ႏိုင္လြန္ကတၱရာေပၚ လမ္းႀကိတ္ျခင္း (၃)

ႏိုင္လြန္ကတၱရာေပၚ လမ္းႀကိတ္ျခင္း (၃)
Compactors မ်ားႏွင့္ ၎တို့၏ compaction forces မ်ား

- Impact force အေၾကာင္းေျပာပါဦး။
Impact ဆိုတာကေတာ့ dynamic force အမ်ိဳးအစားပဲ။ ပစၥည္းတစ္ခုကို အျမင့္တစ္ေနရာက အရွိန္နဲ႔ ပစ္ခ်လိုက္တဲ့အခါ အဲဒီပစၥည္းနဲ႔ မ်က္ႏွာျပင္နဲ႔ ထိတဲ့အခ်ိန္မွာ ျဖစ္တဲ့ force ေပါ့။ အဲဒီပစၥည္းရဲ႕weight နဲ႔ falling speed ကို energy အေနနဲ႔ ေျပာင္းလဲလိုက္တဲ့အခါမွာ static load ထက္ အမ်ားႀကီး အားျပင္းတဲ့ impact force ကိုျဖစ္ေစတာေပါ့။ ကားႏွစ္စီးအရွိန္နဲ႔ တိုက္တာလည္း impact ဘဲ။ တိုက္တဲ့အရွိန္ျပင္းေလေလ impact force မ်ားေလေလ၊ ပ်က္စီးမႈမ်ားေလေလေပါ့။ Asphalt Compaction မွာေတာ့ vertical impact force ကို အဓိက အသံုးျပဳတာေပါ့။ Vibratory compactors ေတြမွာေတာ့ weight ကေတာ့ drum ရဲ႕ weight ေပါ့။ Impact force ရဖို႔အတြက္ အဲဒီ drum ကို ေလထဲေရာက္ေအာင္ မေပးၿပီး ျပန္က်ေအာင္လုပ္ေပးရတာေပါ့။ အဲလို drum ကို အထက္ေအာက္ ေရြ႕ရွားေပးျခင္းေၾကာင့္ ျဖစ္လာတဲ့ impact force ေတြက ကတၱရာသားေပၚသက္ေရာက္တယ္။ အဲဒီ Impact force ေတြေၾကာင့္ ကတၱရာေပၚမွာ အားႀကီးတဲ့ pressure wave ေတြျဖစ္ေပၚေစတယ္။ Pressure wave ေတြက ကတၱရာသားရဲ႕မ်က္ႏွာျပင္ေပၚမွာ အားအေကာင္းဆံုးျဖစ္ၿပီး ေအာက္ေရာက္လာေလေလ အားေပ်ာ့ေလေလျဖစ္ၿပီး ေနာက္ဆံုးမွာ ပ်က္ျပယ္သြားတယ္။

- ဒါဆို Impact force သံုးတာ vibratory compactors ေတြပဲေပါ့။
ဟုတ္တယ္။ Steel Drums Static Rollers ေတြက fixed static load တစ္ခုဘဲ သံုးလို႔ရၿပီး နဲ႔ Pnuematic Tires Compactors ေတြကေတာ့ variable static load အျပင္ manipulation သို႔မဟုတ္ kneading force ေတြပဲ သံုးလို႔ရတယ္။

- Impact force မ်ားရင္ ျမန္ျမန္ႀကိတ္လို႔ရမွာေပါ့။
ေယဘူယ်အားျဖင့္ေတာ့ မွန္ပါတယ္။ ဒါေပမဲ့ သတိထားရမွာက ႏိုင္လြန္ကတၱရာ လမ္းႀကိတ္ရာ မွာေတာ့ asphalt mix design တို႔၊ maximum aggregate size တို႔၊ layer thickness တို႔ စတာေတြေပၚမွာ အမ်ားႀကီးမူတည္တယ္။ Impact force အရမ္းမ်ားရင္ ႏိုင္လြန္ကတၱရာထဲက ေက်ာက္ေတြ က်ိဳးေက်ႏိုင္တယ္။ ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းအတြက္ effective compaction ရဖို႔အတြက္ impact force နဲ႔ စက္ရဲ႕တျခား characteristics ေတြျဖစ္တဲ့ static weight တို႔ vibration တို႔နဲ႔ balance ျဖစ္ေနရမယ္။

