρώσεις του οδοστρώµατος λόγω µειωµένης φέρουσας ικανότητας του υπεδάφους ή και της υπόβασης / βάσης. Η µείωση προέρχεται από τη µείωση της φέρουσας ικανότητας των στρώσεων αυτών λόγω εποχιακής αύξησης της υγρασίας στις στρώσεις αυτές ή λόγω κακής αποστράγγισης της βάσης και υπόβασης. Οι ρωγµές στην περίπτωση αυτή συνήθως εµφανίζονται τοπικά και σε περιορισµένη έκταση. Όταν οι ρωγµές τύπου αλλιγάτορα εµφανίζονται σε µεγάλη έκταση κατά µήκος του δρόµου, η αιτία εµφάνισής τους είναι διαφορετική. Στην προκειµένη περίπτωση η αιτία( -ες) που προκάλεσε τη φθορά αυτή είναι η πλήρης κόπωση του οδοστρώµατος λόγω των επαναλαµβανόµενων φορτίσεων του οδοστρώµατος από τον κυκλοφοριακό φόρτο, σε συνδυασµό πιθανότατα και µε την ύπαρξη ασθενούς υπεδάφους ή µειωµένου πάχους υποκείµενων στρώσεων. Το τελευταίο θα πρέπει πάντοτε να ελέγχεται και να καθορίζεται. Θεραπεία α) Για τοπικές εµφανίσεις Η ριζική επισκευή των ρωγµών αλλιγάτορα εφ' όσον οφείλονται στη µειωµένη ευστάθεια του εδάφους έδρασης συνίσταται: (ί) στην πλήρη αποµάκρυνση όλων των ασφαλτικών στρώσεων µε ασύνδετα αδρανή και µέρους του εδάφους έδρασης (ίί) στη λήψη κατάλληλων µέτρων για την υποβάθµιση της στάθµης του υδροφόρου ορίζοντα και (iii) στην ανακατασκευή όλων των στρώσεων µε νέα κατάλληλα υλικά. 67

68 Για καλύτερα αποτελέσµατα συνίσταται να αντικαθίστανται όλες οι στρώσεις µε ασφαλτικό σκυρόδεµα. Η επιφάνεια που θα ανοιχθεί για επισκευή θα πρέπει να επεκτείνεται, κατά πλάτος, περίπου µισό µέτρο µέσα στην υγιή περιοχή. Επίσης, συνιστάται να ψεκάζονται οι κάθετες αλλά και οι οριζόντιες επιφάνειες της περιοχής που ανοίχθηκε µε κατάλληλο κατιονικό γαλάκτωµα. Μετά από τη διάστρωση της κάθε στρώσης, σε πάχος όχι µεγαλύτερο των mm, απαιτείται επαρκής συµπύκνωση µε κατάλληλο, δονητικό κατά προτίµηση µηχάνηµα. Μετά τη διάστρωση και συµπύκνωση της τελευταίας ασφαλτικής στρώσης, συνιστάται όπως απαιτείται ειδικό ελαστοµερές ασφαλτικό υλικό (χυτό υλικό) σε όλη την περίµετρο της τοµής µεταξύ της παλιάς και της νέας επιφάνειας, σε πλάτος περίπου mm, για να επιτυγχάνεται η άριστη στεγάνωση του ασθενούς αυτού σηµείου. Το ελαστοµερές ασφαλτικό υλικό είναι αυτό που χρησιµοποιείται στη γενική περίπτωση σφράγισης ρωγµών. Το παραπάνω ισχύει για όλες τις περιπτώσεις που γίνονται τοµές και αποκατάσταση αυτών στο οδόστρωµα. Η παραπάνω εργασία, δηλαδή της αποξήλωσης µίας ή περισσότερων στρώσεων και η ανακατασκευή αυτών µε νέα υλικά, είναι γνωστή ως "µπάλωµα" (patching). β) Μεγάλης έκτασης Όταν οι ρωγµές τύπου αλλιγάτορα οφείλονται σε κόπωση του οδοστρώµατος, η θεραπεία γίνεται µόνο µε αποκατάσταση του τάπητα, δηλαδή µε µια πρόσθετη ασφαλτική στρώση πάχους αναλόγου της κατάστασης του οδοστρώµατος, µετά ή άνευ αποµάκρυνσης του ρηγµατωµένου τάπητα κυκλοφορίας. Στην περίπτωση που δεν αποµακρύνεται ο ρηγµατωµένος τάπητας, συνιστάται η διάστρωση ισοπεδωτικής στρώσης, πριν τη διάστρωση του νέου τάπητα. Η διάστρωση ισοπεδωτικής στρώσης είναι απολύτως αναγκαία στην περίπτωση που ορισµένα κοµµάτια έχουν αποκολληθεί ή εµφανίζονται ταυτόχρονα και τοπικές καθιζήσεις. Τα τελευταία χρόνια για τη συντήρηση των ρωγµών αυτών χρησιµοποιούνται και τα ασφαλτοϋφάσµατα ή οι µεµβράνες απορρόφησης τάσεων. Τα ασφαλτοϋφάσµατα ή οι µεµβράνες τοποθετούνται επί της ρηγµατωµένης επιφάνειας ή επί της ισοπεδωτικής (αν απαιτείται να χρησιµοποιηθεί). Στην περίπτωση που το άνοιγµα των ρωγµών τύπου αλλιγάτορα είναι µικρότερο των 3 mm η προσωρινή συντήρηση της επιφάνειας µπορεί να γίνει και µε σφραγιστικά ψυχρά ασφαλτοµίγµατα τύπου Slurry Seal, διαβάθµισης Ι ή II, ή µε µεµβράνη απορρόφησης τάσεων (SAM) 68

