۱۳۹۶ جمعه ۴ فروردين -
0:33:21
مصالح ساختمانی

مصالح ساختمانی خانه مصالح

لیکا در راه سازی

 

     زیر ساخت‌های حمل و نقل جاده‌ای دومین نقش اساسی را در تأمین ایمنی عبور و مرور پس از عامل انسان به عهده دارند. تجربه و بررسی‌ها نشان داده است اغلب مشکلات ایمنی موجود در پروژه‌های راه ریشه در زمان مطالعه، طراحی و ساخت راه دارد. به همین دلیل در یک دهة گذشته فرآیندهای نوینی برای کنترل طراحی و اجرای پروژه‌های راه به لحاظ رعایت اصول ایمنی و کاهش بروز مشکلات ایمنی صورت گرفته است.

 

زیرسازی پی و بسترراه

کنترل نشست و تثبیت خاک:

 یکی از مشکلات راه سازی اجرای خاکریز روی خاک‌های رسوبی سست و کنترل نشست‌های کوتاه مدت و دراز مدت آنهاست. خاک رس و گل آهک(مارون) تا چند برابر حجم آب می‌مکد و ورم می‌کند و پس از خشک شدن ترک می‌خورد. اگر به زمین بستر راه که از جنس رس یا گل آهک است، آب کمی برسد، خاک به حالت خمیری سفت در می‌آید و با ایجاد یک بستر فنری، سبب لرزش جسم راه زیر چرخ خودروهای سنگین می‌شود. هنگامی که میزان آب نشت کرده به بستر زیاد باشد، خاک بستر به  حالت خمیری شل در می‌آید و با ایجاد  جسم راه در اثر وزن خود و لرزش ناشی از آمد و شد در بستر نشست می کند. این فرآیند در راه‌هایی که در زمین شیب‌دار ساخته می‌شوند، سبب لغزش جسم راه- بر اثر وزن راه، لرزش ناشی از آمد و شد و فشار خاک بالا دست راه- به سوی کف دره می‌شود.

     با توجه به اینکه در اغلب مناطق کشوری عبور راه از چنین بسترهایی گریز ناپذیر است، لازم است ضمن کاربرد لایه‌هایی ازمصالح مرغوب، با خشک نگهداشتن شیروانی ترانشه‌ها و کانال‌های دو طرف راه با کانال‌های هدایت آب، بستر رسی یا مارنی را خشک نگاه داشت. همچنین از آنجا که وزن جسم راه یک عامل اصلی در بروز نشست است، سبک کردن آن به کنترل نشست کمک می‌کند.

     به طور کلی میزان نشست در بسترهای سست بستگی به ارتفاع خاکریزی، عمق لایه ضعیف و ویژگی‌های تراکم پذیری خاک دارد و خود عامل مشکل آفرین در همواری، عملکرد و دام راه است. علاوه بر بار ناشی از خاکریزی و جسم راه، تغییرات آب زیرزمینی نیز می‌تواند سبب نشست شود. تغییرات لایه‌های زیرین و تغییر بار روی بستر راه در فواصل کوتاه مدت موجب نشست‌های موضعی در راه می‌شود. نشست‌های غیر یکنواخت و پله‌ای  اغلب در محل‌های زیر روی می‌دهند:

  1. اطراف لایه‌های ضعیف،
  2. در محل‌های تغییر مقاومت زیر اساس،
  3. در محل احداث ابنیه پل‌ها، کانال‌های زهکشی و لوله‌ها که خاکریزی، پرکردن کانال‌ها و یا کاهش سطح آب زیرزمینی سبب افزایش نشست می‌گردد.

     در برآورد قابلیت آسیب‌پذیری راه در اثر نشست‌های کلی و موضعی، باید عوامل زیر را در نظر گرفت:

  1. آمد و شد راه
  2. میدان دید راننده
  3. عملکرد و قابلیت آسیب‌پذیری سازه‌های مجاور یا نزدیک راه
  4. ترمیم نشست‌ها و ترک‌ها و مسایل مربوط به آن
  5. هزینه ترمیم
  6. هزینه تقویت بستر راه یا جایگزینی لایه‌های ضعیف

مجموع این عوامل به همراه بررسی چگونگی نشست می‌تواند بهترین روش مقابله با این مشکل را تعیین نماید. راه حل‌های متداول برای این موضوع بر 2 اصل گریز از بستر سست و یا جایگزینی آن با مصالح مرغوبیت تکیه دارند. که این 2 روش در بسیاری از موارد پرهزینه یا امکان ناپذیرند. کاربرد لیکا ضمن کاهش وزن خاکریزی سبب زهکشی مناسب راه و جلوگیری از نشست آب به بستر می‌شود.

