آسفالت به قیر نیز گفته می‌شود که منبع اصلی آن نفت است و از آنجا به عنوان ترکیب نیمه جامد به دست می‌آید و مایعی غلیظ، چسبنده، سیاه رنگ و بسیار چسبناک است. به عنوان زمین طبقه بندی می‌شود و هم در ذخایر طبیعی و هم در محصولات تصفیه شده یافت می‌شود. در ادامه با شرکت راهسازی رایان برین راه کوشا همراه باشید.
آسفالت اصطلاحی بود که قبل از قرن بیستم برای آسفالت استفاده می‌شد. دریاچه Pitch واقع در La Brea در جنوب غربی ترینی داد که جزیره آنتیل است که در ساحل شمال شرقی ونزوئلا در داخل شرکت منطقه ای Siparia واقع شده است شامل بزرگترین ذخایر آسفالت طبیعی در جهان است که تقریباً 10 میلیون تن را شامل می‌شود.
استفاده اولیه از آسفالت در ساخت جاده است که 70 درصد از آسفالت اکتشاف شده را تشکیل می‌دهد. در اینجا آسفالت به عنوان چسب استفاده می‌شود و چسب با مصالح ساختمانی به منظور توسعه بتن آسفالت مخلوط می‌شود. آب بندی سقف‌های مسطح، تولید نمد سقف و محصولات عایق رطوبتی قیری عمده ترین محصولاتی هستند که از آسفالت به غیر از بتن تولید می‌شوند. آسفالت طبیعی که ویسکوزیته آن بسیار شبیه به ملاس سرد است، قیر خام نامیده می‌شود. اما هنگامی که نفت خام در دمای 525 درجه سانتیگراد (977 درجه فارنهایت) تحت تقطیر جزئی قرار می‌گیرد، آسفالتی که در این فرآیند تولید می‌شود به عنوان "قیر تصفیه شده" نامیده می‌شود. وسیع‌ترین ذخیره آسفالت طبیعی در استان آلبرتای کانادا است که آسفالت بیشتر در ماسه نفتی آتاباسکا یافت می‌شود که حدود 142000 کیلومتر مربع را پوشش می‌دهد که مساحتی بزرگتر از جغرافیای انگلستان است.با تغییر دما، خواص آسفالت نیز تغییر می‌کند. به این دلیل است که محدوده خاص زمانی که توسط آسفالت به دست می‌آید، ویسکوزیته آن با روانکاری کافی برای ذرات در طول فرآیند تراکم منجر به تراکم می‌شود. هنگامی که دما پایین است، ذرات سنگدانه نمی‌توانند به سرعت حرکت کنند، بنابراین چگالی لازم به دست نمی‌آید. کارخانه آسفالت مسئول تولید آسفالت در جایی است که کارخانه می‌تواند ثابت شود یا می‌تواند یک مخلوط متحرک در یک کارخانه باشد. تولید آسفالت در کارخانه ای که تقریباً 800 تن در ساعت دارد امکان پذیر است. میانگین دمایی که برای تولید یک مخلوط داغ آسفالت لازم است بین 150 تا 180 درجه سانتی گراد است. اما تکنیک‌های جدید این روزها برای تولید مخلوطی از آسفالت در دماهای پایین توسعه یافته است.
انواع آسفالت
مواد آسفالت هنگام گرم شدن نرم می شوند و تحت برخی شرایط حالت ارتجاعی پیدا می‌کنند. به جز زمانی که به عنوان چسب یا چسب استفاده می‌شود، خواص مکانیکی آسفالت اهمیت کمی دارد. گریدهای آسفالت به شرح زیر است:
آسفالت طبیعی
آسفالت باقیمانده
آسفالت ماستیک
سیمان آسفالت
کات بک آسفالت
امولسیون آسفالت
آسفالت طبیعی:
آسفالت دریاچه‌ای و آسفالت سنگی دو نوع آسفالت طبیعی هستند. در عمق 3 تا 60 متری، آسفالت دریاچه را میتوان به عنوان ذخایر فسیلی در مناطقی مانند دریاچه‌های ترینیداد یافت. از 40 تا 70 درصد قیر خالص با حدود 30 درصد آب تشکیل شده است.