69 'Ρωγµές τύπου αλλιγάτορα' Φωτογραφία 1. Ρηγµατώσεις τύπου αλιγάτoρα Φωτογραφία 2. Ρωγµές συστολής ή συρρίκνωσης 69

70 3.1.4 Ρωγµές στα άκρα του οδοστρώµατος (edge cracks) Οι ρωγµές αυτές είναι συνήθως επιµήκεις και εµφανίζονται περίπου cm από τα άκρα του οδοστρώµατος µετά ή άνευ εγκαρσίων ρωγµών. Αίτια Οφείλονται κυρίως στην ανεπαρκή υποστήριξη του οδοστρώµατος λόγω ενός ή περισσότερων από τους παρακάτω λόγους: κακή συµπύκνωση, κακή αποστράγγιση, δράση παγετού, συρρίκνωση λόγω ξηρασίας του εδάφους της περιοχής ή λόγω µειωµένου πάχους των στρώσεων στα σηµεία αυτά. Θεραπεία Η συντήρηση των ρωγµών αυτών συνίσταται στην πλήρωση αυτών µε κατάλληλη τροποποιηµένη άσφαλτο, µετά από επιµελή καθαρισµό. Εάν στην περιοχή παρουσιάζεται και καθίζηση τότε αυτή θα πρέπει να πληρούται µε τη διάστρωση ψυχρού ή θερµού ασφαλτοµίγµατος. Ψυχρό ασφαλτόµιγµα τύπου Slurry, διαβάθµισης III ή IV, διαστρώνεται όταν η καθίζηση είναι µικρότερη των 25 mm, άλλως χρησιµοποιείται θερµό ασφαλτόµιγµα. Αν υπάρχει πρόβληµα αποστράγγισης του οδοστρώµατος αυτό εντοπίζεται και αποκαθίσταται. 70

71 3.1.5 Ρωγµές µεταξύ λωρίδων διάστρωσης ή διαπλάτυνσης(iane and widening cracks ) Οι ρωγµές αυτές εµφανίζονται µεταξύ των λωρίδων διάστρωσης ή της διαπλάτυνσης και είναι πάντοτε διαµήκεις (πλην της περίπτωσης διακοπής των εργασιών). Αίτια Οφείλονται αποκλειστικά και µόνο σε κακοτεχνία κατά τη διάρκεια της κατασκευής, όπως: διάστρωση τάπητα µε µειωµένη ποσότητα ασφαλτοµίγµατος στη ραφή, κακή ή ανεπαρκή συγκόλληση της κάθετης επιφάνειας της προηγούµενης λωρίδας διάστρωσης και πτώση της θερµοκρασίας κατά την εκτέλεση των εργασιών. Στην ειδική περίπτωση, που η ρωγµή εµφανίζεται πάνω στο σηµείο που έγινε διαπλάτυνση της οδού, το αίτιο πιθανόν να είναι η κακή συµπύκνωση των υποκείµενων νέων στρώσεων. Πλην όµως, στις περιπτώσεις αυτές θα υπάρχει, κατά πάσα πιθανότητα, εµφάνιση και άλλης µορφής αστοχίας του οδοστρώµατος (κυρίως καθίζηση). 71