- Vibration force အေၾကာင္း ဆက္ပါဦး။
Vibration အေၾကာင္းေျပာရင္ vibration amplitude နဲ႔ vibration frequency ကို အရင္နားလည္မွ ရမည္။
Vibration compactor ေတြရဲ႕ drum အတြင္းမွာရွိတဲ့ဝင္႐ိုးမွာ eccentric weight ေတြတပ္ထားတယ္။ အဲဒီ eccentric weight တပ္ထားတဲ့ ဝင္႐ိုးကိုလွည့္ေပးျခင္းျဖင့္ eccentric weight အေပၚဘက္ျခမ္းေရာက္ေနခ်ိန္မွာ drum က အေပၚဘက္သို႔တက္သြားၿပီး eccentric weight ေအာက္ဖက္ေရာက္ခ်ိန္မွာ drum ကို ကတၱရာေပၚကို ႐ိုက္ခ်ေစတယ္။ အဲဒီလိုဝန္႐ိုးတစ္ပတ္လည္ၿပီး တစ္ခ်က္႐ိုက္ခ်လိုက္တာက one impact force ဘဲ။ အဲဒီဝင္႐ိုးကို speed တစ္ခုနဲ႔ အဆက္မျပတ္ လွည့္ေပးလိုက္ရင္ တစ္မိနစ္အတြင္းမွာ ကတၱရာသားေပၚ အခ်က္ေရေပါင္းမ်ားစြာ ႐ိုက္ေပးႏိုင္တယ္။ အဲဒီဝင္႐ိုးကိုလွည့္ေပးတဲ့ speed က vibration frequency လို႔ေခၚၿပီး Drum ျပန္က်ၿပီး ကတၱရာကို ႐ိုက္လိုက္တဲ့အခ်ိန္မွာ ကတၱရာထဲနစ္ဝင္သြားတဲ့ အကြာအေဝးက vibration amplitude လို႔ေခၚတယ္။ အဲဒါေတြအားလံုးကိုျခံဳၿပီး အလြယ္တကူ vibration force လို႔သံုးတယ္။

- နားလည္လြယ္ေအာင္ ဥပမာေလးနဲ႔ ျပလို႔ရရင္ ျပပါဦး။
အလြယ္ဆံုးဥပမာျပရရင္ သံ႐ိုက္တာေပါ့ဗ်ာ။ (ဒီဥပမာမွာ တူရဲ႕ moment arm ကိုခဏေမ့ထားလိုက္ေပါ့)။ တူရဲ႕ေခါင္းက static weight ေပါ့။ ဘယ္ေလာက္အကြာေဝးက ႐ိုက္မလဲ ဆိုတာက amplitude ျဖစ္ၿပီး ဘယ္ေလာက္အႀကိမ္ေရ ျမန္ျမန္႐ိုက္မလဲဆိုတာက frequency ေပါ့။ တူရဲ႕ weight မ်ားရင္ သို႔မဟုတ္ amplitude မ်ားရင္ ခပ္နက္နက္႐ိုက္လို႔ရတာေပါ့။ Frequency မ်ားရင္ ခပ္ျမန္ျမန္ ႐ိုက္တာေပါ့။

- ဆက္ပါဦး။
Vibration amplitude ေတြ frequency ေတြ ေပါင္းၿပီးျဖစ္လာတဲ့ vibration force ေတြက ႏိုင္လြန္ကတၱရာသားရဲ႕ မ်က္ႏွာျပင္ေပၚကို pressure wave ေတြအေနနဲ႔ စဥ္ဆက္မျပတ္ သက္ေရာက္ေစတယ္။ အဲလိုအဆက္မျပတ္က်ေရာက္လာတဲ့ pressure wave ေတြေၾကာင့္ ႏိုင္လြန္ကတၱရာအေရာအေႏွာအတြင္းမွာပါတဲ့ aggregates ေတြရဲ႕ bonds ေတြကိုေက်ပ်က္ေစၿပီး ေက်ာက္မ်ားကိုပိုမိုပူးကပ္စြာေနရာေရြ႕ေစျခင္းျဖင့္ air voids ေတြကိုေလ်ာ့ခ်ေပးတယ္။ တနည္းအားျဖင့္ density တက္လာေစတယ္။

