قیر عملکردی (PG) که تحت برنامه تحقیقاتی سوپرپیو (Superpave) در ایالات متحده توسعه یافته است، روشی برای طبقهبندی قیرهای آسفالتی است که بهطور مستقیم بر اساس عملکرد واقعی آنها در میدان عمل صورت میگیرد، نه صرفاً بر اساس ویژگیهای تجربی مانند نفوذ یا گرانروی.
سیستم PG بهجای آزمایش در دماهای ثابت و دلخواه، قیرها را تحت شرایط واقعی دماها و حجم ترافیکی که با آن مواجه خواهند شد ارزیابی میکند که این امر آن را به رویکردی اساساً علمیتر و مبتنی بر مهندسی تبدیل میکند.
نحوه عملکرد
قیر PG با استفاده از مجموعهای یکسان از آزمایشها ارزیابی میشود؛ اما دمای انجام این آزمایشها و الزامات پذیرش، بر اساس شرایط اقلیمی و میزان ترافیک محل پروژه تعیین میگردد. خواص فیزیکی اندازهگیری شده و از طریق اصول مهندسی مستقیماً به عملکرد مورد انتظار در میدان عمل مرتبط میشوند، بهجای تکیه بر همبستگیهای غیرمستقیم و تجربی که در سیستمهای قدیمی نفوذ یا گرانروی استفاده میشد.
نامگذاری درجه: PG XX-YY
یک درجه PG با دو عدد نوشته میشود، مانند PG 64-22:
- عدد اول (مثبت) — درجه دمای بالا است — بالاترین میانگین دمای ۷ روزه روسازی که قیر میتواند بدون شیارافتادگی (rutting) در برابر آن مقاومت کند.
- عدد دوم (منفی) — درجه دمای پایین است — پایینترین دمای روسازی که قیر میتواند بدون ترکخوردن در برابر آن تحمل کند.
| درجات بازدهی در دمای بالا | درجات بازدهی در دمای پایین |
|---|---|
| PG 46 | -34, -40, -46 |
| PG 52 | -10, -16, -22, -28, -34, -40, -46 |
| PG 58 | -10, -16, -22, -28, -34, -40 |
| PG 64 | -10, -16, -22, -28, -34, -40 |
| PG 70 | -10, -16, -22, -28, -34, -40 |
سیستم PG قابل اعتمادتر از سیستمهای قدیمی
استانداردهای قیر مبتنی بر درجه نفوذ و گرانروی دارای محدودیتهایی هستند؛ زیرا خواص قیر را تنها در یک یا دو دمای ثابت ارزیابی میکنند و نمیتوانند رفتار متفاوت قیرها را در طیف گستردهای از شرایط دمایی و محیطی که با آن مواجه میشود، بهطور کامل نشان دهند.
دو قیر ممکن است در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد نفوذ تقریباً یکسانی نشان دهند، اما در دماهای حدی بالا و پایین، عملکرد بسیار متفاوتی داشته باشند — یکی ممکن است PG 10-64 و دیگری PG 22-76 درجهبندی شود، با وجود اینکه در روشهای آزمایش قدیمی مشابه به نظر میرسیدند.
تنظیمات بر اساس بار ترافیکی
سیستم PG علاوه بر اقلیم، بار ترافیکی را نیز در نظر میگیرد. با پیشرفتهایی مانند آزمایش بازیابی خزشی چند تنشی (MSCR - Multiple Stress Creep Recovery)، درجههای PG میتوانند یک پسوند حرفی اضافی S ، H ، V یا E داشته باشند که نشاندهنده بار ترافیکی استاندارد، بالا، بسیار بالا یا فوقالعاده بالا است، که به انتخاب دقیق تر قیر برای مکانهای پرتنش مانند تقاطعها یا کریدورهای حملونقل سنگین کمک میکند.
استانداردها
مشخصات و روشهای آزمایش قیر PG توسط موارد زیر به روزرسانی و کنترل میشود:
- استانداردAASHTO M320
- استاندارد AASHTO M332
- SHRP (برنامه تحقیقات استراتژیک بزرگراهی)