البنية التحتية للطرق والأسفلت

نبدأ من بتروغرافيا الركام لا من جرعة الجير. فمحتوى السيليكا ونسيج السطح وشوائب الطين والميكا ودرجة طينية النواعم (أزرق الميثيلين، مكافئ الرمل) هي المؤشرات الأولى لقابلية الانسلاخ. وفي ركام الحجر الجيري يبقى الجير مجديًا لكن المبرر ينتقل نحو التقادم وصلابة المصطكى؛ أما في الغرانيت أو الكوارتزيت فهو إلزامي في الغالب.

والخطوة الثانية قياس نسبة المقاومة المكيّفة للخلطة المرجعية. فإذا كانت ITSR بدون إضافة تحت 70% تكون المشكلة مثبتة. وارتفاع المقاومة الجافة على العينات نفسها هو أوضح دليل على أن الاختبار الجاف وحده لا يكفي.

ويُؤخذ في الحسبان أيضًا ملف المجموعات الوظيفية للبيتومين المستخدم. فالرابط الغني بالأحماض الكربوكسيلية يتفاعل مع الجير تفاعلًا أقوى؛ وفي البيتومين المعدّل بالبوليمر تُعاد مراجعة جرعة الجير من زاوية لزوجة المصطكى ودرجة حرارة الفرش.

لا تُختار الجرعة من نقطة واحدة؛ بل يُرسم منحنى ITSR عند 0.75 و1.0 و1.25 و1.5%. وعادةً يبلغ المنحنى مستواه الثابت قرب 1.0–1.2%. وبعد هذا المستوى لا يرفع الجير الإضافي قيمة ITSR رفعًا ذا معنى لكنه يواصل تقسية المصطكى؛ أي أن الجرعة الزائدة تكلّف مالًا وتضيف خطر التشقق عند الحرارة المنخفضة.

والجير يقع داخل موازنة الفيلر. فمجموع المواد تحت 0.063 mm يجب أن يبقى ضمن حدود EN 13043، وتُحفظ نسبة الفيلر/البيتومين الكتلية في نطاق 0.8–1.4. وإذا أُضيف الجير فوق الفيلر الطبيعي بدل أن يحل محل جزء منه تصبح الخلطة جافة وقصفة وغير قابلة للتشغيل؛ وعلامتها الميدانية تبريد سريع خلف الفرّادة ونسيج سطحي مفتوح.

وتُعاد مراجعة مقاومة مارشال والانسياب والفراغات على الخلطة المحتوية على الجير. فالجير يرفع المقاومة عادةً بمقدار 50–150 kg ويخفض الانسياب قليلًا. وإذا انحرفت الفراغات عن الهدف فالتصحيح الصحيح هو إعادة موازنة النطاق الناعم في التدرج لا تحريك نسبة البيتومين.

في التربة تُحدَّد الجرعة بطريقة إيدز–غريم (ASTM D6276) لا بالتخمين: يُقاس pH لمعلّق تربة–ماء عند نسب جير متزايدة، وتُؤخذ أدنى نسبة تبلغ pH 12.40 عند 25 °C على أنها الاستهلاك الابتدائي للجير (ICL). وهذه هي العتبة التي يحتاجها الطين لاستدامة التفاعل البوزولاني؛ وتُبنى جرعة التصميم عادةً فوق ICL بمقدار 0.5–1.0 نقطة.

ويُفصل بين هدفين. فإذا كان المطلوب تحسين التشغيلية وخفض اللدونة فقط (تعديل) قد تكفي 2–3%؛ وإذا كانت الطبقة حاملة (تثبيت) ترتفع الجرعة إلى 4–6% وفق هدف مقاومة الضغط غير المحصور عند 7 أيام. وتُبلَّغ قيمة CBR المشبعة وفقد المقاومة بعد الغمر معًا — فالمقاومة الجافة وحدها مضلِّلة.

وتُقاس الكبريتات الذوّابة دائمًا. فوق 0.3% (3000 ppm) قد تكوّن الكبريتات مع الجير وألومينا الطين إترينغايت أو ثوماسايت فتحدث انتفاخًا بعد أشهر. وحينها تُمدّد فترة الإنضاج أو يُطبّق التجيير على مرحلتين أو يُدرس رابط آخر. والفحص الكبريتاتي نفسه يسري على كل أعمال تثبيت التربة.

يُنثر الجير بالكتلة لكل متر مربع المقابلة للنسبة المستهدفة؛ ففي طبقة سماكتها 25 cm تعادل جرعة 4% نحو 18–22 kg/m². وفي الجو العاصف يخفض فقد الغبار الجرعة الفعلية، لذلك تُفضَّل نثّارة مغلقة أو معلّق جير.

