با بیان ساده عریان شدن، شكست پیوند چسبندگی بین سطح مصالح سنگی و قیر می‌باشد. معمولاً عریان شدن از زیر لایه آسفالتی شروع می‌شود و به سمت بالا حركت می‌كند تا ساختمان روسازی ضعیف شود. زیرا با ترافیك تركها ظاهر می‌شوند و در مراحل پیشرفته روسازی شروع به خرد شدن می‌كند و عامل اصلی آن آب است.
مكانیزم عمل به این ترتیب است كه آب بین لایه نازك قیر و سطح مصالح سنگی دست می‌یابد و از آنجایی كه سطح مصالح سنگی جاذبه بیشتری نسبت به آب دارند تا به قیر، پیوند چسبندگی شكسته می‌شود.
اتصال قیر و سنگدانه‌ها با نیروی جاذبه بین مولكولهای غیرمشابه كه آنها را محكم به هم می‌چسباند حاصل می‌شود. چسبیدن یك ماده به ماده دیگر پدیده‌ای سطحی است. چسبندگی به تماس نزدیك دو ماده و جاذبه دو طرفه سطوح آن بستگی دارد.
چندین تئوری چسبندگی برای تشریح پیوند یا عدم پیوند قیر به كانیهای مصالح سنگی پیشنهاد شده است. براساس عمومی‌ترین تئوری پذیرفته شده، چسبندگی انرژی آزاد روی سطح سنگ كه انرژی آزاد روی سطح مایع (قیر یا آب) را جذب می‌كند، به وجود می‌آید. این انرژی آزاد همچنین كشش سطحی نامیده می‌شود. برای امكان نزدیكترین تماس بین قیر و سطح مصالح سنگی، قیر باید توسط گرم شدن، امولسیون نمودن یا مخلوط شدن با حلالهای نفتی به صورت مایع درآید. توانایی قیر مایع شده به ایجاد تماس نزدیك با سطوح مصالح سنگی، قدرت پوشش مصالح نامیده می‌شود. قدرت پوشش قیر به مقدار زیادی با ویسكوزیته آن كنترل می‌شود. اگر همه شرایط یكسان باشد، ویسكوزیته كمتر، قدرت پوشش بالاتر را به همراه دارد. توانایی مصالح سنگی برای تماس كامل با یك مایع، توانایی پوشش شدن نامیده می‌شود.
قیر عملاً جاذبه‌ای برای آب ندارد، از طرف دیگر، بیشتر مصالح جاذبه هم به قیر و هم به آب را دارند. بنابراین اگر یك لایه نازك آب روی سطح مصالح باشد، قیر ممكن است به راحتی ذرات مصالح را بپوشاند، اما به سطح آن نخواهد چسبید، مگر اینكه قیر جانشین لایه نازك آب شود.
قیر همچنین ممكن است ذرات سنگ پوشیده با غبار را بدون چسبیدن به آنها بپوشاند. لایه غبار از تماس قیر با سطح سنگ جلوگیری می‌كند. حتی اگر مصالح سنگی خشك باشند، ذرات غبار ممكن است حفره‌های ریزی در لایه نازك قیر ایجاد نمایند كه اجازه می‌دهد آب از آنها بگذرد.
در مورد قیرهای امولسیونی باید اذعان داشت كه هر دو نوع قیرهای امولسیونی آنیونیك و كاتیونیك می‌توانند خصوصیات چسبدگی و عمل آوری داشته باشند (با توجه به نوع مصالح). تجربه نشان داده است كه امولسیونهای آنیونیك (با بار منفی روی ذرات قیر) بیشتر مناسب استفاده با مصالح سنگی كه بارهای سطحی مثبت دارند می‌باشند. بالعكس امولسیونهای كاتیونیك (با بار مثبت روی ذرات قیر) بیشتر مناسب مصالح سنگی كه دارای بارهای سطحی منفی هستند می‌باشد. در كاربرد قیرها امولسیونی آنیونیك یا كاتیونیك، ته نشست اولیه ذرات قیر یك واكنش الكتروشیمیایی است، اما پیوند اصلی مقاومت بین لایه نازك قیر و مصالح سنگی بعد از، تبخیر آب امولسیون و آبی كه ممكن است روی سطح مصالح سنگی باشد، ایجاد می‌گردد. همچنین بافت سطحی مصالح، پوكی و خصوصیات جذب آنها روی چسبندگی قیر به مصالح سنگی اثر می‌گذارند. مصالح سنگی با سطح صاف به خوبی مصالح سنگی با سطح خشن، لایه نازك قیر را نگه نخواهند داشت. ذرات متخلخل كه قیر را جذب می‌كنند بهتر از مصالح سنگی با سطح صاف لایه نازك قیر را نگه خواهند داشت. مصالح سنگی متخلخل قیر بیشتری نسبت به مصالح غیرمتخلخل نیاز دارند.
