کاربرد انواع آسفالت و لزوم استفاده از روش‌های نوین روسازی
با توجه به افزایش تردد و حمل‌ونقل شهری و بار ترافیکی حاصل از آن، بهبود کیفیت و دوام روسازی آسفالتی باید در اولویت کار قرار گیرد.
به کارگیری روش‌های نوین روسازی آسفالتی در موارد تخریبی، تعمیر و نگهداری منجر به افزایش کیفیت سیستم حمل‌ونقل شهری و کاهش هزینه‌های راه‌سازی می‌شود. برای تحقق این امر باید روش‌های نوین و قدیمی در رابطه با سنجش مشخصات قیر مصرفی، انواع آسفالت و الیافت آسفالتی را بررسی و مقایسه کرد.
از اختلاط قیر و مصالح سنگی، ماده‌ای چسبنده و متراکم به دست می‌آید که بتن آسفالتی نامیده می‌شود. بتن آسفالتی بسته به نوع قیر و جنس سنگدانه‌های مورد استفاده در مخلوط آن انواع متفاوتی دارد. دوام و عملکرد بتن آسفالتی به نوع آن وابسته است. در برخی موارد از الیاف آسفالتی به منظور مقاوم‌سازی بتن آسفالتی استفاده می‌شود.
با توجه به افزایش تردد در معابر شهری، بهبود عملکرد بتن و روسازی جاده‌ای اهمیت بسزایی دارد. در این راستا، استفاده از فناوری‌هایی مانند آسفالت گرم و سرد و بازیافتی، امولسیون‌ها، پودر لاستیک و.. موردتوجه قرار گرفته است که در ادامه مزایا و معایب آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
انواع آسفالت
آسفالت به طور کلی به سه دسته گرم، حفاظتی و سرد تقسیم می‌شود که در ادامه ویژگی‌های هر یک را بررسی می‌کنیم.
آسفالت گرم
آسفالت گرم به صورت گرم با قیر ترکیب و به صورت گرم نیز روی سطح موردنظر پخش می‌شود. آسفالت گرم مخلوطی از شن، ماسه و قیر است که بسته به نوع قیر در دمایی بین 105 تا 163 درجه سانتیگراد تولید می‌شود. این نوع آسفالت بعد از سردشدن به شکل جامد و بسیار مقاوم درمی‌آید.
آسفالت گرم خود در انواع متفاوتی تولید می‌شود که مقاوم‌ترین آن‌ها بتن آسفالتی است. بتن آسفالتی از مخلوط کردن سنگ‌های مرغوب شکسته و قیر خالص به دست می‌آید. این آسفالت در روسازی جاده‌ها و باند فرودگاه‌ها کاربرد دارد و در برابر شرایط سخت جوی و ترافیک سنگین بسیار بادوام است. آسفالت بتنی از نظر کاربرد به دسته‌های زیر تقسیم می‌شود:
– آسفالت رویه:
آسفالت رویه یا توپکا آخرین لایه آسفالت است که به صورت مستقیم با هوا، عامل جوی و ترافیک در ارتباط می‌باشد. بنابراین این لایه باید هم زیبا و صاف و هم در برابر برف، باران، سرما و یخبندان مقاوم باشد.
– آسفالت آستر:
این لایه بین لایه اصلی و لایه رویه قرار می‌گیرد؛ بنابراین در برابر ترافیک سنگین باید تاب بیاورد. به عنوان مثال، لایه آستر در بندرگاه‌ها و ترمینال‌ها نباید در برابر فشار زیاد تغییر شکل دهد و مقاومت بالایی در برابر شکستگی، خردشدگی و تغییر حجم داشته باشد.
– اساس قیری:
اولین لایه روسازی بعد از زیرسازی، اساس قیری است که از سنگ‌های نسبتاً بزرگ با ابعاد 50 تا 75 میلیمتر تشکیل می‌شود. از این لایه فقط در مناطق با بارش‌های شدید و یخبندان استفاده می‌شود.
