بر اساس گزارش دنیای نفت و قیر، ارزیابی پروژه‌های مختلف زیرساختی نشان می‌دهد که تقویت آسفالت با الیاف آرامید می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی عملکرد روسازی را بهبود داده و در عین حال اهداف پایداری زیست‌محیطی را نیز دنبال کند. این نتایج که توسط شرکت Kindler and Associates Engineering و با استفاده از روش‌های پیشرفته‌ای نظیر استاندارد ASTM D6433 و سامانه مدیریت روسازی PAVER به‌دست آمده‌اند، حاکی از آن‌اند که این فناوری می‌تواند استحکام سازه‌ای را افزایش، هزینه‌های نگهداری را کاهش و عمر مفید روسازی را طولانی‌تر کند.
سه نمونه عملی برای تقویت زیرساخت‌ها
سازمان‌های راه و ترابری همواره به‌دنبال راهکارهایی برای افزایش دوام و کاهش هزینه‌های نگهداری جاده‌ها هستند. استفاده از الیاف آرامید به‌عنوان یکی از روش‌های نوآورانه، نتایج قابل‌توجهی در پروژه‌های مختلف به همراه داشته است. در ادامه، سه نمونه اجرایی در ایالت‌های پنسیلوانیا و مریلند، عملکرد این نوع تقویت را به‌خوبی نشان می‌دهند.
مطالعه موردی اول: شهرستان کلیرفیلد، پنسیلوانیا
در بخشی از جاده SR 4014 در منطقه راکتون، روکش آزمایشی با مخلوط آسفالتی حاوی الیاف آرامید اجرا شد و در کنار آن، بخشی از مسیر با مخلوط استاندارد بدون الیاف، به‌عنوان بخش کنترل باقی ماند. این روکش شامل لایه‌ای ۱.۵ اینچی از آسفالت گرم با اندازه دانه‌بندی ۹.۵ میلی‌متر بود.
در ارزیابی اخیر، بخش تقویت‌شده با الیاف دارای شاخص وضعیت روسازی (PCI) برابر با ۹۲.۳ بود. سطح روسازی تنها دچار ترک‌های طولی و عرضی جزئی و اندکی فرسایش شده بود، اما هیچ نشانه‌ای از نشست یا تغییر شکل مشاهده نشد. در مقابل، بخش بدون الیاف که با روش Chip Seal (چیپ سیل) نگهداری شده بود، PCI معادل ۸۷.۶ داشت.
مهندس ارشد Joe Kindler با بیش از ۳۰ سال تجربه در ارزیابی روسازی‌ها، پیش‌بینی کرده که بخش تقویت‌شده برای چندین سال آینده همچنان در وضعیت «خوب» باقی خواهد ماند و عملکرد بهتری نسبت به بخش کنترل خواهد داشت.
مطالعه موردی دوم: جاده تایبرن، شهرستان باکس، پنسیلوانیا
در مسیر صنعتی SR 2020 Tyburn Road، الیاف آرامید در تمامی لایه‌های آسفالت از زیرسازی تا سطح نهایی مورد استفاده قرار گرفت. این مسیر برای تحمل بیش از ۳۰ میلیون محور معادل (ESALs) طراحی شده بود و حدود ۴۷٪ ترافیک آن را وسایل نقلیه سنگین نظیر کامیون‌های زباله، میکسرهای سیمان و وسایل حمل‌ونقل بار تشکیل می‌دهند.
در ارزیابی‌های اخیر، بخش غربی این مسیر PCI معادل ۸۵.۷ و بخش شرقی ۸۶.۱ داشتند که میانگین PCI آن‌ها را به ۸۶ می‌رساند. نرخ کاهش وضعیت این روسازی تنها ۱.۵ واحد در سال بود و هیچگونه خرابی ساختاری گزارش نشد. تنها مشکل، ترک‌های جزئی در امتداد خط مرکزی بود که با نگهداری معمول قابل کنترل است.
در مقایسه، بخش‌های مجاور بدون تقویت که حدود ۱۵ تا ۲۰ سال پیش ساخته شده‌اند،PCI متوسط ۴۹ داشتند و نرخ تخریب آن‌ها بین ۲.۶ تا ۳.۴ واحد در سال ثبت شده است.
مطالعه موردی سوم: مسیرUS Route 40، شهرستان واشنگتن، مریلند
در این پروژه، چند بخش آزمایشی بر روی مسیر US Route 40 برای مقایسه عملکرد مخلوط آسفالتی تقویت‌شده با الیاف آرامید با مخلوط ممتاز دارای دانه‌بندی باز (Gap-Graded Mix) که توسط اداره بزرگراه مریلند استفاده می‌شود، اجرا شد.
مخلوط دارای الیاف، از قیر معمولی PG64-22 با مصالح متراکم استفاده کرد، در حالی که مخلوط ممتاز، ترکیب قیر PG64E-22 و مصالح دانه‌بندی باز را به‌کار برد.
نتایج نشان داد که بخش دارای الیاف، PCI معادل ۸۶.۳ را کسب کرد، در حالی‌که PCI مخلوط ممتاز برابر با ۸۵.۴ بود. در بخش‌های با مخلوط ممتاز، ترک‌های سطحی و ریزش زودهنگام مشاهده شد، در حالی‌که بخش‌های تقویت‌شده، انسجام سطحی بهتری داشتند. این در حالی است که اجرای مخلوط تقویت‌شده، هزینه کمتری نیز دربرداشت.
مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی
داده‌های به‌دست‌آمده از این پروژه‌ها نشان می‌دهد که استفاده از الیاف آرامید می‌تواند منجر به کاهش نرخ تخریب، نیاز کمتر به تعمیرات، و در نتیجه کاهش مصرف مصالح و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط با تعمیرات مکرر شود.
از منظر مالی نیز، طولانی‌تر شدن چرخه عمر روسازی به‌معنای کاهش هزینه‌های کلی نگهداری و بهره‌برداری خواهد بود.
به‌طور کلی، نتایج حاصل از مسیرهای SR 4014m ،Tyburn Road و US Route 40، نقش موثر تقویت با الیاف آرامید را در افزایش دوام، بهبود شاخص‌های عملکردی و کاهش آسیب‌های ساختاری روسازی‌ها اثبات می‌کند. این فناوری می‌تواند برای سازمان‌هایی که به‌دنبال افزایش بهره‌وری سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های آسفالتی هستند، راهکاری جذاب و قابل اتکا باشد.
