توسعه شهری و قدمت جاده سازی

ایران اکونومیست- در این مقاله به توسعه شهری و قدمت جاده سازی و به کارگیری قیر در مراحل متعدد پیشرفت آن سخن به میان می آید . در ادامه ضمن گذری بر تاریخ به رویدادها ی مهم در این زمینه که امروزه در پیش روی صنعت ما قرار دارد پرداخته ایم.

کد خبر: ۳۰۴۵۵۰

تاریخ: ۱۱ خرداد ۱۳۹۸ - ۱۴:۰۳

جاده و قير دو پديده ايي هستند كه گذشته ايي به قدمت تاريخ دارند.   قدیمی ترین جاده آسفالت شده در جهان، در حدود 2600 تا 2200 قبل از میلاد، در مصر ساخته شد[1].خیابان های سنگِ گچ، در شهر «اور»  خاورمیانه در 4000 قبل از میلاد[2] و جاده های پیاده رو (جاده های ورودی) به 4000 سال قبل از میلاد در گلستونبری، انگلستان می رسد. خیابان های آجدار سیمانی در اواخر سال 3000 قبل از میلاد در هند ظاهر شد. تقسیم بندی اولیه جاده ها با پیاده روهای ساخته شده در آناتولی در 1995 قبل از میلاد مشاهده شده است[3]. در سال 500 قبل از میلاد، داریوش اول  سیستم بزرگ و وسیعي را برای امپراطوری هخامنشی ، از جمله جاده شاهي، که یکی از بهترین بزرگراه های آن زمان بود، آغاز کرد[4] ، بعد از روميان اتصال ساردیس (غربی ترین شهر بزرگ امپراتوری ) به سوسا انجام شده است. این سیستم های جاده ای بلخ و هند را بهم مرتبط ساخت[5].

از حدود سال 312 قبل از میلاد، امپراطوری روم در راستای جنگهاي خود، جاده سنگی رومی را در سراسر اروپا و شمال آفریقا ساخت[6]. در اوج خود، امپراطوری روم توسط 29 جاده اصلی از رم خارج شد و 78000 کیلومتر یا 52،964 کیلومتر از جاده را پوشش داد[7].

در قرن هشتم میلادی، بسیاری از جاده ها در طول امپراطوری عرب ساخته شد. جاده های پیشرفته ترین آن ها در بغداد بودند که با قیر اندودشده  بودند[8].

تاريخ آسفالت در جهان

شايد عبارت نفت، قير و آسفالت در اسناد و مدارك به دست آمده از پيشينيان بصورت مترادف استعمال مي شدند اما در گذر زمان افتراق معنايي بين آنها بوجود آمده و به اصطلاح سطح انتزاع مفهوم آنها افزايش يافته. 6000 سال قبل از ميلاد، در سامره، صنعت کشتی‌سازی از رونق بالایی برخوردار بود که به تبع آن تولید و مصرف آسفالت شدت گرفت. آسفالت بعنوان ماده اولیه برای زیگورات‌ها (برج‌های بلند و دارای طبقه هرمی شکل) در شهر بابل بکاربرده‌می شد. در ابتدا تولید آسفالت در نزدیکی شهرهای سودوم (Sodom) و عموره (Gomorrah) رونق ‌گرفت. 2600 سال قبل از ميلاد، مصریان آسفالت را بعنوان ماده‌ای ضد آب استفاده می ‌کردند. در جهان باستان، آسفالت بعنوان ماده اولیه برای ساخت و ساز بلوک‌های سنگ فرش، درزبندی کشتی‌ها و بعنوان ماده ضد آب برای خیلی از کاربردهای دیگر بکار گرفته می‌شد.در سال 1870ميلادي، ادموند جی دسمت (Edmund J. DeSmedt)، شیمیدان بلژیکی، اولین خیابان واقعی آسفالت‌شده را در آمریکا ساخت. او هم‌چنین با استفاده از ۴۵ هزار متر مربع ورق آسفالت طبیعی از دریاچه‌ی ترینیداد، خیابان پنسیلوانیا در شهر واشنگتن را آسفالت کرد. شرکت کامر (Cummer) اولین محل تولید ترکیبات داغ برای آسفالت را راه‌اندازی کرد و اولین حق امتیاز انحصاری آسفالت در سال ۱۸۷۱ و در نیویورک ثبت شد. در 1900 ميلادي، فردریک جی وارن (Frederick J. Warren) امتیاز انحصاری بیتولیتیک را به نام خود ثبت کرد که ترکیبی از قیر طبیعی و سنگ‌دانه بود. برادران وارن در سال ۱۹۰۱ اولین آسفالت‌سازی مدرن را در ماساچوست دایر کردند. در 1907 ميلادي، تولید آسفالت از نفت تصفیه‌شده رواج بیش‌تری از آسفالت طبیعی پیدا کرد. با افزایش محبوبیت اتوموبیل‌ها و نیاز به جاده‌هایی بهتر و بیش‌تر، نوآوری‌های تازه‌ای در تولید آسفالت و فرآیند آسفالت کردن خیابان‌ها پدید آمد. در همین زمان شیوه‌های مکانیزه‌ی آسفالت کردن معابر به کار گرفته شد. در 1920 ميلادي، پریووست هابرد (Prevost Hubbard) به همراه بخش F.C از آموزشگاه آسفالت، اولین روش ارزیابی مشخصات فیزیکی یک مخلوط آسفالت فشرده را ارائه کردند. آزمون تجربی هوبارد ثبات مخلوط به کمک شکست از نوع سوراخی-برشی (Punching-Shear Type) را مشخص می‌کرد. در 1930 ميلادي، فرانسیس ویم (Francis Hveem) در حالیکه مشغول فعالیت در دپارتمان راه سازی کالیفرنیا بود، آزمایشی را جهت حصول اطمینان از پایداری آسفالت مخلوط پایه ریزی کرد. اساس روش فرانسیس بر پایه فشرده سازی سه محوری بود که در آن تخمین محتوای آسفالت توسط مساحت سطح کل صورت می‌گیرد. روش فرانسیس همچنان امروه نیز کاربرد دارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بروس مارشال (Bruce Marshall) که در دپارتمان بزرگراه می سی سی پی مهندس بود، یک روش طراحی آسفالت را بنیان گذاری کرد که می‌تواند برای تعیین و تشخیص محتوا و  چگالی آسفالت مورد استفاده قرارگیرد. در 1942 ميلادي، در طول جنگ جهانی دوم فناوری آسفالت پیش‌رفت عظیمی داشت، زیرا به سطوح و گذرگاه‌هایی نیاز بود که بتوانند از پس وزن زیاد وسایل و تجهیزات سنگین نظامی برآیند.

