29/09/2026
مهندس الأسفلت يسأل: لماذا؟
لماذا لا تعني زيادة عدد الرولات تحسن الدمك؟
في مواقع تنفيذ طبقات الأسفلت، من المشاهد التي تتكرر أحيانًا أن تكون الكثافة أقل من المطلوب، فيكون أول اقتراح هو زيادة عدد الرولات أو زيادة عدد تمريرات الرول.
لكن هل زيادة عدد التمريرات تعني بالضرورة زيادة الكثافة؟
الجواب: ليس دائمًا.
لفهم ذلك، علينا أن ننظر إلى العلاقة بين عدد التمريرات والكثافة، وليس إلى عدد التمريرات وحده.
عند بداية الدمك، تكون الخلطة الإسفلتية في حالة تسمح لحبيبات الركام بإعادة ترتيب نفسها تحت تأثير معدات الدمك، ولذلك تكون الزيادة في الكثافة واضحة خلال التمريرات الأولى.
لكن مع استمرار الدمك، تبدأ الزيادة في الكثافة الناتجة عن كل تمريرة إضافية بالانخفاض.
وهنا تظهر فكرة مهمة تسمى Density Growth Curve، أي منحنى نمو الكثافة.
يمكن تخيل المنحنى بالشكل التالي:
بعد التمريرة الأولى ترتفع الكثافة بشكل واضح.
بعد التمريرات التالية تستمر الكثافة في الارتفاع، ولكن بمعدل أقل.
ثم نصل إلى منطقة تصبح فيها الزيادة في الكثافة محدودة جدًا.
وفي بعض الحالات، قد تؤدي التمريرات الإضافية إلى مشكلات بدلًا من تحقيق الفائدة المطلوبة.
وهذه ليست مجرد ملاحظة نظرية.
في مادة فنية صادرة عن Federal Highway Administration (FHWA)، يظهر منحنى العلاقة بين عدد تمريرات الرول والكثافة، حيث ترتفع الكثافة مع زيادة التمريرات ثم تصل إلى نقطة يبدأ بعدها تأثير التمريرات الإضافية في التراجع. وتوضح المادة أن تحديد نقطة التوقف يجب أن يرتبط بسلوك الكثافة ودرجة حرارة الخلطة.
وهنا يأتي السؤال الأهم:
لماذا تتوقف الخلطة عن الاستجابة للدمك؟
أول سبب هو درجة الحرارة.
الدمك عملية مرتبطة بشكل مباشر بدرجة حرارة الخلطة. كلما انخفضت درجة حرارة الخلطة، أصبحت عملية إعادة ترتيب حبيبات الركام أكثر صعوبة.
لذلك قد يحدث أن يستمر الرول في المرور فوق الطبقة، ولكن الكثافة لا ترتفع بالمعدل المتوقع.
وتشير Federal Highway Administration إلى أن درجة الحرارة يجب أن تُدرس مع الكثافة عند تحديد عملية الدمك، لأن الخلطة قد تصل إلى درجة حرارة لا يعود عندها الدمك الإضافي قادرًا على تحقيق زيادة ملموسة في الكثافة.
السبب الثاني هو إعدادات الرول.
في الرول الاهتزازي، لا يكفي أن نقول إن الرول يعمل على وضع الاهتزاز.
يجب النظر إلى عوامل مثل Amplitude وFrequency وRoller Speed، إضافة إلى نوع الرول وموقعه ضمن عملية الدمك.
وتوضح دراسة لـ Federal Highway Administration أن منحنيات زيادة الكثافة يمكن أن تختلف حتى داخل المشروع نفسه، رغم استخدام المعدات والعمالة والمواد نفسها، وأن من العوامل المؤثرة إعدادات الرول، سرعة الحركة، توقيت التمريرات، الظروف البيئية، وتسلسل عملية الدمك.
السبب الثالث هو سرعة الرول.
الرول الذي يتحرك بسرعة أكبر لا يعطي الخلطة نفس ظروف الدمك التي يعطيها الرول الذي يتحرك بالسرعة المحددة في خطة الدمك.
لذلك لا يكفي أن تقول:
الرول مر عشر مرات.
السؤال الهندسي هو:
بأي سرعة؟
وبأي إعدادات؟
وعلى أي درجة حرارة؟
ومتى بدأت التمريرات؟
السبب الرابع قد يكون في الخلطة نفسها.
إذا كانت الخلطة شديدة الصلابة أو ذات خصائص تجعلها صعبة الدمك، فإن زيادة عدد التمريرات ليست بالضرورة الحل.
وتشير مواد Federal Highway Administration إلى أن خصائص الخلطة نفسها، بما في ذلك الخلطات القاسية أو مشاكل الركام، يمكن أن تكون من التحديات المؤثرة في الوصول إلى الكثافة المطلوبة.
وهنا نصل إلى نقطة مهمة جدًا في الموقع.
لا ينبغي تحديد Rolling Pattern اعتمادًا على رقم محفوظ مثل:
6 تمريرات. أو:8 تمريرات.أو:10 تمريرات.
