ႏိုင္လြန္ကတၱရာေပၚ လမ္းႀကိတ္ျခင္း (၁)

ႏိုင္လြန္ကတၱရာေပၚ လမ္းႀကိတ္ျခင္း (၁)
Compaction Measurement and Reporting of AC pavement

- ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းေပၚမွာ လမ္းႀကိတ္ရျခင္း၏ အဓိကရည္ရြယ္ခ်က္ကဘာလဲ။
ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းေပၚမွာ လမ္းႀကိတ္ရျခင္း၏ အဓိကရည္ရြယ္ခ်က္က ႏိုင္လြန္ကတၱရာအတြင္းမွာရွိတဲ့ ေလရဲ႕ထုထည္ ေလ်ာ့က်သြားေအာင္လို႔ျဖစ္ပါတယ္။ ျပင္ပမွ forces မ်ားကို (compactor ၏ forces မ်ား) အသံုးျပဳျခင္းျဖင့္ ႏိုင္လြန္ကတၱရာအေရာအေႏွာအတြင္းပါေသာ aggregates ဟုေခၚေသာ ေက်ာက္မ်ားေနရာေရြ့ျပီး ပိုမိုပူးကပ္ေစျခင္းျဖင့္ ေလခိုေပါက္ေလးမ်ားကို က်ဥ္းေျမာင္းေစသည္။ ၎ air voids လို႔ေခၚတဲ့ ေလခိုေပါက္ေလးေတြရဲ႕ထုထည္က ႏိုင္လြန္ကတၱရာထုထည္ရဲ႕ ရာခိုင္ႏႈန္းဘယ္ေလာက္ပါသလဲ ဆိုတာကိုတိုင္းတာၿပီး Percent Air Voids အေနျဖင့္ေဖၚျပေလ့ရွိတယ္။

- အဲဒီ Percent Air Voids ကို ဘယ္လိုသိႏိုင္သလဲ။
Percent Air Voids ကို ၎ႏိုင္လြန္ကတၱရာရဲ႕ Theoretical Maximum Density (TMD) နဲ႔ test specimen ရဲ႕ Bulk Density ကို အသံုးျပဳၿပီးတြက္ႏိုင္တယ္။

- Percent Air Voids တြက္ဖို႔ ကိုးကားရမည့္ standards ေတြ procedure ေတြ ရွိလား။
ရွိပါတယ္။ AASHTO T269 ဒါမွမဟုတ္ ASTM 3203 စတဲ့ standards ေတြမွာပါတဲ့ procedures ေတြအတိုင္းတြက္ႏိုင္တယ္။ အဲဒီထဲက procedures ေတြအရဆိုရင္ လမ္းႀကိတ္ၿပီးတဲ့ ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းကေနၿပီး အခ်င္း ၄-၆ လက္မ (၁၀၀-၁၅၀ မီလီမီတာ) ရွိတဲ့ core sample ေတြကိုစက္နဲ႔တူးထုတ္ၿပီး ဓါတ္ခြဲခန္းပို႔ေပးရတယ္။ ဓါတ္ခြဲခန္းမွာ ၎ core sample ေတြရဲ႕ Bulk Specific Gravity (Gmb) ကိုတြက္ယူရတယ္။ ရတဲ့ Bulk Specific Gravity ရယ္ Theoretical Maximum Specific Gravity (Gmm) ရယ္ကို ေအာက္က formula ထဲမွာထည့္ၿပီး Percent Air Voids ကိုရွာလို႔ရတယ္။
Percent Air Voids = 100 * (Gmm - Gmb) / Gmm
အဲဒီနည္းေတြနဲ႔ Percent Air Voids ကိုရွာတာက အတိက်ဆံုးျဖစ္ေပမဲ့ အခ်ိန္ကုန္ၿပီး ေငြကုန္ေၾကးက်မ်ားတယ္။

- Percent Air Voids နဲ႔ Density ကဘာကြာလဲ။
ႏိုင္လြန္ကတၱရာမွာ အဓိကစိတ္ဝင္စားတာက Percent Air Voids ဘဲ။ ဒါေပမဲ့လည္း မၾကာခဏ Percent Air Voids ကို Density အေနနဲ႔ interpret လုပ္ၿပီးသံုးေလ့ရွိတယ္။ ဥပမာအေနနဲ႔ 4% Air Voids အစား 96% of density လို႔လည္းေဖၚျပႏိုင္တယ္။

