مقدمة
أوست ستاب هو الجمعية الأسترالية لإعادة تدوير وتثبيت الأرصفة. وهي جمعية صناعية غير ربحية تهدف إلى المساعدة في توفير نهج موحد لإعادة تدوير وتثبيت أرصفة الطرق وتطوير معايير وطنية للبحث والأداء.
عقدت منظمة AustStab المؤتمر الأسترالي الثاني لإعادة تدوير وتثبيت الأرصفة في الفترة من 22 إلى 23 أغسطس. وكان موضوع المؤتمر هو أرصفة مستدامة للأجيال القادمة. حظي المؤتمر بحضور مميز من العاملين في هذا القطاع، وكان حدثًا وديًا ومفيدًا للغاية. للاطلاع على القائمة الكاملة لعروض المؤتمر وسير المتحدثين، يرجى زيارة الرابط التالي: هنا. سنلخص في هذه المقالة بعضًا من أبرز العروض التقديمية.
النقاط الرئيسية / ملخص
إن طرق أستراليا غير مرنة وغير مستدامة، لذا يلزم تغيير جذري وسريع في النهج المتبع. ويتفق الخبراء على أن إعادة تدوير الرصف وتثبيته هما الحل الأمثل، لما لهما من مزايا رئيسية عديدة مقارنةً بالرصف الحبيبي التقليدي غير المربوط.
- انخفاض تكلفة الملكية (انخفاض تكلفة البناء، وعمر أطول)
- مقاومة (للفيضانات [تغير المناخ] والأحمال العالية للعجلات)
- مستدام حقًا (محتوى معاد تدويره عالي، انبعاثات كربونية منخفضة، لا نفايات في مكب النفايات)
تتوفر مناهج تثبيت متنوعة (أهداف، أساليب، ملفات تعريف). ويختلف المنهج الأمثل باختلاف المشروع/السياق.
ألقى العرض التقديمي الرئيسي الأول... مايكل كالتابيانو, الرئيس التنفيذي للمنظمة الوطنية لأبحاث النقل (NTRO). ويجري حاليًا تحويل مجلس أبحاث الطرق الأسترالي (ARRB) إلى المنظمة الوطنية لأبحاث النقل (NTRO)، مما يوسع نطاق عملها ليشمل جميع وسائل النقل - الطرق والسكك الحديدية والموانئ والمطارات.
قدّم مايكل دراسة حالة حول الاستجابة للتعافي من الفيضانات، حيث قامت وزارة النقل والتخطيط في ولاية فيكتوريا بإشراك شركة NTRO لإجراء تقييمات أداء الأصول باستخدام أحدث التقنيات لدى NTRO تقنية iPAVe. أكملت هيئة الطرق والمواصلات الوطنية (NTRO) مسوحات شاملة لشبكة الطرق في عامي 2021 و2022، لتقييم خشونة الطرق، والتشققات، والحفر، وقوة/انحراف الطرق، وخصائصها. وبعد مسح iPAVE لعام 2021، أُنفقت ملايين الدولارات، مما أدى إلى زيادة نسبة الطرق "الجيدة" أو الأفضل من 2% إلى 19% في عام 2022. وفي 22 أكتوبر، تضررت شبكة الطرق في ولاية فيكتوريا جراء الفيضانات.
كشفت مسوحات iPAVe لعام 2023 عن تدهور مقلق في حالة الطرق المتضررة من الفيضانات، يتجاوز المشاكل الظاهرة بوضوح (كالحفر وغيرها). وبحلول عام 2023، لم تكن هناك طرق "جيدة" أو أفضل. علاوة على ذلك، انخفضت نسبة الطرق المصنفة "مقبولة" أو أفضل من 701 طريقًا في عام 2022 إلى 91 طريقًا فقط في عام 2023. من الواضح أنه على الرغم من الاستثمارات الكبيرة التي أُجريت مؤخرًا، لم تكن شبكة الطرق قادرة على الصمود.
عرض مايكل رؤيته لتحقيق هدف إعادة تدوير 100% للطرق، والتي ترتكز على اتخاذ قرارات أفضل قائمة على البيانات فيما يتعلق بأصول الطرق. وأوضح أن إعادة تدوير الرصف وتقنيات تثبيته ستكون أساسية لتوفير بنية تحتية مستدامة ومرنة للنقل، وهو ما تحتاجه أستراليا. وأشار إلى أن الأرصفة الحبيبية التقليدية غير المربوطة ليست مرنة، كما يتضح من حالات الانهيار الكبيرة الأخيرة للأرصفة الجديدة في تطبيقات الأحمال العالية. ومع التوقعات بزيادة أحمال العجلات وتزايد تواتر وشدة الفيضانات، شجع مايكل قطاع الطرق على التركيز على الفوائد التقنية لتثبيت الرصف في سوق الطرق.