العدد المناسب يجب أن يرتبط بالخلطة والمعدات ودرجة الحرارة وظروف الموقع.
ولهذا تستخدم بعض المشاريع Control Strip أو Test Strip لتحديد نمط الدمك المناسب قبل بدء الإنتاج الكامل.
خلال هذه التجربة يمكن تسجيل الكثافة بعد كل تمريرة، مع تسجيل درجة حرارة الخلطة، ثم رسم العلاقة بين Number of Roller Passes وDensity.
وبذلك يمكن معرفة عدد التمريرات الذي يحقق الكثافة المطلوبة بدل الاعتماد على التخمين.
وتوضح Federal Highway Administration في إرشاداتها الخاصة بـ Rolling Pattern أن نمط الدمك يمكن تحديده من خلال الـ Test Strip، مع توثيق عدد تمريرات معدات الدمك ونوعها ووضع التشغيل المستخدم.
وهناك نقطة أكثر أهمية.
إذا أضفت رولًا آخر وزدت عدد التمريرات، فقد تتحسن الكثافة في بعض الحالات، ولكن ليس بالضرورة في جميع الحالات.
في دراسة ميدانية لـ Federal Highway Administration شملت عدة مشاريع، تراوحت الزيادة في الكثافة الناتجة عن إضافة تمريرات بين زيادة واضحة وزيادة تقترب من الصفر، وذكرت الدراسة أن بعض الحالات لم تحقق زيادة لأن الخلطة كانت قد وصلت بالفعل إلى كثافة مرتفعة، أو لأن خصائص الخلطة حدّت من الدمك، أو لأن انخفاض درجة الحرارة جعل الدمك الإضافي أقل فعالية.
وهذا يعطينا قاعدة مهمة:
زيادة عدد التمريرات قد تكون حلًا عندما يكون نقص الدمك ناتجًا عن عدم كفاية الجهد الميكانيكي.
لكنها لن تكون حلًا إذا كان السبب هو انخفاض درجة الحرارة أو مشكلة في الخلطة أو إعدادات الرول أو توقيت الدمك.
لذلك، عندما تظهر نتيجة كثافة منخفضة في الموقع، لا تسأل مباشرة:
كم رولًا إضافيًا نحتاج؟
ابدأ بالأسئلة التالية:
ما درجة حرارة الخلطة أثناء كل مرحلة من مراحل الدمك؟
ما الكثافة بعد كل تمريرة؟
ما نوع كل رول؟
ما إعدادات الرول الاهتزازي؟
ما سرعة الرول؟
متى بدأ Breakdown Rolling؟
متى بدأ Intermediate Rolling؟
هل تم تنفيذ Rolling Pattern بناءً على Test Strip؟
هل تغيرت سرعة الإنتاج عن السرعة المستخدمة أثناء الـ Test Strip؟
هل تغيرت خصائص الخلطة أو مصدر المواد؟
إذا كانت الكثافة ترتفع من 91% إلى 93% ثم إلى 94%، وبعد ذلك أصبحت الزيادة شبه معدومة، فالحل ليس بالضرورة إضافة تمريرات بلا نهاية.
بل يجب البحث عن نقطة توقف الاستجابة للدمك ومعرفة سببها.
ومن هنا تظهر الفكرة التي يجب أن تبقى في ذهن مهندس الموقع:
الهدف من الدمك ليس أن نجعل الرول يمر أكبر عدد ممكن من المرات.
الهدف هو تحقيق الكثافة المطلوبة بأقل جهد فعّال ممكن، ضمن درجة الحرارة المناسبة، وباستخدام نمط دمك تم التحقق منه ميدانيًا.
الرول ليس آلة لزيادة الكثافة بشكل لا نهائي.
والعدد المكتوب على عداد التمريرات لا يخبرنا وحده إن كان الدمك ناجحًا.
المؤشر الحقيقي هو العلاقة بين:
عدد التمريرات
درجة حرارة الخلطة
إعدادات الرول
وسرعة الرول
والكثافة التي تم تحقيقها فعليًا.
ولهذا فإن السؤال الصحيح في الموقع ليس:
كم مرة مر الرول؟
بل:
ماذا أضافت كل تمريرة إلى الكثافة؟
إذا لم تعد التمريرات الإضافية تضيف كثافة، فقد حان الوقت للتوقف عن زيادة التمريرات والبدء في البحث عن السبب.
المراجع:
Federal Highway Administration (FHWA), Tech Brief: Overcoming Obstacles to Achieving Density, FHWA-HIF-21-022.
Federal Highway Administration (FHWA), Lesson 7: Production, Construction, and Acceptance of Asphalt Pavements.
Federal Highway Administration (FHWA), A Study on Intelligent Compacting and In-Place Asphalt Density.
Federal Highway Administration (FHWA), Techniques and Tools for Improving Density, FHWA-HIF-21-021.
Federal Highway Administration (FHWA), Hot Mix Asphalt 1 – Generic Reviews.
م.مجاهد هاني ف*ج الله