- Percent Air Voids ကိုစမ္းတာ အခ်ိန္ကုန္ေငြကုန္မ်ားတယ္ဆိုေတာ့ compaction ကိုစမ္းဖို႔ အျခားနည္းလမ္းေတြရွိေသးလား။
Percent Air Voids ကိုတိုက္႐ိုက္မတိုင္းဘဲ density ကို Nuclear Density Gauge ကိုသံုးၿပီးျဖစ္ေစ၊ Non-Nuclear Density Gauge (Electrical Density Gauge) ျဖစ္တဲ့ Pavement Quality Indicator (PQI)ကိုအသံုးျပဳ၍ျဖစ္ေစ တိုင္းတာလို႔ရပါတယ္။

- အဲဒီနည္းေတြရဲ႕ အားနည္းခ်က္၊ အားသာခ်က္ေတြ ေျပာပါဦး။
အဲဒီနည္းသံုးမ်ိဳးျဖစ္တဲ့
1. Core Extraction Method
2. Nuclear Density Gauge Method
3. Electrical Density Gauge Method ေတြမွာ တစ္ခုျခင္းစီအလိုက္ အားနည္းခ်က္အားသာခ်က္ေတြရွိတယ္။ အၾကမ္းအားျဖင့္ cold sample method က အတိက်ဆံုးအေျဖထုတ္ေပးႏိုင္ေသာ္လည္း အခ်ိန္ကုန္ေငြကုန္မ်ားတယ္။ အဲဒါေၾကာင့္ core sample အမ်ားႀကီးေကာက္ဖို႔ခက္ခဲတယ္။ အေျဖခ်က္ခ်င္းမရဘူး။ Nuclear density method က်ေတာ့ density value ကိုခ်က္ခ်င္းအေျဖထုတ္ေပးႏိုင္ေသာ္လည္း radioactive source ပါတဲ့အတြက္ license လိုတယ္။ Electrical Density Gauge ျဖစ္တဲ့ PQI ကေတာ့ radioactive source မပါတဲ့အတြက္ လိုင္စင္မလိုဘူး။ Density ကိုခ်က္ျခင္းထုတ္ေပးႏိုင္တဲ့အျပင္ Mat Temperature ကိုပါေဖၚျပေပးတဲ့ အားသာခ်က္ရွိသည္။ သို႔ေသာ္ PQI ကနည္းပညာအသစ္ျဖစ္တဲ့အတြက္ industry က လက္သင့္ခံႏိုင္ဖို႔အတြက္ အခ်ိန္ေပးရဦးမယ္။ ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ား agencies ေတြက PQI အသံုးျပဳျခင္းကို လက္ခံက်င့္သံုးေနၿပီျဖစ္ေသာ္လည္း တခ်ိဳ႕ေသာ ႏိုင္ငံမ်ားနဲ႔ ေအဂ်င္စီမ်ားက အသံုးျပဳခြင့္ေပးႏိုင္ရန္ ေဆြးေႏြးဆဲျဖစ္တယ္။ သတိျပဳရမွာက Nuclear ေရာ၊ PQI ေရာ အသံုးျပဳရာတြင္ core sample ရဲ႕ data ေတြနဲ႔ correlate လုပ္ေပးရတယ္။ Calibrate လုပ္ေပးရတယ္။ Proper Correlation မလုပ္ထားခဲ့ရင္ results ရဲ႕ accuracy က်တယ္။

- အဲဒါဆို ဘယ္နည္းကို အသံုးျပဳသင့္သလဲ။
ဘယ္နည္းအသံုးျပဳရမလဲဆိုတာေတာ့ contract ေပၚမွာအဓိကမူတည္တယ္။ ပံုမွန္အားျဖင့္ စာခ်ဳပ္ခ်ဳပ္ရင္ အသံုးျပဳရမည့္ compaction measurement methods နဲ႔ equipment အမိ်ဳးအစားေတြကို စာခ်ဳပ္ထဲမွာထည့္သြင္း ေဖၚျပေလ့ရွိတယ္။ မ်ားေသာအားျဖင့္ core sample method နဲ႔ nuclear density method ကို တြဲသံုးခိုင္းေလ့ရွိတယ္။