انواع عریان شدن
عریان شدن زمانی كه پیوند بین قیر و مصالح سنگی با آب شكسته شود، اتفاق می‌افتد. به علت كامل خشك نشدن، آب ممكن است روی سطح مصالح یا داخل خلل و فرج سنگدانه‌ها باشد یا ممكن است از منابع دیگری بعد از اجرا آب نفوذ كرده باشد. حداقل به 6 روش به شرح زیر ممكن است پیوند بین قیر و مصالح سنگی شكسته شود:
1- به شكل ذرات ریز و پایدار در آمدن
علت عریان شدن تحت عنوان خود به خود خرد شدن و به شكل ذرات ریز و پایدار درآمدن.
2- تفكیك
جدا شدن قیر از سطح مصالح سنگی توسط لایه نازك آب بدون شكست واضح و قابل دید در لایه نازك قیر است كه نهایتاً لایه نازك قیر می‌تواند كاملاً از مصالح سنگی جدا شود.
3- جابجایی
این امر هنگامی است كه چسبندگی قیر به سطح مصالح سنگی توسط آب ضعیف شود. در این نوع عریان شدن، آب آزاد از طریق نفوذ در پوشش قیری به سطح سنگدانه‌ها راه می‌یابد. شكست ممكن است از پوشش ناكافی سنگدانه‌ها هنگام مخلوط كردن آسفالت در كارخانه آسفالت یا گسیختگی لایه نازك قیر باشد.
4- گیسختگی لایه نازك
این پدیده نیز یك روش عریان شدن است كه در واقع می‌توان آنرا اولین گام در عریان شدن نامید. گسیختگی لایه نازك قیر روی ذرات مصالح سنگی عموماً بعلت اعمال تنشهای ناشی از ترافیكایجاد خرابی در لبه‌ها و گوشه‌های تیز كه پوشش قیر در آنها بسیار نازكتر است، اتفاق می‌افتد.
5- فشار آب حفره‌ای
این فشار عاملی برای تشدید عریان شدگی می‌باشد. در مخلوطهای آسفالتی با فضای خالی زائد، آب ممكن است آزادانه از میان فضاهای خالی مرتبط داخلی عبور كند. ترافیك ممكن است درصد فضای خالی روسازی را كاهش داده، مسیرهای عبور بین فضاهای خالی را ببندد و آب را محبوس نماید. به علت جریان ترافیك و عبور مكرر آب، فشار آب حفره‌ای به حدی می‌رسد كه عریان شدن قیر از سطح مصالح سنگی را ایجاد می‌نماید.
6- جریان آب هیدرولیكی
این جریان بیشتر از لایه‌های سطحی روسازیهای آسفالتی و در قسمت زیرین لایه اعمال می‌شود. وقتی كه روسازی اشباع باشد، چرخهای وسیله نقلیه آب را به درون روسازی از جلو تایرها فشار می‌دهند و آن را از پشت تایرها به بیرون می‌مكند. این حركت آب به عریان شدن مصالح سنگی كمك می‌كند. همچنین غبار و ماسه و سنگدانه‌های رها شده در جاده نیز ممكن است با آب باران مخلوط شده و خراشیدگی لایه نازك قیر را تسریع بخشند.
علت عریان شدن
به طور كلی فقط یك علت برای عریان شدن وجود دارد: آب بین لایه نازك قیر و سطح مصالح سنگی راه یابد و جانشین قیر به عنوان پوشش مصالح سنگی شود. آب به چند طریق ممكن است به سازه روسازی برسد. از میان آنها می‌توان به آب درون یا روی مصالح سنگی كه كاملاً خشك نشده‌اند، زه آب باران از میان شانه‌ها، تركها یا روسازی متخلخل، آب زیر سطحی (كه از نقاط بالاتر فشار هیدرواستاتیكی تولید می‌نماید)، آب موئینه از بستر راه و تبخیر آب از لایه‌های زیرین اشاره نمود. به هر صورت آب به روشهای مختلفی ممكن است به مصالح سنگی برسد.
كاهش عریان شدن یا جلوگیری كردن از آن
برای ساخت روسازی جدید، یا روكش یا بازیافت یك روسازی قدیمی راهنمایی‌های زیر باید برای كاهش احتمال عریان شدن مورد توجه قرار گیرد:
1- برای روسازیهای جدید تمام آسفالتی از دانه‌بندی پیوسته، خوب متراكم شده، مستقیماً بر روی بستر كاملاً آماده شده استفاده شود. تحقیقات نشان می‌دهد، اگر این روسازی‌ها به طور مناسب و خوب ساخته شوند حتی در بخش ترانشه هیچ آبی زیر این روسازی‌ها جمع نمی‌شود. بنابراین این روسازی‌ها به طور مؤثری در مقابل عریان شدن مقاومت می‌نمایند.
2- ایجاد زهكشی اصولی برای ساختمان روسازی ـ اگر آب آزاد سریعاً دفع شود یا از مخلوط مصالح سنگی و قیر دور نگه داشته شود، عریان شدن ناشی از تشكیل امولسیون، جابجایی، گسیختگی لایه نازك یا جریان آب هیدرولیكی توسعه نمی‌یابد. آب جدا از مخلوط نگه داشته می‌شود كه باعث مقاومت عریان شدن بیشتر مصالح سنگی شود.