آسفالت باقیمانده:
از ترکیب نفت خام با پایه کروی و تقطیر آن به دست می‌آید.
آسفالت ماستیک:
این آسفالت به نام آسفالت مصنوعی نیز شناخته می‌شود که از ترکیب مواد معدنی مورد نیاز مانند سنگ آهک، گرد و غبار، سنگدانه های ریز و درشت با قیر سیاه رنگ که به حالت مایع گرم شده است، ساخته می‌شود. در حین سرد شدن به یک بلوک الاستیک سخت تبدیل می‌شود. در محل کار دوباره گرم می‌شود و برای عایق رطوبتی و روسازی استفاده می‌شود. آسفالت ماستیک بادوام، ناهموار، مقاوم در برابر آب، غیر جاذب، غیر قابل اشتعال و بی صدا است.
سیمان آسفالت: مخلوطی از قیر و آسفالت با روغن های فلاکس است که خاصیت چسبندگی دارد و میتوان از آن برای ساخت آسفالت ماستیک استفاده کرد. در تولید روسازی‌های قیری مورد توجه است.
آسفالت برش:
این یک آسفالت مایع است که از سیمان آسفالت و یک حلال نفتی تشکیل شده است. از آنجایی که آنها ویسکوزیته آسفالت را برای دماهای پایین به حداقل می‌رسانند، در رنگ‌های قیری، تعمیرات سقف و سایر کاربردها استفاده می‌شوند.
امولسیون آسفالت:
این یک سوسپانسیون از گلبول های سیمان آسفالت کوچک در 50 تا 60 درصد آب با عامل امولسیون کننده 1% است. روکش‌های چسبناک، مه بند، آب بندی دوغاب، عملیات سطحی قیر و تثبیت مواد همگی نمونه‌هایی از کاربردهای در دمای پایین هستند.
خواص و کاربرد آسفالت
آسفالت به عنوان مخلوطی از قیر (به عنوان ماده اتصال دهنده) و مواد معدنی بی‌اثر مانند ماسه، شن و سنگ خرد شده به نسبت قابل توجهی طبقه بندی می‌شود. رنگ آن قهوه ای مایل به سیاه است و در دمای پایین به صورت جامد و در دمای بالای 50 درجه به صورت مایع در دسترس است. آسفالت را می توان در طبیعت به عنوان ذخایر طبیعی در بسیاری از نقاط جهان یافت و همچنین به صورت مصنوعی تولید می‌شود. بیایید نگاهی به خواص و کاربردهای آن بیندازیم
ویژگی‌های فنی آسفالت
1. خاصیت ضد آب
آسفالت ماده‌ای آب گریز با ساختاری سبک است که در آب حل نمی‌شود. همچنین دارای انعطاف پذیری قوی، استحکام چسبندگی و نیروی پیوند با مواد معدنی است که آن را ضد آب می‌کند.
2. ویسکوزیته
ویسکوزیته خاصیتی است که نشان می‌دهد چگونه مواد موجود در آسفالت از سیالیت آن جلوگیری می‌کنند. سختی و چگالی آسفالت نیز در ویسکوزیته آن منعکس می‌شود. در دمای اتاق، حالت های مختلف آسفالت شاخص‌های ویسکوزیته متفاوتی دارند. در دمای اتاق، از نفوذ برای بیان ویسکوزیته آسفالت نیمه جامد یا جامد استفاده می‌شود. در دمای اتاق، درجه ویسکوزیته برای بیان ویسکوزیته آسفالت مایع استفاده می‌شود.
3. پلاستیک
هنگامی که نیروی خارجی به آسفالت وارد می‌شود، بدون شکستگی تغییر شکل می‌دهد و هنگامی که نیروی خارجی حذف می‌شود، آسفالت شکل تغییر شکل خود را حفظ می‌کند که با شکل پذیری نشان داده می‌شود.
