تعبيد الطريق

أداء الرصف

إضافةً إلى ذلك، عادة ما تستمر الطرق لفترة طويلة. لذلك، من المهم وضع نموذج والتنبؤ بحالتهم في المستقبل. هذا هو موضوع نمذجة أداء الرصف، و هو علم دراسة سلوك الرصف بمرور الوقت والعوامل التي تؤثر على تدهوره. تؤثر الكثير من العوامل على تدهور الطرق بما في ذلك المناخ، التصميم، البناء وحالة التشغيل.

مؤشر الخشونة الدولي

• طبقة الاهتراء (طرق)
• طبقة الأساس (طرق)
• طبقة تحت الأساس (طرق)
• تربة المسار (طرق)
• مدادة أسفلت
• قشاطة أسفلت
• مراجع
• وصلات خارجية

الطبقة الإسفلتية

علاوةً على ذلك، استُخدم الإسفلت المطاطي لأول مرة، في أواسط الستينيات، وهو مزيج من مطاط الإطارات المستعملة والإسفلت. وفي حين أن الاستخدام المحتمل للإطارات التي من شأنها أن تملأ مطامر النفايات وتشكل خطر الحريق، أظهر الإسفلت المطاطي زيادة في نسبة التآكل في دورات ذوبان الجليد في المناطق المعتدلة بسبب التمدد والانكماش غير المتجانسين مع المكونات غير المطاطية. تطبيق الإسفلت المطاطي أكثر حساسية لدرجة الحرارة، ولا يمكن تطبيقه في الكثير من المواقع إلا في أوقات معينة من السنة.

علاوةً على ذلك، يصنف الإسفلت حسب درجة حرارة التطبيق إلى خليط إسفلت ساخن أو دافئ أو بارد. يستعمل الإسفلت الساخن في درجات حرارة تزيد عن 300 درجة فهرنهايت (150 درجة مئوية). ويستعمل الإسفلت الدافئ في درجات حرارة تتراوح بين 200 و250 درجة فهرنهايت (95-120 درجة مئوية)، مما يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة وانبعاث المركبات العضوية المتطايرة. أما الإسفلت البارد فيستعمل غالبًا في الطرق الريفية التي تكون فيها الحركة خفيفة، إذ يبرد الإسفلت الساخن على الطريق بسبب المسافة الطويلة التي تقطعها العربة من مصنع الإسفلت إلى موقع البناء. تُطبَّق عمومًا طبقة من الخرسانة الإسفلتية في الطرق السريعة الرئيسية ذات الحركة الكثيفة والتي يبلغ متوسط حمل الحركة فيها أكثر من 1200 سيارة يوميًا. من إيجابيات الطرق الإسفلتية: الضوضاء المنخفضة نسبيًا، والكلفة المنخفضة نسبيًا مقارنة بطرق الرصف الأخرى، وسهولة الإصلاح. من مساوئها: أقل متانة من طرق الرصف الأخرى، وقوة الشد أقل من الخرسانة، وطراوتها في الجو الحار وتلوث التربة والمياه الجوفية أو المجاري المائية بالمواد الهيدروكربونية.

من جهة ثانية، يستعمل الإسفلت (بالتحديد، الخرسانة الإسفلتية)، والتي تسمى أحيانًا الرصف المرن على نطاق واسع منذ عشرينيات القرن العشرين، بسبب طبيعته الميكانيكية في توزيع الحمولات. تسمح الطبيعة اللزجة للبيتومين بحصول تشوهات لدنة كبيرة في الخرسانة الإسفلتية دون أن يتأثر عملها، على الرغم من أن الجهد الناجم عن دورات التحميل هو أكثر آليات الانهيار شيوعًا. تتوضع أغلب الطبقات الإسفلتية على طبقة أساس حصوية، والتي تكون سماكتها عادة مساوية أو أكبر من سماكة طبقة الإسفلت، على الرغم من أن بعض الطبقات الإسفلتية «ذات السماكة الكاملة» تتوضع بشكل مباشر على تربة التأسيس. في المناطق التي تتكون فيها تربة التأسيس من مواد ناعمة أو عالية الانضغاطية مثل الغضار أو الخث، قد تستدعي الحاجة لوضع طبقة أساس حصوية سميكة أو تثبيت (تدعيم) تربة التأسيس بالإسمنت البورتلاندي أو الجبس. تستعمل كذلك شبكات التثبيت الاصطناعية من البولي بروبيلين والبوليستر لهذا الغرض وفي بعض الدول الشمالية، تستعمل طبقة من ألواح البوليسترين لتأخير زمن تغلغل الصقيع إلى تربة التأسيس.

وفي هذا الصدد، تبين أن نتائج الدراسات على خصائص الإسفلت المطاطي الصوتية طويلة الأمد غير حاسمة. قد يوفر التطبيق الأولي للإسفلت بالمطاط تقليص انبعاثات الضوضاء بمقدار 3 إلى 5 ديسيبل، ومع ذلك، فإن الحد من مستوى الضوضاء الكلي يكون 1-3 ديسيبل فقط (بسبب المكونات الأخرى للضوضاء المرورية). ومقارنةً بالإجراءات التقليدية المخففة (مثل جدران الضوضاء والجدران الترابية لامتصاص الضوضاء)، يوفر الإسفلت المطاطي عزلًا صوتيًا جيدًا وأقل تكلفة.

