به عقيده حسين باهيا كه بيش از 20 سال از عمر خود را صرف بررسي و تحقيق ساختار آسفالتها كرده است، لزوم ارائه آسفالتهاي سبز هم اكنون به شكل يك ضرورت جدي درآمده است. گرچه هم اكنون در برخي كشورهاي جهان انواع مختلفي از آسفالتها با استفاده از تكنيكهاي تركيبي توليد ميشود، اما هنوز تا ارائه آسفالت به معناي واقعي سبز فاصله وجود دارد. وي و محققاني از اين دست بر اين باورند كه بايد با صرف انرژي به مراتب كمتر آسفالتهاي مقاومي توليد كرد كه از حيث راندمان كاري بالاتر از آسفالتهاي فعلي باشند. وي بهتازگي و به عنوان رهبر اين كنسرسيوم بودجه تحقيقاتي 5 ميليون دلاري دريافت كرده است تا ايده آسفالت سبز را به واقعيت تبديل كند.
آسفالت جديدي كه در اين كنسرسيوم توليد ميشود برگرفته از شيوههاي قديمي است كه در گذشتههاي نه چندان دور براي تهيه آسفالتهاي مقاوم در مناطق آفريقايي به كار گرفته ميشده است. در كشور ثروتمندي همچون آفريقاي جنوبي آسفالت كاربردي با استفاده از افزودن آب و مواد شيميايي مشابه صابون به ماده اصلي توليد ميشود تا پس از پهن شدن بر روي زمين به خوبي سفت شود. مطالعات صورت گرفته از سوي سازمان بهبود راندمان مصرف انرژي در كانادا نشان داده
است كه با استفاده از اين تكنيك كه به عنوان امولسيون شناخته شده است، به ميزان قابل توجهي در مصرف انرژي صرفهجويي ميشود. از آن گذشته در فرآيند توليد و حرارت دادن آن نيز گازهاي گلخانهاي بسيار كمتري نظير دي اكسيد كربن تولید میشود
يكي از جالب توجهترين كارهايي كه به تازگي در زمينه توليد آسفالتهاي سبز آغاز شده است، افزودن كلاسهاي مختلفي از پليمرها و يا پلاستيكهاي برگشتپذير به ساختار سنتي آسفالتهاست تا بدين وسيله ضمن بالا رفتن حجم مواد قابل بازيافت و برگشتپذير آسفالتهاي توليد شده، دوام و پايداري آنها را نيز در برابر تغييرات دمايي افزايش دهند.
در كنار تحقيقات اميدواركننده از اين دست، چندي پيش محققان طرح جديدي را آغاز كردند كه طي آن با استفاده از نوعي ماده برگشتپذير و مشابه آسفالتهاي سنتي، سطح قابل توجهي از خيابانها و معابر كلانشهر شيكاگو پوشيده ميشود. اين نوع آسفالت جديد از دو مشخصه قابل توجه جذب آب و قابليت تنظيم دما برخوردار است و از اين رو پيشبيني ميشود بهزودي استفاده از آن در كشورهاي مختلف و پهناور جهان گسترش پيدا ميكند.
در بسياري از شهرهاي كوچك و بزرگ جهان، آسفالتها سطح بسيار قابل توجهي از معابر شهري را ميپوشانند. در كنار اين نكته بايد به اين مساله نيز توجه داشت كه ميتوان از اين سطوح به عنوان جايگاههاي مطمئن و ارزان قيمت و در عين حال تاثيرگذار براي تنظيم دماي درون شهري در فصول مختلف سال استفاده كرد. ساختار اين آسفالت جديد به گونهاي است كه به دليل وجود شبكههاي منفذدار قابليت بالايي در زمينه جذب و نگهداري و در ادامه انتقال آب باران به مخازن از پيش در نظر گرفته شده را دارد. از اين رو بهراحتي ميتوان حساب ويژهاي بر روي اين محصول جديد درخصوص افزايش منابع آب شرب شهري
و كاهش مصرف انرژي در اين زمينه باز كرد. ماده اصلي سازنده اين آسفالت نوعي سيمان است كه در عين برخورداري از ضريب بالاي استحكام و مقاومت، به جهت وجود ريز منافذ ميتواند جريان آب را از خود عبور دهد؛ در نتيجه ديگر اثري از جمع شدن آب باران بر روي سطح خيابانها نخواهد بود. به عقيده كارشناسان كاهش تصادفات رانندگي و كمك به بهبود وضعيت زيستمحيطي در كنار افزايش منابع آب شرب شهري از جمله مزاياي استفاده از اين فناوري نوين به حساب ميآيد.