4. حساسیت به دما
خاصیتی که ویسکوزیته و پلاستیسیته آسفالت با تغییر دما تغییر می‌کند به عنوان حساسیت دما شناخته می‌شود. آسفالت یک ماده پلیمری غیر کریستالی است. از طرف دیگر آسفالت نقطه ذوب مشخصی ندارد و با تغییر دما تغییر شکل می‌دهد. حساسیت دمایی آسفالت زمانی کم است که دما با سرعت یکسان تغییر کند اما ویسکوزیته و پلاستیسیته کمی تغییر کند و زمانی که دما با همان سرعت تغییر کند اما ویسکوزیته و پلاستیسیته زیاد تغییر کند، این حساسیت زیاد است.
5. پایداری آسفالت در اتمسفر
از خاصیت آسفالت برای مقاومت در برابر پیری در اقلیم جامع گرما، نور خورشید و جو برای مدت طولانی به عنوان پایداری آن در جو یاد می‌شود. گروه‌های مولکولی پایین در محیط جامع جو به گروه‌های پلیمری تبدیل می‌شوند و رزین با سرعتی بسیار سریع‌تر از ترکیب روغن به رزین به آسفالتین زمین تبدیل می‌شود. ترکیب روغن و محتوای رزین کاهش می‌یابد، در حالی که محتوای آسفالتین زمین افزایش می‌یابد، سیالیت، پلاستیسیته و انسجام آسفالت را کاهش می‌دهد در حالی که سختی و شکنندگی را افزایش می‌دهد. پیری آسفالت نامی است که به این پدیده داده اند. از مفروضات پیشین، مشخص است که خاصیت مقاومت آسفالت در برابر پیری که به عنوان طول عمر آن نیز شناخته می شود، عامل پایداری آن در جو است.
روسازی آسفالت
در روزهای گرم تابستان، روسازی های آسفالتی بیش از حد صاف می‌شوند، اما در شب‌های سرد زمستان، بسیار شکننده می‌شوند. تغییر شکل دائمی روسازی که در اثر تردد زیاد روی روسازی آسفالت نرم ایجاد می‌شود، به نام «شیار» شناخته می‌شود. ترک خوردن روسازی در طول ماه های زمستان زمانی که بایندر آسفالت بیش از حد شکننده می‌شود رخ می دهد. این بدان معنی است که بایندر آسفالت فقط در پنجره کاربردی خود به خوبی عمل می‌کند، جایی که به اندازه کافی ویسکو الاستیک است تا تنش ناشی از ترافیک را از بین ببرد. این پنجره کاربردی با تغییر پلیمر گسترش می یابد که در درجه اول ویسکوالاستیسیته را در دماهای بالا افزایش می‌دهد. آسفالت اصلاح شده همچنین مقاومت در برابر خستگی بیشتری دارد و طول عمر روسازی را افزایش می دهد، به عنوان مثال، 10 سال در مقابل 15 سال با و بدون اصلاح.
جایگزین ها و آسفالت زیستی
آسفالت را میتوان از منابع تجدیدپذیر غیر نفتی مانند شکر، ملاس، برنج، ذرت و نشاسته سیب زمینی تولید کرد، اگرچه از نظر اقتصادی غیر قابل رقابت است. آسفالت همچنین ممکن است از ضایعات با تقطیر جزئی روغن موتور استفاده شود که عمدتاً سوزانده یا در محل های دفن زباله ریخته می‌شود. در آب و هوای سردتر، استفاده از روغن موتور می‌تواند باعث ترک‌خوردگی زودهنگام شود و نیاز به بازسازی مکرر آن باشد. چسب های آسفالتی که به نفت وابسته نیستند ممکن است رنگ روشن داشته باشند. جاده هایی که رنگ روشن تری دارند گرمای کمتری از خورشید جذب می‌کنند و سهم آنها در اثر جزیره گرمایی شهری به حداقل می‌رسد. پارکینگ های سبز پارکینگ هایی هستند که از جایگزین های آسفالت استفاده می‌کنند.