المتحدث الرئيسي تشارلز ويبستر هو مدير برنامج التحالف لـ تحالف الصيانة في شمال شرق البلاد (NEMA). تتولى NEMA إدارة شبكة VicRoads (وزارة النقل والتخطيط) في هيوم المنطقة، إحدى المناطق الخمس التي تشرف عليها الطرق الإقليمية فيكتوريا.
في أكتوبر/تشرين الأول 2022، شهدت ولاية فيكتوريا فيضانات واسعة النطاق، لا سيما في المناطق الشمالية والشمالية الشرقية منها. استدعى الفيضان استجابة أولية مكثفة لإدارة العدد الكبير من عمليات إغلاق الطرق. جرى تنسيق وثيق مع خدمات الطوارئ خلال المراحل الحادة للفيضان، بالإضافة إلى حشد قوة عاملة كبيرة في وقت قصير للتعامل مع الوضع. بعد الاستجابة الأولية، ركز الفريق على التعافي وإصلاح الأضرار التي لحقت بشبكة الطرق التي يبلغ طولها 4000 كيلومتر.
شملت أعمال الإصلاح 254000 متر مربع2 تم استخدام تقنية الحفر لتثبيت الرصف الحبيبي، باستخدام أسمنت 2% مثبت في الموقع حتى عمق 200 مم. وقد تكللت العملية بالنجاح. ومع ذلك، أشارت مقارنة مع مشاريع "برنامج الترقيع المكثف" الأخيرة في ولاية نيو ساوث ويلز إلى أن معالجة تثبيت أكثر كثافة ستؤدي إلى عمر أطول بكثير للرصف مع زيادة طفيفة في تكلفة الإنشاء.
أكد تشارلز على إمكانية إنشاء أرصفة متينة، لكنها تعتمد على إتقان الأساسيات. فالدفاع الأساسي (ضد الماء) هو الصيانة الجيدة - من خلال عزل الأسطح، وتركيب المصارف، والقص المنتظم. وتتميز الأرصفة المُثبَّتة بمقاومة أكبر بكثير لتسرب المياه مقارنةً بالأرصفة الحبيبية، كما أنها توفر دفاعًا ثانويًا فعالًا.
كيني فيستينغ من شركة أبيكس للاستشارات الهندسية عرض نتائج أطروحته البحثية لنيل درجة الماجستير في تكنولوجيا رصف الطرق، والتي تناولت موضوع: "هل يمكن تصنيف استخدام المواد المُثبَّتة في هياكل الرصف ضمن إطار شامل لاختيار الرصف في السياق الأسترالي؟". وتتلخص أهمية هذا الموضوع وفوائده لقطاع رصف الطرق فيما يلي:
- سيستمر تثبيت الرصف في اكتساب شعبية متزايدة حيث يسعى مالكو أصول الطرق إلى إيجاد طرق أكثر اقتصادية لصيانة الشبكات.
- الاقتصاد الدائري محرك متزايد – مواد أقل استخراجاً، وإعادة استخدام أكثر فائدة.
- استمرار زيادة حجم حركة المرور - تخفيف الآثار على مستخدمي الطرق هو فائدة كبيرة من تحقيق الاستقرار.
بدأ كيني بسلسلة من شرائح "أساسيات التثبيت"؛ تغطي بإيجاز تعريف التثبيت، والمعايير، والتقنيات، وطبقات الرصف، وفئات التثبيت، والمواد الرابطة، والهياكل.
ثمّ لخص نتائج استطلاعات عامي 2001 و2022 حول أساليب تثبيت الطرق وأداء الطرق الحكومية المحلية في أستراليا. في عام 2001، تبيّن وجود شكوك عامة عند تحديد مواد الرصف المثبتة، مما أدى إلى نتائج غير مرضية. وأكد استطلاع عام 2022 أن عمليات الاختيار تباينت بشكل كبير.
- ‘"خبراء الرصف" يقومون بتصميم مفصل باستخدام مواصفات أوسترودز مدعومة بمنشورات الصناعة.
- ‘إن اعتماد "الممارسين العامين" على التصاميم التاريخية أو الاعتماد على المعرفة المحلية غالباً ما يؤدي إلى نتائج دون المستوى الأمثل.
لذا، كان الهدف هو تطوير منهجية قابلة للاستخدام من قبل الخبراء والممارسين على حد سواء. وقد تم تصميم إطار اختيار ثلاثي المستويات.