وعمق الخلط وتجانسه حاسمان. ومعيار التفتيت أن تمرّ المادة كلها من منخل 25 mm وأن يمرّ 60% منها على الأقل من منخل 4.75 mm. ويُحفظ ماء الخلط أعلى من الأمثل بمقدار 1–3 نقاط لأن الإطفاء والإماهة يستهلكان الماء؛ وعند نقص الماء تنخفض اللدونة لكن المقاومة لا تتطور.

ويستغرق الإنضاج 24–72 ساعة ولا يمكن تخطيه: فالتبادل الأيوني وتفتيت كتل الطين يحتاجان وقتًا. وفي التربة الكبريتاتية يُنصح بـ 48 ساعة على الأقل. ويجري الدمك بعد مرور خلط ثانٍ ويستهدف 95% من بروكتور المعدّل. وإبقاء السطح رطبًا طوال المعالجة شرط لاكتساب المقاومة؛ فالسطح الذي يجف مبكرًا يترك طبقة غبار ويفسد التماسك مع الطبقة العليا.

تُستخدم ثلاث طرائق. إضافة الجير الجاف إلى ركام جاف هي الأبسط لكنها الأكثر حساسية لفقد الغبار وتجانس التغليف. وإضافة الجير الجاف إلى ركام رطب (2–3% ماء) تحسّن الالتصاق بسطح الحبيبة تحسنًا ملموسًا. أما معلّق الجير (25–35% مواد صلبة) فيعطي أكثر التغليفات تجانسًا لكنه يرفع طاقة التجفيف ويستلزم وحدة تحضير إضافية.

وفي المحطة الدفعية يُحفظ الجير عادةً في صومعة مستقلة ويُوزن داخل الخلاط؛ وفي المحطة الأسطوانية يُجرَّع على سير الركام أو عند مخرج المجفف. وفي الحالتين يجب معايرة وحدة التجريع بتحقق وزني أسبوعي — فسلوك سريان الجير وتقوّسه يختلف عن الفيلر، والتجريع الحجمي يضلّل.

وإبقاء صومعة الجير جافة أمر حاسم. فالجير الذي يتكربن بفعل CO₂ الجوي يفقد فاعليته ويتكتل ويقطع التغذية. وتُدار هذه المخاطر بتهوية الصومعة وصيانة الفلاتر وقصر دورة المخزون. ونتولى اختيار معدات التجريع وتجارب التشغيل لكل نوع محطة مع فريقنا الفني.

تُحفظ حرارة الخلط في نطاق 150–180 °C. والجير مستقر عند هذه الحرارات؛ والخطر الحقيقي هو ضيق نافذة الدمك مع انخفاض الحرارة لأن المصطكى المحتوي على الجير أعلى لزوجة قليلًا. وفي الجو البارد تُخطَّط مسافة النقل وبرنامج الحدل وفق ذلك.

وفي الموقع تُتحقق قيمة ITSR دوريًا على عينات من الإنتاج، وتُقاس سماكة الطبقة ونسبة الفراغات بالعينات المستخرجة (الكور). والفراغات المستهدفة في طبقة السطح 3–5%. وفوق 7% يدخل الماء إلى المقطع ويأكل الحماية نفسها التي وفّرها الجير — أي أن خلل الدمك يُلغي أثر الإضافة.

ولا يُبنى الحكم على نتيجة المختبر وحدها؛ بل يُقرأ نسيج السطح بعد أول شتاء أيضًا. ففقد الحبيبات الموضعي يشير عادةً إلى انفصال حبيبي أو دمك ناقص؛ أما فقدها الواسع فيعيد السؤال إلى تصميم الخلطة.

الجير استرطابي ويتفاعل مع CO₂ الجوي. ففي التسليم السائب بالصهاريج يجب أن تكون الصومعة جافة ومحكمة، وفي الأكياس الكبيرة يلزم التخزين على منصات ومعزولًا عن الأرض. وفي الشحن البحري الطويل ليس الخطر الحقيقي المطر بل التكثّف داخل الحاوية؛ والبطانة الداخلية ومادة إزالة الرطوبة ممارسة قياسية لدينا.

والجير الحي يطلق حرارة سريعة عند ملامسة الماء؛ لذا فحماية العين وكمامة الغبار واحتياطات ملامسة الجلد إلزامية في الموقع. والجير المطفأ أقل خطورة لكنه يبقى غبارًا قلويًا وتسري عليه الاحتياطات نفسها.

وقصر دورة المخزون مسألة تكلفة بقدر ما هو مسألة جودة: فالجير المتكربن يفرض رفع الجرعة لبلوغ ITSR نفسها ويخلّ بحساب الأطنان. ونحن نتابع لا كم جيرًا وصل إلى الموقع بل كم Ca(OH)₂ فعّالًا وصل.