- Amplitude မ်ားေလေလ vibration force မ်ားေလေလဆိုေတာ့ compactor ေတြမွာ amplitude ေျပာင္းလို႔ရလား။
ရပါတယ္။ ေခတ္ေပၚ vibratory compactor ေတြမွာ two amplitude system, four amplitude system, five amplitude system စသျဖင့္ ရွိပါတယ္။ စက္ဝယ္ယူစဥ္ကတည္းက မိမိလိုအပ္သလို ေရြးခ်ယ္ႏိုင္ပါတယ္။

- Amplitude ေျပာင္းလို႔ရေအာင္ စက္ရ့ဲအတြင္းမွာ ဘယ္လိုလုပ္ထားတာလဲ။
Amplitude က eccentric weight ေပၚမွာ မူတည္တယ္။ Eccentric weight မ်ားရင္ amplitude မ်ားမယ္။ eccentric weight နည္းရင္ amplitude နည္းမယ္။ အဲဒီေတာ့ amplitude ေျပာင္းခ်င္ရင္ eccentric ရဲ႕ weight ကို ေျပာင္းေပးျခင္းျဖင့္ ရႏိုင္တယ္။ Eccentric weight ေျပာင္းပံုေျပာင္းနည္းေတြက စက္ထုတ္လုပ္သူေတြေပၚမူတည္ၿပီး အမ်ိဳးမ်ိဳးျဖစ္ႏိုင္တယ္။

- Amplitude နဲ႔ ပတ္သက္ၿပီး standard range ေတြရွိသလား။
ေယဘူယ်အားျဖင့္ Low, Medium, High ဆိုၿပီး amplitude range သံုးမ်ိဳးရွိတယ္။
Low Amplitude Range --> 0.2 ~ 0.5 mm (0.01 ~ 0.02 in)
Medium Amplitude Range --> 0.5 ~ 0.8 mm (0.02 ~ 0.03 in)
High Amplitude Range --> 0.8 mm and above (0.03in and above)
ဥပမာ medium amplitude range ရွိတဲ့ စက္ကိုသံုးပါလို႔ ေျပာရင္ amplitude 0.5 ~ 0.8 mm (0.02 ~ 0.03 in) ၾကားထဲဝင္တဲ့ စက္ကိုဘဲ သံုးရမယ္။

- Frequency မ်ားေလေလ႐ိုက္ခ်က္မ်ားေလေလဆိုေတာ့ compactor ေတြမွာ frequency ကိုေရာ ေျပာင္းလို႔ရလား။
ရပါတယ္။ ေခတ္ေပၚ vibratory compactor ေတြမွာ two frequency သို႔မဟုတ္ variable frequency ဆိုၿပီး frequency ကို range တစ္ခုအတြင္းမွာ အမ်ိဳးမ်ိဳးေျပာင္းလို႔ရတဲ့ options ေတြရွိတယ္။ စက္စဝယ္ကတည္းက ေရြးလို႔ရပါတယ္။ Frequency ကို eccentric weight တပ္ထားတဲ့ဝန္႐ိုးကိုလည္တဲ့ speed ကိုေျပာင္းလဲေပးျခင္းျဖင့္ အမ်ိဳးမ်ိဳးေျပာင္းလဲလို႔ရပါတယ္။ Unit အေနနဲ႔ VPM (Vibe per minute) သို႔မဟုတ္ Hz (Cycle/sec) အေနနဲ႔ျပတယ္။

