هر آنچه که باید درباره آسفالت بدانید

آسفالت چگونه ساخته می شود؟

آسفالت تقریباً در همه جا وجود دارد. برای ساخت جاده، پارکینگ، باند فرودگاه، پیاده رو، زمین تنیس، زمین بازی و مسیر دوچرخه استفاده می شود. آسفالت به صورت مایع برای پوشش سقف، لوله ها و زیر شاسی وسایل نقلیه استفاده می شود. با این حال، حتی اگر بخشی از زندگی روزمره مردم است، اکثر مردم هرگز به این فکر نمی کنند که آسفالت چیست یا چگونه ساخته می شود.

آسفالت در واقع ماده ای است که سنگ خرد شده و سنگ ریزه را که به آن سنگدانه می گویند، به یکدیگر متصل می کند تا سطح سختی محکمی ایجاد کند. آسفالت یک مخلوط هیدروکربنی از کلاس قیر است که معمولاً دارای رنگ قهوه ای تیره تا سیاه است. قیر اصطلاح زمین شناسی برای ذخایر طبیعی نفت به شکل جامد یا نیمه جامد است.

آسفالت یکی از قدیمی ترین مواد مهندسی شناخته شده برای بشر است که قدمت آن به 2600 سال قبل از میلاد می رسد. زمانی که مصریان باستان از آن به عنوان یک عامل ضد آب و نگهدارنده برای بسته بندی مومیایی ها استفاده می کردند. سایر تمدن های باستانی از آسفالت برای ساختن همه چیز از سیستم های آبیاری گرفته تا جاده ها استفاده می کردند.

در حالی که آسفالت های طبیعی تا اوایل قرن بیستم به طور گسترده استفاده می شد، امروزه بیشتر آسفالت از نفت خام تصفیه می شود. آسفالت امروزی همان ویژگی‌های ماندگاری طولانی‌مدت آسفالت طبیعی را دارد، اما با مزیت اضافه تولید به حالت یکنواخت و عاری از ناخالصی‌ها.

فرآیند تولید آسفالت

مراحل مختلفی در ساخت آسفالت وجود دارد. نفت خام یا نفت از طریق فرآیند تقطیر انجام می شود که اجزای مختلف روغن را به چندین محصول فرعی جدا می کند که یکی از آنها آسفالت است. آسفالت در شکل اولیه خود، تنها رسوبات سنگینی است که از فرآیند پالایش نفت باقی مانده است.

تقطیر:
فرآیند تصفیه آسفالت با حرارت دادن سریع نفت خام برای تقطیر اولیه آغاز می شود. پس از گرم شدن، نفت خام به یک ظرف تقطیر منتقل می شود که در آن اجزای فرار و وزن سبک تر، به نام کسری، توسط یک سری مکانیسم های متراکم و خنک کننده حذف می شوند.

سپس نفت خام برای تولید محصولاتی مانند بنزین، سوخت دیزل، نفت سفید و سایر فرآورده های نفتی جدا می شود. ذخایر سنگین باقیمانده از فرآیند تقطیر به نفت خام “روی” گفته می شود که برای تولید روغن گرمایشی یا تولید محصولات دیگر مانند آسفالت استفاده می شود.

کاهش مجدد:
آسفالت ممکن است با ماده فراری مخلوط شود که به آن “برش مجدد” گفته می شود که محصولی را تولید می کند که در دمای پایین تر از آسفالت خالص شکل پذیرتر است. هنگامی که آسفالت مخلوط شده در معرض گرما یا هوا قرار می گیرد، مانند زمانی که برای سنگفرش یا ساخت و ساز استفاده می شود، عناصر فرار تبخیر می شوند و فقط آسفالت جامد باقی می ماند. سرعت تبخیر عامل برش میزان پخت آسفالت را تعیین می کند.

امولسیون کننده:
آسفالت همچنین ممکن است امولسیون شود تا محصولی را ایجاد کند که راحت تر با سنگدانه مخلوط شود،می تواند از طریق لوله ها پمپ شود یا در کاربردهای اسپری استفاده شود. در طول امولسیون سازی، آسفالت به شکل گلبول های کوچکتر از پنج میکرون آسیاب می شود و با آب مخلوط می شود. سپس عامل امولسیون کننده اضافه می شود تا ظرفیت جداسازی آسفالت و آب کاهش یابد. عوامل امولسیون کننده مورد استفاده برای تولید آسفالت ممکن است شامل خاک رس، سیلیکات، صابون یا روغن های گیاهی باشد.

پودر کردن:
گاهی اوقات آسفالت سخت شده را خرد می کنند تا به صورت پودر درآید. آسفالت را پودر می کنند و سپس از یک سری الک عبور می دهند تا دانه هایی با اندازه یکنواخت تولید شود. آسفالت برقی معمولاً برای ساخت روسازی با نفت و سنگدانه مخلوط می شود. حرارت و فشار به آرامی پودر، سنگدانه و روغن را با هم ترکیب می کنند و مخلوط را به یک قوام سیمان مانند سفت می کنند.

دمیدن هوا:
در صورتی که آسفالت برای اهداف پوشش استفاده شود ممکن است هوا به داخل آن تزریق شود. آسفالت در طول فرآیند دمیدن هوا تا دمای 500 درجه فارنهایت گرم می شود و سپس حباب های هوا برای چندین ساعت به داخل مایع می روند. این امر باعث می شود که آسفالت در زمان سرد شدن در حالت مایع باقی بماند.

مخلوط های سنگفرش

دو دسته مخلوط آسفالت روسازی وجود دارد که به عنوان مخلوط سرد و گرم شناخته می شوند. نام “مخلوط داغ” از روش گرم کردن آسفالت و سنگدانه قبل از ادغام برای حذف هر گونه رطوبت و به دست آوردن سیالیت کافی برای ادغام و پخش مناسب می آید. آسفالت مخلوط گرم که به اختصار HMA نامیده می شود، معمولاً برای مناطق پرتردد مانند جاده های اصلی و بزرگراه ها استفاده می شود، در حالی که آسفالت مخلوط سرد یا CMA معمولاً برای روکش کردن جاده های فرعی استفاده می شود.

برای HMA، آسفالت و سنگدانه در تاسیساتی مخلوط می شوند که ابتدا حرارت داده می شود و سپس تا قوام مورد نظر مخلوط می شوند. کارخانه های هات میکس ممکن است در یک مکان دائمی راه اندازی شوند یا ممکن است متحرک باشند و از محل کار به محل کار منتقل شوند. فرآیند دیگری به نام اختلاط درام، آسفالت و سنگدانه را به طور همزمان گرم و مخلوط می کند. مقادیر مناسب اندازه‌گیری شده سنگدانه و آسفالت در محفظه‌ای به نام پاگمیل ریخته می‌شوند، مخلوط می‌شوند و سپس در کامیون‌ها یا ظروف ذخیره‌سازی قرار می‌گیرند.

سپس آسفالت هات میکس با کامیون به محل کار منتقل می شود و بیرون ریخته می شود و توسط دستگاه روسازی به ضخامت یکنواخت پخش می شود. سپس مخلوط توسط دستگاه فشرده می شود