توسعه استفاده از فوم قیر در آسفالت جاده‌ها
چکیده:
استفاده از فوم قیر برای بهبود مواد مورداستفاده در ساخت جاده‌ها قابل‌پذیرش‌تر شده درنتیجه استفاده از آن از اوایل سال 1990 میلادی افزایش چشمگیری داشته است. علاوه بر این، فرآیندهای به‌کارگیری فوم قیری نیز متنوع شده است. در حال حاضر فرآیند تنها شامل به‌کارگیری ذرات باکیفیت برای تولید مخلوط قیری سرد نیست، بلکه به‌کارگیری مواد حاشیه‌ای شامل خرده آوارهای ساختمانی، مواد بازیافتی مانند آسفالت احیا شده (RAP)، مواد آلوده و حتی ذرات پیش گرم شده آغازشده است. این مقاله یک دید کلی از به‌کارگیری فوم قیری را ارائه کرده و برخی از تفاوت‌های اساسی بین ویژگی‌های فوم مطلوب و خواص مخلوط‌های مرسوم را مشخص می‌کند.
کلمات کلیدی:
فوم قیر، مخلوط سرد، مواد حاشیه‌ای
پیش‌زمینه‌ای در مورد فوم قیر
فوم قیر می‌تواند از طریق تزریق مقادیر کم آب سرد به‌صورت قطرات ریز در قیر نفوذی مذاب در یک محفظه انبساطی تولید شود. درحالی‌که فوم سازی آغاز می‌شود (ممکن است حدود 20 ثانیه طول بکشد) قیر در حالت موقتی از جریان ویسکوز قرار داشته و می‌تواند با سنگدانه های معدنی در درجه حرارت محیط مخلوط شود.
تولید فوم قیر به انرژی مکانیکی وابسته نبوده، بلکه همان‌طور که در شکل شماره 1 نشان داده‌شده به انتقال حرارت بستگی دارد. قطرات آب سرد در تماس با قیر مذاب (در حدود 170 درجه سانتی‌گراد) تا دمای بخارآب گرم شده و حباب‌های قیر برای تشکیل فوم منبسط می‌شوند. این فوم با سنگدانه های معدنی برای ساخت مخلوط قیری ترکیب می‌شود. با رشد کاربرد جهانی فوم قیر در سال‌های اخیر، نیاز روزافزون به شناخت بیش‌تر خواص فوم ایجادشده است. بنابراین موضوع اصلی باید به دست آوردن یک برنامه کاربردی از فعل‌وانفعالات بین فوم قیر و سنگدانه های معدنی در مراحل مختلف تولید و فرآیند ساخت‌وساز باشد. برای انجام این کار، بهینه‌سازی فوم و مخلوط می‌تواند امکان‌پذیر باشد.
به دلیل آن‌که استفاده از فوم قیر افزایش‌یافته است، در نواحی مختلف کاربردهای متفاوتی دارد. در سال 1957، Csanyi فوم قیر را به‌عنوان ابزاری برای بهبود کیفیت ذرات حاشیه‌ای مانند ذرات لُسی برای فعال کردن آن‌ها در جهت استفاده در آسفالت جاده‌ها معرفی کرد. متعاقباً، فوم قیری برای تولید مخلوط سرد با اضافه شدن ذرات معدنی باکیفیت‌های مختلف استفاده‌شده که در آن مخلوط می‌تواند در دمای محیط قرار داده‌شده و فشرده شود. این مخلوط‌های باکیفیت موجب ایجاد انگیزه برای استفاده از فوم قیر در جهت توان‌بخشی به آسفالت جاده‌ها شده است.
شکل 1 تولید فوم قیر
برخی از کاربردهای اصلی فوم قیر شامل استفاده به‌عنوان بایندر برای موارد زیر است:
1) ترمیم سطوح خاص
2) مخلوط سرد معمول با استفاده از ذرات باکیفیت مناسب و یا سنگدانه های حاشیه‌ای
3) مخلوط سرد با مواد آسفالت احیاشده
4) مخلوط فوم قیری نیمه گرم
5) کپسول سازی و یا بی‌حرکت کردن ذرات آلوده‌کننده مانند آزبست و یا قیر در سنگدانه های معدنی
هر یک از کاربردهای مختلف فوم قیر، به ویژگی‌های متفاوت آن برای عملکرد بهینه مخلوط نیاز دارد. این نیازها تنها تحت تأثیر انتخاب نوع قیر نبوده بلکه درجه حرارت موردنظر قیر برای فوم سازی، انتخاب عامل تقویت‌کننده فوم سازی و نرخ مصرف آب نیز مؤثر است.
برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:
