معرفی تکنولوژی آسفالت نیمه گرم (wma)
با توجه به افزايش مصرف انرژي و ارتقاء آگاهي جهت حفاظت محیط‌زیست، مخلوط آسفالت نيمه‌گرم (wma) به‌عنوان يک مخلوط آسفالتی با تکنولوژي جديد تولید گردیده است. يکي از مهم‌ترين اثرات درجه حرارت در توليد مخلوط‌هاي آسفالتي، ايجاد کندرواني مناسب در قير براي پوشش دهی و اندود مناسب سنگ‌دانه‌ها و تسهيل اختلاط با سنگ‌دانه و تراکم آسفالت ميباشد. با کاهش دما، علاوه بر کاهش آلودگي‌هاي زيست‌محيطي و صرفه‌جويي در مصرف انرژي، شرايط بهتري براي کارگران در محيط کار به لحاظ درجه حرارت پايين‌تر و انتشار مواد سمي کمتر فراهم مي‌گردد. توليد آسفالت‌هاي نيمه‌گرم در دماهاي پايين‌تر، سبب کاهش ميزان پيرشدگي قير و بهبود کاهش سخت‌شدگي ناشي از اکسيداسيون قير، انعطاف‌پذيري مخلوط آسفالتي، کاهش احتمال ترک‌خوردگي مخلوط آسفالتي و افزايش عمر بهره‌برداري روسازي مي‌شود.
آسفالت‌هاي نیمه گرم در دمايي بين 140 تا 160 درجه سانتي‌گراد توليد مي‌شوند. ميزان سوخت مصرفي در چنين شرايطي به علت حرارت دادن سنگ‌دانه‌ها نسبتاً زياد بوده و در نتيجه، هزينه مصرف انرژي و ميزان توليد گازهاي گلخانه‌اي افزايش مي‌يابد. در مخلوط نيمه‌گرم، امکان تراکم در دمايي در محدوده 100 تا 135 درجه سانتي‌گراد فراهم مي‌شود. کاهش انرژي و سوخت مصرفي ناشي از دماي پايين‌تر توليد، سبب کاهش هزينه‌هاي توليد مي‌گردد. درواقع از مهم‌ترين مزاياي استفاده از مخلوط‌هاي آسفالتي نيمه‌گرم در برابر مخلوط آسفالتي گرم، صرفه‌جويي در مصرف انرژي ميباشد. در صورت توليد آسفالت به روش نيمه‌گرم، 20 تا 35% در مصرف انرژي صرفه‌جويي صورت خواهد گرفت. در روش‌هاي توليد آسفالتي که در آن‌ها سنگ‌دانه‌ها داراي دمايي کمتر از 100 درجه سانتي‌گراد مي‌باشند، اين صرفه‌جويي تا 50% عنوان‌شده است.
مقایسه انواع تکنولوژی‌های تولید آسفالت از لحاظ دمای تولید مخلوط
مقایسه دمای پخش آسفالت بین سیستم های HMA و WMA
بررسی روش های تولید آسفالت WMA
روند رو به رشد استفاده و تمايل شرکت‌هاي مختلف توليد آسفالت موجب شده که طيف وسيعي از روش‌هاي توليد آسفالت گرم در کشورهاي مختلف، ابداع و به مرحله توليد برسد. اين روش‌ها را ميتوان در سه دسته ي روش‌هاي بر پايه استفاده از افزودني‌هاي شيميائي، آلي و ايجاد کف قیر تقسیم‌بندی نمود:
1-افزودنی شیمیایی
از ميان انواع افزودني‌هاي شيميائي مورداستفاده در آسفالت نیمه گرم، Evotherm در مقايسه با ساير محصولات از قابلیت استفاده بالاتری برخوردار است. Evotherm فن‌آوري بر مبناي فرآيند شيميايي بوده که شامل افزودني‌هايي جهت بهبود پوشش مصالح، کارايي مخلوط و افزايش چسبندگي است. Evotherm به‌صورت امولسيوني و معمولاً با استفاده از درصد بالاي آسفالت بازيافتي توليد مي‌گردد که آب موجود در ماده ي امولسيوني، هنگام ترکيب امولسيون با مصالح سنگي داغ به‌صورت بخار آزاد گرديده و باعث پوشش بهتر سنگ‌دانه‌ها مي‌گردد.
2-افزودنی آلی (ساسوبیت)
متداول‌ترین افزودنی آلی در تولید wma، ساسوبیت میباشد که توسط شرکت خدمات شيميايي (CAS) و با فرمول شيميايي است CnH2n + ثبت‌شده است. ساسوبيت از واکس ساسول در آفريقاي جنوبي تولیدشده و داراي يک زنجيره طولاني از هيدروکربن‌هاي آليفاتيک میباشد که از طريق تبديل گاز زغال‌سنگ توليد مي‌شود و فرايند توليد آن از زغال‌سنگ سخت و يا کک با انفجار بخار از طريق روش فيشر تراپ واکس ميباشد. نقطه ذوب ساسوبيت در حدود C°100 بوده و در دماي بالاتر از C°120 به‌طور کامل در قير حل مي‌گردد. اين محصول به دليل قابليتي که در کاهش ويسکوزيته قير دارد، سبب کاهش دماي اختلاط و اجرا به ميزان C° 54- 18 مي‌گردد.
3-کف قیر (WAM- Foam)
منطق اين روش استفاده از دو نوع قير نرم و سخت جهت ترکيب با مصالح سنگي ميباشد. در فرآيند به کار گرفته شده، ابتدا مصالح را به منظور ايجاد پوشش اوليه با قير نوع نرم مخلوط نموده و در مرحله بعدي قير سفت به عنوان کف قير به مخلوط اضافه مي‌گردد. ويسکوزيته قير نرم به گونه‌اي است که قادر باشد در دماي کمتر از 100 درجه سانتیگراد مصالح سنگي را به طور کامل بپوشاند. نتيجه اين فرآيند امکان توليد مخلوط آسفالتي در دماي 100 تا 120 و دماي تراکم به ميزان C° 110- 80 ميباشد.
انواع افزودنیهای رایج در تولید آسفالت نیمه گرم (WMA)
با توجه به پروژه های صورت گرفته در کشور کانادا، مقایسه عملکرد و انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی برای آسفالت نیمه گرم (wma) و آسفالت گرم (HMA) به‌صورت زیر به‌دست‌آمده است:
مقایسه دمای اختلاط و اجرای سیستم‌های HMA و WMA
مقایسه انتشار آلاینده های تولیدی در دو سیستم HMA و WMA
مقایسه انتشار آلاینده های تولیدی در دو سیستم HMA و WMA
مقایسه آسفالت هایHMA و WMA در بین سالهای 2009 تا 2011
مقایسه روسازیهای HMA و WMA ازلحاظ شاخصهای عملکردی