موارد استفاده از آسفالت
آسفالت اغلب برای روکش جاده استفاده می‌شود که می تواند به روش های مختلفی به دست آید. روش‌های تکراری «لایه گرد و غبار» روغن سبک ممکن است برای ایجاد یک سطح سخت استفاده شود، یا سنگدانه‌های دانه‌ای را میتوان روی روکش آسفالت اعمال کرد، یا مواد خاکی از سطح جاده را میتوان با آسفالت ترکیب کرد. سایر کاربردهای حیاتی عبارتند از پوشش کانال و مخزن، روکش سدها، و سایر کارهای بندری و دریایی. آسفالت مورد استفاده در این کاربردها ممکن است یک غشای نازک پاشیده شده با زمین برای حفاظت در برابر هوا و مکانیکی یا سطوح ضخیم تر با ریپراپ (سنگ خرد شده) باشد. سقف ها، پوشش ها، کاشی کاری های کف، عایق های صوتی، عایق رطوبتی و سایر اجزای ساختمانی و ساختمانی و همچنین انواع اقلام صنعتی مانند باتری، همگی از آسفالت استفاده می‌کنند. برای برخی کاربردها، امولسیون آسفالتی با معلق کردن گلبول های ریز آسفالت در آب ساخته می‌شود.
انواع آسفالت
آسفالت عمدتاً از نفت به دست می‌آید. سنگ خرد شده، ماسه، شن یا سرباره به عنوان سنگدانه برای مخلوط آسفالت استفاده می‌شود. امروزه انواع خاصی از ضایعات مانند محصولات جانبی و فرآورده های ساختمانی مانند نخاله‌های تخریب به عنوان سنگدانه جایگزین برای مخلوط آسفالت استفاده می‌شود که باعث افزایش پایداری آسفالت می‌شود. یک چسب معمولاً برای چسباندن سنگدانه ها به یک مخلوط منسجم استفاده می‌شود و رایج ترین چسب مورد استفاده تا به امروز قیر است. اما این روزها بسیاری از چسباننده‌های زیستی وارد بازار شده‌اند که به طور فعال برای چسباندن سنگدانه‌ها به مخلوط استفاده می‌شوند تا تأثیر آن بر محیط‌زیست جاده‌ها به حداقل برسد. روسازی متوسطی که با کمک آسفالت ساخته می‌شود همیشه یک سطح بالاتر از شکل گیری جاده است. این شامل مواد قیری محدود و نامحدود است. این به روسازی‌ها این توانایی را می‌دهد تا بار ترافیکی را که قبل از شکل‌گیری می‌رسد، توزیع کنند.
برای اینکه بتوان بهترین عملکرد را ارائه داد، از انواع آسفالت برای نیازهای مختلف استفاده می‌شود. برای نیازهای مختلف جاده ها مانند ترافیک سنگین، کنترل صدا، شرایط آب و هوایی، وسایل نقلیه سنگین در حال حرکت در جاده، نوسانات مختلف فشار و دما و غیره، درجات مختلفی از آسفالت مورد نیاز است که می تواند به اندازه کافی سفت و سخت باشد تا فشار را تحمل کند. حلقه های وسایل نقلیه وزنی مختلف و ترافیک سنگین روی آن ایجاد می‌شود. از سوی دیگر، باید به اندازه کافی انعطاف پذیر باشد تا از هرگونه ترک خوردگی ناشی از تغییرات دما و فشار جلوگیری شود. برای دستیابی به دوام کامل، یک مخلوط آسفالت قابل کار خوب کاملا فشرده در طول اجرا مورد نیاز است. بنابراین انواع مختلف مخلوط آسفالت در دماهای مختلف به شرح زیر است:
مخلوط آسفالت گرم (HMA): معمولاً مخلوط‌های آسفالت گرم در دمای بین 150 تا 180 درجه سانتیگراد تولید می‌شوند. مخلوط‌های آسفالتی مختلف را میتوان بر اساس کاربرد و منطقه کاربرد آنها استفاده کرد. بیشتر برای سنگفرش و وصله کاری استفاده می‌شود. کار با آسفالت زمانی که دمای آنها بالا باشد راحت تر است. بلافاصله پس از خرید نیاز به استفاده دارد و راه حلی دائمی برای تمام مشکلات سنگفرش و وصله است.
