لمساعدة زملائنا في قطاع صناعة الطرق على فهم خصائص الأسفلت وإتقانها بشكل أفضل، قامت شركتنا بتجميع معلومات شاملة حول اختبارات طفو الأسفلت. من خلال ملخص منهجي لمعدات الاختبار وإجراءات التشغيل وتقارير الاختبار، تهدف هذه الوثيقة إلى توفير مرجع وإرشادات لموظفي المختبرات وفنيي هندسة الطرق، مما يساعد على تحسين الدقة العلمية لاختبارات جودة الأسفلت.

أولاً: الغرض والنطاق

1.1 طفو الأسفلت هو الزمن اللازم لتليين عينة منه تدريجيًا وتفتيتها بفعل الماء في جهاز تعويم محدد، وذلك من لحظة وضعها في خزان ماء عند درجة حرارة معينة. ويُقاس هذا الزمن بالثواني.

1.2 يُجرى الاختبار عند درجة الحرارة المحددة وفقًا للمواصفات ذات الصلة. ما لم يُنص على خلاف ذلك، تكون درجة حرارة الاختبار للمتبقي بعد تقطير الأسفلت البترولي السائل 50 درجة مئوية، ودرجة حرارة الاختبار لقطران الفحم 32 درجة مئوية أو 5 درجات مئوية.

1.3 تُطبق هذه الطريقة لتحديد طفو المتبقي بعد تقطير الأسفلت البترولي السائل بطيء التصلب، وقطران الفحم، ومواد أخرى.

ثانياً: المتطلبات الفنية للأجهزة والمواد

2.1 وحدة الاختبار الرئيسية:

مقياس عوامة الأسفلت TD631-2

2.2 ملحقات الاختبار:

عوامتان من نوع TD631-M1: سمك جدار العوامة 1.4 مم ± 0.1 مم، كتلة مضبوطة 37.9 جم ± 0.2 جم؛

أنبوبان عائمان من نوع TD631-M2: سمك جدار الأنبوب النحاسي 1.4 مم ± 0.1 مم، وكتلته 9.8 جم ± 0.2 جم.

يجب إحكام إغلاق الجزء اللولبي من الأنبوب النحاسي في الفتحة السفلية للعوامة لمنع تسرب الماء. تبلغ الكتلة الإجمالية للأنبوب النحاسي والعوامة مع العينة 53.2 جم. بعد الطفو على سطح الماء، يجب أن تكون حافة العوامة على بُعد 8.5 مم ± 1.5 مم من سطح الماء.

2.3 معدات مساعدة أخرى:

2.3.1 فرن كهربائي متعدد الوظائف

2.3.2 الجلسرين والتلك (كمادة فاصلة): نسبة الجلسرين إلى التلك 2:1 (بالكتلة).

2.3.3 لوحان من النحاس أو الزجاج.

2.3.4 ساعة توقيت: دقة 0.1 ثانية.

2.3.4 أدوات أخرى: مكشطة، ثلج أو ثلاجة، مصباح كحولي، إلخ.

ثالثًا: الأساليب والإجراءات

3.1 التحضير

3.1.1 ضع طبقة رقيقة من مادة فصل مكونة من الجلسرين والتلك على صفيحة نحاسية أو زجاجية، ثم ضع أنبوب النحاس بحيث يكون طرفه الأصغر متجهًا للأسفل على الصفيحة.

3.1.2 بعد تحضير عينة الأسفلت وفقًا للمواصفة T0602، املأ أنبوب النحاس بالماء مع التأكد من بروز طرفه فوق سطح الأنبوب.

3.1.3 اضبط درجة حرارة خزان الماء المعزول إلى المستوى المطلوب باستخدام الثلج.

3.1.4 بعد تبريد عينة الأسفلت في درجة حرارة الغرفة لمدة تتراوح بين 15 و60 دقيقة تقريبًا، توضع العينة مع القاعدة في حمام مائي عند درجة حرارة 5 درجات مئوية ± 1 درجة مئوية لمدة 5 دقائق. يمكن وضع عينات قطران الفحم في حمام مائي عند درجة حرارة ± 1 درجة مئوية مباشرةً بعد الحقن لمدة 5 دقائق.

بعد ذلك، يُزال أنبوب النحاس، وتُكشط أي أجزاء بارزة من العينة بسكين ساخن، مع التأكد من أن فتحة الأنبوب مستوية؛ ثم تُعاد العينة إلى الحمام المائي عند درجة الحرارة المحددة لمدة تتراوح بين 15 و30 دقيقة.

3.1.5 سخن الماء في حمام الماء الخاص بجهاز التعويم إلى درجة حرارة الاختبار؛ يجب أن يكون الجزء السفلي من بصلة الزئبق في مقياس الحرارة على بعد 1 مم ± 2 مم أسفل سطح الماء.

3.2 إجراء الاختبار

3.2.1 بعد وضع العينة في حمام مائي عند درجة حرارة 5 درجات مئوية لمدة تتراوح بين 15 و30 دقيقة، يتم تثبيت أنبوب النحاس في الفتحة السفلية للعوامة، ثم يُعاد وضعها في الماء عند درجة حرارة 5 درجات مئوية لمدة دقيقة واحدة. يُرجى ملاحظة أنه في حال حدوث تسريب بعد تثبيت أنبوب النحاس في الفتحة السفلية للعوامة، يُمكن وضع كمية صغيرة من الشحم على الجزء اللولبي من أنبوب النحاس قبل تثبيته في الفتحة السفلية للعوامة.

3.2.2 بعد مرور 11 دقيقة، يُزال جهاز العوامة ويُمسح الماء عن الطبق بقطعة قماش بسرعة؛ ثم يُعاد وضعه في خزان الماء الخاص بجهاز العوامة عند درجة حرارة الاختبار المحددة، ويُشغل جهاز الإيقاف في الوقت نفسه.

3.2.3 تلين العينة بفعل الحرارة وتُطرد تدريجيًا من أنبوب النحاس. عندما يتسبب الماء عند درجة الحرارة المحددة في تمزق العينة داخل أنبوب النحاس وغمرها في طبق العوامة، يُوقف جهاز الإيقاف فورًا ويُسجل الوقت بدقة تصل إلى ثانية واحدة.

رابعاً: التقرير

يجب اختبار العينة نفسها بالتوازي مرتين على الأقل. إذا لم يتجاوز الفرق بين نتيجتي الاختبار 4 ثوانٍ، يُعتمد المتوسط كنتيجة للاختبار.

خاتمة:تستند هذه المقالة إلى معيار JTD3410 T0631—1993، مع الإشارة إلى معياري ASTM D139 وAASHTO T50، وقد عُدِّلت أو أُضيفت إليها بعض التعديلات بموجب معايير ASTM D490 وASTM D139—77 وAASHTO T50—81 (1986). في حال وجود أي اختلافات، يُرجى الرجوع إلى المعيار الأصلي.