الاسفلت المطاطي ” Rubber-Modified Asphalt ” المقصود به إضافة مادة المطاط بنسبة من 18-22% والمأخوذة من بقايا إطارات السيارات التالفة أو القديمة إلى الخلطة الاسفلتية لتستخدم في رصف الطرق . قد يظن البعض أنها تقنية جديدة ولكن في حقيقة الأمر بدأ استعمال هذه التقنية على الطرق السريعة في ولاية أريزونا في الولايات المتحدة الأمريكية خلال الستينات من القرن الماضي .

الاسفلت المطاطي

الأسفلت المطاطي هي مادة الرصف الرائدة للطرق والممرات. من المهم فهم خصائص الأسفلت المطاطي المستخدم في المشروع لضمان الأداء والاستقرار على المدى الطويل. يجب مراعاة الظروف البيئية المختلفة والحمولات الناتجة عن حركة المرور في مرحلة التصميم.

في بعض الأحيان لا يؤدي التصميم إلى قابلية استخدام مقبولة وآمنة وسليمة بسبب التدهور المبكر. تساهم عدة عوامل في التدهور ، مثل جودة المواد والبناء وتحميل حركة المرور على الطريق وهندسة الطريق والظروف البيئية. بشكل عام ، يرجع معظم التدهور إلى الإجهاد والتكسير الحراري. يمكن تحسين عمر الرصيف مع بعض التعديلات إذا تم أخذ العوامل التي تسبب التدهور بعين الاعتبار خلال مرحلة التصميم.

مميزات استخدام الأسفلت المطاطي

أُكتِشِفَ أن للإسفلت المطاطي قدرة هائلة على امتصاص الضوضاء الناتجة عن الحركة المرورية في تلك الطرق.
الأمان حيث تتمسك إطارات السيارات بالطريق بشكل أفضل .
كونه صديقاً للبيئة فهو مصنوعاً من مواد معاد تدويرها كإطارات السيارات المستعملة.
تخفيض كبير في صيانة الطريق نتيجة عدم تكون الشقوق على سطح الطريق.
دوره في التقليل من الانزلاقات، زيادة مقاومة الانزلاق بأكثر من 200%.
زيادة الشعور بالراحة للسائقين بأكثر من 60%.
التقليل بنسبة كبيرة من حوادث الطرق خصوصًا في الأجواء الماطرة.
قدرته العالية على امتصاص مياه الأمطار مما يخفف من انتشار الرذاذ عند هطول الأمطار، فضلاً عن دوره في خفض تكاليف الصيانة بسبب عمره الافتراضي الطويل.
إن الأسفلت المطاطي اقتصادي أكثر.

عزل الأسطح بالأسفلت المطاطي

الاسفلت المطاطي : ( زفت 80-100 + حبيبات مطاطية + امينط ) مما يساعد على التمدد والتقلص.
كل 200 كغ من الزفت يضاف له 40 كغ من المطاط.
طريقة العزل يتم تنظيف كامل السطح بشكل جيد من الغبار .
تتم معالجة الشقوق بشكل جيد وتعبئة الفجوات بين الأسطح قبل مد الطبقة .
نمد طبقة من الأسفلت المطاطي على كامل السطح بسماكة 3 الى 4 مم حسب تشرُّب السطح.

المواد البوليمرية البلاستيكية

أثارت المواد البوليمرية البلاستيكية ، مثل البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) ، اهتمامًا كبيرًا بين المهندسين والمصنعين لاستخدامها في تعديل رصف الطرق بسبب خصائصها اللزجة و التصاقها الجيد للركام المعدني.

الغرض الرئيسي من استخدام البوليمرات في الأسفلت هو زيادة الصلابة في درجات حرارة عالية من الخدمة وتقليل صلابة في درجات حرارة منخفضة من الخدمة.

يمكن تقسيم البوليمرات المستخدمة لتعديل الأسفلت المطاطي إلى ثلاث فئات رئيسية هي: اللدائن الحرارية ، والبلاستومرات ، والبوليمرات التفاعلية.

من الواضح أن اللدائن الحرارية بالحرارة قادرة على خصائص استجابة عالية المرونة وبالتالي تقاوم التشوه الدائم عن طريق تمديد واستعادة شكلها الأولي على طبقة معدلة ، في حين تقوم اللدائن البلاستيكية والبوليمرات التفاعلية بتعديل الأسفلت من خلال تشكيل شبكة قوية وصلبة ثلاثية الأبعاد لزيادة الصلابة و تقليل التشوهات.

بسبب ملاءمتها في هذه الظروف ، فإن أحد مُعدِّلات البوليمر الرائدة للبيتومين بين المجموعة الأكبر من البوليمرات هي كتلة ستيرين بوتادين ستيرين (SBS).

SBS هو مجموعة من البوليمرات الاصطناعية المطاط الصلب الذي يستخدم في التطبيقات حيث المتانة فيه مهمة وغالبًا ما يتم استبداله جزئيًا للمطاط الطبيعي على أساس تكاليف المواد الخام المقارنة.