گروهی از مهندسین ارتش ایالات متحده در ایستگاه آزمایش واتروی (Waterway) نتایج آقای مارشال را برای استفاده در طراحی ترکیبی برای HMA با کاربرد در فرودگاه، بسط و تصحیح کردند. بعد از جنگ جهانی دوم روش مارشال برای بارهای هواپیماهایی سنگین تر و در طراحی ماشین های سنگین تصحیح شد. این روش آزمایش به منظور استفاده در طراحی و کنترل کیفیت آسفالت مخلوط گرم (HMA) ادامه یافت. و در سال 1955 ميلادي، انجمن ملی آسفالت با نام National Bituminous Concrete Association در آمریکا تاسیس شد که بعدها به National Asphalt Pavement Association یا NAPA تغییر نام داد. یکی از اولین فعالیت‌های این انجمن برنامه‌ی بهبود کیفیت آسفالت بود که با حمایت این انجمن و در دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های خصوصی پی‌گیری می‌شد.

جاده آسفالتي در ايران

پيشينه  جاده و خيابان آسفالت در ايران به دو روايت بيان شده، اولین خیابان میدان امام خمینی (توپخانه) تهران  بود . این خیابان در اوائل حکومت رضا شاه ، به مناسبت ورود ملک فیصل اوّل پادشاه کشور عراق به تهران تمیز و آسفالت گردید . آسفالتی که از سردر الماسیه (ساختمان دارائی فعلی )یعنی انتهای خیابان باب همایون  شروع و به میدان توپخانه و اطراف آن ختم شد.

عملیات آسفالت کاری در ظرف ۳ روز انجام گرفت  و پس از رفتن ملک فیصل قرار شد  چند خیابان دیگر نیز آسفالت ریزی گردد،  امّا به علت لیز خوردن اسب های درشکه ها  و گاری ها  و همچنین اسب های پاسبان های  سوار  اداره نظمیه ، تصمیم گرفته شد  خیابان ها به جای آسفالت ، سنگ فرش شوند .

از این رو چند  خیابان اصلی  تهران  از جمله: میدان  توپخانه تا میدان حر(باغشاه)، خیابان ولیعصر (پهلوی سایق)،حدفاصل  خیابان امام خمینی تا خیابان انقلاب  و خیابان جمهوری (شاه سایق )سنگفرش شدند[9].

اولین خیابانی  که آسفالت  شد، قسمتی از خیابان کاخ ، از ابتدای سپه تا چهارراه پاستور بود که به آن در سنگی می گفتند

آسفالت این قسمت  به نصفه رسیده بود که شاه  بنده را احضار و فرمودند: مملکتی که قیر و تمام لوازم آسفالت را دارد دلیل ندارد خودش آسفالت نکند و با خارجی قرارداد ببندد.هر طور شده باید سعی کرد طرز پختن آسفالت را یاد بگیریم که اگر لازم شد خودمان آسفالت کنیم ،

از آن پس همه روزه با مامورین شرکت شرق که مال روس ها بود ومشغول آسفالت بودند ملاقات می کردم ودر حین تماشای کار آنها ، اغلب مذاکراتی هم می کردیم ، یک نفر بنّا را که آدم باهوشی بود و بابنده سابقه آشنائی داشت خواستم و راهنمائی کردم که فردا عصر در موقع آسفالت خیابان که بنده در حال تماشا وصحبت با کارگران ومسئولین پیمانکار هستم بیاید واظهاربی کاری کند ، شاید مامورین آسفالت وادار شوند مشارالیه را که بنده معرفی می کنم قبول کرده و به کار آسفالت وا دارند ، اتفاقا همین طور هم شد وبنّا را بردند و در محل مشغول به کار شد ، بعد از دو روز شب آمد به منزل و اطلاع داد ؛ طرز پختن آسفالت را یاد گرفتم ، هرموقع ودر هرجا بخواهید اقدام کنم[10].

معرفي كف پوش پيش ساخته بتني ترافيكي

کف‌پوش به رویه‌ها و لایه‌هایی که بر روی کف یک ساختمان یا هر مکان دیگر پوشانده شود کفپوش می‌گویند. کفپوش‌ها در شاخه‌ای از صنعت به نام کفسازی کاربرد دارند.

ریشه انگلیسی کفپوش (pavement) از کلمه لاتین  pavimentum به معنی کف یا سطح کوبیده شده است.

یکی از انواع کفپوشها، مدل در هم قفل شونده می‌باشد.این نوع خاص از کفپوش, که به عنوان کفپوش چند قطعه نیز شناخته می‌شود، در طول دو دهه اخیر به عنوان یک جایگزین پرکاربرد برای آجر و بتن در ایالات متحده ظهور کرده‌است. سنگفرشهای چند قطعه‌ای برای هزاران سال استفاده می شدند. جاده‌هایی که رومیان با استفاده از سنگفرش ساخته‌اند هنوز هم وجود دارد. ولی استفاده از آن‌ها از اواسط سال 1940 که کفپوشها با بتن تولید شدند منسوخ شد. استفاده از آن‌ها از کشور هلندآغاز شد تا تمام جاده‌های ساخته شده انعطاف پذیر باشند زیرا این کشور زیر سطح دریا قرار دارد و زمین آن حرکت می‌کند، جابجا می‌شود و نشست می‌کند. بتن ریزی گزینه خوبی نیست زیرا ترک خواهد خورد. قطعات مجزای سنگفرش که به جای بتن در ماسه نصب می‌شود خیلی بهتر از بتن کارآیی دارد. قبل از اینکه کفپوش از بتن ساخته شوند از سنگ واقعی یا آجرهای تولیدی با خاک رس استفاده می شد.

