بازیافت آسفالت گرم
بازیافت آسفالت گرم شامل عملیاتی است که طی آن آسفالت برداشت شده از روسازی موجود با یا بدون مصالح غیر آسفالتی به شرح ضخامت تعیین شده در نقشههای اجرایی و مطابق دستورات دستگاه نظارت، بعد از شکستن و خرد شدن و دانه بندی و اختلاط با مواد قیری و با ترکیبات جوان کننده با یا بدون مصالح سنگی جدید یا آسفالت گرم جدید، در یک کارخانه مرکزی آسفالت یا در محل به طریق گرم و مطابق مشخصات آسفالت گرم و بتن آسفالتی تولید و در سطح راه پخش و کوبیده میشود. تمامی مصالح مصرفی در این عملیات و روشهای طرح، ساخت و اجرا و کیفیت مخلوط آسفالت نهایی تهیه شده باید با مشخصات این دستوالعمل و معیارهای مربوطه در نشریه شماره ۱۰۱ و آیین نامه روسازی راه، نشریه شماره ۲۳۴ مطابقت داشته باشد.
اصطلاحات بازیافت آسفالت گرم
بازیافت
اسفاده مجدد از مصالح روسازی موجود برای تهیه آسفالت جدید و بهسازی کهنه و قدیمی.
بازیافت کارخانهای
مصالح بازیابی شده از روسازی موجود، به کارخانه آسفالت مرکزی حمل و در صورت لزوم با مصالح سنگی جدید و مواد قیری جدید مخلوط شده و به آسفالت گرم تبدیل میشود. این آسفالت مجداً به محل و پس از پخش در سطح راه متارکم میشود.
بازیافت درجا
در این روش تمامی عملیات بازیابی گرم به صورت درجا، در محل مصرف انجام و در سطح راه پخش و متراکم میشود.
آسفالت بازیافتی
مصالح به دست آمده از آسفالت موجود است که شامل قیر و مصالح سنگی است که با روشهای گوناگون با یا بدون حرارت دادن سطح روسازی برداشت میشود.
مواد جوان کننده قیر
ماده جوان کننده یا احیا کننده با مشخصات معین که به منظور اصلاح خصوصیات قیری سخت شده موجود در مصالح بازیافت مصرف میشود.
مخلوط آسفالت گرم بازیافتی
مخلوط بازیافت آسفالت گرم نهایی از اختلاط مصالح روسازی قدیمی و مصالح سنگی جدید یا آسفالت گرم جدید، و در صورت لزوم قیر جدید یا ماده جوان کننده، تهیه میشود. این مخلوط برای استفاده در هر یک از لایههای روسازی باید مشخصات تعیین شده برای لایه مورد نظر را داشته باشد.
دامنه کاربرد بازیافت آسفالت گرم
به طور کلی بازیافت روسازیهای آسفالتی با استفاده از روشهای مختلف از جمله بازیافت گرم کارخانهای یا درجا، یکی از گزینههایی است که معمولاً برای ترمیم بهسازی یا بازسازی روسازی به کار میرود . این گزینهها عبارتند از:
- بازیافت گرم
- بازیافت سطحی
- بازیافت سرد
- بازسازی با مصالح کاملاً جدید سنگی و مواد قیری
- مرمت و اجرای روکشها تقویتی با ضخامت کم
- مرمت بدون روکش یا روکش با ضخامت حداکثر ۲۵ میلیمتر
- مرمت با روکش آسفالت سطحی
- مرمت معمولی به عنوان نگهداری دورهای
امتیازات بازیافت گرم
حفظ منابع طبیعی ناشی از مصرف بخش عمدهای از مصالح سنگی و مواد قیری روسازی قدیمی در بازیافت گرم کارخانهای یا تمامی این مصالح در بازیافت گرم درجا از مهمترین امتیاز این فرایند است. که سایر امتیازت زیر را نیز باید به آن افزود.
- افزایش مقاومت روسازی بدون تغییر یا تغییر جزیی در ضخامت روسازی
- اصلاح آسیب دیدگیهای سطحی شامل قیر زدگی، پدیده جداشدن سنگ دانهها از رویه آسفالتی، شیار افتادگی، ناهمواریها، و تغییر شکلها
- افزایش تاب لغزشی
- اصلاح خواص فیزیکی و شیمایی قیر سخت شده موجود روسازی با جوان سازها و انطباق آن با مشخصات قیر خالص و در نتیجه افزایش دوام رویه آسفالتی و بهبود تاب خستگی آن
- ثابت نگهداشتن رقوم سطح راه یا تغییر جزیی این رقوم و در نتیجه سازگاری با شرایط هندسی راه
- کاهش تولید ضایعات و مواد زاید و عدم نیاز به محل تخلیه برای این مواد
انواع بازیافت گرم
عملیات بازیافت گرم طی دو روش متفاوت زیر به مورد اجرا گذاشته میشود.
