جاده

جاده

رویه آسفالت رنگی

نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانش آموخته دانشکده عمران، معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
چکیده
آسفالت رنگی با تأمین الزامات مقاومتی و اصطکاکی، جایگزینی مناسب برای رویه‌های قیری در راه‌ها و سطوح پروازی فرودگاه‌ها است. در تولید آسفالت‌های رنگی از چسباننده‌های شفاف (قیر اصلاح شده/چسباننده پلیمری/ رزین‌ها و روغن‌های گیاهی) استفاده شده است. این نوع چسباننده‌‌ها بی‌رنگ است و از رنگدانه‌های گوناگون(روتایلِ تیتانیوم، فریتِ روی، آهن سه اکسید، آلومیناتِ کبالت و اکسید کروم) برای تولید آسفالت‌های رنگی استفاده می‌شود. طرح اختلاط آسفالت رنگی مشابه آسفالت متداول است که برای کاهش اثر سخت کنندگی، رنگدانه‌ها جایگزین بخشی از فیلر مخلوط می‌گردد. میزان رنگدانه در مخلوط بسته به نوع رنگدانه و مشخصات مخلوط آسفالتی در محدوده ۵/۰ تا ۵ (مقدار بهینه تقریبی ۴) درصد وزن کل مخلوط آسفالتی تعیین شده است. مخلوط‌های دارای چسباننده شفاف، عملکرد بهتری در برابر تغییر شکل و نفوذپذیری نسبت به آسفالت قیری متداول دارند. افزودن رنگدانه به چسبنده، درجه عملکردی(مناسب برای سطوح پروازی توقفگاه‌ها)، ویسکوزیته و مقاومت شیارشدگی را افزایش می‌دهد؛ هرچند عمر خستگی در درصدهای بالای رنگدانه کاهش می‌یابد، اما تا ۱ درصد کاربرد رنگدانه بهبود می‌یابد. تولید این آسفالت می بایست حدود ۳۰ درجه سانتی گراد پایین‌تر از دمای آسفالت معمولی (مشابه آسفالت ولرم) تنظیم گردد تا از سوختگی و تغییر رنگ مخلوط جلوگیری شود. آسفالت رنگی اجرا شده با چسباننده شفاف، کندتر گرم و سریع‌تر سرد می‌شود و افزودن رنگدانه این روند را تشدید می‌کند. ترکیبات پلیمری نیز پایداری حرارتی را افزایش می‌دهد. از نظر زیست‌محیطی، آسفالت رنگی با کاهش جزیره گرمایی شهری، انتشار گاز کربن دی اکسید و آسیب لایه اوزون، گزینه‌ای پایدار است. دمای سطحی پایین‌تر و بازتاب بیشتر نور این نوع رویه، مصرف انرژی بابت تأمین روشنایی را کاهش می‌دهد. هزینه اولیه تولید این نوع رویه بیشتر است، اما به دلیل دوام بالاتر و نیاز کمتر به عملیات ترمیم و نگهداری در بلندمدت، مطلوبیت دارد.
کلیدواژه‌ها

-Abdi, Z., Alizadeh, H., Mohammadi, S., & Sabouri, S. (2023). Analysis of urban form typology using urban heat island indicators: Case study of Ferdous neighborhood of Tabriz. Frontiers in Ecology and Evolution, 10, 1065538. doi.org/10.3389/fevo.2022.1065538
-Abualia, A., Akentuna, M., Mohammad, L. N., Cooper, S. B., III, & Cooper, S. B., Jr. (2024). Improving Asphalt Binder Durability Using Sustainable Materials: A Rheological and Chemical Analysis of Polymer-, Rubber, and Epoxy-Modified Asphalt Binders. Sustainability16(13), 5379.
 -Akbari, H., & Kolokotsa, D. (2016). Three decades of urban heat islands and mitigation technologies research. Energy and Buildings, 133, 834–842. doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.09.06
-Badin, G., Ahmad, N., & Ali, H. M. (2020). Experimental investigation into the thermal augmentation of pigmented asphalt. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications551, Article 123974.
