نوآوری برای حل مشکل قدیمی

گروه ساخت وساز: راه های کشور به عنوان سرمایه های ملی، فارغ از ارزش کلان سرمایه ای، اهمیت زیادی در عرصه های سیاسی، نظامی، اقتصادی، اجتماعی و ... دارند و چگونگی حفظ این سرمایه ها و افزایش طول عمر آنها موضوع مهمی است. طی سالیان گذشته، متولیان راه سازی در ایران سرمایه های هنگفتی در زمینه ساخت راه ها صرف کرده اند تا به عملکرد قابل قبولی دست یابند. بااین وجود، راه ها در مدت کوتاهی نشانه هایی از خرابی مانند شیارافتادگی و ترک خوردگی را بروز میدهند و دلیل این خرابیها تغییرات آب و هوایی و بارهای ترافیکی است. ازآنجاکه تمایل به ساخت روسازیهای آسفالتی نسبت به انواع روسازیها در ایران بیشتر است و با توجه به اینکه سالانه حجم وسیعی از مخلوط آسفالتی برای احداث راه های کشور نیاز است، هر تلاشی در زمینه ارتقای عملکرد و مشخصات مخلوط آسفالتی و بررسی اثر مواد گوناگون بر خصوصیات آن قابل تقدیر است. الیاف فورتا چیست الیاف فورتا (FORTA-FI) مخلوطی از سه نوع فیبر مصنوعی است که برای مسلح کردن و تقویت مخلوط های آسفالتی گرم، سرد و نیمه گرم طراحیشده و برای بهبود عملکرد مخلوط های آسفالتی در مقابل خرابیهای شیارافتادگی و ترک های خستگی معرفی شده است. الیاف فورتا متشکل از الیاف آرامید، الیاف پلیالفین و سایر موادی است که در مقاومت، دوام و ویژگیهای چسبندگی شهره هستند. این الیاف 19 میلیمتر طول داشته و با حداقل مقدار 5/0 کیلوگرم در هر تن مخلوط آسفالتی به کار میرود. فورتا، الیاف مقرون به صرفه ای است که ضخامت روسازی آسفالتی را بسته به نوع مخلوط آسفالتی تا 35 درصد کاهش میدهد، عمر رویه آسفالتی را 50 درصد افزایش داده و به راحتی استفاده میشود؛ چرا که به طور خودکار یا دستی، در حالت بسته بندی به داخل میکسر کارخانه اضافه میشود. در کارخانه های منقطع و پیوسته در عرض چند ثانیه مخلوط شده و به طور یکنواخت و کامل درون مخلوط آسفالتی توزیع میگردد. به علاوه استعمال آن نیاز به هیچ گونه اصلاح طرح اختلاط آسفالت، اجزای کارخانه و فرآیند و ماشین آلات پخش و تراکم آسفالت ندارد. در حال حاضر بیش از 700 کارخانه آسفالت در کشور وجود دارد که سالانه بیش از 60 میلیون تن آسفالت تولید میکنند. اگر قیمت هر تن آسفالت را 1.500.000ریال در نظر بگیریم، بیش از 9000 میلیارد تومان هزینه تولید سالیانه آسفالت در پروژه ها میشود. با مصرف نیم کیلوگرم الیاف در هر تن آسفالت، حدود 15 درصد هزینه تولید آسفالت افزایش مییابد. اگر مبنای محاسبه عمر طراحی روسازی آسفالتی در کشور 5 سال باشد، با ادعای افزایش 50 درصدی عمر آسفالت، در صورت کاربرد الیاف فورتا و افزایش عمر آن تا 5/7 سال، حدود 2000 میلیارد تومان سالانه صرفه جویی حاصل خواهد شد. از زمان معرفی الیاف فورتا به صنعت پروژه های گوناگونی از جمله روسازی راه های اصلی، خیابان ها و معابر شهری، پارکینگ های تجاری و صنعتی با استفاده از آن اجراشده و درعین حال تحقیقات بسیاری بر روی آن صورت گرفته است. اگرچه نتایج آزمون های آزمایشگاهی بسیاری از سراسر جهان در دست است اما بیشتر اطلاعات ارزشمند از پروژه های واقعی اجرایی با الیاف فورتا به دست آمده است. الیاف فورتا در پروژه های راه سازی کشورهای مختلفی از جمله امریکا، روسیه و جمهوری چک استفاده شده و عملکرد مثبتی نیز داشته است. مزیت استفاده از الیاف فورتا مزیت های بارز الیاف فورتا عبارتند از: سهولت کاربرد، پایداری ذخیره سازی، عدم تغییر مشخصات طرح آسفالت و ماشین آلات تولید و اجرا، تسهیل عملیات غلتک زنی و تراکم پذیری بیشتر، ارتقای عملکرد روسازی آسفالتی و کاهش ضخامت آن، افزایش عمر و صرفه جویی اقتصادی. اخیراً دوام بیشتر روسازی باند فرودگاه ها مورد توجه دست اندرکاران قرار گرفته و آنها در جهت معرفی تکنولوژی