اولین سنگفرش بتنی دقیقا به شکل آجر ساخته شد با ابعاد 4 اينچ در 8 اينچ (10 سانتی متر در 20 سانتی متر) و این مدل به نام سنگ هلند نام‌گذاری شد و هنوز هم هست. این مدل آجری به مدل بسیار محکم و مقرون به صرفه تبدیل شد.

مجتمع توليدي بتلند، يكي از واحدهاي زير مجموعه شركت سرمايه گذاري توسعه صنايع و معادن كوثر در سال 1396 با استفاده از ماشين آلات و تكنولوژي شركت ريكرز آلمان راه اندازي شد. محصول استراتژيك بتلند كفپوش بتني پيش ساخته در دو تيپ پياده راهي و ترافيكي است. مشخصات كيفي توليدات اين مجتمع مطابق جدول(1) است.

جدول1: مشخصات كيفي كفپوش بتني ترافيكي بتلند براساس استاندارد ملي 2-755

مشخصه كيفي

حداقل مقدار مطابق با استاندارد ISIRI755-2

نتيجه آزمايش موسسه استاندارد

تفسير

مقاومت خمشي

حداقل 3.5 مگا پاسكال

8 مگا پاسكال

تحمل كفپوش زير بار 80 تن در حركت و ايست بدون خرد شدگي و شكستگي

جذب آب

حداكثر 6% وزني

5% وزني

تحمل دمايي تا 30- درجه سانتيگراد بدون ازهم پاشيدگي

مقاومت به سايش

حداكثر 26 ميليمتر

10 ميليمتر

ثبات سطحي كفپوش

مفاهيم و اصطلاحات

مدرن و پست مدرن

پارادايم مدرنيست و پست مدرنيست تقريبا بصورت همزمان از سال 1950 آغازشد[11]. در حوزه شهرسازي بصورت خلاصه مدرنها مبتني بر انديشه حاكم در مرحله دوم انقلاب صنعتي بر هم شكل سازي، توليد انبوه، كاهش هزينه ها و بهاي تمام شده بدون توجه و اعتناء به نمونه هاي تاريخي و محيط زيست دست به طراحي و ساخت مي زدند و اين در صورتي بود كه توسط پست مدرنها مورد انتقادهاي جدي در ابعاد مختلف خصوصا توجه به آوايي در سكوت، سنت شكني و حفاظت از محيط زيست و جنبش سبز قرار گرفتند.[12] شهرمدرن، پاسخ به نيازهاي عصر ماشين است و توسعه را نمادي از زندگي مدرن و ماشيني مي داند. بنابراين در اين نوع از شهرها زاغه ها و بخش غير رسمي شكل مي كيرند كه نمادي از زندگي حاسيه ماشين و مدرنيسم است، بخشي كه در حسرت توسعه مي سوزد و نشان مي دهد كه شهرهاي مدرن كمتر پاسخگوي نيازهاي انسان هستندو شهرهاي پست مدرن از آن رو بنا شدند كه نشان دهند فضاي شخصي و تفكرات و خلاقيت و هنر تك تك انسان ها، قابل ستايش است و بايد در شهرها ديده شوند. به ارزش هاي چندگانه و ديد نسبي گرايي و متفاوت بودن بافت شهري بايد احترام گذاشت.[13]

پايداري و توسعه پايدار

پايداري واژه اي است كه در دهه آخر قرن بيستم پديدار شد و ريشه در تفكرات زيست محيطي داشته و امروزه يك پديده ي چند بعدي است و مسايل اجتماعي، اقتصادي، اكولوژيكي، انساني و مكاني را در بر مي گيرد.[14] توسعه پايدار در كنفرانس 1968 يونسكو در پاريس تحت عنوان كنفرانس زيست كرده در اواخر قرن بيستم مطرح شد. عليرغم اهميت مسائل زيست محيطي در توسعه پايدار، پايداري اجتماعي و اقتصادي بسيار حائز اهميت است، چراكه حفاظت از محيط زيست بدون توجه به ابعاد اجتماعي و اقتصادي توسعه بي معناست. بنا براين توسعه پايدار يعني استفاده بهينه از منابع به نحوي كه نياز نسل امروز تامين شود و در عين حال نياز نسل آينده مورد مخاطره قرار نگيرد.[15]

توسعه پايدار شهري

پيترهال مي گويد: توسعه پايدار شهري شكلي از توسعه امروزي كه توان توسعه مداوم شهرها و جوامع شهري نسل هاي آينده را تضمين كند. از نظر كالبدي، توسعه پايدار شهري به معني تغييراتي است كه در كاربري زمين و سطوح تراكم به عمل آيد تا ضمن رفع نيازهاي ساكنان شهر در زمينه مسكن، حمل و نقل، اوقات فراغت و غذا در طول زمان شهر را از نظر زيست محيطي قابل سكونت و زندگي، از نظر اقتصادي بادوام و از نظر اجتماعي همبسته نگهدارد.[16]

يك شهر پايدار به طريقي سازمان داده شده است كه تمامي شهروندان آن ضمن رفع احتياجات خود و بهبود بخشيدن به شرايط زيست خويش، هيچ آسيبي به طبيعت وارد نياورده و شرايط زيستي ساير انسان ها را چه در حال و چه در آينده به خطر نياندازند.[17]

بيان مساله

از آنجائيكه خيابان جزء لاينفك ساختار فيزيكي هر شهر است، و بخشي از رضايتمندي شهروندان را شكل مي دهد، چگونه بايد الزامات كيفي متناسب با احداث ويا  جايگزيني و اصلاح ساختار خيابانها و مسيرهاي آسفالت شده را تعيين كنيم تا هدف توسعه پايدار شهري با تمركز بر سه بعد ملاحظات زيست محيطي، اقتصادي و اجتماعي را محقق نمايد.

