استخدام مخلفات الزجاج في الخلطات الاسفلتية

بدأت البحوث عن استعمال مخلفات الزجاج (الزجاج المدور) في الخلطات الاسفلتية منذ عام 1960 وبدأت تأخذ منحى البحث أكثر في الولايات المتحدة عام 1970 ما بين عام 1970 و1980 تم رصف الكثير من الشوارع في مدينة بالتيمور في أمريكا وفي عام 1990 تم استعمال وحتى عام 1995 تم استعمال أكثر من 250000 طن في الطبقة السطحية للطرق في نيو يورك.

كان التخوف من استعمال الزجاج في الخليط الاسفلتي لأنه من الصعب ترابطه وحصول تطاير لحبيبات الزجاج Strip كذلك الانعكاس الضوئي light reflection والانزلاق skid resistance ونفاذية الماء water permeability ولكن وبعد كثير من التجارب ثبت انه حتى 10% من وزن الخليط الكلي ومع استعمال تدرج أقل من ربع انش بمعنى استعمال تدرج من ¼ انش وحتى المار من منخل 200 لا توجد مشاكل وفي حالة الزيادة استعمال تدرجات أكبر يظهر المشاكل التي تكلمنا عنها كما أنه قد يسبب ضررا لإطارات السيارات.

وقد تم استعمال الاسفلت المدور في دولة تايوان وعمل الكثير من البحوث عنه حيث أن تايوان تنتتج 5 مليون طن من النفايات منها 10% زجاج وتم اجراء كافة الفحوصات حسب ASTM & AASHTO من مارشال ونفاذية ونسبة فراغات ومقاومة انزلاق وكانت النتائج ممتازة في حالة استعما من 10% فأقل وبذلك نكون قد ساهمنا في المحافظة على البيئة كما أنه قد يقلل التكلفة اقتصاديا في بعض البلاد كما أن الطرق تجف بسرعة في الأجواء الماطرة.

فيما يلي ملخص بحث قام به المهندس خليل دلول بالجامعة الإسلامية بغزة حول استعمال مخلفات الزجاج في الخلطات الاسفلتية وخاصة في الطبقة الرابطة:

يعتبر إعادة تدوير النفايات إحدى الركائز الأساسية لعملية الاستدامة ، فالصناعات التي تخدم الإنسان سواء كانت معدنية، خرسانية، بلاستيكية، خشبية أو حتى زجاجية.. الخ ، فهي في نهاية الأمر سوف تتحول إلى نفايات يجب التخلص منها، والحل الأمثل للتعامل مع هذه النفايات هي إعادة تدويرها واستخدامها مرة أخرة كمواد أولية أو كمحسنات بحيث يتم الحد من استنزاف الموارد الطبيعية للمواد الخام وتقليل المساحات المستهلكة كمكبات للنفايات.

 ومن بين هذه النفايات الزجاج الذي يستخدم على نطاق واسع في مجالات مختلفة ويعتبر التخلص منه مشكلة بيئية لأنه مادة غير قابلة للتحلل وغير قابلة للاحتراق.

في العديد من الدول تم استخدام زجاج النفايات في أعمال إنشاء الطرق كتعويض عن الركام في الخلطة الاسفلتية الساخنة بالشكل الذي يضمن عملية إدارة مستدامة للنفايات الزجاجية . يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير استخدام مخلفات الزجاج المطحونة كرمل خشن ومادة مالئة في الطبقة الاسفلتية الرابطة على خواص مارشال للخلطات الاسفلتية الساخنة ومقارنة النتائج مع متطلبات المواصفات المحلية والعالمية للخلطات الاسفلتية. حيث تم إضافة الزجاج المطحون يدوياً الناتج عن الحاويات الزجاجية للمشروبات الغازية إلى الخليط الاسفلتي بتدرج (0/4.75) وهو نفس تدرج أحد الحصويات المكونة للخليط الحصوي وهي الترابية (0/4.75) التي تم استبدال الزجاج بجزءٍ منها.

تم استخدام طريقة مارشال لتصميم الخلطات الاسفلتية لتحديد محتوى البيتومية الأمثل (OBC) وكذلك لاختبار خصائص الخليط الاسفلتي المضاف إليه الزجاج المطحون، حيث تم إعداد 33 عينة مارشال، وقد استخدمت 15 عينة منها لتحديد محتوى البيتومين الأمثل والعدد المتبقي من العينات تم استخدامه لدراسة آثار إضافة النسب المختلفة من الزجاج المطحون إلى الخليط الاسفلتي. وقد بينت نتائج فحص عينات مارشال أن محتوى البيتومين الأمثل هو 5.1% من وزن الخليط الاسفلتي، وكذلك بعد فحص عينات مارشال التي تحتوي على نسب مختلفة من الزجاج تبين أن نسبة الزجاج المثلى التي يمكن استخدامها في الطبقة الاسفلتية الرابطة هي 7.5% من وزن الحصويات بحيث يتم استبدال هذه النسبة من الترابية (0/4.75) فقط ، وقد كانت قيم نتائج الاختبارات ( تحديد درجة الثبات، الانسياب، الكثافة الظاهرية ونسبة فراغات الهواء في الخليط الاسفلتي) ضمن الحدود المسموح بها عالميا ومحلياً.

أوصت الدراسة بإجراء مزيد من الدراسات على استخدام الزجاج في الخلطات الاسفلتية بنسب وتدريجات مختلفة واستخدام الزجاج أيضا من مصادر مختلفة وكذلك محاولة دمج الزجاج مع مواد أخرى مثل برادة الحديد أو البلاستيك ودراسة أثر ذلك على الخلطات الاسفلتية.