بخشی از مقاله
بررسی مخلوط های آسفالت بازیافت سرد با استفاده از کف قیر
چکیده
بازیافت آسفالت در طی چند سال اخیر به عنوان گزینه مناسب برای احیا و ترمیم روسازی موجود راه ها مطرح شده اسـت. تـرمیم روسازی های موجود به چند روش قابل انجام است که یکی از آنها بازیافت سرد درجا می باشد. این روش هـا در سـاخت راه هـای جدید و در بازیافت مصالح موجود قابل کاربرد است. با اضافه نمودن ماده تثبیت کننده، کیفیت مصـالح بازیافـت شـده از روسـازی موجود افزایش می یابد. بنابراین با این روش در بهسازی سازه و بهسازی راه ها، نیاز به تهیه مصالح جدید نیست. در این مقالـه بـه ابتدا به بررسی نوع مخلوط های آسفالت سرد و گرم پرداخته می شود. سپس به بررسی تهیه و فرآوری کف قیر مـورد اسـتفاده در مخلوط های آسفالتی بازیافت آسفالت سرد در جا پرداخته خواهد شد.
واژههای کلیدی: آسفالت، بازیافت سرد، کف قیر، بهسازی، روسازی
1
-1مقدمه
بازیافت آسفالت در راهسازی عبارتست از استفاده مجدد مصالح فرسوده و یا مصالحی که به صورت نادرست تولید و اجرا شـده انـد. تکنولوژی بازیابی آسفالت طی سالهای اخیر رشد قابل توجهی داشته و هم اکنون در اکثر کشورهای دنیا مـورد بهـره بـرداری قـرار گرفته و روش ها و دستگاه های گوناگونی جهت بازیابی ابداع شده است. مفهوم بازیافت آسفالت، اسـتفاده مجـدد از آسـفالت هـای قدیمی است که قابلیت خدمت دهی اولیه خود را از دست داده است. این عمل معمولا پس از اجرای پـاره ای فعـل و انفعـالات بـر روی آسفالت قدیمی و احتمالا افزودن مصالح و مواد جدید به آن صورت می گیرد. حفـظ منـابع طبیعـی، کـاهش هزینـه سـاخت، جلوگیری از افزایش آلودگی محیط زیست، ازدیاد استقامت روسازی موجود قبل از روکش و اصلاح خرابی های سـطحی پـاره ای از مزایای این تکنولوژی محسوب می شود.[1]
مخلوط های آسفالتی عمدتاً به دو گروه سردٌ و داغٍ تقسیم می شوند که هرکدام بنابر ویژگی های متمایز خود، در روسـازی هـای آسفالتی موارد کاربرد خاصی را دارا می باشند. تاکنون مخلوط های آسفالت داغ بیشترین استفاده را در قشر رویه راههای با ترافیک متوسط تا سنگین و مخلوط های سرد بیشترین کاربرد را به عنوان رویه در راه های با ترافیک سبک و یا اسـاس تثبیتـی بـه خـود اختصاص داده اند. نسل جدیدی از مخلوطهای آسفالتی که می توان گروه سوم این دسته بندی قلمداد نمود بـا نـام مخلـوط هـای آسفالتی گرمَ شناخته می شوند.
بازیافت سرد آسفالت عملیات کندن، شخم زدن، تراشیدن و خرد کردن مصالح لایه آسفالتی با یـا بـدون قشـر اسـاس و زیراسـاس موجود را شامل می شود که ضخامت قشر مورد بازیافت در نقشه های اجرائی نشان داده شـده اسـت. ایـن مصـالح بعـد از فـراوری مجدد در محل پروژه و در سطح راه و یا در یک کارخانه آسفالت مرکزی و اختلاط با مواد قیری نظیر امولسیون قیر و یا کف قیر با یا بدون مواد مانند سیمان، آهک و یا خاکستر بادی و در صورت لزوم مصالح سـنگی جدیـد در دمـای محـیط و بـدون اسـتفاده از حرارت و نهایتا تولید محصولی که عملکرد سازه ای دارد در سطح راه پخش و متراکم می شود. این قشر معمولا به تناسب شـرایط ترافیکی محور با بتن آسفالتی یا آسفالت سطحی روکش می شود. از جدیدترین روش های شناخته شده برای غلبه بر این مشـکل، استفاده از تکنولوژی کف قیر در عملیات بازیافت سرد آسفالت می باشد.