مخلوط سرد MC: آسفالت موقتی است و برای تعمیر موقت استفاده می‌شود. از آنجایی که به صورت سرد استفاده می‌شود، دمای آن نیز سرد است و در نتیجه درمان کندی دارد. بنابراین در مناطقی که ترافیک بسیار کمی دارند یا اصلاً ترافیک ندارند بهترین گزینه است.
UPM: همچنین یک آسفالت سرد است، اما بر خلاف مخلوط سرد MC برای حل دائمی هر یک از مخلوط آسفالت یا مشکلات بتن استفاده می‌شود. برای هر شرایط آب و هوایی بادوام ساخته شده است و می تواند شاهد هر بار ترافیکی باشد. بنابراین از آن برای رفع سوراخ های خشک و مرطوب استفاده می‌شود. این امر تعمیر را در هر شرایطی واقعا آسان می‌کند. پس از متراکم شدن آسفالت، فوراً آماده راه رفتن است.
مخلوط گرم: از آنجایی که در دمای پایین تری مخلوط می‌شود و ارسال می شود بنابراین به سرعت مخلوط داغ خنک نمی شود. به دلیل امولسیون به کار رفته در آن، ریختن و پخش آن آسانتر است.
آسفالت کات بک: مواد آسفالت کات بک سیمان آسفالت و همچنین حلال نفتی هستند. ویسکوزیته و ضخامت آن کاهش یافته و به دلیل این خاصیت نسبت به سایر آسفالت ها ارجحیت دارد. در بسیاری از مناطق محدود شده است زیرا حاوی برخی مواد فرار است.
آسفالت ماستیک: فرمولاسیون متراکم و بادوام از آسفالت است و به خودی خود یک ماده ضد آب نیز می‌باشد. مواد آسفالت ماستیک از پرکننده‌های سنگی، مخلوطی از آسفالت و پودر معدنی تشکیل شده است که در دماهای بالا حرارت داده و مخلوط می‌شود.
موارد استفاده از آسفالت
اگرچه آسفالت عمدتاً برای ردیف کردن استفاده می‌شود، تطبیق پذیری آن باعث شده است که آن را به یک ماده پرکاربرد تبدیل کند. بنابراین برای اهداف مختلف دیگر مانند حمل و نقل تفریحی کشاورزی صنعتی و ساختمان سازی نیز استفاده می‌شود. بنابراین برخی از کاربردها و کاربردهای آسفالت در زیر ذکر شده است:
روسازی آسفالت در تونل ها: اکثر جاده‌هایی که در سراسر جهان آسفالت می‌شوند از آسفالت ساخته شده‌اند زیرا بسیار بادوام است و عملکرد خوبی را بیشتر در شرایط ترافیکی سنگین ارائه می‌دهد. عملکرد و دوام طولانی مدت را تحت طیف وسیعی از دما و شرایط آب و هوایی به ارمغان می‌آورد. همچنین آسفالت بیشتر در مناطق صنعتی برای برخی کاربردهای خاص مانند ساخت فرودگاه و مسیر پایه خطوط راه آهن، ساختمان ها و همچنین به طور گسترده برای ساخت تونل استفاده می‌شود.
آسفالت روی عرشه پل: اکثر پل هایی که از بتن ساخته شده‌اند در اکثر کشورهای اروپایی دارای سطوح آسفالتی هستند. استفاده از آسفالت برای محافظت از سازه های فولادی و بتنی در برابر نمک های یخ زدایی و آب یکی از دلایل اصلی استفاده از آن به عنوان مصالح روکش است. سیستم پرداخت پل خطای نایس به چهار لایه مختلف تقسیم می‌شود که یک لایه سقفی یا باندینگ است که به عنوان پرایمر، لایه ضد آب، یک لایه محافظ و یک لایه سطحی آسفالت شناخته می‌شود.