- Frequency မ်ားရင္ ပိုေကာင္းတာလား။ အလုပ္လုပ္တဲ့ေနရာမွာ ဘယ္ frequency ကို သံုးသင့္လည္း။
ဒီေနရာမွာ frequency ဆိုတာထက္ ပိုၿပီးအေရးႀကီးတာက impact spacing ဘဲ။ ေရွ႕မွာရွင္းခဲ့သလိုပဲ တစ္ခ်က္ျခင္း႐ိုက္တာက impact, ေနာက္တစ္ခ်က္႐ိုက္ရင္ ဒုတိယ impact ။ impact ႏွစ္ခုၾကား အကြာအေဝးက impact spacing ။ စက္ကရပ္ေနရင္ အဲဒီ impact ႏွစ္ခုက တစ္ေနရာထဲကိုဘဲ ႐ိုက္ေနမွာ။ လမ္းႀကိတ္တဲ့အခ်ိန္မွာ စက္က speed တစ္ခုနဲ႔ေမာင္းေနတာ။ အဲဒီေတာ့ impact spacing က ႐ိုက္တဲ့ frequency ႀကိမ္ႏႈန္းနဲ႔ စက္ရဲ႕ေမာင္းေနတဲ့ propuslion speed ေပၚမွာမူတည္ သြားတယ္။ ဥပမာ fixed frequency 2500VPM ရွိတဲ့ စက္ကို 50 meter/min နဲ႔ ေမာင္းရင္ impact spacing က 50 impact per meter (တစ္မီတာမွာ အႀကိမ္ေရ ၅၀ ႐ိုက္ႏိုင္) ျဖစ္ၿပီး 100 meter/min နဲ႔ ေမာင္းရင္ impact spacing က 25 impact per meter (တစ္မီတာမွာ အႀကိမ္ေရ ၂၅ ႐ိုက္ႏိုင္) ျဖစ္မယ္။ အထက္ကဥပမာရဲ႕ ေျပာင္းျပန္အေနနဲ႔ စက္ကို constant speed ထားၿပီး frequency ကို လိုက္ေျပာင္းရင္လည္း impact spacing ေျပာင္းသြားမယ္။

- ဟုတ္ၿပီ။ impact spacing ေျပာင္းသြားေတာ့ ဘာျဖစ္ႏိုင္လဲ။
တခိ်ဳ ့ကအလုပ္ ျမန္ျမန္ျပီးေအာင္ဆိုျပီး စက္ကိုအျမန္ေမာင္းႀကတယ္။ စက္ေမာင္းသူေတြ နဲ႔ ႀကီးၾကပ္သူအင္/ယာေတြ အေနနဲ႔ သတိမေမ့ရမွာက လမ္းႀကိတ္ေနတယ္ ဆိုတာဘဲ။ ၿပိဳင္ကားေမာင္းေနတာမဟုတ္ဘူးဆိုတာ သိရမယ္။ impact spacing အရမ္းမ်ားသြားရင္ မ႐ိုက္မိဘဲ က်န္တဲ့ေနရာေတြက လိုအပ္တဲ့ density ရမွာမဟုတ္ဘူး။ density specification အတိုင္းမွီဖို႔ဆိုရင္ အေခါက္ေရမ်ားမ်ားႀကိတ္ရမယ္။ Impact spacing မ်ားရင္ ကတၱရာလမ္းေပၚမွာ အကြာအေဝးညီေနတဲ့ impact marks ေတြ ေတြ႕ရမည္။
Impact spacing နည္းလြန္းရင္ productivity က်ၿပီး ridges ေတြေတြ႕ရမည္။

- အဲဒါဆို impact spacing ဘယ္ေလာက္ထားသင့္သလဲ။
အေကာင္းဆံုး impact spacing ေတြက mat တစ္ခုနဲ႔တစ္ခု မတူႏိုင္ဘူး။ ဒါေပမဲ့ smooth mat လည္းရရမယ္ production လည္းေကာင္းဖို႔ဆိုရင္ rule of thumb အေနနဲ႔ 8 ~ 14 impact per foot (26 ~ 46 impact per meter) အတြင္းထားသင့္တယ္။

- Frequency နဲ႔ ပတ္သက္ၿပီးေရာ standard range ေတြရွိသလား။
ရွိပါတယ္။ ေယဘူယ်အားျဖင့္ Low, Medium, High ဆိုၿပီး frequency range သံုးမ်ိဳးရွိတယ္။
Low Frequency Range --> 40 ~ 47 Hz (2400 ~ 2800 VPM)
Medium Frequency Range --> 47 ~ 57 Hz (2800 ~ 3400 VPM)
High Frequency Range --> 57 Hz and above (3400 VPM and above)