الخرسانة

وعلى صعيد آخر، إحدى المزايا الرئيسية للرصف الخرساني هي أنها عادة تكون أقوى وأكثر ديمومة من الرصف الإسفلتي. يمكن كذلك تزويدها بأخاديد لإعطاء سطح متين مقاوم للانزلاق. إحدى سلبياتها كلفتها الأولية الكبيرة، وزمن التنفيذ الأطول. دورة حياتها الطويلة تعوض هذه التكلفة. يمكن صيانة الرصف الخرساني باستخدام سلسلة من الطرق المعروفة باسم استعادة الرصف الخرساني والتي تشمل الصقل الماسي، والتثبيت بالمسامير، إملاء المفاصل والشقوق بمواد عازلة، وما إلى ذلك. الصقل الماسي مفيد كذلك في الحد من الضوضاء واستعادة مقاومة الانزلاق في الرصف الخرساني القديم.

وفي هذا السياق، تصنع الطبقة السطحية الخرسانية (بالتحديد، الخرسانة المكونة من الإسمنت البورتلاندي) باستخدام خليط من الإسمنت البورتلاندي، والركام الخشن، والرمل، والمياه. في جميع الخلطات الحديثة على وجه التقريب، تضاف كذلك مواد مختلفة لزيادة قابلية التشغيل وتقليل الكمية المطلوبة من المياه وتقليل التفاعلات الكيميائية الضارة ولأغراض أخرى مفيدة. في الكثير من الحالات، تضاف مواد بديلة عن الإسمنت البورتلاندي، مثل الرماد المتطاير. حيث يمكن أن يقلل من كلفة الخرسانة ويحسن خواصها الفيزيائية. تستعمل المادة كملاط طازج، إذ تعمل ميكانيكيًاً لربط الأجزاء الداخلية وإجبار ملاط الإسمنت على النزوح إلى السطح لتشكيل سطح أكثر سلاسة وكثافة وخالٍ من التعشيش. يحفز الماء تفاعلًا كيميائيًا لخلط المواد جزيئيًا (الإماهة).

في هذا الإطار، تصنف طبقات الرصف الخرساني إلى ثلاثة أنواع شائعة: بلاطات عادية (جي بي سي بي)، بلاطات مسلحة (جي أر س بي) وبلاطات مسلحة بشكل مستمر (سي أر ي بي). العنصر الوحيد الذي يميز كل نوع هو نظام العقد المستعمل لضبط ظهور الشقوق.

في هذا الإطار، أول شارع نُفذ بالرصف الخرساني في الولايات المتحدة شارع كورت في بلفونتين، أوهايو في عام 1893. ورُصف أول ميل من شارع وودوارد بالرصف الخرساني في ديترويت، ميشيغان في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1909. بعد هذه الاستخدامات الرائدة، بدأت مؤسسة لينكولن للطرق السريعة بالإشراف على إنشاء واحد من الطرق السريعة الأولى التي تربط بين شرق وغرب الولايات المتحدة وذلك من أجل السيارات الجديدة التي ظهرت في تلك الفترة، إذ وضعوا أميالًا من الرصف الخرساني في أماكن مختلفة في الغرب الأوسط الأمريكي، ابتداء من عام 1914 غرب مالطا، إلينوي، بينما استعمل «المقطع المثالي» في بناء طريق لينكولن السريع في مقاطعة ليك، إنديانا خلال عامي 1922 و1923.

ومن ناحية أخرى، تنتج الطرق الخرسانية ضوضاء أكثر من الطرق الإسفلتية، بسبب اصطدام الإطارات بالشقوق وفواصل التمدد. ينتج الرصف الخرساني المكون من ألواح متعددة ذات حجم موحد صوتًا واهتزازًا دوريًا من كل مركبة أثناء مرور إطاراتها على كل فاصل تمدد. هذه الأصوات والاهتزازات المتكررة قد تسبب تأثير التنويم أو التعب على السائق خلال السفر الطويل.

PaveShare - Concrete Paver Education

من جهة ثانية، "Pavements" website of the US Department of Transportation's Federal Highway Administration

الرصف المختلط

• معرض صور
• انظر كذلك
• مؤشر حالة الرصيف

وفي السياق ذاته، يوضع الإسفلت أحيانًا فوق الطبقة الخرسانية المتعرجة لاستعادة سطحها الأملس. ومن عيوب هذه الطريقة أن الحركة في المفاصل بين الألواح الخرسانية الأساسية، سواء من التمدد الحراري والانكماش، أو من انحراف الألواح الخرسانية نتيجة حمولات محاور الشاحنة، تسبب عادة تشققات انعكاسية في الإسفلت.

إضافةً إلى ذلك، تتألف الأرصفة المركبة من طبقة إسمنتية وطبقة إسفلتية. وعادةً تستعمل لإعادة تأهيل الطرق الحالية بدلًا من بناء طرق جديدة.