نیوزویز – در فصل بهار نه تنها برف‌ها و کروکوس‌ها جوانه می‌زنند، بلکه کارگاه‌های ساختمانی در جاده‌های سوئیس نیز رشد می‌کنند. تعمیرات، وصله و تمدید در همه جا وجود دارد. بخشی از آسفالت قدیمی شبکه جاده‌ای سوئیس بازیافت می‌شود، اما سالانه حدود 750000 تن در محل‌های دفن زباله‌ها قرار می‌گیرد و در کوه‌های سیاه و همیشه بلندتر انباشته می‌شود. در اصل، دولت فدرال و کانتون ها، مالکان اصلی جاده ها، موافق هستند: این کوه های آسفالته باید به جاده های سوئیس بازگردانده شوند. با این حال، سوئیس آنقدر توسعه یافته است که تقریباً هیچ جاده جدیدی ساخته نمی شود.
بنابراین، مهم تر از آن است که نسبت آسفالت بازیافتی در هنگام تعمیر، وصله و نوسازی تا حد امکان بالا باشد. مارتینز زائومانیس، محقق Empa، می‌گوید: «اما این مستلزم درک بهتر تعامل بین آسفالت بازیافتی و مواد جدید، فرآیندهای تولید سازگار و – بالاتر از همه – دستورالعمل‌ها و ابزارهای عملی برای صنعت است.» اینها دقیقاً اهداف پروژه تحقیقاتی HighRAP هستند که زائومانیس به همراه اداره جاده فدرال (FEDRO)، اداره فدرال محیط زیست (FOEN)، کانتون های زوریخ و گرابوندن و چندین شریک صنعتی از سال 2019 تا 2023 انجام دادند.
هیچ ماده منسجمی وجود ندارد
آسفالت شامل یک سنگدانه و قیر چسبنده است که گاهی اوقات با پلیمرها برای جاده های پر بار اصلاح می شود. محدودیت‌های قبلی در استفاده از روسازی آسفالت بازیافتی (RAP) برای ساخت و ساز جاده‌های جدید عمدتاً مبتنی بر این واقعیت بود که بایندر در دوران آسفالت در طول زمان و در نتیجه سخت می‌شود. این منجر به حساسیت به ترک می شود. علاوه بر این، مواد قدیمی ممکن است در طول فرآیند اختلاط به خوبی با مواد جدید مخلوط نشوند. مشکل دیگر عدم همگنی مکرر RAP است: مواد از لایه‌های جاده‌های مختلف و سنین مختلف جمع‌آوری می‌شوند و اندازه‌های گرانول متفاوتی با آن مواجه می‌شوند. با این حال، تولید آسفالت با کیفیت بالا مستلزم تداوم است. روش های طراحی اثبات شده ای برای توسعه مخلوط و تست های استاندارد کنترل کیفیت وجود دارد. فقط: هنگامی که آسفالت احیا شده به فرآیندهای تولید موجود اضافه می شود، روش های اثبات شده به سرعت به محدودیت های خود می رسند.
برای افزایش محتوای کلی RAP، نوآوری در سطوح مختلف مورد نیاز است – از جمله حذف آسفالت قدیمی و تصفیه آن. آسفالت معمولاً از جاده آسیاب می شود و سپس خرد می شود. زائومانیس توضیح می دهد: «در بهترین حالت، ماده بی اثر اولیه در این فرآیند دست نخورده باقی می ماند و تا حد امکان گرد و غبار کمتری تولید می شود که اصطلاحاً ماده پرکننده نامیده می شود. زیرا این دو عامل استفاده مجدد را دشوار می کند. او در تحقیقات خود معیارهای جدیدی را بر اساس آزمایش های عملی ارائه می دهد که هدف آن استانداردسازی خصوصیات پردازش RAP و در نتیجه ساده سازی استفاده مجدد از آسفالت است. با این حال، علاوه بر اندازه دانه و محتوای گرد و غبار، محتوای اولیه قیر و خواص آن بسیار مهم است و می تواند از منبعی به منبع دیگر بسیار متفاوت باشد. بنابراین، Zaumanis یک مدل محاسباتی ساده برای تمرین‌کنندگان ارائه می‌کند که متغیرهای مجاز را بسته به کاربرد آینده تعیین می‌کند.
