لا بد أنك خرجت يومًا لتتنزه على قدميك وتستمع بالجو اللطيف متخلصا من الضغوطات اليومية، وأطلقت لخيالك العنان فصرت تتساءل عن كل ما تراه عينك وتلمسه قدمك، وتفكرت في كيفية صناعة الأسفلت الذي يستخدم في رصف الطرق والشوارع؛ لذلك سنحاول في هذا المقال الإجابة عن تلك التساؤلات، وتقديم معلومات كافية عن ماهية الأسفلت ومكوناته وكيفية صناعته.
استكشف هذه المقالة
ما هو الأسفلت؟
صناعة الأسفلت من الصناعات الضرورية والمطلوبة على نحو كبير، فالأسفلت هو مادة سوداء شبيهة بالإسمنت توجد في النفط الخام، ذات لزوجة عالية، وهو من المواد حرارية التلدن؛ أي أنها تصير لينة وتتحول إلى صورتها السائلة عند التسخين، ثم تعود إلى طبيعتها بعد التبريد. يحافظ الأسفلت على حالته بصورة جيدة، وهو عازل جيد للماء ولا تؤثر فيه معظم الأملاح والأحماض، يستخدم لرصف الطرق والشوارع لأنه يعمل على تماسك الرمل والحجارة معا ومنع الماء من الوصول إلى الرصيف، كما أنه ينحني تحت الضغط بدلا من أن ينكسر كالصخور، وأيضا يستخدم في رصف طرق المطارات الحديثة.
مكونات الأسفلت
يتكون الأسفلت من عدة مواد كيميائية، الأكبر نسبة من مكونات أسفلت هي نسبة الكربون حيث تشغل حوالي 70-85% ثم يليه الهيدروجين 7-12% ثم السلفر 1-7% ثم اكسجين 0-5% وأخيرا النيتروجين يشغل نسبة قدرها 0-1%.
وتتكون الخلطة الأسمنتية من ثلاث طبقات رئيسية، هي طبقة الأساس، الطبقة الرابطة، الطبقة السطحية. تتكون طبقة الأساس من الحصى العادي أو المتكسر، الرمل، الفلر، مادة القير (الزفت). أما الطبقة الثانية فتتكون من الحصى المكسر على الأقل بنسبة 90% ويفضل أن يكون الرمل المستخدم هو الناتج عن تكسير الحصى؛ وذلك للحصول على ثبات عالي، ويتراوح سمكها من 5سم إلى 8سم، أما الطبقة السطحية فمكوناتها نفس مكونات الطبقة الثانية باختلاف الحجم، وسمكها بين 6سم و 8سم.
أنواع الأسفلت واستخداماته
هناك نوعان من الأسفلت: الأسفلت السائل والأسفلت الصلب.
- الأسفلت السائل: لا يستخدم في الخلطات الأسفلتية، ويقسم إلى ثلاثة أنواع، هي: الأسفلت سريع التطاير ومتوسط التطاير وبطيء التطاير. ويتوسط الأسفلت السائل طبقات الأسفلت ليربط بين الطبقات، ويتم اختيار نوع طبقة الأسفلت السائلة بناءا على درجة الرطوبة الموجودة في الجو في المكان المراد تعبيده.
- الأسفلت الصلب: يستخدم في الخلطات الأسفلتية، ويقسم إلى أربعة أنواع، هي: (50/40)، (70/60)، (100/80)، (150/120)، ويقوم المختص باختيار النوع الذي سيتم استعماله على أساس درجة حرارة المكان، فالاختلافات بين هذه الأنواع تتوقف على درجة الحرارة.
عند مراعاة ظروف المناخ، واختيار الأسمنت المناسب لها، تنتج طرق مرصوفة جيدا، تدوم طويلا دون التعرض للتشققات.
تاريخ صناعة الأسفلت
يوجد الأسفلت أصلا بصورة طبيعية في طبقات الأرض منذ العصور القديمة، حيث تشكل الأسفلت الطبيعي باقتحام الزيت لبعض طبقات سطح الأرض عن طريق طبقات الرمل والتشكيلات الصخرية، ويظل الأسفلت بين الصخور محميا، ويوجد في هيئة بحيرات أيضا كتلك الموجودة في جزيرة ترينيداد ومناطق أخرى في البحر الكاريبي. ويعد البابليون أول من بدأوا في صناعة الأسفلت وكانوا يسمونه (القار) وعرفه الرومان من بعدهم وأسموه (البيتومين). استخدم الأسفلت في تغطية خزانات المياه وحمامات السباحة مستغلين قدرته على عدم السماح بنفاذ الماء.
كيفية صناعة الأسفلت
يُعزل الأسفلت عن النفط الخام وذلك عن طريق عملية التكرير، فينتج البترول والكيروسين وغيرهم من المنتجات الأخرى، يُستخرج البترول والمنتجات الأخرى بطريقة الغليان (التقطير)، ويتبقى زيت يُعرف بالخام المقطوف، يتم تنقية هذا الزيت للحصول على الأسفلت، وتبعًا لطرق التنقية يمكن الحصول على أنواع مختلفة من الأسفلت، فمثلا يمكن الحصول على الأسفلت المؤكسد بنفخ هواء ساخن في الزيت الخام بعد إزالة المواد شديدة التطاير، ويستخدم هذا النوع في السقوف والطلاء.
