بررسی نقش crumb rubber (پودر لاستیک) بر روسازی های آسفالتی به همراه امکانسجی تولید

در ﺳﺎل ﻫﺎی اﺧﯿﺮ و ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺑﺎ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﺑﺸﺮ در ﻫﻤﻪ زﻣﯿﻨﻪ ﻋﻠﻮم، راه و راﻫﺴﺎزی ﻧﯿﺰ ﻣﺸﻤﻮل اﯾﻦ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻋﻠﻤﯽ ﮔﺮدﯾﺪ و ﻣﺨﻠﻮط ﻗﯿﺮ و ﺳﻨﮕﺪاﻧﻪ، ﻣﺤﺼﻮل ﺟﺪﯾﺪی ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﺑﺘﻦ آﺳﻔﺎﻟﺘﯽ ﺑﻪ ارﻣﻐﺎن آورد . اﯾﻦ ﺳﺎزه ﻧﯿﺰ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺳﺎﯾﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎی ﻋﻤﺮاﻧﯽ، دارای ﻋﻤﺮ ﻣﻔﯿﺪ ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ .و دو ﻋﺎﻣﻞ ﺑﺎر ﺗﺮاﻓﯿﮏ ﺗﻐﯿﯿﺮ ات آب و ﻫﻮاﯾﯽ و ﮐﻼ ﺷﺮاﯾﻂ ﺟﻮی ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺳﺒﺐ ﺷﺪه ﮐﻪ اﯾﻦ ﻋﻤﺮ ﻣﻔﯿﺪ در ﻣﻮرد ﺑﺘﻦ آﺳﻔﺎﻟﺘﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺳﺎﯾﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎی ﻋﻤﺮاﻧﯽ، ﮐﺎﻫﺶ ﺑﯿﺸﺘﺮی داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ . از ﺳﻮی دﯾﮕﺮ در ﺳﺎل ﻫﺎی اﺧﯿﺮ ﻫﺰﯾﻨﻪ اﺣﺪاث راﻫﻬﺎ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﻫﺎی ﺗﻌﻤﯿﺮ و ﻧﮕﻬﺪاری راه آﻧﻬﺎ، دﭼﺎر اﻓﺰاﯾﺶ ﺷﺪه اﺳﺖ .از اﯾﻦ ار رو ارائه روﺷﻬﺎﯾﯽ ﺟﻬﺖ اﻓﺰاﯾﺶ ﮐﺎراﯾﯽ و ﻋﻤﺮ ﻣﻔﯿﺪ ﺳﺎزه آﺳﻔﺎﻟﺘﯽ ﻫﻢ از ﻧﮕﺎه اﻗﺘﺼﺎدی اﻣﺮی ﺑﺠﺎﺳﺖ و ﻫﻢ ﺿﺮﯾﺐ اﯾﻤﻨﯽ ﺣﻤﻞ و ﻧﻘﻞ ﺟﺎده ای را ﺑﺎﻻ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﺮد . ﻫﺮ اﻓﺰودﻧﯽ ﮐﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﺑﻬﺒﻮد ﺧﻮاص ﻗﯿﺮ در ﯾﮏ ﯾﺎ ﭼﻨﺪ ﻣﻮرد ذﯾﻞ ﺑﻬﺒﻮدی اﯾﺠﺎد ﻧﻤﺎﯾﺪ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﯿﺮد :

تغییر شکل داﺋﻤﯽ (Permanent Deformation)
ترکهای ناشی از خستگی و کاهش دما (Fatigue & Low Temperature Cracking)
ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﯽ و ﺷﺴﺘﻪ ﺷﺪن با آب (Adhesion & Moisture Damage)
دوام، ﻣﻘﺎوﻣﺖ در ﺑﺮاﺑﺮ ﺧﺴﺘﮕﯽ و اکسایش و هوازدگی ( Wethering & Durability Resistance to Aging )
مسایل اقتصادی خصوصا کاهش ضخامت مورد نیاز طراحی
ﺑﻬﺒﻮد ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺟﺎده در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻟﯿﺰ ﺧﻮردن و از ﺑﯿﻦ ﺑﺮدن ﻻﯾﻪ ﻫﺎی ﻧﺎزک ﯾﺦ روی ﺟﺎده و ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﺷﻦ و ﻧﻤﮏ ﭘﺎﺷﯿﺪن
ﮐﺎﻫﺶ ﺳﺮوﺻﺪای ﺗﺮاﻓﯿﮏ و ﭘﺎﺷﺶ آب ﺗﻮﺳﻂ ﺗﺎﯾﺮﻫﺎی ماشین

ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺗﻌﺪاد آﻣﺪ و ﺷﺪ در ﺳﻄﺢ ﺟﺎده ﻫﺎ و ﺧﺮاﺑﯽ ﻫﺎی ﻧﺎﺷﯽ از آن، ﻧﮕﻬﺪاری راه ﻫﺎ را ﺑﺎ ﻣﺸﮑﻼت ﻋﺪﯾﺪ ه ای روﺑﺮو ﺳﺎﺧﺘﻪ است . اﻓﺰاﯾﺶ ﻋﻤﺮ ﺳﺮوﯾﺲ و ﺑﺎﻻ ﺑﺮدن اﺳﺘﻘﺎﻣﺖ آﺳﻔﺎﻟﺖ در ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎرﻫﺎی ﺣﺎﺻﻞ از ﺗﺮاﻓﯿﮏ، از ﻣﻘﻮﻟﻪ ﻫﺎﺋﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ دﺳﺖ اﻧﺪرﮐﺎران ﺳﺎﺧﺖ ﺟﺎده ﻫﺎ ﺑﻮده اﺳﺖ . ﺑﺴﯿﺎری از ﻣﺸﮑﻼت ﭘﺪﯾﺪ آﻣﺪه در ﺳﻄﺢ ﺟﺎده ﻫﺎ ﺑ ﻪ آﺳ ﻋﻠﺖ ﮐﺎﻓﯽ ﻧﺒﻮدن ﺧﺎﺻﯿﺖ ارﺗﺠﺎﻋﯽ ﻻﯾﻪ ﻫﺎی ﻔﺎﻟﺘﯽ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ؛ ﻟﺬا ﺗﻼش ﻣﺤﻘﻘﯿﻦ ﺑﺮای اﺳﺘﻔﺎده از ﻗﯿﺮ ﭘﻠﯿﻤﺮی، ﺟﻬﺖ ﺑﺎﻻ ﺑﺮدن ﺧﺎﺻﯿﺖ ارﺗﺠﺎﻋﯽ آﺳﻔﺎﻟﺖ در ﺳﺎل ﻫﺎی اﺧﯿﺮ اﻓﺰاﯾﺶ ﯾﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ . ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در دﻫﻪ اﺧﯿﺮ، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﺰاﯾﺎی آﺳﻔﺎﻟﺖ ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺑﺘﻦ آﺳﻔﺎﻟﺘﯽ ﮔﺮم، آزﻣﺎﯾﺸﺎت ﻣﺘﻌﺪدی ﺑﺮ روی اﯾﻦ ﻧﻮع آﺳﻔﺎﻟﺖ ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ .

معرفی پودر لاستیک ((crumb rubber :

پودر لاستیک در دسته الاستومر ها و زیر شاخه الاستومر ترموست مصنوعی قرار دارد . پودر لاستیک از خرد کردن تایرهای فرسوده تولید می شوند . سایز بندی این ذرات معمولاً بین 140-4 مش می باشد که بسته به موارد کاربرد متفاوت خواهد بود .معمولاً برای کاربردهایی نظیر آلیاژسازی با پلاستیک ها و ساخت قطعات قالبگیری خاص از ذارت با مش بالا و برای مصارف دیگر نظیر بهبود خواص آسفالت ، کفپوش ها از ذرات درشت تر استفاده می شود .خواص فیزیکی مکانیکی ذارت خرد شده لاستیک با توجه به این که این ذارت از چه نوع محصول لاستیکی تولید شده اند ، متفاوت خواهد بود . لذا نمی توان خواص خاصی برای این محصول ذکر نمود . به عبارت دیگر ترکیب شیمیایی و خواص پودر به منبع تهیه آن وابسته است . امروزه عمده ی پودر لاستیک از تایر های مستعمل به دست می آید و بیشتر دارای NR ، SBR و دوده می باشد .

با توجه به اینکه پودر لاستیک عمدتاً از تایرهای مستعمل تولید می شود به رنگ سیاه است و قابلیت رنگ پذیری ندارد . شایان ذکر است به طور متوسط از بازیافت هر تایر می توان 2 پوند فلز (حدود یک کیلوگرم ) ، 15 پوند لاستیک ( به صوت پودر و جامد – حدود 7 کیلوگرم ) و 2 پوند فیبر نایلونی با کیفیت بسیار مطلوب به دست آورد .امروزه فرآیندهای بازیابی با دو نگرش مهم استفاده بهینه از منابع موجود مصرف شده و حفاظت از محیط زیست ، به طور جدی مورد توجه کشورهای جهان و در محدوه برنامه های توسعه آنان قرار گرفته است .

اندیشه بازیابی تایرهای مستعمل به طور جدی از 70 سال پیش در کشورهای صنعتی غرب پی ریزی شد و به موزات توسعه صنایع تایرسازی پیشرفت کرد . بطوریکه امروزه بازیابی تایرهای مستعمل به صورتهای مختلف اعم از روکش ، پودر و یا استفاده مجدد به عنوان ماده اولیه صنایع لاستیک سازی بیش از 60% صرفه جویی در مواد اولیه را باعث گردیده است .

بازیابی لاستیک ، پلاستیک ، کاغذ و … در کشورهای در حال توسعه که نه صاحب تکنولوژی و نه صاحب مواد اولیه کافی هستند ، مساله مهمی است که متاسفانه چندان به آن توجه نشده است . در ایران سالیانه حدود 8 میلیون حلقه تایر مصرف می شود که این تایرهای پس ار فرسوده شدن به دور انداخته شده و سبب آلودگی محیط زیست می گردند . بازیابی اینگونه لاستیکها ضمن جلوگیری از ایجاد مسائل آلودگی محیطی ، می تواند کمکی در جهت تامین مواد اولیه مورد نیاز این صنعت باشد .

موارد کاربرد پودر لاستیک :

پودر لاستیک موارد کاربرد گستردهای دارد . در جدول زیر سهم مصرف پودر لاستیک در هر یک از زمینه های کاربری آن ، ارائه شده است:

موارد کاربرد	درصد از کل مصرف
بهبود خواص آسفالت	32
کفپوش	15
تایرخودروهای موتوری	12
آلیاژ با پلاستیک ها	4
عایق کاری	8
بهبود خواص بتن	5
محصولات قالبگیری شده	17
سایر	7
مجموع	100

مزایای استفاده از پودر لاستیک در آسفالت :

آسفالت اصلاح شده با لاستیک خرد شده (CRMA) کاربردهایی مثل درزگیر ترک ها و اتصال های آب بندی ، تراشه ها ، زیر لایه ها و قیر آسفالت اختلاط داغ ، و غشاها دارد . قیرهای CRMA کمتر در اثر تغییر دما تغییر می کنند . از آنجا که قیرهای لاستیک آسفالتی در دماهای پایین نرم ترند ، زمانی که نگران شکست و ایجاد چاله ها در اثر بار ترافیکی سنگین هستیم ، این قیرها نقص های معابر را تا حدودی کاهش می دهند . عیب این قیرها هزینه تولید بالای آنها نسبت به آسفالت معمولی است . هدف نهایی می تواند پیشرفت قیری باشد که قیمتی قابل رقابت با قیرهای معمولی داشته باشد .

ﺑﺮﺗﺮﻱ ﻫﺎﻱ ﮔﺰﺍﺭﺵ ﺷﺪﻩ ﺑﺮﺍﻱ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻻﺳﺘﻴﻚ ﺩﺭ ﻣﺨﻠﻮﻃﻬﺎﻱ ﺁﺳـﻔﺎﻟﺘﻲ ﺷـﺎﻣﻞ ﺣﻤﻞ ﻭ ﻧﻘﻞ ﺁﺳﺎﻧﺘﺮ ، ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻋﻤﺮ ﺭﻭﺳﺎﺯﻱ ،ﻭ ﻛﻤﺘﺮ ﺷﺪﻥ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺑﺎﺯﺗﺎﺏ ﺷﻜﺴﺖ نور ، ﻛﻢ ﺷﺪﻥ ﺳﺮ ﻭ ﺻﺪﺍﻱ ﺗﺮﺍﻓﻴﻚ (ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻧﺸﺎن داده ﻛﻪ ﻣﺨﻠﻮط ﻓﻮق ﺳﺮ و ﺻﺪا در را روﺳﺎزی حداقل تا ٪ 50 ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲ دهد )، ﻛﻢ ﺷﺪﻥ ﻫﺰﻳﻨﻪ ﻫﺎﻱ ﻧﮕﻬﺪﺍﺭﻱ ، ﻛﻢ ﺷﺪﻥ ﺁﻟﻮﺩﮔﻲ ﻭ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻛﻴﻔﻴـﺘﻬﺎﻱ ﻣﺤﻴـﻂ ﺯﻳﺴـﺖ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.

در پروژه ای در سال 1980 نشان داده شد که پودر لاستیک در مخلوط آسفالت متراکم کاهش ضخامت لایه به 20 تا 50% بدون افت کارایی در آن را به همراه دارد.کاهش ضخامت با آزمایش سریع در دانشگاه برکلی در کالیفرنیا و آفریقای جنوبی تایید شده است.

یکی دیگر از مزایای استفاده از پودر لاستیک طولانی تر شدن عمر روسازی است. پروژه ای در برزیل نشان داد که داشتن 15% پودر لاستیک در مخلوط آسفالتی گرم 5 تا 6 بار آهسته تر باعث گسترش ترک میشود.

بطور کلی طبق مطالعات متعدد صورت گرفته ، مشاهده میشود که پودر لاستک باعث بهبود سازه ای در موارد ذیل میشود :

بهبود مقاومت شیارشدگی بدلیل ویسکوزیته بالاتر
بالا بردن نقطه نرمی قیر
انعطاف پذیری بهتر
کاهش خستگی در روسازی
جلوگیری از ترکهای انعکاسی
کاهش حساسیت در مقابل دما
افزایش دوام
کاهش هزینه های نگهداری
صرفه جویی در انرژی و منابع طبیعی

روشهای ساخت پودر لاستیک :

مورفولوژی ذرات پودر لاستیک بر زمان واکنش و نیز ویسکوزیته آن تاثیرگذار است که بطور کلی پودر لاستیک به دو روش و در چند مرحله و توسط دستگاه‌های خردکن (Shredder) و آسیاب (Granulator) انجام می‌شوند. که در ذیل به آنها اشاره میشود :

1- روش آسیاب در دمای محیط : آسیاب در دمای محیط تولید پودر لاستیک اسفنج مانند با سطح رویه بالا میکند که باعث کاهش زمان واکنش قیر میشود .

2- روش تولید برودتی : در این روش ابتدا لاستیک با نیتروژن با سرد میشود و سپس به راحتی در آسیاب خرد میگردد. پودر لاستیک تولید شده برودتی بطور کلی دارای بافت سطح ذرات صاف با سطح پایین و نیاز افزایش زمان واکنش میباشد.

خواص فیزیکی و رئولوژیکی قیر لاستیکی :

نفوذ پذیری : میزان نفوذ پذیری تابعی از میزان سختی و یا نرمی قیر میباشد که با افزایش پودر لاستیک نفوذ پذیری کاهش می یابد و قیر سخت و چسبناک تر میشود.(کاهش نفوذ در دمای 25 درجه سانتی گراد)
بهبود خواص الاستیک : منظور بهبود خواص برگشت پذیری به شکل اولیه در تنشهای اعمال شده میباشد که از تغییر شکلهای دایمی روسازی جلوگیری میکند ضمن اینکه خاصیت برگشت پذیری در هر دو مقاومت شیار شدگی و خستگی بسیار با اهمیت میباشد.
خواص انعطاف پذیری و شکل پذیری : ذرات کوچکتر پودر لاستیک منجر به افزایش خاصیت شکل پذیری می شود و نیز با افزایش پودر لاستیک سختی نیز افزایش خواهد یافت . اثر ترکیب در دو ساعت و دمای 240 درجه سانتیگراد باعث بهبود در خواص الاستیک خواهد شد . با وجود اصلاح قیر در مقاومت شیارشدگی و شکل پذیری ،قیر در معرض تجزیه و اکسید شدن قرار خواهد داشت و نیز به دلیل وزن مولکولی بالا مشکل سازگاری کم بوجود خواهد آمد.
خواص نقطه نرم شدن و ویسکوزیته : پودر لاستیک منجر به افزایش نقطه نرم شدن و ویسکوزیته قیر خواهد شد.
حساسیت نسبت به حرارت : با اضافه شدن پودر لاستیک به قیر تغییر در روانی و یا سفتی قیر با تغییر دما کمتر خواهد شد و عملکرد مناسبتری در مخلوطهای آسفالتی دارد و در درجه حرارتهای بالا نیز سفتی خود را حفظ خواهد کرد و درجه نفوذ و ویسکوزیته آن کمتر تغییر میکند و دمای نرمی را افزایش میدهد تا قیر دیرتر روان شود .

مقایسه عملکرد پلیمرهای crumb ruber و sbs و Carbon black در مخلوطهای آسفالتی گرم (HMA) و آسفالت متخلخل (SMA) :

نمودار استقامت مارشال و نرمی آسفالت در برابر درصد افزودنی قیر، پلیمر SBS و پودر لاستیک (Crumb Rubber)) برای آسفالت SMA ترسیم می گردد :

$C:\Users\ramin\Desktop\43.jpg$

$C:\Users\ramin\Desktop\44.jpg$

$C:\Users\ramin\Desktop\46.jpg$

$C:\Users\ramin\Desktop\47.jpg$

$C:\Users\ramin\Desktop\50.jpg$ $C:\Users\ramin\Desktop\55.jpg$

$C:\Users\ramin\Desktop\45.jpg$

نتایج مقایسه :

در تحقیق حاضر تأثیر مواد پلیمری SBS، کربن سیاه و پودر لاستیک بر روی مقاومت مارشال بتن آسفالتی گرم و آسفالت متخلخل و همچنین مدول آسفالت و افزایش عمر سرویس این دو نوع دانه بندی مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج با آزمایشات مشابه در ایران وجهان مقایسه گردید. نتایج بدست آمده بشرح ذیل خلاصه میگردد:

انتخاب طرح اختلاط ریزدانه تر برای آسفالت متخلخل، سبب پایین آمدن درصد قیر بهینه می گردد؛ لکن تأثیر مواد پلیمری و اصلاح کننده بر پارامترهای آسفالت متخلخل درشت دانه به مراتب بالاتر و محسوس تر است.
افزودن پلیمر SBS، سبب بالا رفتن استقامت مارشال نمونه های آسفالتی در هر دو نوع دانه بندی می گردد. این افزایش برای بتن آسفالتی به مراتب بالاتر از آسفالت متخلخل است.
به طور مشابه افزودن پودر لاستیک نیز سبب افزایش مقاومت مارشال در نمونه های تست شده می شود، که باز هم این رشد استقامت برای بتن آسفالتی محسوس تر است؛ که علت آن نقش مهم تر قیر در مقاومت مارشال این نوع دانه بندی است.
تمامی افزودنی های اضافه شده، سبب بالا رفتن نرمی قیر، و در نتیجه ارتجاعی تر شدن هر دو نوع آسفالت می گردند.
پلیمر SBS، همچنین سبب بالا رفتن مدول آسفالت در هر دو نوع دانه بندی توپر و میان تهی می گردد، که این افزایش برای HMA بیشتر است.
افزودن کربن سیاه اگرچه سبب رشد مدول آسفالت در بتن آسفالتی می گردد، ولی این افزودنی برای آسفالت متخلخل بی فایده بوده و حتی تا حدودی تأثیر منفی در این پارامتر می گذارد.
افزودن ترکیبی کربن با پلیمر تأثیرگذارتر از کربن به تنهایی است.
پودر لاستیک بمانند SBS، سبب رشد مدول آسفالت می گردد، که ضریب این رشد برای HMA بالاتر از SMA است.
به طور کلی می توان افزودن کربن را در هر دو نوع دانه بندی کم اثر و یا دارای اثر منفی دانست، لکن پلیمر SBS و پودر لاستیک دو افزودنی مثمر ثمر بودند. با اینکه تأثیر SBS در هر دو نوع دانه بندی و هر دو آزمایش انجام شده بالاتر و بیشتر از پودر لاستیک بود ولی قیمت به مراتب پایین تر پودر لاستیک نسبت به پلیمر SBS، می تواند استفاده از این افزودنی را در پروژه هایی توجیه نماید.
در مجموع کل آزمایشات انجام گرفته، دانه بندی توپر (HMA) به مراتب بهتر از دانه بندی میان تهی (SMA) جواب داد؛ ولی این احتمال که آسفالت متخلخل در سایر آزمایشات آسفالتی، بهتر از بتن آسفالتی گرم جواب دهد وجود دارد. ضمن آنکه با توجه به مزایای این نوع آسفالت نسبت به بتن آسفالتی (که در فصل دوم به طور مفصل توضیح داده شد)، استفاده از این نوع آسفالت در نقاط مختلف دنیا، هر روز گسترده تر و بیشتر می گردد.
افزودن پلیمر SBS مقاومت به مراتب بالاتری را نسبت به پودر لاستیک بدست می دهد و درصد رشد خاصیت ارتجاعی آسفالت در اثر افزودن SBS نیز بیشتر از پودر لاستیک افزایش می یابد؛ ولی پودر لاستیک به لحاظ قیمت بسیار مقرون به صرفه تر است (هر کیلو پلیمر SBSدر حدود 5000 تومان و هر کیلو پودر لاستیک حدوداً 300 تومان)

اقدامات کنترل کیفیت :

اقداماتی که لازم است برای کنترل کیفیت انجام شود شامل سه دسته بندی ذیل میباشد :

1- کنترل حمل و نقل crmb از کارخانه تا سایت : به این گونه که در حمل و نقل حتی پس از واکنش cr با قیر نیز میبایست تعلیق cr بصورت مکانیکی انجام شود تا از جدا شدن قیر از cr در مرحله حمل و نقل و ذخیره سازی جلوگیری شود .

2- ذخیره سازی crmb در کارخانه

3- تست نهایی بر روی crmb درست قبل از اضافه شدن به آسفالت

در صورتی که کنترل های لازم بر روی crmb انجام نشود ، استفاده از آن ممکن است معکوس شود و اثر عکس بر خواص آسفال اصلاح شده بگذارد و حتی می تواند پایین تر از قیر معمولی اثر بخشی داشته باشد .

کنترل کیفیت ساخت crmb :

در زمان ساخت crmb مواردی میبایست صورت گیرد که به صورت ذیل شرح داده میشود :

1- از آب صابون یا امولسیون سیلیکونی باید در کف کامیون اسپری شود بطوری که مخلوط به کف نچسبد ضمن اینکه استفاده از دیزل برای این منظور مناسب نمی باشد .

2- از آنجا که غلظت crmb از قیر اصلاح نشده بالاتر است ، لذا درجه حرارت بالاتری مورد نیاز است تا تراکم کافی برای روسازی بدست آید .

3- crmb از قیر اصلاح نشده سریعتر خود را می گیرد و سخت تر از قیر اصلاح نشده است بنابر این تراکم مخلوط آسفالت می بایست بی درنگ پس از شروع کار توسط فینیشر انجام گیرد و اگر مخلوط سرد شود بدست آوردن تراکم ناممکن خواهد بود و برای دوام آسفالت نیز این مورد مهم است .

4- غلطک چرخ بادی تمایل به بلند کردن مخلوط آسفالت شامل crmb را دارد بنابراین نباید از آن استفاده نمود .

توصیه هایی جهت جلوگیری از خطرات استفاده از crumb rubber :

1- زهکشی بصورتی باشد که نزدیک منابع آب واقع نگردد تا از انتقال خرده های لاستیک جلوگیری شود .

2- رقیق سازی توسط منابع مختلف آب باران ، برف ، آبیاری و غیره میتواند خطر ناشی از شسته شدن را کم کند .

3- جلوگیری از روان آب فاضلابهای سطحی ، اجرای آسفالتهای نفوذ پذیر ، استفاده از بشکه های جمع آوری آب باران در نقاط جریان ، کاشت گیاهان بومی جهت جمع آوری جریان آب نیز از مواردی می باشند که در کاهش خطر شیوع مواد به محیط زیست تاثیر گذارند . به طور کلی میبایست از جریان آب منطقه به حوزه های دیگر آبی جلوگیری به عمل آورد .

بررسی قیر آسفالت شامل انواع مختلف پودر لاستیک و آسفالت :

– در سال 1997 دولت فدرال دستور استفاده از لاستیک ضایعاتی را به همه ایالتها برای استفاده در 20% از آسفالتها صادر گردید.

– در سال 1960 چالز مک دونالد اولین بزرگراه استفاده شده از CR در مخلوط آسفالتی جهت بهبود عملکرد روسازی را ساخت.

– تحقیقات بسیاری نشان می دهد که استفاده از CR جهت بهبود مقاومت آسفالت روسازی در خصوص تغییر شکل دائمی و ترک خوردگی مفید می باشد ضمناً در کاهش ضخامت لایه روسازی و سر و صدا و پتانسیل ترک انعکاسی و حفاظت محیط زیست و صرفه جویی منابع مفید می باشند.

– لاستیک یک نوع پلیمر شناخته شده برای جذب حلالها و تورم می باشد .میزان تورم بستگی به درجه حرارت سیستم، طبیعت، ویسکوزیته و نوع پلیمر دارد و تورم لاستیک یکی از عوامل کلیدی برای آماده سازی موفق قیر آسفالت اصلاح شده لاستیکی می باشد.

– روش آزمایش مشخصی تا کنون برای آسفالت اصلاح شده پلیمری تاسیس نشده است. در واقع روشهای تست مرسوم برای آسفالت اصلی مانند تست نفوذ، نقطه نرمی توپ و حلقه، ویسکوزیته بصورت کامل وصف حال آسفالت پودر لاستیکی اصلاح شد، را انجام نمی دهد.

پیشنهاد شده است که از آزمایشهای رئولوژیکی برای توصیف آسفالت اصلاح شده پلیمری استفاده شود.

– جهت بررسی اثرات CR بر خواص آسفالت اصلاح شده در این مقاله دو نوع آسفالت معمولی و دو نوع آسفالت CR استفاده شده است.