– ماسه آسفالت:
ماسه آسفالت به مخلوط ماسه شکسته یا ماسه طبیعی شسته‌شده با قیر خالص گفته می‌شود که در لایه‌ای با ضخامت بیشتر از 15 میلیمتر پخش می‌گردد. از این لایه برای صاف کردن سطح آسفالت‌های قدیمی استفاده می‌شود.
آسفالت حفاظتی
آسفالت حفاظتی نیز ترکیب سنگ‌های شکسته با قیر است. البته اندازه سنگ‌ها در این نوع آسفالت کوچکتر می‌باشد که هدف از تولید آن محافظت از محدوده موردنظر است. از این نوع آسفالت در معابری که فشار در آن‌ها کمتر هست استفاده می‌شود. ضخامت آسفالت حفاظتی معمولاً 5/2 سانتیمتر است.
آسفالت سرد
ترکیب آسفالت سرد مانند آسفالت گرم است با این تفاوت که در دمای محیط مخلوط می‌شود. این نوع آسفالت در ساختن راه‌ها، تعمیر و نگهداری روسازی‌ها و کف‌سازی سالن‌ها و مکان‌های ورزشی کاربرد دارد.
روش‌های نوین روسازی جاده‌ها و معابر شهری
آسفالت نیمه‌گرم
خستگی و شیارشدگی دو عامل اصلی تخریب لایه رویه است. بار ترافیکی، شرایط جوی، رطوبت، استحکام لایه زیرین، کیفیت مصالح مورداستفاده و نحوه طراحی بر کیفیت و دوام رویه اثر می‌گذارد. در آسفالت نیمه‌گرم تلاش می‌شود تا دمای ساخت کاهش و تراکم آسفالتی افزایش یابد. در سال 2005، آسفالت نیمه‌گرم در دمای 10 تا 15 درجه سانتیگراد ساخته شد. در تولید این محصول به جای قیر تازه از تراشه‌های قیری استفاده می‌شود که منجر به کاهش هزینه‌ها، اثرات زیست‌محیطی، تولید گازهای سمی و دی‌اکسیدکربن، مصرف سنگدانه‌های طبیعی و راندمان بالا می‌شود.
ضمناً اجرای این نوع آسفالت راحت‌تر است و کارگران در هوای سرد کمتر کار خواهند کرد. در راستای مزایای آسفالت نیمه‌گرم بد نیست به معایب آن اعم از شیارشدگی زودرس، عدم تجربه کافی در مورد ساخت و اجرا، مقاومت پایین در برابر رطوبت و عملکرد ضعیف در برابر مخلوط‌های ریخته‌شده در دمای پایین‌تر اشاره کنیم.
بازیافت سرد آسفالت
در این روش، آسفالت‌های قدیمی را از سطح جاده جدا کرده و در کارخانه با مواد قیری و امولسیون‌های قیری یا سیمان، آهک، خاکستر بادی و سنگدانه مخلوط کرده و به سازه‌ای مفید تبدیل می‌کنند. از ماده به دست‌آمده برای روکش سطحی، لکه‌گیری و اصلاح رویه استفاده می‌شود. از مزایای این روش می‌توانیم به کاهش هزینه ساخت نسبت به آسفالت تازه، کاهش مصرف انرژی، حفظ محیط‌زیست، کاهش هزینه تعمیرات، سهولت اجرا، بهره‌مندی از مصالح سنگی سرد و مرطوب متناسب با شرایط جوی محیط موردنظر، افزایش کیفیت روسازی، تقویت و تثبیت آسفالت و حذف ترک‌های انعکاسی و حرارتی اشاره کنیم.
بازیافت آسفالت گرم
آسفالت برداشته‌شده از روسازی جاده‌ها و معابر شهری پس از خرد و دانه‌بندی شدن با مواد قیری، الیاف معدنی و مصالح سنگی جدید به آسفالت گرم و تازه تبدیل می‌شود که نسبت به بازیافت آسفالت سرد مقاومت بالاتری دارد. از این محصول برای اصلاح کلیه آسیب‌های سطحی، ترک‌ها و ناهمواری‌ها استفاده می‌شود. این روش به کاهش آلودگی‌ها و خطرات زیست‌محیطی کمک می‌کند.