روش کارخانهای
در این روش که از پیشینه بیشتری برخوردار است، مصالح خرده آسفالتی یا RAP را به یک کارخانه مرکزی آسفالت گرم حمل و آن را با قیر خالص یا مواد جوان کننده و در صورت لزوم با مصالح سنگی جدید مخلوط میکنند که نهایتاً آسفالت گرمی تولید میشود که بخشی از آن را مصالح RAP تشکیل میدهد. درصد مصالح RAP مصرفی در این روش بر حسب اینکه کارخانه از نوع مرحلهای یا استوانهای باشد از ۲۰ تا ۷۰ درصد متغیر است که با استفاده از تکنولوژیهای پیشرفته این رقم میتواند به ۹۰ تا ۱۰۰ درصد افزایش یابد.
در این روش ضخامت روسازی مورد بازیافت از ضخامت بازیافت درجا بیشتر است که در نیتجه مرمت خرابیهای زیر را نیز امکان پذیر سازد.
- افزایش توان سازهای راه
- کاهش حساسیت ناشی از یخبندان لایههای غیر آسفالتی روسازی
- مرمت ترکهای انعکاسی و انقباضی با شدت متوسط
- مرمت ترکهای طولی و عرضی ناشی از بارگذاری با شدت کم
- مرمت و اصلاح معایب و آسیب دیدگیهای سطحی
روش درجا
استفاده از روش درجا محدود به آن است که روسازی از توان باربری لازم و کافی برخوردار باشد تا صالاح و ترمیم خرابیهای سطحی مشروحه زیر با حداکثر ضخامت بازیابی حدود ۵ سانتیمتر امکان پذیر شود.
- اصلاح تغییر شکلهای طولی و عرضی شامل شیار افتادگی و موجهای ایجاد شده در جهت حرکت وسایل نقلیه.
- اصلاح شیب عرض و زهکشی سطحی
- حذف موقت ترکهای انعکاسی
- مرمت ترکهای ناشی از بارگذاری و ترکهای حرارتی با شدت خیلی کم
- احیا قیر اکسید شده آسفالت موجود با مصرف جوان سازها بدون افزایش قیر آسفالت
- مرمت ترکهای لغزشی
- اصلاح تاب لغزشی و قیرزدگی
در این روش ابتدا سطح آسفالت موجود حرارت داده میشود و آسفالت نرم شده توسط حرارت با شخم زنهای دوار برداشته شده به داخل دستگاه مخلوط کننده آسفالت و در صورت لزوم ضمن اختلاط با مصالح جدید سنگی، قیر یا ماده جوانساز، مخلوط آسفالت گرم حاصل روی سطح راه پخش و متراکم میشود. که معمولاً یک لایه آسفالت گرم جدید نیز روی این لایه اجرا میشود. تمام این عملیات به صورت درجا و طی یک یا دوبار عبور انجام میشود. حداکثر عمق بازیافت در روش درجا گاهی تا ۷۵ میلیمتر نیز قابل افزایش است.
ارزیابی کیفیت مصالح بازیافت
مخلوط حاصل از عملیات بازیافت گرم، اختلاطی بازیابی شده شامل RAP با یا بدون RAM و مصالح جدید سنگی و قیر و جوان کننده است که باید با مشخصات فنی آسفالت گرم و بتن آسفالتی مطابقت داشته باشد. لذا تمامی مصالح مصرفی در این عملیات باید برای روشهای استاندارد نمونه گیری و مورد آزمایش قرار گیرد. و نهایتاً نتایج آنها با مشخصات فنی ارائه شده مقایسه و ارزیابی شود.
بررسی وضعیت روسازی
به منظور شناخت نوع و ضخامت لایههای روسازی آسفالتی موجود، ضمن نمونه گیری باید مدارک فنی طراحی اولیه روسازی و سوابق دوره ساخت، بهرهبرداری و نگهداری آن نیز بررسی تا در جریان طراحی و ساخت بازیافت گرم مورد استفاده قرار گیرد.