3- در اكثر حالات از مخلوطهای سنگدانه و قیر با دانه بندی متراكم به جای دانه‌بندی باز برای لایه‌های میانی و اساس استفاده نمائید استفاده از مخلوطهای با دانه‌بندی پیوسته و خوب متراكم شده از ورود آب به لایه‌های روسازی جلوگیری می‌كند. وقتی مخلوطهای اساس با دانه‌بندی باز در تعمیر تركها استفاده می‌شود تعبیه سیستم مناسب زهكشی جهت جلوگیری از ایجاد فشار آب حفره‌ای و احمال عریان شدن ضروری می‌باشد.
4- اطمینان نمایید كه همه لایه‌های روسازی كاملاً متراكم شده‌اند و در لایه‌های با دانه‌بندی پیوسته فضاهای خالی مرتبط برای عبور آب از میان آنها وجود نداشته باشد. روش آزمایش تجربی، «ASTM:D3637 نفوذپذیری مخلوطهای آسفالتی» روشی را برای كنترل نفوذ پذیری روسازیهای متراكم شده در صحرا را در برمی‌گیرد.
5- از مصالح سنگی تازه شكسته شده با مقاومت عریان شدن ضعیف استفاده نكنید. قیر از مصالح سنگی كه برای یك هفته یا بیشتر انبار شده‌اند كمتر لخت می‌شود تا نسبت به همان مصالح سنگی كه بتازگی شكسته شده‌اند.
6- از مصالح سنگی گرم و خشك استفاده كنید ـ اگر مصالح سنگی دارای سطح خشك باشند به طوری كه هیچ رطوبتی بین مصالح سنگی و لایه نازك قیر موجود نباشد، عریان شدن كمتر اتفاق می‌افتد.
7- از مصالح سنگی تمیز استفاده كنید ـ از مصالح سنگی درشت با ذرات رس نظیر غبار كه به طور محكم به سطح آنها چسبیده است نباید استفاده شود. حتی اگر قیر به طور كامل سنگدانه را بپوشاند، غبار از چسبیدن قیر به سطح سنگدانه جلوگیری خواهد نمود.
8- از مصالح سنگی با جاذب رطوبتی بالا در صورت در دسترس بودن انتخابهای دیگر استفاده نكنید لازم است مصالح سنگی كه بیشترین مقاومت را نسبت به عریان شدن دارا می‌باشند، استفاده گردد. با انجام آزمایش حساسیت آبی مصالح و قیر برگزیده برای پروژه، تعیین نمایید كدام مصالح سنگی برای پروژه بهترین می‌باشد.
9- هنگامی كه استفاده از مصالح سنگی جاذب آب اجتناب ناپذیر است، یك ماده ضد عریان شدن را به مقدار مناسب تعیین شده توسط آزمایشهای حساسیت آبی و طرح مخلوط آزمایشگاهی اضافه نمایید آهك هیدراته ومواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت عملكرد صحرایی قابل قبولی با مصالح سنگی منتخب فراهم نموده‌اند. اگر آهك هیدراته و مواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت عملكرد صحرایی قابل قبولی با مصالح سنگی منتخب فراهم نموده‌اند. چنانچه آهك هیدراته انتخاب شود، بهترین نتایج وقتی حاصل می‌گردد كه مصالح سنگی با ماده آبكی آهك هیدراته تثبیت شود. بهترین نتیجه بعدی، وقتی است كه آهك هیدراته به مخلوط آسفالتی در ضمن تهیه آن اضافه می‌شود. با بعضی مخلوطها، مواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت مؤثر بوده‌اند. فرآورده‌ای را انتخاب نمایید كه با مواد خاص در مخلوط مؤثر باشد. انتخاب را فقط بعد از تكمیل بررسیهای آزمایشگاهی انجام دهید.
10- اگر از یك ماده مایع ضد عریان شدن استفاده می‌شود، مطمئن شوید كه ماده به مقدار مناسب پیشنهاد شده توسط آزمایشگاه اضافه شده است ـ بیش از اندازه افزودنی می‌تواند در حضور آب در ماده ضد عریان شدن بچرخد. در هر حالتی، هیچ ماده ضد عریان شدن به عنوان ساخت دستورالعمل خوب نباید توصیه شود.
11- قیری را انتخاب نمایید كه وقتی مایع می‌شود، مصالح سنگی را پوشش نماید اما در سرویس‌دهی، ویسكوزیته بالایی به قدر كافی داشته باشد كه در مقابل عریان شدن مقاومت كند. ضمن آنكه دیگر اهداف طرح را برآورده نماید ـ لایه‌های نازك یا ضخیم قیر دسترسی آب به سطح مصالح سنگی را مشكل می‌سازد.
12- مطمئن شوید كه ذرات مصالح سنگی به طور كامل و یكنواخت با لایه نازك قیر ضخامتی كه مخلوط شروط مقاومت را برآورده نماید، پوشش شود ـ لایه‌های نازك یا ضخیم قیر دسترسی آب به سطح مصالح سنگی را مشكل می‌سازد.
13- در تمام مدت ساخت روسازی كنترل كیفی خوبی انجام دهید.