ولتوضيح المنهجية، قدم مثالاً عملياً لمجلس محلي لديه طريق ريفي متضرر من الفيضانات ويظهر عليه علامات تشقق الإجهاد في مسارات العجلات، وهو خارج نطاق أنشطة الصيانة لإصلاح الحفر وترقيعها.
النقاط الرئيسية / ملخص
- لقد تم توثيق التثبيت كعلاج فعال لإعادة تأهيل أرصفة الطرق منذ الخمسينيات من القرن الماضي. وتزداد شعبيته، مدفوعة بالاقتصاد الدائري.
- توفر عملية التثبيت حلاً فعالاً من حيث التكلفة لإعادة تأهيل الأرصفة مع إعادة استخدام أكبر قدر ممكن من المواد الأصلية.
- تنشر هيئة الطرق الأسترالية (Austroads) والهيئات الصناعية الأخرى كمّاً هائلاً من المعلومات التقنية المتعلقة بتصميم الطرق المُثبّتة. وتُعدّ المراجع الأسترالية من بين الأكثر شمولاً وتفصيلاً في العالم. مع ذلك، تتسم هذه المعلومات بالطابع التقني والتفصيلي، بينما تفتقر إلى المعلومات الكافية حول العمليات الأولية لاختيار شكل الطريق المُثبّت.
- يُنظر إلى عملية تثبيت الأرصفة (خطأً في كثير من الأحيان) على أنها "مكلفة للغاية" أو "صعبة للغاية"، مما يدفع مصممي الأرصفة إلى تجاهلها لصالح خيارات أقل ملاءمة. يمكن تبسيط هذه العملية لتعزيز ثقة المستخدمين وتوضيح عملية الاختيار.
- إن أدوات الاختيار التي تم تطويرها لا تهدف إلى استبدال الإرشادات الفنية التفصيلية المتاحة - بل هي مجرد مكمل لتحسين تبني التثبيت كممارسة.
مركز التميز الوطني للأصول (NACOEيهدف مشروع O24 إلى إثبات أن مزيج المواد المضيفة المعاد تدويرها يمكن أن يلبي متطلبات تصميم الخلطات المستخدمة في البيتومين الرغوي والتثبيت الأسمنتي. وقدّم الدكتور جيمس غرينفيل، من المنظمة الوطنية لأبحاث النقل (NTRO)، وميرا كريغ، من وزارة النقل والطرق الرئيسية في كوينزلاند (TMR)، عرضًا موجزًا عن المشروع.
تتمثل رؤية شركة TMR في أن تصبح منظمة خالية من النفايات ورائدة في مجال استدامة قطاع النقل من خلال ممارسات الاقتصاد الدائري. وقد أوضحت ميرا ذلك. استراتيجية إدارة النفايات وتحويلها إلى موارد من قبل وزارة النقل والطرق الرئيسية, والتي تسعى إلى:
- تقليل التخلص من النفايات في مكب النفايات
- تحقيق كفاءة استخدام الموارد من خلال ممارسات الاقتصاد الدائري
- تسهيل نمو السوق
- خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن توليد النفايات واستخدام الموارد
تُشكّل أعمال تثبيت البنية التحتية نسبةً كبيرةً من الأعمال الجارية على شبكات الطرق الريفية والحضرية في كوينزلاند. وتهدف وزارة النقل والطرق الرئيسية إلى تحسين استخدام المواد المُعاد تدويرها في أعمال تثبيت البنية التحتية.
اختار المشروع 3 أنواع من مزيج المواد المعاد تدويرها لإجراء تحقيقات مخبرية:
- مزيج المواد المعاد تدويرها: 100%RCC
- مزيج معاد تدويره بأقصى قدر: 40%RCC، 20%RAP، 20، و20%RCG
- الحد الأدنى من مزيج المواد المعاد تدويرها: 70%RCC، 10%RAP، 10، و10%RCG
أين:
- الخرسانة المدكوكة المعاد تدويرها:
- رصف الأسفلت المعاد تدويره
- CB: طوب مكسر
- RCG: زجاج معاد تدويره ومطحون
تم فحص نوعين من المواد الرابطة: التثبيت الأسمنتي والتثبيت بالبيتومين الرغوي.
تم استخدام كمية كافية من المادة الرابطة للحصول على مواد ذات تماسك خفيف (قوة ضغط أحادية المحور بعد 28 يومًا تتراوح بين 1.0 و 2.0 ميجا باسكال). أُجريت الاختبارات المعملية على النحو التالي:
أكدت الاختبارات أن تثبيت البيتومين الرغوي والتثبيت الأسمنتي هما طريقتان مجديتان وقابلتان للتطبيق لتحسين الخصائص الهندسية لمزيج المواد المعاد تدويرها.