– آزمایشهای مورد استفاده برای این مقاله آزمایشهای معمولی مانند نفوذ و نقطه نرم شدن و ویسکوزیته است و همچنین آزمایشهای رئولوژیکی از جمله رئولوژی برش دینامیکی (DSR) و رئولوژی تیر خمشی (BBR) می باشند.

مطالعه امکانسنجی مقدماتی تولید پودر لاستیک :

اهمیت استراتژیکی کالا در دنیای امروز :

$C:\Users\ramin\Desktop\4.jpg$

الف : تأمین امنیت اقتصادی و جلوگیری از هدر رفتن سرمایه های ملّی

ایجاد پسماندها، از نظر اقتصادی، در کوتاه مدت همواره به صرفه است ولی در دراز مدت ریسک هایی را به همراه خواهد داشت. این موارد برای صنعت تایر هنگامی ایجاد شد که گورستان های زباله و زباله دان های نامطلوب در کشورهای پیشرفته ، مملو از تایرهای دور ریز و ضایعات آن شد. تایرهایی که در گورستان های بهداشتی زباله دفن شده اند نیز مشکلات زیست محیطی به وجود می آورد. گاهی اوقات تایرهای دفن شده به سطح زمین بازمی گردند و به این ترتیب خسارت های پر هزینه ای به سیستم های جمع آوری تایر وارد می کنند ، در صورتیکه بازیافت این لاستیک ها نه تنها سبب کاهش الودگی های زیست محیطی می گردد بلکه از طریق آن اشتغال زایی و درآمد اقتصادی نیز نصیب کشور میگردد.

ب : زیبا سازی محیط زیست و جلوگیری از تخریب منابع آبی و خشکی جامعه

بدیهی ترین خطری که دور ریختن و انباشتگی کنترل نشده مقادیر زیاد تایر ایجاد می کند ، قابلیت آتش گیری آنهاست که برای محیط زیست بسیار زیان آور است. فرونشاندن آتشی که در توده های انبوه تایر ایجاد می شود حتی اگر غیر ممکن نباشد، دشوار است. گاهی ماهها طول می کشد تا تمامی تایرها بسوزند و این امر، دودهای غلیظ و مایعی سمی تولید می کند که می تواند آب زیرزمینی و سطحی محل را آلوده کند. اگر برای خاموش کردن آتش از آب یا کف استفاده شود، آلودگی هوا، آب و خاک شدیدتر نیز خواهد شد. به همین دلیل گاهی اوقات اجازه می دهند که آتش تا سوختن تمام تایرها ادامه پیدا کند. آتش حاصل شده تا چندین روز به طول می انجامد و ستونی سیاه از دود بر پا می کند که از فاصله چند کیلومتری قابل مشاهده است. از تایرهای در حال سوختن، روغنی خارج و وارد نهرهای نزدیک می شود و سبب مرگ هزاران ماهی خواهد شد. حتی فرونشاندن آتش، مشکلات محیط زیستی ایجاد می کند. براساس گزارشی در نشریه “گزارش دورریزهای جامد” در تاریخ 11 جولای 2003 در حدود 750 تن خاک بر روی آتش Kirby آلوده به روغنی شد که از تایرهای در حال سوختن تراوش می شد.

ج: تامین امنیت سلامتی جامعه

بازار جاری داد و ستد تایرهای ضایعاتی، حدود 66 درصد کل آنها را در دنیا مصرف می کند در حالیکه باقیمانده، در انبارها جمع آوری می شود. این تایرهای انبار شده، خطرهای آتش سوزی جدی ایجاد کرده زمینه های پرورش برای جوندگان، خزندگان، پشه ها و دیگر حشره های موذی که عامل به خطر افتادن سلامتی و دیگر مشکلات زیست محیطی هستند، را فراهم می کنند. در سال 2002 شیوع عفونتهای ناشی از پشه های مرگ آور مالاریا (ویروس پشه بورن) موضوع جدیدی در اوهایو بود. این پشه در نواحی استوایی و گرمسیری زاد و ولد می کند و باعث بیماریهایی نظیر تب زرد و مالاریا می شود. در طی سالهای 1832 -1826 حدود 500 نفر از کسانی که در اونتاریوی کانادا کار می کردند بر اثر مالاریا جان باختند. ویروس کشنده و عجیب دیگری در سال های بعد در آمریکا شناسایی شدند که با پژوهش و بررسی منشأ رشد و نمو آنها تایرهای ضایعاتی شناخته شد. در اواسط دهه 80 طبق گفته رادیوی ملی آمریکا،پول ریتر بازرس کنترل بیماریها و پیشگیری از آنها اولین کسی بود که فهمید انواع پشه ها و بیماریهای منطقه استوا که قبلا در آمریکا شناخته نشده بود از محموله تایر های فرسوده و ضایعاتی که از آسیا می آیند سرچشمه می گیرند. پشه ها در آبهای راکد تخم ریزی می کنند، آب راکد به دام افتاده در یک تایر فرسوده و فراموش شده فضای بسیار مناسبی برای رشد و نمو این پشه های بیماری زاست. در طول یک تایر منبع تولید هزاران چشمه مرگ آور است.

عامل بیماری زای دیگری که منشأ آن تایرهای فرسوده است ویروس نیل غربی (west nile virus) است. در اوهایو مردم آلوده شده به این ویروس هیچ نشانه ای از بیماری نداشته اند و اگر هم داشته اند از قبیل تب، سردرد، بدن درد و بعضی اوقات جوش های پوستی یا غده های ورم کرده ی چرکی بوده است.

