المواد الذكية المستخدمة في الرصفات

في (Delft University of Technology)، يعملون حاليًا على نوع خاص من الإسفلت الذاتي الشفاء، حيث إنها مادة موصلة للكهرباء باستخدام الألياف ومواد التعبئة التي تعمل كدوائر مغلقة، عندما تبدأ الشقوق الأولى في الظهور، بدلاً من إرسال عربة بخارية وشاحنة تحمل الإسفلت، فإن التيار الكهربائي المطبق على المنطقة سوف يؤدي المهمة، كما تعمل الحرارة الناتجة عن الكهرباء على إذابة البيتومين ويتم سد الشقوق على الفور.

التقنيات الناشئة:

يمكن أن تؤثر خصائص قابلية درجة الحرارة والخواص الفيزيائية للمادة الرابطة البيتومينية في درجات حرارة التشغيل العالية والمنخفضة على الأداء النهائي للخرسانة البيتومينية؛ وذلك لتحسين أداء الخلائط البيتومينية، حيث أصبحت إضافة المعدلات إلى البيتومين شائعة في السنوات الأخيرة.

تعد مركبات النانو البوليمرية من أكثر المواد إثارة التي تم اكتشافها مؤخرًا، ويتم تحسين الخصائص الفيزيائية بنجاح عندما يتم تعديل البوليمر بكميات صغيرة من الصلصال النانوي، بشرط أن يكون الطين مشتتًا على مستوى نانوسكوبي، وهناك العديد من التقنيات الناشئة مثل الأسفلت المزيج الدافئ والأرصفة الباردة ومثبتات الجيل الجديد والمكادام البيتومين المرصوف بالأسمنت والأرصفة الخرسانية مسبقة الصب والخرسانة الجيوبوليمرية والأرصفة الخضراء وما إلى ذلك ونناقش بعضها أدناه.

مزيج الأسفلت:

(WMA) هو منتج أخضر يقلل درجات الحرارة، حيث لا يحتاج إلى نفس القدر من الطاقة لإنتاجه. تم توثيقه لخفض تكاليف الطاقة بنسبة 30-60٪. يقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والهيدروكربونات أثناء تصنيع وبناء أرصفة الأسفلت، درجات الحرارة المنخفضة تجعلها أكثر أمانًا للعاملين في المصنع وفي مواقع عمل مشروع رصف الأسفلت، كما كان (WMA) ناجحًا بشكل خاص في المناطق التي تمثل فيها جودة الهواء مشكلة.

كما يتم تصنيع (WMA) وبناؤها واستخدامها مع تعديلات طفيفة فقط، طورت العديد من الشركات تقنيات تزيد من قابلية التشغيل في درجات حرارة منخفضة، كما أن هناك إضافات كيميائية لتحسين قابلية العمل والتقنيات الميكانيكية لرغوة رابط الأسفلت، يتم إرفاق معدات خاصة بمصنع الأسفلت لإنشاء عملية الرغوة، والتي تغطي الركام عند درجات حرارة منخفضة، كما يمكن خلط بعض المواد المضافة بسهولة مع الإسفلت السائل، أو إضافتها في مصنع خلط الأسفلت سيتم تحديد هذه المواد المضافة في صيغة مزيج الوظائف.

حشى حصباء المجاميع:

يتكون حشى حصباء المجاميع المغلفة البوليمر مع 25-30٪ الفراغات، حيث يتم سكب الملاط الإسمنتي، الجص عبارة عن مادة رابطة اسمنتية محسنة، مما يسمح باختراق أكبر للبنية الفراغية للركام المطلي بالبوليمر (PCA)، وبالتالي تحقيق أكبر لكثافة التعبئة النظرية، كما تُستخدم المادة الناتجة عادةً كدورة تآكل تتراوح سُمكها بين 25 مم و75 مم.

مقارنة بالمواد البيتومينية التقليدية، يوفر هذا النوع من المواد المحشوّة مزايا مثل المقاومة العالية للتشوه الدائم ومقاومة انسكاب الوقود وقابلية أقل لدرجات الحرارة ومعامل صلابة أعلى وتحسين أداء التعب، تُستخدم هذه الخصائص لتصميم هياكل الرصف المخصصة التي تكون قابلة للمقارنة أو أفضل من الأرصفة البيتومينية التقليدية.

كما أدى استخدام مكادام الحشو كمواد دورة ارتداء في بناء رصيف مرن إلى إطالة العمر مقارنة بالبناء الذي يتضمن مواد بيتومينية تقليدية، لقد تم تجربتها واختبارها ميدانيًا على نطاق واسع واكتسبت قبولًا واسعًا في السوق بين العديد من مؤسسات القطاع العام أو الخاص.

أرصفة خرسانية سابقة الصب:

في السنوات الأخيرة، بدأت العديد من المنظمات في التحقيق في استراتيجيات لإعادة تأهيل وإعادة بناء الأرصفة بشكل أسرع، ويمكن أن تنتج أرصفة طويلة الأمد، كما أن إعادة التأهيل السريع التي تؤدي إلى عمر أقصر للرصف لم تعد مقبولة من قبل معظم وكالات الطرق السريعة.

تتمثل إحدى استراتيجيات إعادة التأهيل البديلة الواعدة في الاستخدام الفعال لتقنيات الرصف المعيارية، وخاصة أنظمة الرصف الخرساني المسبق الصب (PCP)، والتي توفر إصلاحًا سريعًا وإعادة تأهيل الأرصفة وتؤدي إلى أرصفة متينة وطويلة الأمد، يمكن لتقنيات البناء السريع أن تقلل بشكل كبير من التأثير على جمهور القيادة، حيث يتم تقليل إغلاق الممرات والازدحام المروري إلى الحد الأدنى، ويتم أيضًا تحسين سلامة مستخدمي الطرق والعاملين من خلال تقليل تعرضهم لحركة البناء، على مدى السنوات القليلة الماضية.

في ضوء العدد المتزايد من المركبات ذات الأحمال المحورية المتزايدة باستمرار، وقد لا تعمل المواد التقليدية على النحو المنشود، لذا فإن استخدام المواد غير التقليدية المتوفرة في منطقة البناء سيكون مفيدًا.

حيث يتم تنفيذ الابتكارات التكنولوجية في جميع القطاعات، لا تضمن هذه التقنيات تحسين أداء الأرصفة فحسب، بل تعزز أيضًا السلامة، وتحافظ على الموارد الطبيعية وتحمي البيئة وتحسن أيضًا الظروف الاجتماعية والاقتصادية، لذلك فإن استغلال الفرص لتطوير هندسة الرصف وإدارته من خلال الابتكار التطلعي هو حاجة الساعة.