-Badin, G., Ahmad, N., Huang, Y., & Mahmood, Y. (2024). Evaluation of Pigment-Modified Clear Binders and Asphalts: An Approach towards Sustainable, Heat Harvesting, and Non-Black Pavements. Infrastructures, (5), 88. doi.org/10.3390/infrastructures9050088
-Badin, G.; Ahmad, N.; Ali, H.M.; Ahmad, T. Jameel, M.S, (2021). Effect of addition of pigments on thermal characteristics and the resulting performance enhancement of asphalt. Constr. Build. Mater. 302, 124212. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124212
-Bocci, M., Grilli, A., Cardone, F., & Virgili, A. (2012). Clear asphalt mixture for wearing course in tunnels: Experimental application in the province of bolzano. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 53, 115–124. doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.09.865
-Cambridge Systematics, Inc. (2005). Cool pavement report: EPA cool pavements study – Task 5. U.S. Environmental Protection Agency, Heat Island Reduction Initiative.
-Chen, C., & Zhang, W. (2017). The pavement performance research on the powder colored asphalt mixture. MATEC Web of Conferences, 95, 01008. doi.org/10.1051/matecconf/20179501008
-Chen, S., Zhuo, S., Xu, G., Chen, X., Yu, L., & Xu, Q. (2024). Rheological and chemical indices to characterize long-term oxidative aging of SBS/rubber composite-modified asphalt binders. Frontiers in Materials, 11, 1346754.
-Chen, Z., Xing, C., Yuan, D., Peng, H., & Jiang, W. (2025). Analysis of cooling performance and environmental benefit of asphalt pavement materials using light-colored aggregates. Construction and Building Materials, 458, 139498. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.139498
-Hafeez, M., Ahmad, N., Kamal, M. A., Rafi, J., Haq, M. F. u., Jamal, Zaidi, S. B. A., & Nasir, M. A. (2019). Experimental Investigation into the Structural and Functional Performance of Graphene Nano-Platelet (GNP)-Doped Asphalt. Applied Sciences9(4), 686.
Kawther, K. (2018). Colored asphalt and street print are decorating paving in public spaces. MATEC Web of Conferences, 162, 05027. doi.org/10.1051/matecconf/201816205027
 -Kim, J. W., & Elipse, C. (2024). Feasibility Assessment of Mudstone Aggregate as an Alternative Material for Colored Asphalt Pavement in South Korea. Applied Sciences14(19), 8601.
-Leite, L. F. M., Bittencourt, C. P., Martins, A. T., Macedo, M. G. de O., & Filho, L. R. S. (2009). Pigmentable asphalt binder composition (United States Patent No. US20090137703A1).
-Liang, C. F., Wang, H. Y., Lu, J. K., & Chen, H. C. (2013). The investigation of colored normal temperature asphalt concrete. Advanced Materials Research, 723, 686–693.
-Liu, B., Guo, X., & Jiang, J. (2023). How Urban Morphology Relates to the Urban Heat Island Effect: A Multi-Indicator Study. Sustainability15(14), 10787. doi.org/10.3390/su151410787
-Mirzaei, E.­­, Ghaemi,S. M. and Akbari Motlagh, A. (2017). Investigating the Specifications and Properties of Colored Asphalt. Road25(91), 77-86. (in Persian)
-Mohammed, A. & Abed, A. (2024). Effect of nano-TiO2 on physical and rheological properties of asphalt cement. Open Engineering, 14(1), 20220520. doi.org/10.1515/eng-2022-0520
-Musco, A., Tarsi, G., Tataranni, P., Salzano, E., & Sangiorgi, C. (2024). Use of bio-based products towards more sustainable road paving binders: A state-of-the-art review. Journal of Road Engineering, 4(2), 151–162.
-Nivitha, M. R., & Murali Krishnan, J. (2018). Rheological characterisation of unmodified and modified bitumen in the 90–200°C temperature regime. Road Materials and Pavement Design, 21(5), 1341–1358. 
-Ooms producten: engineer and manufacturer of clear binders and asphalt. (Company): Ooms civiel bv.
-Pasetto, M., Baliello, A., Giacomello, G., & Pasquini, E. (2023). Advances in the Rheology of Synthetic Binder for Sustainable Road Pavements: An Improved Protocol for DSR Testing. Sustainability15(6), 5146.