نخستین بار این ویروس در نیویورک در سال 1999 کشف شده و سپس در سال 2001 در اوهایو جان 31 نفر را گرفت و در سال 2002 در west coast و44 شهر دیگر بیش از 4000 مورد از این بیماری گزارش داده شده که 260 مورد آن با مرگ همراه بوده است. ویروس نیل غربی تنها ویروس خطرناک پشه بورن نیست، ولی ثابت شده خطرناک ترین آنهاست. تحقیقات صورت گرفته نشان می دهد تنها راه مقابله با آن از بین بردن تایر های فرسوده است.

بیماریهای دیگری هم وجود دارد که منشأ آن تایرهای ضایعاتی است مانند تب dangue که ویروس کشنده تری از نیل غربی است که در جزایر هاوایی مشکل ساز شده است. برای حل این مشکلات ایجاد شده راه حل های زیادی وجود دارد که بازیافت اولین گزینه ای است که هر کس به آن فکر می کند .

$C:\Users\ramin\Desktop\9.jpg$

$C:\Users\ramin\Desktop\11.jpg$

جمع بندی و نتیجه گیری مطالعات بازار و پیشنهاد در مورد احداث واحدهای جدید از نگاه توجیه پذیری بازار

از بررسی بازار پودر لاستیک در کشور دو نتیجه گیری کلان به شرح زیر قابل استخراج می باشد:

نتیجه گیری اول: دیدگاه ملی

طرح مورد بررسی یک طرح بازیافتی است که در آن لاستیک های فرسوده خودرو بازیافت گردیـده و پـودر لاسـتیک، نـخ و سیم فولادی که محصولات مورد نیاز بازارهای داخل و جهانی می باشند تولید می گردنـد. ایـن موضـوع از دو دیـدگاه قابـل تامل می باشد

دیدگاه اول: ایجاد ارزش افزوده برای اقتصاد ملی از طریق بازیافت ضایعات دورریز

متوسط قیمت فروش داخل هر کیلو پودر مرغوب 40000 ریال و قیمت جهانی هر تـن آن 1650 دلار اسـت. بـا نگـاهی بـر میزان تولید لاستیک فرسوده در کشور می توان گفت که در حال حاضر تعداد حـدود 13 میلیـون خـودرو در کشـور در حـال تردد بوده و سالانه تعداد حدود یک میلیون دستگاه نیز به آن افزوده می شود. هر خـودرو بـه طـور متوسـط سـالانه دو حلقـه لاستیک که دارای حداقل وزن 12 کیلوگرم می باشد به صورت فرسوده تولید می نماید. لذا مشاهده مـی گـردد کـه سـالانه حجم انبوهی از لاستیک فرسوده در کشور بوجود می آید که بازیافت و تبدیل آنها به کالای قابل فروش به چه میـزان سـبب ایجاد ارزش افزوده در کشور می تواند گردد.

دیدگاه دوم: جلوگیری از آلودگی های زیست محیطی

لاستیک خودرو در فهرست مواد نفتی قرار دارد و در محیط زیست تقریباً تجزیه ناپذیر است. از اینرو کـاملاً واضـح اسـت کـه رها کردن این مقدار لاستیک فرسوده در طبیعت، چه ضررهای جبران ناپذیری را برای آن بوجود می آورد.

نتیجه گیری دوم: توجیه پذیر بودن اجرای طرح های جدید بازیافت

تولید پودر با دو کیفیت قابل انجام می باشد که این موضوع بستگی به حجم سرمایه گذاری و تکنولوژی مورد استفاده دارد. بررسی های بازار نشان می دهد که در صورت انتخاب تکنولوژی داخلی تولید پودر با کیفیـت پـایین صـورت گرفتـه و لـذا در این صورت بازار این نوع محصول از شرایط خاصی برخوردار خواهد بود و واحـدهایی مـی تواننـد در ایـن نـوع بـازار فعالیـت نمایند که از بازار این محصول شناخت کافی داشته باشند. لیکن در صورت انتخاب تکنولوژی بالا و استفاده از ماشین آلات تخصصی، تولید پودر با کیفیت بالا صورت گرفتـه و در ایـن حالت بازار از کمبود برخوردار بوده و متعاقب آن اجرای طرح های جدید نیز توجیه پذیر ارزیابی می گردد. در حال حاضر کمبود موجود در کشور از طریق استفاده از لاستیک نو تامین می گردد و انتظار مـی رود کـه بـا توسـعه تولیـد داخل با کیفیت بالا گرایش بازار به سوی استفاده از محصولات طرح ایجاد و توسعه داده شود. نکته قابل توجه دیگر در اینجا این است که محصولات طرح به دلیل برخورداری از مزیت های بالا، قابلیت صـادراتی خـوبی را دارا می باشند و از اینرو در صورت تولید محصول با کیفیت مطلوب جهانی، بازارهای صادراتی بسـیار مناسـبی را مـی تـوان برای آن ایجاد نمود. و با توجه بر آنکه در طرح حاضر هدف تولید پودر مرغوب با استفاده از ماشین آلات روز اروپایی می باشد، لذا اجرای طرح توجیه پذیر ارزیابی شده است .