72 ιαµήκεις ρωγµές Περιγραφή: διαµήκεις ρηγµατώσεις κατά µήκος της οδού, που εµφανίζονται κοντά στον άξονα της οδού ή στα άκρα του οδοστρώµατος (φωτογραφία 3). Πιθανά αίτια: κακοτεχνία στην συναρµογή των λωρίδων διάστρωσης, κακή αποστράγγιση, µειωµένη αντοχή οδοστρώµατος, δράση παγετού, κακή συµπύκνωση κλπ Φωτογραφία 3. ιαµήκεις ρωγµές Εγκάρσιες ρωγµές Περιγραφή: ρηγµατώσεις κάθετες προς τον άξονα της οδού (φωτογραφία 4). Πιθανά αίτια: περιβαλλοντικές συνθήκες, µειωµένη αντοχή οδοστρώµατος, τοπικές αστοχίες κλπ Θεραπεία Η συντήρηση των ρωγµών αυτών γίνεται όπως και των ρωγµών από ανάκλαση. 72

73 Φωτoγραφία 4. Εγκάρσιες ρωγµές Ρωγµές από ανάκλαση (reflection cracks) Οι ρωγµές από ανάκλαση εµφανίζονται κατά κανόνα σε πρόσθετες ασφαλτικές στρώσεις (overlays) που διαστρώθηκαν στο παρελθόν για την αποκατάσταση σοβαρών φθορών του οδοστρώµατος. Η µορφή και η κατεύθυνσή τους ποικίλλει από διαµήκης, εγκάρσια, διαγώνια ή και µερικώς διακλαδιζόµενη, ανάλογα µε τη µορφή που είχαν οι παλαιές ρωγµές της επισκευασθείσας επιφάνειας. Τυπικές ρωγµές από ανάκλαση είναι αυτές που εµφανίζονται σε ασφαλτικές επιστρώσεις πάνω σε δύσκαµπτα οδοστρώµατα, ή οδοστρώµατα από βάση µε ισχνό σκυρόδεµα ή ακόµη σε επιστρώσεις που έγιναν απάνω από παλαιά εγκιβωτισµένα ερείσµατα ή διαπλατύνσεις. Αίτια Τα αίτια που προκαλούν αυτού του είδους τις ρωγµές είναι οι κάθετες και οριζόντιες µετακινήσεις του υποκείµενου οδοστρώµατος. Οι µετακινήσεις αυτές µπορεί να οφείλονται σε µετακινήσεις του υπεδάφους, ή στη διόγκωση / συρρίκνωση αυτού λόγω ύπαρξης αργιλικών υλικών σε συνδυασµό µε την µεταβολή των επιπέδων υγρασίας ή στην κάθετη µετακίνηση των πλακών του δύσκαµπτου οδοστρώµατος ή στην κάθετη µετακίνηση των ανεξάρτητων ρηγµατωµένων κοµµατιών της παλαιάς επιφάνειας, γενικότερα ή λόγω της ύπαρξης τσιµέντου ως σταθεροποιητή Θεραπεία Ο τρόπος συντήρησης των ρωγµών από ανάκλαση εξαρτάται από το µέγεθος και 73