سينتقل المشروع، الذي يبلغ الآن عامه الثالث، إلى مرحلة التجربة الميدانية على جزء متوسط التحميل من طريق وادي بريسبان السريع. ستستخدم التجربة الميدانية تطبيقًا خفيفًا من الخرسانة المسلحة (100%) للأسباب التالية:
- 100% RCC عبارة عن مزيج منتج تجارياً
- تستخدم منطقة جنوب شرق كوينزلاند الكثير من المواد ذات التجليد الخفيف
- تكاليف الأسمنت مقابل تكاليف البيتومين (أي أن تكاليف تثبيت الأسمنت أقل بكثير).
ألقى هذه الكلمة الرئيسية توني ألويزيو، المدير السابق لـ ecologQ, مشاريع الطرق الرئيسية في فيكتوريا. بعد سلسلة من العروض التقديمية التقنية التي قدمها متحدثون آخرون، تناول توني الموضوع من منظور شامل. وكانت محاور حديثه كالتالي:
- تطور
- دائرية
- الرؤية
أوضح توني أن التحول إلى الاقتصاد الدائري لن يكون ثورة، بل هو عملية تطور ضمن إطار زمني مضغوط. التكنولوجيا موجودة بالفعل، وعلينا كمجتمع تسريع هذا التحول. إعادة تدوير رصف الطرق وتثبيتها حل دائري حقيقي. في ظل ندرة التمويل والمواد، وتدهور شبكات الطرق، وتداعيات تغير المناخ، تلوح أمامنا فرصة سانحة الآن للانتقال السريع من أساليب بناء الطرق التقليدية إلى أساليب مستدامة. وقد ساهمت الفيضانات التي شهدتها المنطقة مؤخرًا في تعزيز هذا التوجه. ‘ظاهرة لا نينا "الركود الثلاثي" لقد جعل ذلك من مرونة الطرق موضوعاً بالغ الأهمية. والآن هو الوقت المناسب للتحرك، في حين أن البلاد مهتمة للغاية بهذا الأمر.
أشار توني إلى أن خبراء الصناعة يدركون منذ فترة طويلة فوائد تثبيت الطرق في مجال الاستدامة، إلا أن الصناعة لم تبذل جهودًا كافية حتى الآن لإيصال هذه الفوائد إلى صناع القرار وعموم المجتمع. وحثّ الحضور على تكثيف الجهود لجعل حلول رصف الطرق الدائرية التي يوفرها تثبيت الطرق أكثر وضوحًا لصناع القرار والمؤثرين.
ملاحظات عامة وسياق رينوليث
أظهرت دراسات الحالة المختلفة فعالية مجموعة متنوعة من المجلدات في سيناريوهات معينة:
- ليمون
- الأسمنت/الخلطات الأسمنتية
- البيتومن
يُعد الجير فعالاً للغاية في تثبيت الطبقة التحتية في التربة ذات اللدونة العالية، ولكنه لا يستطيع تحقيق قوى عالية ولا يناسب المواد ذات اللدونة المنخفضة والمواد الحبيبية.
تُعدّ الخلطات الأسمنتية/الأسمنتية خيارًا عمليًا واقتصاديًا في مجموعة واسعة من المواد والتطبيقات. لكنّ العائق الرئيسي يكمن في أن المواد المُثبّتة بالأسمنت عُرضة لتشققات الانكماش عند ارتفاع نسبة المقاومة/محتوى المادة الرابطة.
تُعدّ المواد الرابطة البيتومينية فعّالة في المواد الحبيبية ذات اللدونة المنخفضة، مما يجعلها مثالية لبعض التطبيقات مثل إعادة تأهيل أرصفة المطارات الأسترالية. وتُعتبر التكاليف الأولية وتكاليف دورة حياة الأساس المعالج بالرغوة (FTB) والأساس المعالج بالمستحلب (ETB) أفضل من الأساس الحبيبي التقليدي، ولكنها عادةً ما تكون أقل جاذبية من التثبيت الأسمنتي.
رينوليث يتوافق مع الجير، ولكنه يُستخدم غالبًا مع الخلطات الإسمنتية. رينوليث تقنية نانوية (مادة مضافة) تمنع تشقق الانكماش وتُحسّن بشكل ملحوظ أداء المواد المُثبّتة. يسمح ذلك بزيادة نسبة المادة الرابطة (الإسمنت، المواد الإسمنتية التكميلية، الخلطات) وزيادة القوة، مما ينتج عنه أرصفة رقيقة ومنخفضة التكلفة ومرنة.