نمونه گیری از لایه روسازی را میتوان به ازای هر ۲۵۰ تا ۵۰۰ متر طول در هر خط عبر و با حفره گمانه آزمایشی در ابعاد ۵۰×۵۰ سانتیمتر انجام داد که طی آن ضخامت لایههای آسفالتی و مصالح غیر آسفالتی زیر آن اندازهگیری شود. برای تعیین عمق ترکهای طولی و عرضی و ترکهای ناشی از خستگی باید از طریق مغزه گیری اقدام نمود.
قیر خالص جدید
قیر خالص جدید با کندروانی یا درجه نفوذ بالا که به مخلوط RAP و مصالح سنگی برای تهیه آسفالت گرم جدید افزوده میشود دو هدف را تامین میکند. نخست اینکه مقدار قیر مورد نیاز در آسفالت را برای انطباق با الزامات طرح اختلاط افزایش میدهد، ثانیاً ضمن اختلاط با قیر سخت شده موجود در RAP نوع و خواص قیر مورد نظر پروژه را که به شرایط محیطی و نوع ترافیک بستگی دارد، تامین مینماید.
جوان کنندهها
جوان کنندهها از مشتقات نفتی تشکیل شدهاند که برای اصلاح کندروانی یا درجه نفوذ قیر موجود در مصالح روسازی مصرف میشوند. این مواد ضمن آنکه خواص قیر را دارند. میتوانند به جای قیر اضافی مورد نیاز نیز عمل کنند. عامل اصلی در انتخاب نوع جوان کنندهها، خصوصیات کندروانی (بر حسب پواز) یا درجه نفوذ (بر حسب یک دهم میلیمتر) قیر سخت شده موجود و کیفیت قیر حاصل از اختلاط قیر سخت شده با این ترکیبات است.
بازیافت گرم کارخانهای
بازیافت گرم کارخانهای روشی است که طی آن آسفالت برداشت شده از روسازی موجود به کارخانه آسفالت مرکزی حمل شده و پس از خرد کردن و دانه بندی و اعمال سایر اصلاحات لازم بر روی آن و تغذیه به کارخانه آسفالت ئو اختلاط با قیر یا جوان کننده و در صورت لزوم با مصالح سنگی جدید یا آسفالت گرم جدید به آسفالت گرمی تبدیل میشود که بخشی از آن را مصالح خرده آسفالتی یا RAP تشکیل میدهد. صرف نظر از روشی که برای کندن و برداشت آسفالت و لایههای روسازی انتخاب میشود مصالح خرده آسفالت، مصالح سنگی و مصالح مخلوط و آمیخته باید در کارگاه مرکزی جداگانه انبار و نگهداری شوند.
ذخیره کردن مخلوط گرم بازیافتی
بین انبار کردن مخلوط گرم بازیافتی با انبار کردن آسفالت گرم معمولی در سیلوی ذخیره گرم تفاوتی وجود ندارد. مخلوط بازیافت شده ممکن است کمی روغنی باشد که احتمالاً به دلیل ماده افزودنی جوان ساز است که این شرایط کاملاً عادی است. استفاده از سیلوی دخیره برای بازیافت گرم، انتقال حرارت اجزا متشکله و تامین حرارت یکنواخت برای مخلوط آسفالت نهایی بسیار موثر است.
بازیافت گرم درجا
بازیافت گرم درجا میتواند فقط آسیب دیدگیهای سطحی را اصلاح کند. لذا اجرای این عملیات محدود به شرایطی است که سیستم روسازی از مقاومت و قدرت سازهای کافی برخوردار باشد. ضخامت لایه آسفالتی مورد بازیافت در این روش معمولاً بین ۵۰-۲۵ میلیمتر است که در مواردی ممکن است به ۷۵ میلیمتر برسد. محورهای آسفالتی که از روش درجا استفاده میکنند باید ضخامت آسفالت گرم آنها حداقل ۷۵ میلیمتر باشد زیرا ضخامت کمتر از آن باعث میشود تا در جریان شخم زدن رویه آسفالتی موجود لایه غیر آسفالتی اساس یا زیر اساس که بلافاصله در زیر آن وجود دارد از عنق کنده شده و از لایه مربوط جدا شود.
انواع بازیافت گرم درجا
بازیافت گرم درجا به سه روش زیر اجرا میشود.
- بازیافت سطحی
- روش احیای مجدد
- روش اختلاط مجدد
مطالب بیشتر در زمینه جزییات بازیافت و ماشین آلات سیستم بازیافت آسفالت گرم در نشریه شماره ۳۴۱ آورده شده است.