74 την έκταση αυτών, όπως: α) Όταν οι ρωγµές έχουν άνοιγµα µικρότερο των 3 rnm περίπου και είναι σε µικρή έκταση, η συντήρηση γίνεται µε τη σφράγιση/ πλήρωση αυτών µε τροποποιηµένη άσφαλτο. β) Όταν οι ρωγµές έχουν άνοιγµα µικρότερο των 3-5mm περίπου και είναι σε µεγάλη έκταση, η συντήρηση µπορεί να γίνει µε απλή ασφαλτική επάλειψη. γ) Όταν οι ρωγµές έχουν άνοιγµα µεγαλύτερο των 3-5 mm και είναι σε µικρή έκταση, τότε η συντήρηση αυτών γίνεται ως ακολούθως: (i) οι ρωγµές ανοίγονται µε ειδικό κόφτη σε βάθος περίπου mm και πλάτος όσο το πλάτος που δηµιουργείται από τον κόφτη (10-15mm). Ο ειδικός κόφτης έχει τη δυνατότητα να ακολουθεί τη ρωγµή, δηλαδή µπορεί να στρίβει εύκολα από οξείες γωνίες. Με αυτό επιτυγχάνεται η αποµάκρυνση των χαλαρών (σαθρών) µικρών τεµαχίων του ασφαλτοµίγµατος που έχουν δηµιουργηθεί στη ρωγµή, (ii) η διευρυνθείσα ρωγµή καθαρίζεται µε συµπιεσµένο αέρα, κατόπιν στεγνώνετε και θερµαίνεται µε ειδικό φλόγιστρο υπέρθερµου αέρα και (iii) η καθαρισµένη ρωγµή γεµίζει, αµέσως µετά τη θέρµανση, µε ειδική ελαστοµερή άσφαλτο. Η πλήρωση της διευρυµένης ρωγµής µπορεί να γίνει και µε ψυχρό ασφαλτόµιγµα τύπου slurry - διαβάθµισης 1. Σε ορισµένες χώρες, όπως η Αγγλία, η ελαστοµερής άσφαλτος - όταν το πλάτος της λωρίδας που δηµιουργείται είναι µεγαλύτερο των 20 mm - περιέχει και λεπτόκοκκη σκληρή άµµο έτσι ώστε η επιφάνεια να έχει ικανοποιητικό συντελεστή αντίστασης σε ολίσθηση (> 55 µε το Βρετανικό εκκρεµές). Η ίδια απαίτηση υπάρχει στην Αγγλία και στην περίπτωση θεραπείας όπως (α), ιδιαίτερα όταν πρόκειται για διαµήκεις ρωγµές. Σε περιπτώσεις που οι ανακλαστικές ρωγµές είναι αρκετά µεγάλες (>5 mm) ή επειδή δηµιουργήθηκαν λόγω ύπαρξης παλαιού υποκειµένου δύσκαµπτου οδοστρώµατος, από ορισµένους οργανισµούς και υπηρεσίες του εξωτερικού ακολουθείται σήµερα η παρακάτω θεραπεία: (ί) οι ρωγµές "φρεζάρονται" κατά τη διαµήκη τους διεύθυνση, µε ειδικές µικρές φρέζες σε βάθος mm και πλάτος όσο το δηµιουργηθέν µικρό πλάτος της φρέζας, (ίί) η φρεζαρισθείσα επιφάνεια, αφού καθαρισθεί, πληρούται µε ελαστοµερή άσφαλτο και (iii) επί της ελαστοµερούς ασφάλτου διαστρώνονται µονόκοκκα αδρανή (6 mm περίπου) για τη δηµιουργία αντιολισθηρής επιφάνειας. Εναλλακτικά για την παραπάνω περίπτωση, η ρωγµή µπορεί να διανοιχτεί σε πλάτος mm και βάθος περίπου 40 mm, το ασφαλτόµιγµα να αφαιρεθεί και να πληρωθεί µε καινούργιο κατάλληλο ασφαλτόµιγµα. (δ) Όταν οι ρωγµές έχουν άνοιγµα µεγαλύτερο των 3 mm περίπου και είναι σε µεγάλη έκταση, επειδή η παραπάνω θεραπεία (γ) είναι χρονοβόρα, εξετάζεται, 74