مسیرهای راه آهن آسفالت: مخلوط آسفالت ثابت کرده است که بهترین جایگزین برای چندین عنصر از ساخت و سازهای راه آهن سنتی است. به طور خاص، استفاده از آسفالت در ساخت روبنای ریل که از ریل، تراورس ناشتا و بالاست و لایه زیربالاست تشکیل شده است، ثابت کرده است که این نوع ساخت و سازها به طور کامل الزامات مورد نیاز برای ساخت راه آهن مدرن را برآورده کرده است. سیستم. به دلیل خواص قیر و آسفالت، آنها فرصت‌های خوبی را به عنوان مصالح ساختمانی برای خطوط راه آهن مدرن ارائه می‌دهند. هم برای مسیرهای پر بار و هم برای مسیرهای پرسرعت، این به عنوان یکی از بهترین جایگزین‌ها برای ساخت و ساز راه آهن سنتی ثابت شده است. آنها کمک مثبتی به ظرفیت باربری سازه همراه با بهبود پایداری و دوام سازه می‌کنند. این امر منجر به کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری می‌شود. همچنین برای کاهش لرزش و سر و صدا استفاده می‌شود.
کاربردهای آسفالت در فرودگاه: بیشتر جاده‌های دنیا آسفالت هستند زیرا در اکثر شرایط ترافیکی سنگین دارای دوام بالا و عملکرد خوب است. آسفالت همچنین برای ساخت جاده های مرتفع و پارکینگ که برای وسایل نقلیه سبک و سنگین در نظر گرفته شده است، استفاده می شود. برای ساخت و روکش راه های دسترسی، جاده های پیرامونی و پارکینگ وسایل نقلیه در فرودگاه ها، بسیار مناسب هستند. اکثر روسازی های فرودگاه با آسفالت ساخته شده‌اند. فرودگاه‌ها از باند فرودگاه، تاکسی وی، پیش بند و محوطه پارکینگ تشکیل شده‌اند. انواع مختلفی از کورس‌های سطحی برای انواع مختلف مشخصات مورد نیاز است. مقاومت خوبی در برابر سوراخ شدن، سوخت و عوامل شیمیایی برای محوطه های پارکینگ و پیش بند مورد نیاز است. برای باند، خاصیت ضد لغزش باید تضمین شود. آسفالت با تمام مشخصات به کمک می‌آید.
معایب
روسازی آسفالت به دلیل مزایای فراوانی که دارد از جمله ساخت سریع، سهولت نگهداری، راحتی و حفاظت در رانندگی، سطح سر و صدای کم و غیره، به طور گسترده در بزرگراه ها در سراسر جهان استفاده می‌شود. با این حال، استفاده از روسازی آسفالتی دارای معایبی است. آسفالت به دلیل تأثیر حرارت، اکسیژن، نور، آب و سایر تأثیرات محیطی مستعد پیری است که می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند چاله ها، ترک ها، شل شدن و کاهش عمر مفید شود. در نتیجه، بهبود عملکرد جاده مصالح آسفالت بسیار مهم است.
نتیجه
آسفالت انواع مختلفی از قیر هستند که به طور طبیعی وجود دارند. آسفالت نیز به عنوان محصول جانبی صنعت نفت تولید می‌شود. هر دو ترکیب سیاه هستند و تا حد قابل توجهی در دی سولفید کربن محلول هستند. قوام آنها می تواند از یک سیال بسیار چسبناک تا یک جامد متغیر باشد. آسفالت ممکن است ماده معدنی داشته باشد یا نداشته باشد. بسیاری از اشکال آسفالت را میتوان در ماسه سنگ ها، سیلت سنگ ها و آهک ها به عنوان اشباع چسبناک یافت. آسفالت ها در دمای 60-54 درجه سانتیگراد پس از تصفیه برای حذف آب و اجزای فرار ذوب می‌شوند و تقریباً 83 درصد کربن دارند. اکثر آسفالت‌ها منشاء دریایی دارند و از ترکیبات با وزن مولکولی بالا که در پسماندهای نفتی یافت می‌شوند تشکیل شده‌اند.
دیدگاه خود را بنویسید