طرق صناعة الأسفلت
تختلف صناعة الأسفلت تبعا لنوعه، فالأسفلت الطبيعي يتم استخراجه فقط من أماكن تواجده واستخدم هذا النوع في رصف الطرق الأولى في القارة الأمريكية. ويوجد الأسفلت الصخري وهو عبارة عن ترسبات صخرية يحتوى على مواد بيتومينية تستخدم لرصف الطرق الموجود بها هذه المواد، أما القار فهو مادة بيتومينية يتم الحصول عليها من تقطير الفحم، والبيتومين النفطي فهو إحدى مشتقات النفط الخام وهو يشكل معظم الأسفلت المستخدم في الرصف الآن.
مراحل صناعة الأسفلت
تحتاج مصانع الأسفلت كمية هائلة من السولار للحصول على الطاقة اللازمة لتشغيل المصنع، وتمر صناعة الأسفلت بمراحل عديدة تبدأ بالحصول على المواد الأولية ثم فرزها ثم إضافة المكونات الأخرى.
الحصول على المواد الأولية
يبدأ الإنتاج في مقلع المصنع على انخفاض 51 مترا، يجمع العمال صخور الجرانيت التي اقتلعت بالتفجير من جدران الصخور وتنقل العربات الضخمة تلك الصخور إلى المصنع الذي يقع قرب المقلع حيث يفرغ العمال الحمولة في آلة السحق الأولية يسحق فكا الآلة الفولاذيان الحجارة الكبيرة ويقسمها إلى قطع بحجم 20 سم ويتطلب ذلك قوة ساحقة فالعجلتان اللتان تعززان طاقة المحرك تزنان أكثر من 6 طن. يتم التفريغ في ناقلة متحركة تنقل الحجارة المسحوقة إلى مخزن خارجي.
الفرز
حين يحين وقت الصناعة تنقل الحجارة في الناقلة من المخزن إلى مبنى يفرز فيه حسب حجمها حيث تتحرك الحجارة على مناخل منحدرة حجم ثقوبها 10 سم، الحجارة التي لا تمر تنتقل إلى آلة سحق ثانية تقلص حجمها إلى 2 سم أو أصغر، أما الحجارة الصغيرة التي تمر عبر الثقوب فتذهب للآلة الثالثة مباشرة. بعد مرحلة السحق الأخيرة يبلغ حجم أضخم الحجارة 2 سم. الحجارة بين 5 و 10 ملم توضع في كومة، والحجارة بين 10 و 14 سم توضع في كومة أخرى.
إضافة المكونات الأخرى
المواد التي تدخل في صناعة الأسفلت هي الرمل وتراب الحجارة والأحجار بأحجامها المختلفة، وتختلف نسب تلك المواد تبعا لنوع الأسفلت، يتم مزج تلك المواد معا ويضاف لاحقًا الأسفلت السائل. توجد بالمصنع حاويات تنقل كمية من المواد إلى ناقلة تسير أسفلها تنقلها إلى ناقلة جمع رئيسية، وتنقل المواد الممزوجة إلى آلة التجفيف وتستغرق تلك العملية دقيقة واحدة تزيل كل آثار الرطوبة، مما يمكن المواد من التلاحم بشكل أفضل، ثم تدخل كل المواد إلى الخلاطة التي تمزج كل المكونات جيدا مع بعضها البعض ومع الأسمنت الأسفلتي، وهكذا يصبح الأسفلت جاهزا للاستخدام.
صناعة الأسفلت المطاطي
ينتج الأسفلت المطاطي من خلط الأسفلت الصخري بمادة المطاط المأخوذة من بقايا إطارات السيارات التالفة والقديمة، وللأسفلت المطاطي مميزات رائعة، فهو يعمل على امتصاص الضوضاء الناتجة عن الحركة المرورية، وزيادة مقاومة الانزلاق بنسبة 200% مما يرفع من عامل الأمان على الطرق ويقلل بنسبة كبيرة من حوادث الطرق، ويساعد في تخفيض التكاليف والحفاظ على الموارد لقلة استخدام البيتومين والحجارة، واستغلال الإطارات القديمة أو التالفة وتدويرها بطريقة سليمة تحافظ على البيئة، يعمل الأسفلت المطاطي أيضا على عدم تكوين شقوق على سطح الطريق وتحسين مواصفات الطريق ونظافة الهواء.
ماكينة صناعة الأسفلت
تتم صناعة ماكينة الأسفلت في الدول المتقدمة صناعيا مثل ألمانيا والسويد وهولندا وأوكرانيا وتقوم بتصديرها لباقي الدول، وتتميز الماكينة بوزنها الضخم الذي يقاس بالأطنان وحجمها الكبير، وتصنع من الحديد الصلب لتعزيز قوتها.
أضف تعليق