روش انجام پژوهش

اين پژوهش از نظر هدف، كاربردي و از نظر روش، توصيفي- پيمايشي است. جامعه آماري تحقيق تمام افراد بالاي 18 سال كه به نوعي از خيابان و جاده بهره مند مي شوند در نظر گرفته شده و براساس فرمول تعيين حجم نمونه كوكران در جامعه نا محدود، تعداد نمونه 348 محاسبه شد. در نهايت پس از طراحي پرسشنامه آنلاين، 1790 پاسخ دريافت شد. تجزيه و تحليل داده ها مبتني بر مدل كانو(Kano)  بمنظور شناسايي عواملي كه موجب رضايتمندي و نارضيتي شهر وندان در بهره مندي خيابان انجام شد.

طرح كلي پژوهش

تعريف عملياتي متغيرهاي استنباطي يك خيابان مطلوب

قير و سيمان – كفپوش بتني ترافيكي و آسفالت

ظرفيت توليد قير در ايران 4.5 ميليون تن در سال است كه 2.29 ميليون تن توسط شركت نفت پاسارگاد و 1.309 ميليون تن توسط شركت نفت جي و 901 هزار تن توسط ديگر واحدهاي قير سازي توليد مي شود.

در سال 2017 ميزان تقاضاي جهاني براي قير 121 ميليون بشكه بوده كه ايران 3.8% تقاضاي جهاني معادل 4598هزار تن آنرا تامين كرده

مصرف داخلي ايران حدود3.7 ميليون تن در سال برآورد شده كه 90% در راهسازي و 10% درصد آن براي مصارف عايق كاري به كار برده مي شود.

مصرف كنندگان عمده قير عبارتند از راه و ترابري با 35% (حدود 1.295.000 تن در سال)، شهرداريها با 20%(حدود 740.000 تن در سال)، واحدهاي توليد كننده آسفالت با 23%(851.000 تن در سال) و ساير مشتريان با 22%(814.000تن در سال)[18]

براساس جدول(2) مبتني بر فهرست بهاي سال 1397 هر مترمربع آسفالت به ضخامت يك سانتيمتر نياز به 4.1 كيلوگرم قير دارد. براي اجراي آسفالت به ازاء هر مترمربع در مرحله پريمكت 1.25 كيلو گرم و در مرحله تك كت 0.6 كيلو گرم قير نياز است.

جدول2: مقادير مورد مصرف قير در هر مترمربع آسفالت به ضخامت 1سانتيمتر

شرح مصرف

مقدار به كيلوگرم

اساس قيري

0.9

آستر(بيندر)

1.1

رويه(توپكا)

1.2

آسفالت سرد(ردميكس)

0.9

ضخامت آسفالت در معابر اصلي 8سانتيمتر و در معابر فرعي 6 سانتيمتر است كه بصورت متوسط ضخامت آسفالت اجرا شده شهري را 7 سانتيمردر نظر مي گيريم. چنانچه 94% قير مصرف شده در شهرداريها براي توليد آسفالت و 6% براي قيرپاشي در نظر گرفته شود مقدار 695.188.216 كيلوگرم قير مصرفي از 740.000تن قير مورد مصرف  معادل 24.222.586 متر مربع آسفالت به ضخامت متوسط 7 سانتيمتري توليد ودر معابر شهري ايران اجرا شده است.

از طرفي ظرفيت توليد سيمان در ايران با 65 واحد بالغ بر 82 ميليون تن در سال است كه در حال حاضر حدود 66% آن فعال است كه به معني توليد ساليانه حدود 54 ميليون تن است[19]

براي توليد هر متر مربع كفپوش بتني ترافيكي  به ضخامت 8 سانتيمتر نياز به حدود 30 كيلو گرم سيمان خاكستري است و چنانچه 90% سطح معابر شهري با مقدار كل 24.222.586 متر مربع با كفپوش بتني ترافيكي جايگزين شود نياز به توليد 21.800.000 متر مربع كفپوش خواهد بود كه 654.000 تن ظرفيت خالي سيمان كشور را تحريك كرده و از طرفي 625.699 تن فرصت افزايش صادرات قير را فراهم مي سازد.

اثرات زيست محيطي واررهايي آسفالت و كف پوش

بخش عمده روسازي هاي آسفالتي از سنگدانه و قير تشكيل مي شود. قير از اجزاي فرار و نيمه فرار تشكيل شده است. نشر اين اجزا مي تواند باعث آلودگي محيط زيست شود. علاوه بر آن اين روسازي ها تحت اثر بار ترافيكي مي توانند آلودگي هاي مختلفي را جذب كرده و بعدها به محيط زيست انتقال دهند. اين آلودگي ها به صورت هاي مختلفي بوده و به شرايط ترافيكي و محيط بستگي دارد. تمركز اين آلودگي ها در طول مدت سرويس دهي راه افزايش يافته و در پايان عمر بهره برداري آن به حداكثر مقدار خود مي رسد. بنا براين خرده آسفالت برداشت شده از سطح راه داراي منابع آلوده كننده اي مي باشد كه در صورت استفاده مجدد مي تواند نگران كننده باشد. به دليل كاربردهاي مختلف مصالح خرد آسفالتي، نگراني هاي زيست محيطي مرتبط با اين مصالح متفاوت مي باشد. مطالعات انجام شده در اين زمينه نشان مي دهند كه براي بازيافت گرم يا سرد، نتايجي كه نشان دهنده تفاوت در مقدار انتشار آلاينده از مصالح خرده آسفالت و سنگدانه طبيعي باشد، بدست نيامده است[20]. همچنين دپوي مظالح خرده آسفالت كه تحت تاثير بارندگي قرار گرفته است، مي تواند نگراني هايي به دنبال داشته باشد. انتشار آلوده كننده ها از روسازي راه ها به شيوه انتشار در خاك، آب هاي سطحي و زير زميني اتفاق مي افتد. آلودگي هاي منتشر شده از مصالح راهسازي در هنگام بارندگي و بعد از آن وارد آبراهه ها و خاك مي شوند. البته بايد توجه داشت كه مقدار آلودگي ها در روان آبهاي اوليه بيشتر است[21].

كفپوش بتني تمام از شن و ماسه و سيمان توليد مي شود و پس از پايان دوره مصرف مجددا قابليت بازگشت به چرخه طبيعت بدون آلاينگي ذاتي دارد.