75 βάσει τεχνοοικονοµικής ανάλυσης, µια από τις παρακάτω τεχνικές συντήρησης: απλή ή διπλή ασφαλτική επάλειψη, χρήση µεµβράνης απορρόφησης τάσεων (SMA), µεµβράνη µε ίνες, ψυχρό ασφαλτικό µίγµα τύπου Sluπy µε ελαστοµερή άσφαλτο και ίνες, ή λεπτοτάπητας µε θερµό ασφαλτόµιγµα µε τροποποιηµένη άσφαλτο ή ακόµη και ασφαλτική επίστρωση πάχους 40 mm - 50 mm µετά ή άνευ ασφαλτοϋφάσµατος. Η ασφαλτική επίστρωση είναι σοβαρός υποψήφιος στην περίπτωση που συντρέχει και άλλος λόγος όπως ενίσχυση του οδοστρώµατος, οπότε στην περίπτωση αυτή το πάχος της στρώσης καθορίζεται ανάλογα µε τις συνθήκες και τις απαιτήσεις. Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις, όταν οι ρωγµές είναι τοπικές και πυκνές σε σχετικά µικρή επιφάνεια ορισµένων τετραγωνικών µέτρων, είναι σύνηθες το φαινόµενο να αποξηλώνεται η τελευταία ασφαλτική στρώση και να αποκαθίσταται µε νέο κατάλληλο ασφαλτόµιγµα. Η εκτέλεση των εργασιών είναι όµοια µε αυτήν της αποκατάστασης τοπικών ρωγµών τύπου αλλιγάτορα. Φωτογραφία 5. 'Ρωγµές από ανάκλαση' Ρωγµές από ολίσθηση ταπήτων (slippage cracks) Η µορφή των ρωγµών από ολίσθηση των ταπήτων έχει σχήµα "µισοφέγγαρου". Αίτια Οι ρωγµές αυτές οφείλονται αποκλειστικά και µόνο στην ολίσθηση του τάπητα κυκλοφορίας επί της υποκείµενης στρώσης λόγω κακής συνοχής αυτών. Η κακή συνοχή των ταπήτων οφείλεται στην απουσία συγκολλητική ς επάλειψης ή την ανεπαρκή και κακή συγκολλητική επάλειψη, ή την ύπαρξη µεταξύ των στρώσεων χωµάτων (κυρίως αργιλικών) ή λαδιών αυτοκινήτων ή ύδατος. Οι ρωγµές αυτής της 75

76 µορφής µπορεί να οφείλονται επίσης, ελάχιστες όµως φορές στη µεγάλη περιεκτικότητα του ασφαλτοµίγµατος σε λεπτόκοκκα αδρανή ή ακόµη και στην κακή συµπύκνωση της υπερκείµενης στρώσης. Θεραπεία Η συντήρηση των ρωγµών αυτών γίνεται µόνο µε την αποµάκρυνση του τάπητα κυκλοφορίας γύρω από τη ρωγµή, µέχρι του σηµείου όπου υπάρχει καλή συνοχή ταπήτων, και κατόπιν πλήρωση της αποξηλωθείσας επιφάνειας µε θερµό ασφαλτόµιγµα. Πριν την πλήρωση η επιφάνεια θα πρέπει να καθοριστεί επιµελώς και κατόπιν να ψεκασθεί επ' αυτής και επί των καθέτων τοιχωµάτων της συγκολλητική επάλειψη από κατιονικό γαλάκτωµα. Τέλος, απαιτείται επαρκής συµπύκνωση της πληρωθείσης επιφάνειας µε δονητικό µηχάνηµα ή οδοστρωτήρα. 'Ρωγµή από ολίσθηση τάπητα' Φωτογραφία 6. Ρωγµές ολίσθησης 76

77 3.1.8 Ρωγµές στην τροχιά των τροχών (wheel path cracks) Οι ρωγµές αυτές, που εµφανίζονται στην τροχιά των τροχών είναι πάντοτε διαµήκεις. Αίτια Oφείλονται αποκλειστικά και µόνο στην τοπική θραύση του οδοστρώµατος. Η θραύση οφείλεται στη µειωµένη φέρουσα ικανότητα του υπεδάφους (εποχιακή ή µη) σε συνδυασµό µε τα µεγάλα αξονικά φορτία που επιβάλλονται και το µειωµένο πάχος των ασφαλτικών στρώσεων και της βάσεως (περίπτωση υπό-διαστασιολόγησης του οδοστρώµατος). Πλην όµως, η εµφάνιση ρωγµών στην τροχιά των τροχών µπορεί να οφείλεται και στην κόπωση των ασφαλτοµιγµάτων (σύνηθες φαινόµενο). Συνεπώς, απαιτείται η συστηµατική διερεύνηση των αιτιών και η λήψη των κατάλληλων µέτρων προς αποφυγή περαιτέρω επιδείνωσης. Θεραπεία Η συντήρηση των ρωγµών αυτών, όταν oφείλoνται αποκλειστικά και µόνο στην εποχιακή µείωση της φέρουσας ικανότητας του υπεδάφους, γίνεται όπως και στις ρωγµές από ανάκλαση µε παράλληλη ρύθµιση του επιπέδου του υδροφόρου ορίζοντα (στραγγιστικά έργα).στις άλλες περιπτώσεις το οδόστρωµα χρειάζεται ενίσχυση. Αυτό γίνεται µε τη διάστρωση νέας ασφαλτικής στρώσης (overlay) Ευθύγραµµες ρηγµατώσεις κόπωσης (Wheel Track Cracking-Fissures Longitudinales De Fatigue) Λεπτές ρωγµές επιµήκεις, παράλληλες προς τον άξονα του δρόµου, που εµφανίζονται πάνω ή κοντά στα ίχνη των τροχών των οχηµάτων. Αίτια. Κόπωση του οδοστρώµατος. Ανεπαρκής φέρουσα ικανότητα του οδοστρώµατος ή του εδάφους κυκλοφορίας.υποχώρηση της στρώσης κυκλοφορίας κάτω από την επίδραση βαριάς κυκλοφορίας (κυρίως την άνοιξη). 77