-Piérard, N., De Visscher, J., Vansteenkiste, S., & Vanelstraete, A. (2016). Coloured asphalt pavements: Mix design and laboratory performance testing. In
F. Canestrari & M. N. Partl (Eds.), 8th RILEM International Symposium on Testing and Characterization of Sustainable and Innovative Bituminous. Materials, Springer NetherlandsVol. 11, 283–294.
-Plug, C. P., & Hagos, E. T. (2023). Clear binder in warm mix coloured asphalt:A high-quality, circular and safe application. Ooms Producten.
-Plug, K., de Bondt, A. (2017). Required Mechanical Properties of a Clear Binder for Coloured Asphalt Concrete. The sixteenth Asphalt, Pavement Engineering and Infrastructure Conference, LJMU, Liverpool.
-Riaz, A., Yasir, N., Badin, G., & Mahmood, Y. (2024). Innovative Pavement Solutions: A Comprehensive Review from Conventional Asphalt to Sustainable Colored lternatives. Infrastructures9(10), 186. doi.org/10.3390/infrastructures9100186
-Rocha Segundo, I., Landi, S., Jr., Margaritis, A., Pipintakos, G., Freitas, E., Vuye, C., Blom, J., Tytgat, T., Denys, S., & Carneiro, J. (2020). Physicochemical and Rheological Properties of a Transparent Asphalt Binder Modified with
Nano-TiO2. Nanomaterials10(11), 2152.
doi.org/10.3390/nano10112152
-Rousta, I., Olafsson, H., Zhang, H., Moniruzzaman, M., Baranowski, P., & Krzyszczak, J. (2022). Anthropogenic factors affecting the vegetation dynamics in the arid middle east. Environmental and Climate Technologies, 26(1), 774–805. doi.org/10.2478/rtuect-2022-0060
-Sun, Z., Zhu, Z., Zhang, J., & Wu, C. (2020). Composition optimization and field application of colored emulsified asphalt seal mixture. Frontiers in Materials, 7, 258. doi.org/10.3389/fmats.2020.00258
-Synnefa, A., Karlessi, T., Gaitani, N., Santamouris, M., Assimakopoulos, D. N., & Papakatsikas, C. (2011). Experimental testing of cool colored thin layer asphalt and estimation of its potential to improve the urban microclimate. Building and Environment, 46(1), 38–44.
-Tang, P., Mo, L., Pan, C., Fang, H., Javilla, B., & Riara, M. (2018). Investigation of rheological properties of light colored synthetic asphalt binders containing different polymer modifiers. Construction and Building Materials, 161, 175–185. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.098
-Wang, S., Yang, C., Zhao, J., Li, C., & Fan, X. (2023). Rapid and direct assessment of asphalt volatile organic compound emission based on carbon fiber ionization mass spectrometry. ACS Omega, 8(14), 12968–12979. doi.org/10.1021/acsomega.3c00163
-Wang, W., Liu, B., Jin, D., Yu, M., & Zeng, J. (2024). Durability Investigation of Ultra-Thin Polyurethane Wearing Course for Asphalt Pavement. Materials, 17(20), 4977. doi.org/10.3390/ma17204977
-Xing, L., Lei, B., Chen, Z., & Dai, X. (2018). Preparation technology for cementing material of colored asphalt pavement. Journal of Highway and Transportation Research and Development (English Edition)12(2), 1–6. doi.org/10.1061/JHTRCQ.0000618
-Xu, S., Wang, C., Wang, Y., Yao, Q., Ma, H., Jia, X., & Fang, L. (2023). Evaluation of asphalt ageing degree based on asphalt color. Engineering Research Express, 5(1), 015003.  
-Yang, W., Zhang, K., Yuan, J., Li, H., & Feng, Z. (2022). Tire-track resistance performance of acrylic resin emulsion coatings for colored asphalt pavements. Road Materials and Pavement Design, 23(4), 874–889.
-Yu, B., Peng, W., Liu, J., Zhang, J., Li, W., & Hong, Q. (2020). Research on the performance of temperature responsive asphalt mixture with thermochromic material. Road Materials and Pavement Design, 23(3), 713–724.
-Zhang, S., Yan, Y., Yang, Y., & Guo, R. (2024). Study on the Physical and Rheological Characterisation of Low-Density Polyethylene (LDPE)/Recycled Crumb Rubber (RCR) on Asphalt Binders. Molecules29(3), 716.