Μελέτη οδοστρωμάτων/ Pavement design

Μελέτη οδοστρωμάτων/pavement design

 Όταν σχεδιάζεται ένα οδόστρωμα οι βασικοί στόχοι είναι:
α) Να έχει ικανοποιητικό πάχος και αντοχή ώστε να φέρει τα αναμενόμενα φορτία της κυκλοφορίας
β) Να αποτρέπει την διείσδυση και την συγκέντρωση της υγρασίας
γ) Να έχει ομαλή και αντιολισθηρή επιφάνεια κύλισης και αντοχή στην φθορά που προκαλείται από την κυκλοφορία, τις καιρικές συνθήκες και τα χημικά ή το αλάτι του εκχιονισμού.

 
Για τον προσδιορισμό του απαιτούμενου πάχους των διάφορων στρώσεων του οδοστρώματος λαμβάνονται υπόψη:
1.    Κυκλοφοριακός φόρτος. Αυτό που έχει σημασία είναι ο αριθμός των βαρέων οχημάτων αφού το πέρασμα ενός φορτηγού μπορεί να προξενήσει καταπόνηση στο οδόστρωμα όσο και 4.000 επιβατικά αυτοκίνητα. Ο κυκλοφοριακός φόρτος εκφράζεται σε φορτία τυπικών αξόνων.
 
2.    Η αντοχή του υπέδαφους, του στρώματος δηλαδή κάτω από το αμμοχάλικο (3Α). Συνήθως υπολογίζεται το CBR σε συμπύκνωση 90% της μμέγιστης.
3.    Θερμοκρασία της περιοχής, π.χ. η Μέση Ετήσια Θερμοκρασία
4.     Η αντοχή και άλλα χαρακτηριστικά των υλικών που θα χρησιμοποιήσουμε για τις στρώσεις του οδοστρώματος.

 
 
Επίσης μπορεί ή πρέπει ακόμα να εξεταστούν:
•    Κόπωση ασφαλτομιγμάτων. Η κόπωση των ασφαλτομιγμάτων λόγω των αναπτυσσομένων εφελκυστικών τάσεων και παραμορφώσεων προκαλεί ρηγμάτωση αυτών. Η συμπεριφορά των ασφαλτομιγμάτων σε κόπωση επηρεάζεται από διάφορες παραμέτρους και κυρίως τον τύπο και τη σύνθεση του ασφαλτομίγματος, τις χαρακτηριστικές ιδιότητες της ασφάλτου, τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος (θερμοκρασία ασφαλτικών στρώσεων) και τις συνθήκες φόρτισης. Οι ασφαλτικές στρώσεις κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες φόρτισης και θερμοκρασίας μπορούν να παραλάβουν ένα συγκεκριμένο αριθμό φορτίων πριν ρηγματωθούν.
o    Τύπος ασφάλτου. Συνήθως στην Ελλάδα χρησιμοποιείται ο τύπος 50/70 (διεισδυτικότητα 70 pen και μάλθωση 46,5 οC)
o    Μέτρο δυσκαμψίας ασφαλτομίγματος
o    Μέτρο ελαστικότητας του υπεδάφους (Ευπεδάφους = 17,6 x CBR0,64)
o    Μέτρο ελαστικότητας βάσης/υπόβασης
 
Ενδεικτικά αναφέρονται σχέσεις μεταξύ των διαφόρων στρώσεων αναφορικά με την αντοχή τους:
25 mm ασφαλτικού σκυροδέματος στρώσης κυκλοφορίας ή συνδετικής (Α 265) αντιστοιχούνε σε:
≈ 37 mm στρώσης βάσης (Α 260)
≈ 75 mm αμμοχάλικου (3Α)
≈ 50 mm αμμοχάλικου σταθεροποιημένου με τσιμέντο (ΚΘΑ ≈ 40 κιλά τσιμέντο/m3)

Η επίτευξη του πάχους των στρώσεων, σε όλη την έκταση του οδοστρώματος, στην διάρκεια της κατασκευής, σύμφωνα με τα αναφερόμενα στη μελέτη, είναι πολύ σημαντική, αφού π.χ.:
•    12, 5 mm μικρότερο πάχος για την ασφαλτική στρώση κυκλοφορίας μπορεί να μειώσει την διάρκεια ζωής του οδοστρώματος από τα 20 στα 15 έτη.


Μελέτη σύνθεσης ασφαλτομίγματος

Ο αντικειμενικός στόχος είναι να σχεδιαστεί ένα οικονομικό ασφαλτόμιγμα με την σωστή κοκκομετρική διαβάθμιση και το αντίστοιχο ποσοστό ασφάλτου, ώστε:
1.      να υπάρχει ικανοποιητικό ποσό ασφάλτου που θα καλύψει όλη την επιφάνεια των αδρανών, ώστε να τα συνδέσει μεταξύ τους και συγχρόνως να εμποδίσει την είσοδο του νερού ανάμεσα στο αδρανές και την άσφαλτο.
2.      να έχει ικανοποιητική αντοχή στην μόνιμη παραμόρφωση.
3.      να διαθέτει ικανοποιητικό ποσοστό κενών ώστε να δίνει την δυνατότητα για επιπλέον συμπύκνωση του κατά την διάρκεια της κυκλοφορίας, χωρίς εξίδρωση και τροχαυλάκωση, ενώ την ίδια στιγμή το ποσοστό των κενών να είναι τόσο χαμηλό όσο απαιτείται για να μην αφήνει τον αέρα και την υγρασία να διαβρώνει το ασφαλτόμιγμα.
4.      να διαθέτει ικανοποιητική εργασιμότητα ώστε, μέσα στα όρια της θερμοκρασίας διάστρωσης, να επιτυγχάνεται ικανοποιητική συμπύκνωση χωρίς διαχωρισμό (segregation)
5.      να ικανοποιεί τις προδιαγραφές (π.χ. ευστάθεια Marshall, κοκκομετρική διαβάθμιση, ποσοστό κενών) βλέπε ΕΛΟΤ ΤΠ 1501-05-03-11-04:2009