78 Εξέλιξη. Το µήκος τους µεταβάλλεται από µερικά εκατοστά µέχρι µερικές δεκάδες µέτρα..εξελίσσονται σε ρηγµάτωση τύπου αλλιγάτορα. 2 Η ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ : ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ Παραµορφώσεις (Στρεβλώσεις) της επιφάνειας (Surface Distortion) Οι παραµορφώσεις ή στρεβλώσεις της επιφάνειας του οδοστρώµατος είναι, σε γενικές γραµµές, οι φθορές εκείνες που χαρακτηρίζουν το οδόστρωµα ως µη επίπεδο. Η εµφάνιση επιφανειακών παραµορφώσεων αυξάνει την επικινδυνότητα της οδού δεδοµένου ότι, αναλόγως της ταχύτητας του οχήµατος, χάνεται ή µειώνεται η επαφή του ελαστικού µε το οδόστρωµα. Επιπροσθέτως, επιφέρουν σηµαντική µείωση της άνεσης κατά την οδήγηση. Οι παραµορφώσεις µπορεί να συνοδεύονται και από ρηγµατώσεις γεγονός που επιδεινώνει ακόµη περισσότερο την κατάσταση, κυρίως ως προς τη δοµική λειτουργία του οδοστρώµατος. Οι παραµορφώσεις της επιφάνειας του οδοστρώµατος µπορεί να οφείλονται σε έναν ή περισσότερους από τους παρακάτω λόγους: 1. στην ελαστοπλαστική συµπεριφορά του ασφαλτοµίγµατος 78

79 2. στη χαµηλή ευστάθεια των ασφαλτοµιγµάτων 3. στη µη καλή συµπύκνωση όλων των στρώσεων 4. στην καθίζηση του υπεδάφους. Για την αποτελεσµατικότερη συντήρηση των παραµορφώσεων, είναι αναγκαίο να διερευνηθούν επακριβώς τα αίτια. Γενικά, η συντήρηση των παραµορφώσεων µπορεί να συνίσταται από απλή πλήρωση αυτών µε θερµό ή ψυχρό ασφαλτόµιγµα έως την πλήρη αποµάκρυνση της προσβληθείσης περιοχής και την αντικατάστασή της µε νέα υλικά Τοπικά βυθίσµατα (Depression/Bird Path - Depression/Flache) Καθίζηση µικρής έκτασης της επιφάνειας του οδοστρώµατος συνήθως κυκλικής µορφής. Συνοδεύεται συχνά και από ρηγµατώσεις. ηµιουργούνται λεκάνες βάθους δύο ή περισσότερων εκατοστών που συγκρατούν νερό µε αποτέλεσµα την επιταχυνόµενη φθορά του οδοστρώµατος και τη δηµιουργία κινδύνου στην κυκλοφορία των οχηµάτων (υδρολίσθηση, παγετός) Πιθανά αίτια. Ελλιπής συνάφεια ασφαλτικού σκυροδέµατος και βάσης του οδοστρώµατος. Τοπική απώλεια συνοχής της στρώσης της βάσης (κακή ποιότητα υλικών, ανεπαρκές πάχος). Χαµηλή αντοχή υπεδάφους Εξέλιξη. Εξελίσσεται σε ρηγµάτωση τύπου αλλιγάτορα και στη συνέχεια σε λάκκο µε απόσπαση υλικών. 79