اثرات زيست محيطي حين فرآيند توليد آسفالت و كفپوش بتني ترافيكي

كارخانجات آسفالت با مصرف برق و ساير مواد اوليه و توليد دود و ساير مواد مضر، در مناطق نصب شده تاثيرات زيان بار كوتاه و ميان مدتير بر محيط زيست محدوده محوطه كارخانه خواهند داشت. در كارخانه آسفالت دو بخش آلاينده وجود دارد: مخازن قير(مخازن اصلي و مخازن مصرف روزانه) كه به دليل بوي نامطبوع و متصاعد شدن بخارات خطرناك به هنگام داغ شدن، محيط را آلوده مي كند و بخش فيليرگيري به دليل توليد گرد و غبار و دود ناشي از گردم شدن مصالح و پخت قير، تا شعاع چند صدر متر و يا چند كيلومتر آسفالت را‌ آلوده كرده و غير قابل سكونت مي كند.[22]

مهمترین گازهای تولیدی کارخانه آسفالت  شامل ذرات معلق کمتر از 10 میکرومتر (PM-10) ترکیبات آلی فرار VOC، مونواکسید کربن CO، دی اکسید گوگرد SO2، اکسیدهای نیتروژن NOx، آلاینده های خطرناک هوا HAPs مثل هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs، فنال، HAPs فرار ، HAPs فلزی و HAPs کل می باشند. مهمترین ترکیب های آلاینده هوای ناشی از فعالیت واحدهای تولید آسفالت ذرات معلق گردوغبار است. یکی از مهمترین آلاینده های دیگر گاز دی اکسید کربن است. تقریباً به ازای هر تن آسفالت تولیدی 2/8 از دی اکسید کربن به جو وارد می شود. ذرات و گازهای تولید شده در فعالیت های کارخانه عمدتاً در ارتباط با اقدامات مخزن ذخیره سازی کوره دوار خشک کن، سرند، میکسر، عوامل آلاینده محوطه کارخانه و بارگیری محصولات می باشد.[23]

تكنولوژي توليد كفپوش سبك بتني بگونه ايي است كه نه تنها در زمان استفاده از مواد اوليه آلايندگي ايجاد نمي شود بلكه فاقد پساب صنعتي است.

مخاطرات شغلي در كاركنان آسفالت كار و نصاب كفپوش بتني

طي نتايج حاصل از پژوهش دكتر حامد آقايي، آسفالت كاران با عوامل مخاطره آميز فراواني در محيط كار خود از جمله هيدروكرن هاي چند حلقه آروماتيك (PAHs) مواجه دارند كه ممكن است منجر به ايجاد بيماري شغلي در آنها شود. بنزو آلفا پيرن به عنوان يك ماده سرطان زا در انسان از آسفالت داغ متصاعد مي شود و آسفالت كاران با مواجه دارند. نتيجه اين تحقيق در بين 42 نمونه تهيه شده حكايت از آن دارد كه آسفالت كاران با PAHs مواجهه داشته و اندازه گيري ها نشان داد ميزان مواجهه با بنزو آلفاپيرن در شغل كمك فينشري بيشترين مقدار و در شغل راننده غلتك لاستيكي كمترين مقدار را داشته است.[24]

كفپوش بتني ترافيكي با توجه به ماهيت خشكه چيني آن هيچ آلاينده جدي در حين نصب و اجرا نداشته و تنها با استفاده از يك ماسك تنفسي مطابق با استاندارد EN-149  از نوع3 FFP با فاكتور حفاظتي AFP20 گرد و غبار ناشي از پاشش ماسه بادي را كنترل و حذف خواهد كرد.

تغيير شكل سطح و احتمال تصادف ناشي از لغزش سطحي در خيابان آسفالتي و خيابان با كفپوش بتني ترافيكي

تغيير شكل سطحي و احتمال تصادف ناشي از لغزش سطحي در خيابان آسفالتي و كفپوش بتني ترافيكي

افزايش عمر و اجراي رويه آسفالتي مقاوم در برابر آمد و شد زيا و بار محوري سنگين و تغيرات دما و فراهم نمودن رويه اي غير لغزنده همراه با تامين جريان مطمئن آمد و شد مورد توجه دست اندركاران صنعت راهسازي مي باشد. از طرف ديكر ساخت رويه هاي آسفالتي مقاوم در برابر تغيير شكل براي جاده ها و خيابانهاي با تردد زيا و يا بار محوري سنگين حائز اهميت است. [25]

پژوهش انجام شده توسط دكتر احمد منصوريان براساس شاخص حاصل از آزمايش با دستگاه پاندول انگليسي حاكي از آن است كه متوسط مقاومت در مقابل سرخوردگي آسفالت نوع متخلل برابر 65 و آسفالت معمولي برابر63 است. [26]

اين در حالي است كه كفپوش بني در مقابل تغييرات دمايي كاملا مقاوم بوده و هيچ تغييري شكلي نداشته و مطابق با گزارش آزمايشگاه تخصصي بتلند، متوسط مقاومت در مقابل سرخوردگي كفپوش بتني ترافيكي با عدد  90  نشان مي دهد   38.4   درصد از مقاومت در مقابل لغزندگي آسفالت متخلخل  بيشتر است.[27] بعبارت بهتر مي توان نتيجه گرفته احتمال تصادف ناشي از لغزش برروي كفپوش بتني به مراتب كمتر از انواع آسفالت است.

هزينه هاي خط كشي و ترميم خط كشي خيابانها آسفالتي و كفپوش بتني ترافيكي

خط كشي خيابانها و جاده ها يكي از الزامات ايمني و راهنمايي و رانندگي هر كشور است. با توجه به نوع و كيفيت رنگ هاي مصرفي در گذر زمان خط كشي هاي نياز به تجديد و باز سازي دارد . بطور مثال هزينه خط كشي معابر تهران در سال 1393 با رقم 14.274.179.295 ريال منجر به قرار داد  شده است. [28]

كفپوش ترافيكي با توجه به قابليت رنگ بندي متنوع قابليت حذف تمام هزينه رنگ آميزي و ترميم را دارد.