وزن فضایی کم:

      بار ناشی از خاکریزی روی بستر راه و نیز نشست‌های کلی و نسبی را می توان با سبک کردن خاکریز جاده کاهش داد. اگر سبک کردن خاکریز راه کافی نباشد. می‌توان مقدار بار عامل نشست را با جایگزینی لایه‌های ضعیف با مصالح سبک، باز هم کمتر کرد. با توزیع بار کل، نشست نامتقارن کاهش می‌یابد. توزیع کامل بار معمولاً در خاکریزهایی که نزدیک به سازه‌های بدون نشست و صلب هستند، برای حذف نشست نسبی در مرز بین خاکریز و سازه لازم است. به علاوه بارهای اضافی وارد بر سازه ناشی از نشست زیر اساس نیز باید حذف شود. بار وارد به زیر اساس، حاصل از پر کردن ترانشه‌ها و کاهش سطح آب زیرزمینی و نشست غیر یکنواخت ناشی از این بارها، با سبک کردن مصالح پرکننده و ترانشه و زیر اساس کاهش می‌یابد. در کناره‌های لایه‌های ضعیف خاک، در نقاط تغییر در مقاومت جسم راه و در نقاط اتصال سازه به خاکریز جاده، تغییرات خطرناک و جدی نشست‌ها را می‌توان با لنزهای نازک رس منبسط شده اصلاح نمود. در نتیجه بار وارد بر بستر راه به خاطر تغییرات شیب سطح جاده تا محدوده مجاز کاهش می‌یابد. غالباً استفاده از لیکا در تقویت بستر راه لزومی ندارد. در بسیاری از مسائل، ترکیبی از راه حل‌هایی نظیر پیش بارگذاری، زهکشی قائم،‌ تحکیم عمق(با چاه‌های پرشده از آهک و ...) و استفاده از ژئو تکستایل‌ها و ژئوگریدها مفید خواهد بود.

لیکا برای عایق کاری یخبندان

الف - کاهش آسیب یخ زدگی

    یخ‌زدگی زیر اساس به ویژه یخ‌زدگی‌های موضعی موجب آسیب‌هایی به صورت ناهمواری سطح راه و ترک در رویه راه می‌گردد. یخ‌زدگی زیر اساس در اثر ناهمگونی زیر اساس، سنگ‌ها، تخته سنگ‌ها و نقاط بالای عمق نفوذ یخبندان در سنگ و نیز در اثر جریان آب در زیر اساس روی می‌دهد. در زمان ذوب یخ‌ها، به دلیل آن که آب ذوب یخ باعث کاهش ظرفیت باربری زیر اساس و لایه‌های جسم راه می‌گردد، آسیب‌هایی مشاهده می‌شود. با عایقکاری جسم راه با لیکا، اثرات یخ‌زدگی جاده و آسیب‌های ناشی از آن و کاهش ظرفیت باربری در اثر ذوب یخ، از بین می‌رود. عایق لیکا در لایه‌های جسم راه قرار می‌گیرد و مقاومت آن‌ها را در برابر یخ‌بندان به دلیل ظرفیت عایق حرارتی بالاتر نسبت به دانه‌های سنگی، افزایش می‌دهد. با قرار دادن ضخامت مناسب عایق لیکا، یخ‌زدگی بستر راه به کلی حذف می‌شود. از نقطه نظر مسایل فنی عایقکاری، بهتر است یک لایه ماسه زیر عایق اجرا شود. کناره‌های لایه عایق با ضخامت متغیر و رو به کاهش ساخته می‌شود تا از نشست‌های غیر یکنواخت در امتداد طولانی جلوگیری شود.

