آسفالت یک ماده روسازی همه کاره است که در ساخت و ساز، نگهداری و تعمیر راه ها استفاده می شود. از مخلوطی از سنگدانه ها، پرکننده ها و قیر ساخته می شود. از کارخانه های اختلاط آسفالت (AMP) برای تولید آسفالت گرم (HMA) استفاده می شود که رایج ترین نوع آسفالت مورد استفاده در راه سازی است. به طور عمده دو نوع کارخانه اختلاط آسفالت وجود دارد:
- کارخانه اختلاط آسفالت دسته ای:کارخانه های آسفالت دسته ای با مخلوط کردن یک دسته آسفالت در یک زمان کار می کنند. اندازه دسته معمولاً بین 4 تا 8 تن است. فرآیند اختلاط دسته ای با تغذیه و خشک کردن سنگدانه ها آغاز می شود. سپس سنگدانه ها غربال و توزین می شوند. قیر حرارت داده شده و وزن می شود و سپس همراه با سنگدانه ها و فیلر به مخلوط کن اضافه می شود. مخلوط برای مدت زمان از پیش تعیین شده مخلوط می شود و سپس از میکسر خارج می شود.
- کارخانه اختلاط آسفالت پیوسته:کارخانه های آسفالت پیوسته با مخلوط کردن جریان پیوسته آسفالت کار می کنند. سنگدانه ها، قیر و پرکننده با سرعت کنترل شده وارد میکسر می شوند. مخلوط در حین عبور از میکسر مخلوط می شود و سپس از میکسر خارج می شود.
تفاوت های کلیدی بین کارخانه های اختلاط ناپیوسته و پیوسته عبارتند از:
- ظرفیت تولید:کارخانه های پیوسته معمولا ظرفیت تولید بالاتری نسبت به کارخانه های دسته ای دارند.
- سازگاری:گیاهان پیوسته به دلیل اختلاط مداوم می توانند کیفیت مخلوط سازگارتری را ارائه دهند.
- انعطاف پذیری:گیاهان دسته ای امکان تغییر آسان تر دستور غذا و ترکیب مواد افزودنی ویژه را فراهم می کنند.
- هزینه:خرید و بهره برداری از نیروگاه های پیوسته ممکن است گران تر باشد، اما از طریق تولید و کارایی بالاتر، صرفه جویی در هزینه های طولانی مدت را ارائه می دهند.
دو نوع کارخانه اختلاط آسفالت دارای تفاوت های کلیدی هستند، اما آنها از یک فرآیند کلی تولید مشابه پیروی می کنند.
فرآیند تولید کارخانه اختلاط آسفالت
- تغذیه و ذخیره سازی کل: سنگدانه های سرد، در اندازه های مختلف از ماسه گرفته تا سنگ های بزرگ، به کارخانه تحویل داده می شوند و در سطل های جداگانه ذخیره می شوند. اندازه و نوع سنگدانه مورد استفاده بستگی به استفاده مورد نظر از مخلوط آسفالت نهایی دارد.
- خشک کردن و گرم کردن: در کارخانه های اختلاط دسته ای، سنگدانه ها به یک درام خشک کن چرخشی که توسط مشعل گرم می شود، وارد می شوند. این مواد را خشک می کند و تا حدود 145-160 درجه سانتیگراد گرم می کند. در کارخانههای اختلاط مداوم، یک درام چرخان مشابه یا مجموعهای از خشککنهای کوچکتر بهطور مداوم دانهها را در حین پیشروی در کارخانه خشک و گرم میکنند.
- غربالگری و ذخیره سازی داغ:سپس سنگدانه های داغ از خشک کن از صفحه های ارتعاشی عبور داده می شوند تا به اندازه های مختلف جدا شوند. این سنگدانه ها در سطل های داغ جداگانه نگهداری می شوند تا زمانی که برای مخلوط کردن لازم باشد.
- گرمایش و نگهداری قیر: قیر، عامل اتصال آسفالت، در مخازن گرم شده ذخیره می شود و در دمای حدود 155-160 درجه سانتی گراد نگهداری می شود.
- توزین و تناسب: برای هر دسته، نسبتهای از پیش برنامهریزیشده سنگدانههای داغ، قیر، و هر گونه افزودنی اختیاری مانند پرکننده یا مواد بازیافتی با دقت بالایی سنجیده میشوند.
- مخلوط کردن: در کارخانههای اختلاط دستهای، مواد توزینشده به یک آسیاب پاگ، یک همزن افقی بزرگ وارد میشوند، جایی که برای مدت زمان مشخصی کاملاً مخلوط میشوند. در کارخانه های اختلاط مداوم، مواد به طور مداوم در حالی که از طریق یک درام اختلاط یا آسیاب پاگ عبور می کنند، مخلوط می شوند.
- تخلیه و تحویل: سپس مخلوط آسفالت داغ تمام شده از میکسر یا درام تخلیه می شود.
تغییرات فرآیند اضافی
- مواد بازیافتی:برخی از کارخانه ها می توانند درصدی از روسازی آسفالت احیا شده (RAP) را برای پایداری و صرفه جویی در هزینه ها در ترکیب قرار دهند.
- مواد افزودنی:می توان از افزودنی های مختلفی برای بهبود عملکرد مخلوط آسفالت استفاده کرد، مانند پلیمرها برای افزایش مقاومت در برابر ترک یا اصلاح کننده ها برای عملکرد بهتر در شرایط آب و هوایی شدید.
- آسفالت با دمای پایین: همچنین به عنوان آسفالت با مخلوط گرم (WMA) شناخته میشود، این آسفالت با اصلاح فرآیند تولید آسفالت با مخلوط گرم سنتی برای کاهش دمایی که آسفالت در آن مخلوط و ریخته میشود، کار میکند.
کارخانه های اختلاط آسفالت برای ساخت و نگهداری جاده ها و بزرگراه ها ضروری هستند. با این حال، آنها همچنین می توانند منبع مهمی برای آلودگی هوا، به ویژه گرد و غبار باشند. انتشار گرد و غبار از کارخانه های آسفالت می تواند تأثیر منفی بر سلامت انسان و محیط زیست داشته باشد. کارخانه های اختلاط آسفالت معمولاً در محدوده شهرها یا در مناطق بسیار شهری واقع شده اند و مشکلات گرد و غبار مرتبط باعث نگرانی مقامات، عموم مردم و اپراتورهای کارخانه می شود. قوانین کنترل آلودگی هوا در حال حاضر در سرتاسر جهان در حال تصویب است، بسیاری از آنها با مقررات خاصی با هدف این عملیات خاص، و هیچ نیروگاه جدیدی بدون مقررات خاصی برای کنترل انتشار گرد و غبار نصب نمی شود. همچنین، تقاضای فزاینده برای مواد مخلوط روسازی آسفالت به این معنی است که بیش از حد متوسط باید برای کنترل انتشار گرد و غبار از کارخانه های مخلوط آسفالت تلاش شود.