- စက္ေတြဝယ္ယူရာမွာ ဒီအေၾကာင္းအရာေလးေတြနားလည္ထားရင္ ပိုေကာင္းမွာေပါ့ေနာ္။
ဟုတ္တယ္။ vibration amplitude နဲ႔ frequency ေတြအေၾကာင္း ေသခ်ာနားလည္ဖို႔လိုတယ္။ ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ားက compactor ေတြရဲ႕ characterisitics ေတြ၊ အသံုးျပဳတဲ့ forces ေတြ၊ ဘယ္လို အေျခအေနမွာ ဘယ္လို သံုးရမယ္ဆိုတာေတြ မသိတာမ်ားတယ္။ ဒီအေျခခံအေၾကာင္းအရာေတြကို နားလည္မွ စက္ဝယ္ယူရာမွာလည္း မိမိလုပ္ငန္း ပေရာဂ်က္ေတြနဲ႔ ကိုက္ညီတဲ့ စက္ကို ဝယ္ယူႏိုင္မွာျဖစ္တယ္။

- ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းကို စခင္းတုန္းကေတာ့ညီတယ္။ ေနာက္လမ္းအသံုးျပဳၿပီး သိပ္မၾကာခင္မွာ တြန္႔လိမ္ကုန္တာက ဘာျဖစ္လို႔လဲ။
တကယ္လို႔ေအာက္ခံ အလႊာေတြျဖစ္တဲ့ subbase တို႔၊ asphalt base course တို႔၊ asphalt binder course တို႔ကို သတ္မွတ္ထားတဲ့ density specification အတိုင္းရေအာင္ ႀကိတ္ထားခဲ့ၿပီး အေပၚ wearing course မွာဘဲ အဲလိုတြန္႔လိမ္ခ်ိဳင့္ခြက္သြားတယ္ဆိုရင္ အဲဒီေနာက္ဆံုးအလႊာမွာ compaction အျပည့္ရေအာင္ မႀကိတ္ခဲ့လို႔ ဒါမွမဟုတ္ asphalt mix design မမွန္လို႔ တခုခုဘဲ။ တကယ္လို႔ ေအာက္ကအလႊာေတြမွာလဲ compaction မျပည့္ခဲ့ရင္လည္း same results ထြက္မွာဘဲ။ တကယ္လို႔ ေသခ်ာသိခ်င္ရင္ေတာ့ အဲဒီလမ္းေပၚမွာ core extraction လုပ္ၿပီး lab ပို႔ၿပီး density စစ္လိုက္ရင္ ဘယ္ေလာက္ခိုထားတာဆိုတာ ျငင္းလို႔မရပါဘူး။ ဒါေပမဲ့ သိသေလာက္ေတာ့ ျမန္မာႏိုင္ငံမွာ ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းအတြက္ density specification နဲ႔ roughness specification or smoothness specification ေတြ မေတြ႕ဖူးေသးဘူး။ အဲဒီ specs ေတြမရွိေတာ့ လမ္းခင္းေနစဥ္နဲ႔ ခင္းအၿပီးမွာ ဘယ္လိုလုပ္ၿပီး quality control လုပ္သလဲ မသိဘူး။ အခု အျမန္လမ္းျပန္ၿပီး ပိုးေနတဲ့အခါမွာ လိုအပ္တဲ့ specifications ေတြသံုးၿပီး တိတိက်က် စစ္ေဆးႏိုင္ပါေစလို႔ ဆႏၵျပဳပါတယ္။

- Centrifugal force တို႔၊ oscillation force တို႔ စတာေတြအေၾကာင္းလည္းေျပာျပပါဦး။
ေနာက္အပိုင္းေတြၾကရင္ ေျပာျပေပးပါမယ္။ အခုဆိုရင္ ၿပီးခဲ့တဲ့ အပိုင္း (၁) (၂) ေတြနဲ႔ ေပါင္းလိုက္ရင္ ဘာေၾကာင့္ ႏိုင္လြန္ကတၱရာလမ္းကို ႀကိတ္ရတယ္၊ ဘယ္လိုစစ္ေဆးလို႔ရတယ္၊ လမ္းႀကိတ္တဲ့စက္ အမ်ိဳးအစားေတြနဲ႔ အသံုးျပဳတဲ့ forces ေတြအေၾကာင္း အတန္အသင့္ေတာ့စံုသြားပါၿပီ။ ေနာက္အပိုင္းေတြမွာ လိုအပ္တဲ့ density ရေအာင္ ဘယ္လိုႀကိတ္ရမယ္။ Operating techniques တခ်ိဳ႕နဲ႔ compaction patterns ေတြအေၾကာင္း ေျပာၾကေသးတာေပါ့။ အခုေတာ့ ခဏနားဦးမယ္။
Credit

ဝိုင္ေကတီ (စက္မႈ)