80 3.2.3 Καθίζηση (Subsidence - Afaissement) Υποχώρηση ορατή και αρκετά εκτεταµένη είτε κοντά στο έρεισµα, είτε στη µέση της οδού. Πιθανά αίτια. Ανεπαρκές πάχος οδοστρώµατος τοπικά. Ανάµιξη των υλικών των στρώσεων του οδοστρώµατος µε αργιλικές γαίες.. Τοπική κακοτεχνία. Κακή αποστράγγιση. Εξέλιξη Ακολουθούν σύντοµα και άλλες βλάβες (κύρια τοπικές ανυψώσεις, ρωγµές τύποι αλλιγάτορα κλπ). 80

81 3.2.4 ιόγκωση οδοστρώµατος κατά την κατεύθυνση της κυκλοφορίας (Shoving Along - Bourrelet Longitudinal) Ανύψωση ασφαλτικού υλικού κατά την κατεύθυνση της κυκλοφορίας που συνοδεύεται από παραµόρφωση του τύπου ΠΙ ή Π2 (ίχνη τροχών) ή από άλλη παραµόρφωση του οδοστρώµατος και συνήθως συνοδεύονται από θραύση του οδοστρώµατος στην ανυψωµένη περιοχή (φωτογραφία 13). Πιθανά αίτια. Καθίζηση των κατώτερων στρώσεων του οδοστρώµατος. Κακή συµπύκνωση κατά την κατασκευή. Τοπική κακοτεχνία του οδοστρώµατος (ανεπαρκές πάχος, µόλυνση υλικού κλπ).. Παγοπληξία της υποδοµής ή των κατωτέρων στρώσεων του οδοστρώµατος.. υνατόν επίσης να προέρχεται από διαστολή, λόγω υγρασίας, διογκούµενων εδαφών. Εξέλιξη Εξελίσσεται σε µπακλαβάδιασµα των παραµορφώσεων, αύξηση του βάθους των ιχνών ή των τοπικών καθιζήσεων κλπ. 81

82 Θεραπεία Κόβουµε το εξόγκωµα, αφού καθοριστεί το ακριβές µέγεθος και τα όριά του, έως ότου έρθει η επιφάνεια στην αρχική της στάθµη. Στη συνέχεια εφαρµόζουµε ασφαλτική επάλειψη και ακολουθεί ελαφριά κυλίνδρωση. Τοπικές διογκώσεις Παραµορφώσεις κυµατοειδούς µορφής (πτυχώσεις ή ρυτιδώσεις)(cοrrugatίοns) ή Εγκάρσιες πτυχώσεις (Shoving - Bourrelet) Οι ρυτιδώσεις ή πτυχώσεις, είναι µια µορφή πλαστικής µετατόπισης που έχει ως αποτέλεσµα την τοπική εξόγκωση της επιφάνειας, υπό την µορφή κυµατώσεων. Στην ειδική περίπτωση που η πλαστική µετατόπιση είναι τοπική, το φαινόµενο ονοµάζεται "απώθηση" (shoving). 82

83 Οι εγκάρσιες πτυχώσεις είναι οριζόντιες µετακινήσεις των υλικών της επιφανειακής στρώσης, κυρίως προς την κατεύθυνση της κυκλοφορίας. Οι ρυτιδώσεις ή απωθήσεις εµφανίζονται, συνήθως σε περιοχές όπου αναπτύσσονται υψηλές διατµητικές τάσεις, όπως σε περιοχές πέδησης σε σηµεία της οδού όπου η κυκλοφορία σταµατά για µικρό χρονικό διάστηµα (στάσεις λεωφορείων, διασταυρώσεις, σταθµούς διοδίων κλπ), ή σε ανωφέρειες και κατωφέρειες και δεν συνοδεύονται από ρηγµατώσεις, εκτός ορισµένων περιπτώσεων απωθήσεων. Οι ρυτιδώσεις αναπτύσσονται σε όλη την επιφάνεια του οδοστρώµατος είναι όµως, περισσότερο έντονες στην κύρια λωρίδα της κυκλοφορίας. Πιθανά αίτια. Ανεπαρκής ευστάθεια του ασφαλτοµίγµατος της στρώσης κυκλοφορίας (αυξηµένο ποσοστό ασφάλτου, µαλακή άσφαλτος, µεγάλο ποσοστό λεπτόκοκκων αδρανών, στρογγυλευµένα αδρανή κλπ).. Ρύπανση της στρώσης κυκλοφορίας από ορυκτέλαια.. Κακή εξάτµιση των πτητικών του ασφαλτικού διαλύµατος στο ασφαλτόµιγµα.. Κακή σύνδεση µεταξύ της επιφανειακής ασφαλτικής στρώσης και της υποκείµενης στρώσης του οδοστρώµατος (κακότεχνη συγκολλητική επάλειψη). Εξέλιξη Αύξηση του ύψους της πτύχωσης, ρηγµάτωσης του ασφαλτικού στα σηµεία των σηµαντικότερων ανυψώσεων. Θεραπεία Για την επισκευή τους συνήθως κόβουµε αρχικά τα εξογκώµατα, ώστε η επιφάνεια να έρθει στην αρχική στάθµη. Στη συνέχεια εφαρµόζουµε ασφαλτική επάλειψη. 83