این روش در ساخت راه های جدید و در بازیافت مصالح موجود قابل کاربرد است. با اضـافه نمـودن مـاده تثبیـت کننـده، کیفیـت مصالح بازیافت شده از روسازی موجود افزایش می یابد. در حال حاضر انواع زیادی از مواد تثبیت کننده در سرتاسـر دنیـا اسـتفاده می شوند. این مواد شامل ترکیبات شیمیایی، از قبیل کلرید سدیم، پلیمرها با زنجیره های بزرگ سولفات هـای ناشـی از تولیـدات نفتی، تثبیت کننده های متداولی نظیر س یمان و محصولات مفیـد دیگـر مـی باشـد. هـدف از ایـن فرآینـد، کنـار هـم گذاشـتن و چسبانیدن ذرات جدا شده از هم به منظور ارتقاء ظرفیت باربری و یا بهبود مقاومت در برابر اثرات آب است. تولیـدات جدیـد مـواد تثبیت کننده توسعه یافته اند، لیکن نوآوری در این زمینه ها باید همیشه تداوم داشته باشد. در این مقاله به ابتدا بـه بررسـی نـوع
2
مخلوط های آسفالت سرد و گرم پرداخته می شود. سپس به بررسی تهیه و فرآوری کف قیر مورد استفاده در مخلوط های آسفالتی بازیافت آسفالت سرد در جا پرداخته خواهد شد.
-2سابقه تحقیق
تحقیقات آزمایشگاهی که تاکنون در کشورهای مختلف بروی آسفالت کف قیر صورت گرفته، در مقایسه با بتن آسفالت گرم بسـیار محدود بوده و در ایران نیز به جز چند مورد تحقیق چندانی در این زمینه انجام نشده است.
ناتاماجا تاثیر متغییر های درصد قیر، نوع تراکم، زمان و نحوه عمل آوری را بروی مدول برجهندگی مخلوط های آسفالت کـف قیـر بررسی کرد .[10]
چیوٌ و هوانگٍ مقاومت کششی غیر مسقیم مخلوط های آسفالت کف قیر را بررسی و از نسبت مقاومت کششی غیر مستقیم نمونه های آسفالت کف قیر، در حالت اشباع به خشک به عنوان معیاری برای ارزیابی حساسیت رطوبتی آن ها استفاده نمودند .[11] همچنین کیم و لی تاثیر دانه بندی، درصد قیر و میزان رطوبت را بر استحکام مارشال و پارامترهای حجمی مخلوط هـای آسـفالت کف قیری بررسی کردند و بیشینه مقادیر مقاومتی آسفالت را در محدوده قیر %2/5 و رطوبت بهینه منهای یک، بـه دسـت آوردنـد .[12]
-4سابقه اجرای کف قیر در ایران
چند پروژه تثبیت، بهسازی و اصلاح راهها و فرودگاه ها بوسیله بازیافت بوسیله کف قیر در ایران انجام شده است. اولین کاربرد کـف قیر در ایران به سال 1377 باز می گردد که درآن بخشی دیگر بازیافت شد. از دیگر پروژه های اجرا شـده در ایـران مـی تـوان بـه بهسازی بخشی از بزرگراه تهران-قم، ساخت لایه اساس قیری بزرگراه قشم-درگهان، بهسازی بزرگراه بهشت زهرا، بهسـازی محـور شاهرود-سبزوارف تثبیت اساس فرودگاه اردبیل و همدان نیز اشاره کرد.
-5عوامل موثر در انتخاب مصالح
در انتخاب مواد و مصالح پروژه نیاز به اطلاعات خاصی در مورد عوامل موثر در مورد مکان و نوع مواد مورد استفاده نیاز است که در این گزینش عوامل زیر موثر هستند:
الف) هزینه: هزینه واحد تثبیت (سانتی متر بر مربع*واحد قیمت=قیمت تمام شده) اغلب به عنوان اولین فاکتور مد نظر است.
ب) دردسترس بودن: برخی انواع تثبیت کننده ها ممکن است دربرخی مناطق موجود نباشند. به عنوان مثال امولسـیون قیـری در برخی از کشورها تولید نمی شود.
ج) خصوصیات مصالح: برخی از تثبیت کننده ها برای یک نوع مصالح خاص موثرتر از سایرین هستند. بـه عنـوان مثـال آهـک بـه همراه سیمان برای خاک های با خاصیت خمیری یاد، بهترین گزینه برای تثبیت است.
د) سیاست اتخاذ شده: برخی موسسه های راهسازی سیاست مشخصی برای استفاده از تثبیت کننـده هـای خـاص دارندکـه اغلـب تحت تاثیر تجربیات قبلی آنها است .
مواد چسباننده به یکدیگر شامل قیر و سیمان و .... به وفور یافت می شود. ماشین آلات لازم جهت اختلاط مصالح و مواد چسباننده وجود دارد. کیفیت بالای تثبیت با این مصالح اثبات شده است و عملکرد آنها موفقیت آمیز بوده است. استفاده از این مصالح توجیه اقتصادی دارد.