استفاده از امولسیون‌های قیری در راه‌سازی
از امولسیون‌های قیری به منظور از بین بردن گردوغبار ناشی از پروژه‌های راه‌سازی، امکان قیرپاشی روی سطح نمناک و مرطوب بدون کاهش خاصیت چسبندگی، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، کاهش هزینه‌ها، افزایش ایمنی، کاربرد بیشتر در ترکیب آسفالت استفاده می‌شود. این مزایا حاصل عدم حرارت‌دهی زیاد و خشک نمودن بیش از حد حین پروسه ساخت هستند. در واقع در این نوع قیر برخلاف قیرهای دیگر، فقط آب موجود در آن تبخیر می‌شود که به کاهش خطرات زیست‌محیطی و آلودگی هوا نیز کمک می‌کند.
آسفالت حاوی پودر لاستیک و مصالح بازیافتی
در این روش، لاستیک فرسوده ماشین‌آلات بازیافت و به پودر لاستیک تبدیل می‌شود؛ سپس به مصالح سنگی و قیر اضافه و در راه‌سازی مورداستفاده قرار می‌گیرد. فرآیند بازیافت لاستیک‌های فرسوده به دو صورت تر و خشک انجام می‌شود. بازیافت لاستیک به روش تر به افزایش طول عمر روساز جاده و کاهش هزینه چرخه تولید و نگهداری کمک می‌کند.
مخلوط آسفالتی با استخوان‌بندی دانه‌ای SMA
مخلوط آسفالتی با استخوان‌بندی دانه‌ای SMA به منظور مقابله با تخریب‌های ناشی از کاربرد تایرهای یخ‌شکن دارای میخ استفاده می‌شود. در این روش، ابتدا قیر روی سطح جاده پاشیده می‌شود، سپس فیلر گرم و پشت سر آن مخلوط درشت دانه‌ای یا SMA پاشیده خواهد شد. این مخلوط شامل 70 درصد دانه‌بندی درشت، 10 درصد ماسه شکسته، 12 درصد فیلر و 8 درصد قیر است. با توجه به نرم بودن سنگدانه‌ها و وجود قیر، این مخلوط به خوبی در برابر شیارشدگی، ترافیک سنگین و سایش مقاومت می‌کند.
همچنین درشت و زبربودن سنگدانه‌های مصرفی منجر به عدم پاشش آب هنگام رانندگی و موقع باریدن باران و کاهش آلودگی صوتی ناشی از تردد وسایل‌نقلیه سنگین می‌شود. بنابراین محصولی مناسب برای روسازی جاده‌های با ترافیک سنگین بشمار می‌رود.
آسفالت ماده‌ای شبه‌جامد، سیاه رنگ و چسبناک است که عایق خوبی برای رطوبت نیز می‌باشد. این ماده ترکیبی از شن، ماسه و قیر است که بسته به نوع قیر مصرفی، جنس و ابعاد سنگدانه‌ها و روش ساخت به سه دسته گرم، سرد و حفاظتی تقسیم می‌شود. علاوه‌بر روش‌های سنتی، روش‌های نوینی نیز برای بهبود کیفیت آسفالت وجود دارد.
به عنوان مثال، با افزودن پودر لاستیک به ترکیب آسفالت می‌توان به افزایش طول عمر روساز جاده و کاهش هزینه‌ها کمک کرد یا اینکه مخلوط آسفالتی با استخوان‌بندی دانه‌ای SMA به افزایش مقاومت روساز جاده در برابر سایش، ترافیک سنگین و شیار شدگی می‌انجامد. بازیافت آسفالت برداشته‌شده از روساز جاده‌ها به دو روش گرم و سرد نیز از سایر روش‌های نوین روسازی جاده‌ای بشمار می‌روند که هریک مزایا و معایب خاص خود را دارند.