های جدید به منظورافزایش عمر رویه باند فرودگاه تلاش میکنند. یکی از روش های عملیاتی، معرفی گزینه های مناسب مواد و مصالح جایگزین در روسازی فرودگاه است، بخصوص که استفاده از الیاف مصنوعی منجر به نتایج امیدبخشی شده و در فرودگاه جکسون هال(Jackson Hole) شهر جکسون (واقع در وایومینگ) آمریکا مورد استفاده قرار گرفت. دلیل اصلی کاربرد الیاف در این پروژه، افزایش کیفیت و مقاومت در برابر عمل برف روبی، تغییرات دمایی بسیار زیاد و بار سنگین هواپیماهای این فرودگاه بود. مطالعه مقایسه ای بین آسفالت مسلح در این فرودگاه و آسفالت کنترلی اجراشده در فرودگاه شرایدن کانتری (Country (Sheridan در آمریکا نشان داد که مدول دینامیکی و عمر خستگی و مقاومت کششی غیرمستقیم آسفالت مسلح به الیاف افزایش یافت و مخلوط آسفالتی مسلح مقاومت بیشتری در برابر گسترش و انتشار ترک ها دارد. همچنین با همکاری بخش قیر و آسفالت آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک وزارت راه و شهرسازی و شرکت های آسفالت ماکادام شرق و آلچ پارس یک تجربه تحقیقاتی در رابطه با کاربرد الیاف فورتا به دست آمده که در آن الیاف فورتا در آزمایشگاه و کارخانه به مخلوط اضافه شده و نمونه های متراکم ساخته شده از این مخلوط ها تحت آزمایش های شیارافتادگی ویلتراک هامبورگ، خزش، مدول برجهندگی و خستگی کشش غیرمستقیم قرار گرفتند. این آزمایش ها نشان دادند که افزودن الیاف فورتا در کارخانه بسیار مؤثرتر از آزمایشگاه است و اختلاط کارخانه الیاف را به طور یکنواخت و کامل در مخلوط توزیع میکند که منجر به مسلح شدن سه بعدی آن و مقاومت و دوام بیشتر میشود. همچنین مقاومت مخلوط مسلح شده با الیاف در برابر خرابی شیارافتادگی و ترک خستگی بسیار برتر از مخلوط معمولی است. به نحویکه : • عمق شیارافتادگی ویلتراک مخلوط کارخانه ای مسلح شده با نیم و یک کیلوگرم در هر تن آسفالت، به ترتیب، 5/4 و 14 برابر کمتر از مقدار آن برای مخلوط کنترلی به دست آمد. • عدد روانی مخلوط مسلح شده با نیم و یک کیلو در هر تن آسفالت در آزمایش خزش دینامیکی، 3/2 و 40 برابر بیشتر از مقدار آن برای مخلوط شاهد تعیین شد. • عمر خستگی مخلوط های مسلح شده با نیم و یک کیلو الیاف در هر تن آسفالت در آزمایش خستگی کشش غیرمستقیم، به ترتیب 2 و 34 برابر بیشتر از مقدار آن برای مخلوط شاهد اندازه گیری گردید. • مدول برجهندگی مخلوط آسفالتی با استفاده از الیاف به مقادیر نیم و یک کیلو در هر تن آسفالت، 3/1 و 3/2 برابر افزایش یافت. لذا میتوان گفت که الیاف فورتا مخلوطی با مدول بالاتر ایجاد میکند و میتواند ضخامت طرح لایه روسازی آسفالتی را کاهش دهد. • به طور کلی، مسلح نمودن مخلوط آسفالتی با حداقل نیم کیلو در هر تن آسفالت، رفتار تغییر شکل دائمی، ترک خوردگی خستگی و رفتار الاستیک را تا حد زیادی ارتقاء میدهد، به نحویکه میتوان گفت عمر روسازی آسفالتی در این مکانیزم ها که عمده خرابی های روسازی را باعث میشوند، بیش از دو برابر شده و به همان اندازه، هزینه های بازسازی و تعمیر و نگهداری رویه آسفالتی راه ها کاهش مییابد. • از سوی دیگر کاهش 30 درصدی ضخامت طراحی روسازی و به تبع آن کاهش حجم عملیات آسفالتی راه ها منجر به صرفه جویی اقتصادی و کاهش هزینه های اولیه ساخت روسازی آسفالتی راه ها میگردد. در روزهای پایانی آبان ماه سال جاری نیز یک مطالعه تحقیقاتی و ارزیابی در مقیاس واقعی از عملکرد الیاف فورتا با همکاری سازمان عمران شهرداری اصفهان و دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان صورت گرفت. طبق برنامه ریزی انجام شده این روسازی در بازه های زمانی مختلف مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت که نتایج ارزیابیها متعاقباً گزارش خواهد شد. ارائه دهنده مقاله: شرکت دریم