 استفاده از رس منبسط شده در عایق کاری مزایای زیر را در بر دارد:

- افزایش عمق خاک مستعد یخ‌بندان
- جلوگیری از ورود آب زیرزمینی به جسم راه

 

 ب- تسطیح تورم یخبندان با لایه لیکا

کاربرد لیکا بعنوان زهکش

الف- کاربرد لیکا در بدنه زهکش جاده

     زهکشی مؤثر لایه‌های روسازی می‌تواند افت باربری مطلوبی را در طول عمر راه تأمین نماید. لایه‌های جسم راه اغلب به گونه‌ای زهکشی می‌شوند که آب تراوش یافته از لایه‌های زیرین(در اثر پدیده موئینگی) صعود می‌کند و به طور مستقیم در امتداد لایه‌های راه به شیراوانی‌های خاکریز، جوی‌های کناری، زهکشی‌های پوشیده یا کانال‌های زهکش روباز هدایت می‌گردد. آبی که از کناره‌های جاده می‌آید به جوی‌های کناری می‌پیوندد. اگر لایه‌های راه در زیر سطح آب زیرزمینی اجرا شده باشند، سطح آب با استفاده از زهکش‌های سرپوشیده پایین نگاه داشته می‌شود.

کانالهای زهکش لیکا برای خشک نگه داشتن لایه های روسازی 

 

 
   

زهکشی جسم راه

     خسارت یخ‌بندن و افت ظرفیت باربری جاده در شیروانی، با هدایت مستقیم جریان آب زیرزمینی توسط یک لایه لیکا با شیب ملایم به کناره جاده از محلی که آب بتواند از یک زهکش سرپوشیده یا لوله خروجی به یک جوی کناری با شیب مناسب جریان یابد حذف می‌گردد. در جایی که مقاطع راه در زیر سطح آب زیرزمینی باشند، خسارت یخ‌بندان و افت ظرفیت باری جاده با پایین بردن سطح آب کاهش می‌یابد. این عمل با هدایت جریان آبی که به روسازی وارد می‌شود توسط کانال‌های زهکش لیکا در دو کناره جاده- انجام می‌گیرد. هنگامی که حجم آب زیاد باشد، ظرفیت زهکش‌ها را می‌توان با استفاده از لوله‌های پوشیده افزایش داد. عمق خشک مورد نیاز برای حذف آسیب یخبندان معمولاً عمق نفوذ یخ‌بندان از سطح روسازی است. اگر خاک نفوذ ناپذیر یا سنگ یکپارچه‌ای در زیر جاده وجود داشته باشد یا از یخ‌زدگی زیر اساس با عایق لیکا جلوگیری شده باشد، سطح زهکش را می‌توان بالاتر گرفت. جوی‌های پوشیده یا کانال‌های زهکش در بالاتر از عمق نفوذ یخ‌بندان با لیکا عایق می‌گردند.

جلوگیری از نفوذ مویین آب به لایه های روسازی

     در خاک‌های مورنی با استفاده از یک لایه عایق در برابر صعود مویینه آب، از جذب آب توسط مورن و تورم یخ‌بندانی ناشی از آن جلوگیری می‌شود. با استفاده از لیکا در این لایه عایق، تورم یخ‌بندانی زیر اساس نیز کاهش می‌یابد. زهکشی زیر اساس جاده غالباً زمانی که آب زیرزمینی به جسم راه جریان می‌یابد لازم است. جریان آب زیرزمینی باعث خسارت‌های موضعی به جسم راه و کاهش ظرفیت باربری راه می‌گردد. این خسارت اغلب در شیروانی‌ها و مقاطع زیر سطح آب زیرزمینی روی می‌دهد.

حفاظت لوله های پوشیده از یخ زدگی و خشک نگه داشتن شیروانی ها

     جریان آب زیرزمینی می‌تواند باعث فرسایش شیروانی‌ها و تشکیل لنزهای یخ شود. با قرار دادن یک زهکش پوشیده محافظت شده یا یک کانال زهکش لیکا در یک شیروانی دارای یک لایه خاک نفوذپذیر، فرسایش شیب و تشکیل لنزها از بین می‌رود.
     با توجه به موارد مذکور رس منبسط شده دارای خواص وزن کم، زهکشی، عایق بودن، مویینگی کم، مقاومت در برابر تغییر شکل و ظرفیت باربری  کافی می‌باشد. این خواص همراه با اجرای صحیح، بسیاری از مشکلات راه‌سازی را حل کرده ایمنی و دوام آن را تضمین می‌نماید.