طرح حاضر طرح بازیافت لاستیک های فرسوده خودرو است. از اینرو ماده اولیه مورد نیاز طرح را می توان لاسـتیک فرسـوده انواع خودرو نام برد. این لاستیک ها از محل اجرای طرح جمع آوری خواهد گردید. با توجه به ظرفیـت تولیـد طـرح، سـالانه نیاز به 10783 تن لاستیک فرسوده می باشد.

$C:\Users\ramin\Desktop\13.jpg$

شیوه تامین لاستیک های فرسوده به صورت زیر پیش بینی شده است :

عقد قرارداد با تعمیرگاههای خودروها برای جمع آوری لاستیک های فرسوده که توسط این تعمیرگاهها از خودروهای تعمیری بوجود می آید.

جمع آوری لاستیک های فرسوده از شرکت های بزرگ ·

خریداری لاستیک های فرسوده از شهرداری ها که لاستیک را به عنوان زباله جمع آوری می کنند ·

جمع آوری لاستیک های فرسوده از سایر مراکز

بطوریکه مشخص است کل مواد اولیه مورد نیاز طرح داخلی بوده و واردات نقشی در آن ندارد. در جدول زیر جمع بندی تامین مواد اولیه ارائه شده است.

$C:\Users\ramin\Desktop\11.jpg$

$C:\Users\ramin\Desktop\12.jpg$

جدول شماره 31

تجزیه و تحلیل و ارائه جمع بندی و پیشنهاد نهایی

با توجه به بررسیهای انجام شده، مشخص گردید که ایجاد واحدهای صنعتی بازیافت از جمله اولویت های کشور بوده است. با توجه به اینکه لاستیک یکی از محصولاتی است که دفع نمی گردد و سوزاندن آن برای محیط زیست مشکلات زیادی ایجاد می نماید، لذا ایجاد شرکتهای بازیافت لاستیک می تواند کمک شایانی در حل این مشکل محیط زیست نماید. در حال حاضر چند شرکت در این زمینه در حال فعالیت می باشند و محصولات تولیدی آنها در جهت تولید محصولاتی مانند کفپوش ها و سایر محصولات لاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند. بدین ترتیب تولید این محصول از نظر بازار دارای توجیه مناسب می باشد. بازیافت هر محصولی همراه با ارزش افزوده بالا می باشد و این محصول نیز از این مسئله مستثنی نبوده و از ارزش افزوده بالایی برخوردار می باشد. بنابراین از لحاظ مالی طرح مذکور از شرایط بسیار مناسبی برخوردار می باشد. با توجه به مطالب مذکور در مجموع طرح تولید پودر لاستیک از نظر مالی و اقتصادی در شرایط مناسبی می باشد و از توجیه پذیری لازم برخوردار است.

محی الدین اسعدی

کارشناس ارشد راه و ترابری

ردیف	عنوان منبع	مقاله	سایر	سال تولید
1	An Introduction to Implementation of Different Types of Crumb Rubber Modified Asphalt Mixtures			2012
2	A preliminary feasibility study of crumb rubber			2012
3	An overview of crumb rubber modified asphalt			2011
4	A study into the processing of bitumen modified with tire crumb rubber and polymeric additives			2011
5	Assessment of gaseous emissions produced on site by bituminous mixtures containing crumb rubber			2014
6	Effects of furfural activated crumb rubber on the properties of rubberized asphalt			2011
7	High and low temperature properties of crumb rubber modiﬁed binders containing warm mix asphalt additives			2013
8	Impact of incorporated gamma irradiated crumb rubber on the short-term aging resistance and rheological properties of asphalt binder			2015
9	Improving the short-term aging resistance of asphalt by addition of crumb rubber radiated by microwave and impregnated in epoxidized soybean oil			2013
10	Investigation of asphalt binder containing various crumb rubbers and asphalts			2012
11	Microscopic analysis of the interaction between crumb rubber and bitumen in asphalt mixtures using the dry process			2013
12	The research for structural characteristics and modiﬁcation mechanism of crumb rubber compound modiﬁed asphalts			2014
13	Thermal oxidative aging mechanism of crumb rubber/SBS composite modiﬁed asphalt			2014
14	QUALITY CONTROL REQUIREMENTS FOR USING CRUMB RUBBER MODIFIED BITUMEN (CRMB) IN BITUMINOUS MIXTURES			2006
15	اﺳﺘﻔﺎده ﺗﺄﺛﻴﺮ و ﻣﻮاد زاﻳﺪ در روﺳﺎزی راه			2011
16	The use of crumb rubber in asphalt concrete mixtures experience in South Carolina			2010
17	Effect of Crumb Rubber Modifiers (CRM) on Performance-Related Properties of Asphalt Binders			……….
18	The Effects of Crumb Rubber on Water Quality			2008
19	In vitro evaluation of the polymer to increase the service life of asphalt pavements SMA & HMA			2011
20	ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﻣﻴﻜﺮوﺳﻜﻮﭘﻲ ﻣﺨﻠﻮط ﻫﺎی آﺳﻔﺎﻟﺘﻲ			……….

دانلود متن بالا در قالب یک فایل ورد به همراه کلیه تصاویر. برای دانلود لطفا فایل رو از طریق لینک زیر خریداری کنید.

پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال

بررسی نقش crumb rubber (پودر لاستیک) بر روسازی های آسفالتی به همراه امکانسجی تولید

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

بررسی نقش crumb rubber (پودر لاستیک) بر روسازی های آسفالتی به همراه امکانسجی تولید

مطالب پشنهادی برای شما:

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