انعطاف در تغييرات سطحي آسفالت و كفپوش بتني ترافيكي

معمولا در زمان نياز به انجام تعميرات يا تغييرات زيرساختهاي دفني مانند مسير گازكشي، كابل برق و..... پس از شكافتن آسفالت نياز به آسفالت ريزي مجدد وجود دارد كه صافي و يكدستي مسير معمولا برهم خورده و فرو رفتگي و يا برآمدگي موضوعي ايجاد مي شود اما كفپوش بتني با توجه به روش نصب خشكه چيني و پازلي بودن آن قابليت برداشتن و نصب مجدد را بدون تغيير محسوس در سطح كاري دارد.

عيوب ظاهري در خيابان آسفالت شده و كفپوش بتني ترافيكي

خيابان و جاده هاي آسفالتي در طول دوره مصرف و بهره برداري با 14 عيب روسازي مواجه مي شوند كه بعضا برخي جاده ها با چند عيب همزمان قابل شناسايي هستند. دسته بندي عيوب روي آسفالت طي جدول(3) قابل ملاحظه است. [29]

جدول3: شرح و تعريف عيوب مهم روسازي آسفالت

نمايه

عنوان عيوب مهم روسازي آسفالت

شرح و تعريف عيوب

I

ترك هاي طولي

ترك هايي كه به صورت خطي و به موازات محور مركزي معبر، در سطح آسفالت سواره رو به وجود مي آيند و عمدتا ناشي از ساخت و ساز بد و بارگذاري مي باشند.

W

ترك هاي عرضي

ترك هايي كه به صورت خطي و عمود بر محور معبر در سطح آسفالت سواره رو به وجود مي آيند و عمدتا ناشي از ترافيك و سيكل هاي حرارتي مي باشند.

E

ترك هاي انعكاسي

در روسازي هايي كه بر روي دال بتني قرار دارند و در اثر جابجايي ناشي از تغيير دما يا رطوبت دال اين ترك ها به وجود مي آيند، ناشي از بارگذاري نبوده و از عمق به سطح روسازي عرض ترك كاهش مي يابد. علاوه بر موارد فوق در سطوح آسفالتي كه برروي روسازي هاي آسفاتلي قديمي با ترك هاي مرمت نشده ساخته مي شوند نيز ايحاد مي شوند.

B

ترك بلوكي

ترك هاي به هم مرتبطي هستند كه سطح روسازي را به قطعات مستطيل شكل تقسيم مي كنند اين عيب، حاصل ترافيك خودروها نيست، بلكه ناشي از انقباظ و انبساط آسفالت سواره رو بر اثر تغييرات دمايي هوا در طي شبانه روز است.

X

ترك پوست سوسماري

ترك هاي طرح دار به هم پيوسته اي به شكل تكه هاي چند ضلعي با گو شه هاي تيز به ابعاد حداكثر 60 سانتيمتر هستند كه برروي آسفالت به وجود مي آيند. اين عيب عمدتا در مسير چرخ خودروها به وجود مي آيد.

T

قيرزدگي

اين عيب براثر حركت قير به سطح معبر و تشكيل يك لايه قيري در سطح آسفالت به وجود مي آيد. مهم ترين علت قير زدگي، وجود قير بيش از حد در آسفالت و گرماي هوا است.

C

موج و چين خوردگي (ترك هلالي)

اين عيب از تغير شكل پلاستك طولي يا عرضي آسفالت، در اثر اعمال بار مكانيكي وارد شده از طرف لاسيتك خودرو به سطح معبر، به ويژه در سر پيچ هاي تند، تقاطع ها و نقاط شيب دار ناشي مي شود.

G

شن زدگي

اين عيب به دليل هوازدگي، از دست رفتن قير و كاهش چسبندگي آسفالت به وجود مي آيد و موجب جدا شدن دانه هاي شن و ماسه سطح روسازي آسفالت، از آن مي شود.

O

چاله

چاله ها، عيوب پياله اي شكل كوچكي در سطح روسازي هستند كه شدتشان با جذب رطوبت و باقي ماند آب در آن ها افزايش پيدا مي كند.

V

نشست و تورم

فرورفتن سطح آسفالت، يا بالا آمدن آن مشخص مي شود و شدت آن برحسب متوسط عمق افتادگي يا برآمدگي است.

U

نوارحفاري

اين عيب براثر جايگزيني آسفالت سطح معبر با مواد تازه به وجود مي آيد.

P

صيقلي شدن

اين عيب براثر تردد زياد خودروها و سايش آسفالت به مرور زمان به وجود مي آيد.

R

شيار شدگي

اين عيب حاصل بار ترافيكي و حركت چرخ خودروها برروي روسازي آسفالت است و با فرو رفتن سطح آسفالت در محل عبور چرخ خودروها به وجود مي آيد.

در صورت اجراي صحيح زير سازي و كيفيت مناسب كفپوش بتني (تراكم، جذب آب و مقاومت خمشي) هيچ يك از عيوب رويه آسفالت شامل ترك طولي، ترك عرضي، ترك انعكاسي، ترك بلوكي، ترك پوست سوسماري، قيرزدگي، موج و چين خوردگي، شن زدگي، نوار حفاري، صيقلي شدن و شيار زدگي و نشست و تورم  مشاهده نخواهد شد.

بررسي مالي و اقتصادي اجراي خيابان با استفاده از آسفالت و كفپوش بتني ترافيكي

مطابق با ضوابط وزارت راه، مسكن و شهر سازي براي اجراي خيابان آسفالت مطابق شكل(2) نيازمند ايجاد بستر تقويتي(درصورت نياز)، دو لايه خاك ريزي، لايه نهايي خاكريزي(Sub Grade)، لايه Sub Baseو لايه Base هستيم. براي اجراي كفپوش بتني ترافيكي مطابق شكل (3) تنها نيازمند لايه نهايي خاكريزي(Sub Grade)، لايه Sub Baseو لايه Base هستيم و بستر تقويتي(درصورت نياز)، دو لايه خاك ريزي حذف مي شود.