- Compaction report ေတြကို ဘယ္လိုေပးေလ့ရွိလဲ။
အထက္မွာေျပာခဲ့သလိုဘဲ အဓိကစိတ္ဝင္စားတာေတာ့ Percent Air Voids ဘဲ။ ဒါေပမဲ့ report မွာက်ေတာ့ density percentage အေနနဲ႔ ေအာက္ကသံုးမ်ိဳးထဲက တမ်ိဳးမ်ိဳးနဲ႔ေပးခိုင္းေလ့ရွိတယ္။
(1) Percentage of Theoretical Maximum Density (Rice Density)
(2) Percentage of Lab Density
(3) Percentage of a control test strip density

- Percent Air Voids က ဘယ္ေလာက္ရွိသင့္လဲ။
အဲဒါက mix design ေပၚမွာ မူတည္တယ္။ အသံုးမ်ားတဲ့ Dense-graded Hot Mix Asphalt မွာဆိုရင္ေတာ့ 3% - 8% အတြင္းမွာ ရွိသင့္တယ္။ သုေသတနစာတမ္းတစ္ေစာင္ရဲ႕အဆိုအရ air voids 7% ထက္ 1% ပိုမ်ားသြားတိုင္း pavement life 10% က်ဆင္းသြားတယ္လို႔ဆိုတယ္။

- Dense-graded Hot Mix Asphalt မွာ air voids 3% ထက္နည္းၿပီး 8% ထက္မ်ားရင္ ဘာေတြျဖစ္ႏိုင္လဲ။
သုေသတနစားတမ္းေတြရဲ႕ ေတြ႕ရွိခ်က္ေတြအရ
- Air voids မ်ားသြားရင္ stiffness, tensile strength နဲ႔ stability က်သြားေလ့ရွိတယ္။
- Air voids မ်ားရင္ လမ္းရဲ႕ fatigue life က်တယ္။ Air voids 1% တိုးလာတိုင္း fatigue properties 30-40% ထိေလ်ာ့က်ေလ့ရွိတယ္။ Air voids ကို 8% ကေန 3% အထိ ေလ်ာ့ခ်လိုက္ရင္ fatigue life ႏွစ္ဆတက္သြားတယ္လို႔ဆိုတယ္။
- Well-designed paving mixture ကို Air voids နည္းေအာင္ ေသခ်ာႀကိတ္ခင္းထားပါက asphalt binder harden ျဖစ္ႏႈန္းၾကာရွည္ၿပီး pavement သက္တမ္းရွည္ေစတယ္။ pavement maintenance cost သက္သာေစတယ္လို႔ ေတြ႕ရတယ္။
- Air voids 8% ထက္မ်ားရင္ raveling က အဓိကျပႆနာျဖစ္လာၿပီး 15% ေက်ာ္ရင္ raveling ဆိုးဆိုးရြားရြားျဖစ္ေပၚေစတယ္။
- Rutting ျဖစ္ႏႈန္းကေတာ့ Air voids နဲ႔ ေျပာင္းျပန္အခ်ိဳးက်တယ္။ Air voids အရမ္းနိမ့္ပါက vertical consolidation နဲ႔ lateral consolidation ဆိုတဲ့ rutting type ႏွစ္မ်ိဳးလံုး ျမန္ျမန္ဆန္ဆန္ျဖစ္ေလ့ရွိတယ္။
- Compaction လံုေလာက္ေအာင္ႀကိတ္မထားေသာ ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္း(Insufficient compacted HMA ) မ်ားမွာ air voids မ်ားၿပီး moisture ေၾကာင့္ လမ္းပ်က္စီးမႈျမန္ဆန္ေစသည္ကို ေတြ႕ရတယ္။
အထက္ပါ အေၾကာင္းေတြ၊ ေတြ႕ရွိခ်က္ေတြအရ dense-graded HMA အမ်ိဳးအစား ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းအတြက္ air voids 3-8% အတြင္းထားျခင္းသည္ အေကာင္းဆံုးျဖစ္တယ္လို႔ သံုးသပ္ထားတယ္။

ဆက္ပါဦးမည္

Credit
ဝိုင္ေကတီ (စက္မႈ)

Ye Kyaw Thu