استفاده از مصالحی نوین برای جلوگیری از یخزدن جادهها
محققان در پژوهشی جدید، تجربههای جهانی استفاده از مصالح نوین در مخلوطهای آسفالتی برای کاهش یخزدگی جادهها و بهبود ایمنی راهها در فصل سرما را بررسی کردهاند؛ موضوعی که برای نگهداری بهتر مسیرهای حملونقل اهمیت زیادی دارد.
برف و یخبندان از جمله پدیدههایی هستند که هر سال در بسیاری از کشورها، رفتوآمد جادهای را با مشکل روبهرو میکنند. وقتی سطح راه یخ میزند، اصطکاک میان چرخ خودرو و سطح روسازی کاهش مییابد. اصطکاک همان نیرویی است که به خودرو کمک میکند روی مسیر کنترل داشته باشد، ترمز بگیرد و در پیچها منحرف نشود. کاهش این نیرو به معنای دشوارتر شدن کنترل وسیله نقلیه و افزایش احتمال لغزش و تصادف است. به همین دلیل، یخزدگی جاده فقط یک مشکل فصلی ساده نیست، بلکه مستقیما با ایمنی مسافران، رانندگان و حتی نیروهای راهداری در ارتباط است. از همین رو، نگهداری درست از روسازی راه و یافتن راهکارهایی برای کاهش یا جلوگیری از یخزدگی، به یکی از موضوعات مهم در مدیریت راهها تبدیل شده است.
برای مقابله با یخزدگی، دو رویکرد کلی وجود دارد: پیشگیری از یخزدگی و یخزدایی پس از وقوع آن. پیشگیری معمولا با استفاده از موادی انجام میشود که نقطه انجماد آب را پایین میآورند و اجازه نمیدهند یخ و برف فشرده به سطح راه بچسبند. این روش، چون پیش از شکلگیری مشکل اجرا میشود، معمولا کارآمدتر و کمهزینهتر از یخزدایی پس از یخ زدن راه است. در مقابل، اگر به دلیل شرایط جوی یا تاخیر در اجرا، پیشگیری موفق نباشد، باید از روش یخزدایی استفاده شود؛ یعنی پیوند شکلگرفته میان یخ و سطح راه شکسته شود. این وضعیت نهتنها دشوارتر است، بلکه هزینه بیشتری هم به همراه دارد. به همین دلیل، بررسی روشهای بهتر و مصالح مناسبتر برای کاهش یخزدگی، ضرورتی روشن برای ایمنی و اقتصاد نگهداری راهها به شمار میآید.
در همین زمینه، ندا کامبوزیا، استادیار گروه راه و ترابری دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران، با همکاری دانشگاه گیلان، تحقیقی را درباره تجربههای جهانی در تولید و بهکارگیری مصالح نوین در مخلوطهای آسفالتی برای جلوگیری از یخبندان انجام داده است. این پژوهش تلاش کرده است نشان دهد که در دنیا چه راهکارهایی برای اصلاح آسفالت و استفاده از ترکیبات ضدیخ به کار گرفته میشود و کدام رویکردها میتوانند برای کاهش لغزندگی و بهبود عملکرد جادهها در فصل سرما مفیدتر باشند.
انجام این پژوهش به شیوه مروری بوده است. به این معنا که پژوهشگر بهجای اجرای یک آزمایش میدانی تازه، تجربهها و یافتههای موجود در سطح جهان را به صورت اجمالی بررسی کرده است. تمرکز اصلی مطالعه بر تولید و استفاده از مصالح نوین در مخلوطهای آسفالتی بوده؛ مصالحی که بتوانند احتمال یخزدگی سطح جاده را کمتر کنند. همچنین در این مرور، روشهای بهینه برای استفاده از ترکیبات ضدیخ، بهویژه موادی که با محیط زیست سازگارتر باشند، مورد توجه قرار گرفتهاند و هدف این بوده که روشن شود چه مواد و چه شیوههایی برای اصلاح مخلوط آسفالتی مورد نیاز در سطح جادهها مناسبترند و در چه شرایطی بهتر عمل میکنند.
یافتههای این پژوهش نشان میدهند که همه مواد ضدیخ و یخزدا عملکرد یکسانی ندارند و هر کدام در یک بازه دمایی مشخص، بیشترین کارایی را از خود نشان میدهند. به بیان ساده، نمیتوان یک ماده را برای همه شرایط سرمایی مناسب دانست. اگر مادهای در دمایی پایینتر از محدوده موثرش استفاده شود، نهتنها مشکل یخزدگی را برطرف نمیکند، بلکه باعث تحمیل هزینههای بیشتر هم میشود. این نکته برای مدیران راه و نیروهای راهداری اهمیت زیادی دارد، زیرا انتخاب نادرست ماده میتواند هم از نظر اقتصادی زیانبار باشد و هم ایمنی راه را به شکل مطلوب تامین نکند.
بر این اساس، موادی نظیر استات پتاسیم و استات منیزیم کلسیم در دامنه دمایی پایینتر نیز میتوانند کارایی خود را حفظ کنند. در مقابل، هرچند برخی مواد مانند کلسیم کلرید نیز عملکرد مناسبی دارند، اما به دلیل خاصیت خورندگی، استفاده از آنها میتواند با پیامدهایی همراه باشد.
همچنین در این پژوهش که نتایج آن را «فصلنامه جاده» وابسته به مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی انعکاس داده، اشاره شده است که نمکهای سدیم در دماهای پایین عملکرد مناسبی ندارند و توان یخزدایی آنها در سرمای شدید، بهمراتب کمتر از زمانی است که دما نزدیک صفر باشد. این تفاوتها نشان میدهد که انتخاب ماده مناسب باید بر اساس شرایط واقعی دما و ویژگیهای جاده انجام شود.
به گفته محققان، مسئله یخزدگی جاده فقط به باز شدن مسیر محدود نمیشود، بلکه با دوام روسازی، هزینه نگهداری و حتی آثار جانبی مواد مصرفی نیز ارتباط دارد. وقتی مادهای خورنده باشد، ممکن است به تجهیزات، زیرساختها یا حتی خودروسازی آسیب بزند. از سوی دیگر، اگر مادهای با محیط زیست سازگارتر باشد، میتواند گزینه مناسبتری برای استفاده در مناطق گسترده و حساس باشد. به همین دلیل، این پژوهش توجه ویژهای به ترکیبات ضدیخ سازگار با محیط زیست داشته و نشان داده است که کارآمدی یک ماده باید در کنار آثار جانبی آن سنجیده شود.