84 Φωτογραφία 8. Pυτιδώσεις Αυλακώσεις στις τροχιές των τροχών (channel or ruts) ή ίχνη τροχών µικρού εύρους (Rutting Ornierage Α Petit Rayon) - Οι αυλακώσεις αυτές είναι καναλοποιηµένες καθιζήσεις κατά µήκος των ιχνών των τροχών. Η παραµόρφωση αυτή αφορά συνήθως την στρώση κυκλοφορίας και εκτείνεται σε µεγάλα µήκη. Εµφανίζονται κυρίως στην ακραία (δεξιά) λωρίδα κυκλοφορίας του αυτοκινητόδροµου (φωτογραφία 11). 84

85 Αίτια. κακή συµπύκνωση των ασφαλτικών στρώσεων κατά την κατασκευή,.ολίσθηση µιας ή περισσότερων στρώσεων του οδοστρώµατος κυκλοφορίας που έχει συµπυκνωθεί υπερβολικά, κάτω από την επίδραση των φορτίων της κυκλοφορίας, ή περιέχει πολύ άσφαλτο.. Κακή σύνθεση του ασφαλτοµίγµατος. Ανεπαρκής πλευρική στήριξη του οδοστρώµατος από τα ερείσµατα.. υψηλές θερµοκρασίες Σηµαντικές κυκλοφοριακές επιπονήσεις (βαριά κυκλοφορία, περιοχές διοδίων, σηµατοδοτών)σε περιόδους µε µεγάλες θερµοκρασίες περιβάλλοντος.. Εξέλιξη. Συνοδεύεται από εξίδρωση (ανάδυση ασφάλτου).. ηµιουργία τοπικών ανυψώσεων. 85

86 Φωτογραφία 9. Αυλακώσεις στις τροχιές των τροχών 3 Η ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ: ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΕΙΣ Αποσύνθεση Αποσύνθεση είναι η θρυµµάτιση του οδοστρώµατος σε µικρά ασύνδετα κοµµάτια. Σε αυτήν περιλαµβάνεται και η αποκόλληση των αδρανών από την επιφάνεια του οδοστρώµατος. Εάν η αποσύνθεση, όπως ορίστηκε παραπάνω, δεν αποκατασταθεί έγκαιρα, είναι σίγουρο ότι θα οδηγήσει πολύ σύντοµα σε κατάσταση όπου θα απαιτείται αντικατάσταση του οδοστρώµατος. Οι κυριότερες µορφές αποσύνθεσης σε αρχικό στάδιο είναι η αποκόλληση αδρανών (ravelling) και οι λακκούβες (potholes) Αποκόλληση αδρανών από ασφαλτοτάπητες (Raveling,Destinegration) Η αποκόλληση αδρανών από την επιφάνεια του οδοστρώµατος είναι το γνωστό 'ψώριασµα' ή απογύµνωση της επιφάνειας, που αρχίζει, συνήθως, από την άκρη του οδοστρώµατος και διαδίδεται προς το κέντρο. Η αποκόλληση των αδρανών γίνεται προοδευτικά. Πρώτα αποκολλώνται τα λεπτόκοκκα αδρανή και κατόπιν τα χονδρόκοκκα. Στα πρώτα στάδια, η επιφάνεια παρουσιάζει µια σχετική τραχύτητα και κατόπιν µικρές 'φωλιές' οι οποίες αρχίζουν να πυκνώνουν και να µεγαλώνουν, δηµιουργώντας έτσι σε πολλές περιπτώσεις λακκούβες. Πιθανά αίτια. Ανεπαρκής συµπύκνωση της στρώσης.. Κατασκευή του τάπητα µε κακές καιρικές συνθήκες (βροχές, χαµηλές θερµοκρασίες κλπ) 86