اما در كنار اين ويژگيها نبايد از قابليت خيرهكننده تنظيم دماي محيطي آن به راحتي عبور كرد. آسفالتهايي كه با استفاده از اين نوع سيمان ساخته ميشوند توانايي جالبي در جذب گرماي ناشي از پرتوهاي خورشيدي در روزهاي گرم داشته و در عين حال ميتوانند در روزهاي سرد پاييزي و زمستاني ضمن منعكس ساختن گرماي لذت بخش خورشيد تاثير قابل توجهي در افزايش نسبي دماي شهري داشته باشند. اين خصوصيت بارز و تاثير خيرهكنندهاي كه در كاهش استفاده از منابع مختلف سوختي از جمله سوختهاي فسيلي و مضرآور براي محيط زيست دارد، موجب شده تا دانشمندان عنوان آسفالت سبز را به اين محصول تازه بدهند. موفقيت اوليه اين طرح موجب شده است تا دانشمندان در گامهاي بعدي به دنبال افزودن ساختارهاي پليمري و برگشتپذير بيشتر به اين ساختار باشند تا در نهايت آسفالتي كاملا سبز و مطابق با شاخصههاي زيستمحيطي ارائه شود.
تولید آسفالت با استفاده از ضایعات الکترونیکی
راهبرد جديد ديگري كه دانشمندان در زمينه توليد نسل جديد و مقاومتر آسفالتها در برابر تغييرات محيطي و دمايي دارند، استفاده از ريز مواد سخت و عمدتا دورريز است تا بدين ترتيب جنبه سبز بودن آنها را نيز بالاتر برده باشند. محققاني در چين در اين عرصه زودتر از ساير دانشمندان دست به كار شده و با استفاده از تجهيزات الكترونيكي از كار افتاده و دور ريز سختافزاري بر استحكام آسفالتها افزودهاند. ساختارهايي نظير ريزتراشهها كه تا همين چندوقت پيش به عنوان اجزاي اصلي بزرگراههاي اطلاعاتي جهان به كار گرفته ميشدند، اكنون و با از دست دادن قابليتهاي سخت افزاري خود به عنوان محصولي جديد و تقريبا رايگان در راههاي مواصلاتي به كار گرفته ميشوند. اين تكنيك جديد به عنوان گامي تازه و كاربردي در زمينه توليد آسفالتهاي سبز مد نظر قرار گرفته است.
بررسيهاي مختلف آماري نشان ميدهند كه همه ساله ميليونها تن تجهيزات و ساختارهاي الكترونيكي از كار افتاده به عنوان زبالههاي تكنولوژيكي در گوشه و كنار جهان به عنوان زباله دفن ميشوند كه اين فرآيند ميتواند خطرات جدي را براي محيط زيست جهاني به همراه داشته باشد. اكنون و در قالب اين ايده نوين پيشبيني ميشود كه ضمن كاهش قابل توجه دفن و سوزاندن چنين موادي، به ميزان قابل توجهي نيز بر استحكام ساختار سنتي آسفالتها افزوده شود. در حقيقت دانشمندان به اين مواد به عنوان ساختارهاي اصلاحكننده و تقويتي براي آسفالتها نگاه ميكنند. عقيده دانشمندان چيني كه اين فناوري نوين را ارائه كردهاند بر اين است كه استفاده از مدارهاي الكترونيكي و ريزتراشهها و ساير تجهيزاتي از اين دست كه البته عمر مفيد كاري خود به عنوان سختافزار را از دست دادهاند ميتواند به بالابردن ضريب راندمان عملكرد آسفالتها و در عين حال توليد بهينهتر و ارزان قيمتتر آنها كمك شاياني كند. از آن گذشته آسفالتهايي كه بدين ترتيب توليد خواهند شد عمر بيشتري داشته و در مقايسه با آسفالتهاي فعلي انطباق بسيار بيشتري با معيارهاي زيستمحيطي خواهند داشت.