شكل2: زير سازي مناسب كفپوش بتني

شكل 1: زير سازي مناسب آسفالت

با اين حال هزينه زير سازي خيابان در هر دو حالت برابر در نظر گرفته شده است.  جدول(4) مقايسه بهاي تمام شده هر متر مربع احداث خيابان با پوشش آسفالت و كفپوش بتني ترافيكي را نشان مي دهد.(مقادير ريالي براساس استعلام بهاي رسمي انجام شده در تاريخ 5/7/97 مي باشد)

جدول4: مقايسه بهاي تمام شده كفپوش ترافيكي و آسفالت آماده بهره برداري

كف پوش بتني ترافيكي

آسفالت

ماسه بادي(هرمترمربع به ضخامت 4سانتيمتر)

12.000 ريال

پريمكت Prime Coat

370.000 ريال

كف پوش ترافيكي(هرمترمربع به ضخامت 8 سانتيمتر)

370.000 ريال

بيندر( هر مترمربع به ضخامت 4 سانتيمتر)

270.000 ريال

هزينه اجرا(هر متر مربع)

300.000 ريال

تك كت Tack Coat

27.750 ريال

توپكار(هرمتر مربع به ضخامت 6 سانتيمتر)

400.000 ريال

هزينه اجراي هر مترمرب

55.000 ريال

جمع هر متر مربع كفپوش

682.000

جمع هر متر مربع آسفالت

789.750 ريال

بنا براين در زمان اجرا هر متر مربع كفپوش بتني ترافيكي 07.750 ريال معادل 15.79% از آسفالت ارزانتر تمام مي شود.

طول عمر مفيد كفپوش بتني ترافيكي 15 سال است در طول مدت عمر خود نياز به بازسازي خاصي ندارد.اما چنانچه طول عمر مفيد خيابان آسفالت شده 5 سال در نظر بگيريم، با نرخ تورم ساليانه 20%، نياز به تعميرات در پايان هر دو سال به ميزان 5% بهاي تمام شده دوره قبل مطابق جدول(5) بهاي تمام شده هر متر مربع آسفالت در پايان دوره مصرف معادل 20.838.850 ريال خواهد شد.

جدول5: مقايسه بهاي تمام شده هرمتر آسفالت و كفپوش بتني در پايان دوره 15 ساله

نوع خيابان

بهاي تمام شده ابتداي دوره

هزينه نت

بهاي تمام شده دوره اول

هزينه نت

بهاي تمام شده دوره دوم

هزينه نت

بهاي تمام شده دوره سوم

جمع هزينه در پايان 15 سال

آسفالت

789750

56860

1965150

141490

4882920

35207

12150260

20838500

كفپوش بتني

682000

-

-

-

-

-

-

682000

بنابراين كفپوش بتني از نظر مقايسه مالي و همچنين اقتصادي نسبت به آسفالت مقرون به صرفه تر است.

تعيين الزامات رضايتمندي يك خيابان مطلوب با استفاده از مدل كانو

معرفي مدل كانو

اين مدل توسط پرفسور نورياكي كانو در سال 1979 بمنظور شناسايي الزاماتي كه موجب رضايتمندي يا نارضايتي مصرف كنندگان مي شود ارايه شد.[30] شيوه كار در اين مدل اينگونه است كه معيارها و عوامل مطلوب پس از تعريف عملياتي به دو دسته سوالات مثبت و غير مثبت تقسيم مي شود، از طريق پرسشنامه هر گويه يا سوال با پنج گزينه مواجه مي شود كه عبارتند از : دوست دارم اينگونه باشد، بايد اينگونه باشد، تفاوتي نمي كند، قابل تحمل است و دوست ندارم اينگونه باشد. پس از جمع بندي هر گويه مطابق با جدول(6) ارزش گذاري ميشود.

جدول6: ماتريس ارزش گذاري نياز مصرف كننده در مدل كانو

جنبه غير مثبت گويه( پرسش)

نياز مصرف كننده

دوست ندارم اينگونه

قابل تحمل است

تفاوتي نمي كند

بايد اينگونه باشد

دوست دارم اينگونه باشد

O

A

A

A

Q

دوست دارم اينگونه باشد

جنبه مثبت گويه (پرسش)

M

I

I

I

R

بايد اينگونه باشد

M

I

I

I

R

تفاوتي نمي كند

M

I

I

I

R

قابل تحمل است

Q

R

R

R

R

دوست ندارم اينگونه

معيارجذاب(A[1]) : مصرف كننده انتظار وجود اين معيار را ندارد. اگر باشد موجب افزايش رضايتمندي او مي شود و در صورتيكه نباشد موجب نارضايتي او نمي شود.

معيار تك بعدي (O[2]): معياري است كه در صورت وجود موجب افزايش رضايتمندي و در صورت نبودش موجب ايجاد نارضايتي مصرف كننده مي شود. همواره سعي در شناسايي و تقويت و توسعه معيارهاي تك بعدي ميشود.

معياراجباري(M[3]): وجود اين معيار براي مصرف كننده بديهي است، ممكن است حتا توسط وي اظهار نشود، بودنش موجب رضايتمندي او نمي شود ولي نبودش نارضايتي به دنبال دارد.

معيار بي تفاوت(I[4]):  وجود يا نبود اين معيار تفاوتي در ميزان رضايتمندي يا نارضايتي مصرف كننده ندارد.

معيار معكوس(R[5]): وجود اين معيار موجب نارضايتي و نبود آن موجب رضايتمندي مصرف كننده مي شود. [31]

براي تعيين ميزان رضايتمندي از فرمول(1) و براي اندازه گيري ميزان نارضايتي هر معيار از فرمول (2) استفاده ميشود. [37]

هرچه حاصل محاسبه ناشي از فرمول(1) عدد 1 نزديكتر باشد، بيانگر تاثير عميق تر آن ويژگي بر رضايت مصرف كننده و هرچه به عدد صفر نزديكتر باشد مبين تاثير عمق كمتر ويژگي بر رضايتمندي مصرف كننده است، همچنين هرچه حاصل محاسبه ناشي از فرمول(2) به عدد 1-  نزديكتر باشد نشانده تاثير عميق تر آن ويگي بر نارضايتي بيشتر و هرچه به عدد صفر نزديكتر باشد نشانده تاثير عمق كمتر ويژگي بر نارضايتي مصرف كننده است.