همچنین یک مدل عملگرایانه مشابه برای محاسبه دوز “جوان کننده” ارائه می دهد. اینها مواد روغنی هستند که بایندر قدیمی را در آسفالت بازیافتی نرم می کنند و در نتیجه دوباره قابل استفاده می شوند. این جوان کننده ها، به عنوان مثال، بر پایه روغن پیه، یک محصول جانبی بیولوژیکی تولید کاغذ هستند.
تولید آسفالت با RAP به طور قابل توجهی پیچیده تر از تولید آسفالت جدید به دلیل تعداد زیاد مواد و مواد مختلف است که با هم مخلوط می شوند. علاوه بر این، در مورد خواص واقعی مواد و نحوه تعامل آنها تردید وجود دارد. زائومانیس می گوید: «بنابراین، رویکرد کتاب دستور پخت مورد استفاده در طراحی ترکیبی سنتی کافی نیست. در عوض، او پیشنهاد می‌کند که روش‌های آزمایش مبتنی بر عملکرد را در این فرآیند بگنجانیم تا مواد را از نظر ترک‌خوردگی یا تغییر شکل پلاستیک بررسی کنند.
تست جاده واقعی
محقق Empa می‌گوید: «اما در نهایت، پروژه‌های آزمایشی موفق و بخش‌های آزمایشی واقعی می‌توانند به مالکان جاده‌ها و سازندگان جاده‌ها نسبت به آسفالت با RAP بالا اعتماد کنند.» به همین دلیل، HighRAP در دو بخش جاده به عنوان بخشی از پروژه خود – در خیابان شلوغ Aathalstrasse در Uster از یک طرف و در Lukmanierpassstrasse از طرف دیگر، که در آن نیازهای سطح جاده به دلیل ارتفاع زیاد، به طور قابل توجهی متفاوت است، آسفالت کشیده شد.
در Uster، محتوای RAP 30٪ را می توان به راحتی بدون از دست دادن عملکرد وارد لایه سایش کرد. زائومانیس توضیح می‌دهد: «معمولاً امروزه، برای چنین جاده‌ای فشرده، RAP به طور کامل در لایه پوشیده حذف می‌شود. برای دوره پیوند اصلی، Uster نشان داده است که بین 40 تا 50٪ RAP امکان پذیر است. در هر دو مورد، آسفالت با چسب اصلاح شده با پلیمر به عنوان استاندارد استفاده می شود. برای افزایش بیشتر محتوای RAP، می توان از یک چسب اصلاح شده با پلیمر بالا استفاده کرد. زائومانیس می گوید که این کمبود پلیمرها در بایندر RAP را جبران می کند.
بر خلاف جاده Uster، مسیر از طریق گردنه Lukmanier در معرض ترافیک سنگین نیست، بلکه شرایط آب و هوایی سخت تری دارد. زائومانیس می گوید: «در این ارتفاع 1900 متری از سطح دریا، نوسانات دمای بالا می تواند باعث ایجاد شکاف در سطح جاده شود. اما او در پروژه خود نشان داد که آسفالت با محتوای RAP بالا نیز می تواند این شرایط را تحمل کند. آسفالت با محتوای RAP 85٪ در دوره پایه و آسفالت با محتوای RAP 70٪ در پایه و کلاسور در بالا: به هیچ وجه مشکلی وجود ندارد! پس از آزمایشات در آزمایشگاه، کفپوش نیز به ویژه در برابر ترک های خطرناک ناشی از نوسانات دما مقاوم است.
مشاهدات طولانی مدت
دو بخش آزمایشی در Uster و در پاس Lukmanier در سال‌های آینده به نظارت ادامه خواهند داد و برای مطالعه رفتار طولانی‌مدت آسفالت RAP مورد استفاده قرار خواهند گرفت. با این حال، مارتینز زائومانیس در حال حاضر خوشبین است که بعید است کوه های سیاه محل های دفن زباله در سال های آینده بیش از حد رشد کنند. این تا حدودی به دلیل پروژه هایی مانند نشان دادن امکانات فناورانه توسط او است، بلکه به این دلیل است که قبلاً در سطح سیاسی درخواست هایی برای ممنوعیت دفن زباله آسفالت بازیافتی انجام شده است. این به منظور افزایش انگیزه برای بازیافت کامل آسفالت بازیافتی است.