در اين مطالعه جديد ژمينگ ژو و چند محقق ديگر چيني به اين نتيجه جالب توجه رسيدهاند كه استفاده از ميليونها تن مدارات و تراشههاي الكترونيكي دور ريز در ساختار آسفالتهاي سنتي ميتواند بهترين شانس فعلي براي رهايي از تهديدات
زيستمحيطي آنها باشد و اين در حالي است كه در اين فرآيند به ميزان قابل توجهي بر استحكام آسفالتها نيز افزوده خواهد شد. مدارات الكترونيكي چاپي مخصوص رايانههاي شخصي، تلفنهاي همراه و ساير سيستمهاي الكترونيكي كه عمدتا در برگيرنده مواد سمي و خطرناكي نظير جيوه هستند، همواره به عنوان تهديدات بالقوه زيستمحيطي به حساب ميآمدهاند. از آن گذشته بازيافت اين مواد نيز از جمله فرآيندهاي بسيار سخت و پيچيده براي دانشمندان بوده است كه عمدتا با صرف هزينههاي زيادي نيز همراه بوده است. اما اكنون اين پرسش اساسي مطرح ميشود كه اين مواد الكترونيكي دور ريز چگونه ميتوانند بر استحكام ساختار آسفالت بيفزايند؟
گروه تحقيقاتي ژمينگ به اين نتيجه رسيده است كه اين مدارات و تراشهها به جهت برخورداري از فيبرهاي شيشهاي و همچنين كلاسهاي مختلف و مستحكمي از رزينهاي پلاستيكي ميتوانند به عنوان سازههاي تقويتي در دل آسفالتها در نظر گرفته شوند و از اين رو ضمن صرف انرژي به مراتب كمتر ميتوان تنها با استفاده از لايهاي نازك از آسفالت، معابر مناسب و مطمئني براي تردد خودروهاي سبك و سنگين ايجاد كرد.
دانشمندان اين روش را نوعي بازيافت جديد و البته سريع عنوان ميكنند كه طي آن فلزات سمي از مدارات الكترونيكي جدا شده و نوعي پودر عاري از فلز را به همراه دارد. هنگامي كه اين پودر با آسفالت سنتي تركيب ميشود، محصول نهايي در عين حال كه از ضريب مقاومت بالاتري برخوردار است به طرز قابل توجهي در برابر تغييرات دماي محيطي از خود مقاومت نشان ميدهد و از اين رو ميتوان از آن در جادههاي بين شهري در مناطق گرمسير و در عين حال پرتردد استفاده كرد؛ نقاطي كه وجود هرگونه دستانداز يا شكاف در سطح آسفالت ميتواند تهديدي جدي براي سلامت رانندگان به حساب آيد.
نقایص آسفالت
نقايص ومعايب راههاي آسفالتي مانندتركها , تغير شكل به خـاطر عريـان شدن آسفالت مي باشد كه براي جلوگيري از اين عمل مختصصان در صدد يافتن مـوادي هـستند كه موجب افزايش چسبندگي بين قير و مصالح سنگي موجود در آسفالت شـده و از عريـان شـده آن توسط عوامل Stripping عريان سازي ممانعت بعمل مي آورنـد كـه بـه ايـن مـواد، مـواد Anti stripping اطلاق مي شودكه موادي مانند سيتراس تـرپن , لاتكـس رابـر , آمينهـاو آهـك براي اين منظورمفيد ميباشند
جدیدترین روش تولید آسفالت
آسفالت و سیمان هر دو جزء نانومواد میباشند. تاکنون ما نتوانستهایم بفهمیم که در این سطح چه اتفاقی میافتد، اما این اثرات بر عملکرد مواد تاثیر میگذارند.“
یک ماده پلیمری ساختاری که میتواند به طور خود به خودی ترکها را اصلاح نماید، قبلاً تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.
یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسولهای موجود شده، در نتیجه عامل اصلاحکننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها میشود. با تماس عامل اصلاحکننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم میچسباند.
این روش میتواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترکهای خود را اصلاح میکند
منابع:
1.
WWW.Kmgind.com2.
ttp://www.emarate-arg.blogfa.comhttp://pink-ziyafat.blogfa.com /
3. آسفالت:نویسنده:مهندس سرایی پور