براي اينكه ماهيت كاركردي هر معيار مشخص شود از فرمول (3)  استفاده مي شود.[32]

يافته ها

يافته هاي ناشي از ارايه 11 گويه در پرسشنامه كه شامل : 1- آلودگي محيط زيست ناشي از احداث يا ترميم خيابان، 2- تاثير احداث يا ترميم خيابان بر افزايش ميزان صادرات قير و افزايش توليد سيمان، 3- آلودگي محيط زيست ناشي از نخاله هاي تخريب خيابان، 4- نداشتن عيوب سطحي در خيابان، 5- خياباني با هزينه خط كشي زياد، 6- عدم وجود خطر بيماريهاي شغلي كاركنان احداث كننده يا ترميم كننده خيابان، 7- خياباني با تنوع رنگ، 8- خياباني با طرحهاي هندسي سطح، 9- هزينه هاي نگهداري و تعميرات خيابان، 10- طول عمر بيشتر از 10 سال خيابان، 11- ميزان اصطكاك سطحي خيابان و جلو گيري از تصادف، در جدول(7) گزارش شده است.

جدول7: نتايج حاصل از پژوهش براساس مدل كانو

سوال

A

I

M

O

Q

R

شاخص رضايتمندي

شاخص نارضايتي

ماهيت كاركردي شاخص

1

2.9%

4.3%

45.7%

38.6%

7.1%

1.4%

0.45

0.92-

M

2

24.3%

21.9%

12.9%

24.3%

7.1%

9.5%

0.58

0.45-

A

3

2.9%

1.9%

44.3%

40%

10%

1%

0.48

0.95-

M

4

5.2%

11.9%

29%

27.6%

11.4%

14.8%

0.45

0.77-

M

5

5.2%

7.1%

13.8%

13.8%

30.5%

29.5%

0.48

0.69-

R

6

1%

1.4%

38.1%

38.6%

21%

0

0.5

0.97-

O

7

50%

8.1%

4.3%

33.3%

1.4%

2.9%

0.87

0.39-

A

8

47.1%

12.9%

4.3%

30%

1.9%

3.8%

0.82

0.36-

A

9

11.4%

4.8%

41%

38.1%

1.4%

3.3%

0.52

0.83-

M

10

7.6%

21.9%

34.3%

30%

1.4%

4.8%

0.4

0.69-

M

11

2.4%

4.8%

56.2%

34.3%

1.9%

0.5%

0.38

0.93-

M

معيارهاي «افزايش ميزان صادرات قير و افزايش ظرفيت بلااستفاده در صنعت سيمان»،« تنوع رنگ در كف خيابان» و« وجود طرحهاي هندسي متنوع ناشي از استفاده كفپوش بتني» جزء معيارهاي جذاب (A) شناسايي شدند. بطوريكه وجودشان موجب رضايتمندي مصرف كننده مي باشد ولي در صورت عدم وجود آنها نارضايتي هم به دنبال ندارد.

معيار« عدم وجود خطر بيماريهاي شغلي كاركنان آسفالت كار در زمان احداث يا ترميم خيابان» معيار تك بعدي است(O)، به اين معني كه هر چه ميزان خطر و احتمال بيماريهاي شغلي كاركنان احداث كننده، يا ترميم كننده خيابان كمتر باشد، ميزان رضايتمندي مصرف كنندگان بيشتر خواهد بود.

معيارهاي « آلودگي محيط زيست ناشي از احداث يا ترميم خيابان»،« آلودگي محيط زيست ناشي از نخاله هاي تخريب خيابان»،«نداشتن عيوب سطحي در خيابان»،«هزينه هاي نگهداري و تعميرات خيابان»،« طول عمر بيشتر از 10 سال خيابان» و« ميزان اصطكاك سطحي خيابان و جلو گيري از تصادف» از نوع معيار اجباري(M) به اين معنا كه وجودشان از نظر مصرف كننده و شهروندان بديهي است و چنانچه رعايت نشوند موجبات نارضايتي خواهد شد.

معيار«خياباني با هزينه خط كشي زياد» يك معيار معكوس است. (R)  با اين معني كه خيابان با هزينه خط كشي زياد موجب نارضايتي و با هزينه خط كشي كم موجب رضايتمندي خواهد بود.

هيچ يك از گويه جزأ معيارهاي بي تفاوت (I)  قرار نگرفت.

نتيجه

توسعه پايدار شهري بر سه بعد ملاحظات زيست محيطي، اقتصادي و اجتماعي متمركزاست. بررسي هاي انجام شده حكايت از وجود مفاهيم موثر بر احساس مطلوبيت و رضايتمندي شهروندان در استفاده از خيابان دارد كه اين مفاهيم طي همين پژوهش بصورت عملياتي تعريف شدند. با استفاده از مدل كانو نشان داده شد عوامل موثر بر ميزان رضايت و مطلوبيت افراد بالاي 18 سال جامعه در ابعاد زيست محيطي، اقتصادي و اجتماعي به گونه ايي است با جايگزين كردن كفپوش بتني ترافيكي به جاي آسفالت، بخشي از رضايتمندي كل شهروندان را ارضاء و افزايش مي يابد. چراكه كفپوش بتني در بعد آلايندگي و ملاحظات زيست محيطي درمراحل حين فرآيند توليد، ترميم و وارهايي، بر آسفالت ترجيح دارد، سلامت كاركنان آسفالت كار بعنوان بخشي از سرمايه هاي اجتماعي جامعه در خلال نصب و اجراي كفپوش تهديد نمي شود، كفپوش بتني از منظر بررسي مالي و اقتصادي نسبت به آسفالت مقرون بصرفه بوده، امكان افزايش فرصت صادرات قير و تحريك ظرفيت بلااستفاده در صنعت سيمان را دارد و با توجه به تنوع رنگ و امكان اجراي كف خيابان بصورت اشكال هندسي متنوع، پتانسيل ايجاد شادابي و زيبايي شناختي شهري را دارد كه در بعد اجتماعي قرار مي گيرد.

دکتر علیرضا رضوی

مدیر اجرایی دکلند