وهي تنتمي إلى مجموعة من البوليمرات المشتركة تسمى البوليمرات المشتركة ، حيث تتكون من ثلاثة أجزاء.

الأول هو سلسلة طويلة من البوليسترين ، الوسط عبارة عن سلسلة طويلة من البولي بوتادين ، والجزء الأخير هو جزء طويل آخر من البوليسترين.[1]

ما هو الأسفلت الطبيعي

الأسفلت هو مادة معدنية ثقيلة ، بنية داكنة إلى سوداء ، واحدة من عدة مخاليط من الهيدروكربونات تسمى البيتومين. الأسفلت هو مادة قوية ومتعددة الاستخدامات ومقاومة للطقس ومقاومة للمواد الكيميائية والتي تتكيف مع مجموعة متنوعة من الاستخدامات.

يربط الأسفلت الحجر والحصى المسحوق (المعروف باسم الركام) في أسطح متينة وصلبة للطرق والشوارع .يتم الحصول على الأسفلت إما من الرواسب الطبيعية مثل الإسفلت الأصلي أو كمنتج ثانوي لصناعة البترول (الأسفلت البترولي).

الأسفلت هو واحد من أقدم المواد الهندسية في العالم ، حيث تم استخدامه منذ بداية الحضارة. حوالي 6000 قبل الميلاد ، كان لدى السومريين صناعة بناء سفن مزدهرة أنتجت واستخدمت الإسفلت للسد والعزل المائي.

في وقت مبكر من 2600 قبل الميلاد ، كان المصريون يستخدمون الإسفلت كمادة مقاومة للماء وأيضاً لتلقيح أغلفة المومياوات كمادة حافظة. استخدمت الحضارات القديمة الإسفلت على نطاق واسع لبناء كتل الرصف المستخدمة في المعابد وأنظمة الري والخزانات والطرق السريعة. حدثت الإسفلت الذي استخدمته الحضارات المبكرة بشكل طبيعي وتم العثور عليه في طبقات جيولوجية

تشكل الأسفلت الطبيعي عندما عملت زيوت البترول الخام في طريقها من خلال الشقوق على سطح الأرض. دفعت حركة الشمس والرياح إلى إخراج الزيوت والغازات الأخف وزنًا مما ترك بقايا سوداء. تم استخدام الإسفلت الطبيعي على نطاق واسع حتى أوائل القرن العشرين.

صناعة الاسفلت

أدى اكتشاف تكرير الأسفلت من البترول الخام والشعبية المتزايدة للسيارات إلى توسيع صناعة الأسفلت بشكل كبير. يتميز الأسفلت البترولي الحديث بنفس الصفات المتينة التي يتمتع بها الأسفلت الطبيعي ، مع ميزة إضافية تتمثل في تكريره إلى حالة موحدة خالية من الشوائب العضوية والمعدنية.

المواد الأولية

المواد الخام المستخدمة في تصنيع

مكونات الأسفلت

الحديث هي البترول ، وهو عبارة عن بيتومين سائل يحدث بشكل طبيعي. يعد الأسفلت مكونًا طبيعيًا للبترول . تقوم آبار النفط بتزويد مصافي النفط بالبترول الخام ، حيث يتم فصله إلى مكوناته أو أجزاءه المختلفة.

عملية التصنيع

يتم فصل النفط الخام إلى أجزاءه المختلفة من خلال عملية التقطير في مصفاة النفط. بعد الفصل ، يتم صقل هذه الكسور إلى منتجات أخرى تشمل الأسفلت والبارافين والبنزين والنافتا وزيت التشحيم والكيروسين وزيت الديزل.

بما أن الأسفلت هو القاعدة أو المكون الثقيل للبترول الخام ، فإنه لا يتبخر أو يغلى أثناء عملية التقطير ، الأسفلت هو في الأساس المخلفات الثقيلة لعملية تكرير النفط.

المنتجات الثانوية

وضعت قوانين حماية البيئة رموزًا صارمة تحد من تدفق المياه والجسيمات وانبعاثات الدخان من مصافي النفط ومصانع معالجة الأسفلت. ليس فقط الغبار ولكن ثاني أكسيد الكبريت والدخان والعديد من الانبعاثات الأخرى يجب التحكم فيها بدقة.

إن المرسبات الإلكتروستاتيكية ، ومجمعات الغبار الأولية التي تستخدم الأعاصير المخروطية المفردة أو المتعددة ، ووحدات التجميع الثانوية هي جميعها معدات مطلوبة للتحكم في الانبعاثات. تتسبب الهيدروكربونات التي تتكون في إنتاج الأسفلت ، إذا لم يتم التحقق منها ، في تكوين أبخرة وملوثات روائح كريهة تلوث الهواء وتغمقه.

يتم التحكم في الملوثات المنبعثة من إنتاج الإسفلت بواسطة حاويات مخصصة ثم تعيد تدويره خلال عملية التسخين.[2]