Асфальт

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Строительство асфальтовой дороги

Асфа́льт (от греч. άσφαλτος — горная смола) — смесь битумов (60-75 % в природном горном асфальте, 13-60 % — в искусственном) с минеральными материалами: гравием и песком (щебнем или гравием, песком и минеральным порошком в искусственном асфальте). Применяют для устройства покрытий на автомобильных дорогах, как кровельный, гидро- и электроизоляционный материал, для приготовления замазок, клеев, лаков и др. Асфальт наивысшего качества используется в живописи и при создании литографий.

Асфальт может быть природного и искусственного происхождения. Часто словом асфальт называют асфальтобетон — искусственный каменный материал, который получается в результате уплотнения асфальтобетонных смесей. Классический асфальтобетон состоит из щебня, песка, минерального порошка (филера) и битумного вяжущего (битум, полимерно-битумное вяжущее; ранее использовался дёготь, однако он в настоящее время не применяется).

Природный асфальт[править | править вики-текст]

Эксперимент, иллюстрирующий вязкость асфальта: кусок асфальта был помещен в воронку в 1927 г. и оставлен, к 2007 г. значительная часть асфальта перетекла в стакан

Приро́дный асфа́льт образуется из тяжёлых фракций нефти или их остатков в результате испарения её лёгких составляющих и окисления под влиянием гипергенеза. Встречается в виде пластовых жильных залежей, а также пропитанных проницаемых пластов (т. н. закирований) и озёр в зонах естественного выхода нефти на земную поверхность (содержание в породах от 2-3 до 20 %). Твёрдая легкоплавкая масса чёрного цвета с блестящим или тусклым раковистым изломом. Плотность 1,1 г/см³, температура плавления 20-100 °C. Содержит 25-40 % масел и 60-75 % смолисто-асфальтеновых веществ. Элементный состав (%): 80-85 C, 10-12 Н, 0,1-10 S, 2-3 О. Месторождения асфальта имеются на территории бывшего СССР, в Венесуэле, Канаде, Франции, на о. Тринидад и др. Смешиваясь с минеральными составляющими (песком, гравием и пр.) он превращается в более или менее мощную кору на поверхности больших «нефтяных озёр». Такой асфальт широко распространён в районах неглубокого залегания или выхода на поверхность земли нефтеносных пород и обычно заполняет трещины и каверны в известняках, доломитах и других породах.

В древности крупнейшим источником асфальта служило Мёртвое море, вплоть до конца XIX века именуемое Асфальтовым. Когда-то глыбы асфальта в большом количестве всплывали прямо на поверхность со дна моря. В последний раз такой случай был зафиксирован в 60-е годы XX века, причем вес куска был более 1 тонны.

Ассирийцы, финикийцы и египтяне широко использовали гидроизоляционные и связующие свойства асфальта при строительстве зданий и кораблей. Кроме того, египтяне использовали его при мумификации.

Авиценна в своём трактате «Канон врачебной науки» при описании лечебных свойств мумиё упоминает также и асфальт (кафр ал-йахуд, то есть битум иудейский).

В Республике Тринидад и Тобаго широко известным источником природного асфальта является битумное озеро Пич-Лейк на юго-западе острова Тринидад. Как и на востоке соседней Венесуэлы, местные индейцы пользовались этим асфальтом для пропитки своих каноэ. Свидетельства о давнем использовании асфальта («пич» на языке индейцев кумана) сохранились в легендах.

Первые попытки промышленного использования асфальтов Пич-Лейка предприняли испанцы в конце XVIII в., однако только в 1850 г. начинается масштабное освоение богатств Асфальтового озера. В 1888 г. была основана The Trinidad Lake Asphalt Company, которая до сих пор осуществляет добычу природного асфальта. В 1978 г. она была преобразована в национальную государственную компанию Lake Asphalt of Trinidad and Tobago, Ltd. В 1990-х гг. ежегодная добыча компании составляла примерно 200 тыс. т. В настоящее время Пич-Лейк является самым значительным коммерческим месторождением в мире, хотя добыча несколько упала. Около 80 % добычи направляется на экспорт. Стоимость экспорта, например, в 1999 г. составила 30 млн дол.

Поскольку запасы асфальтов в Пич-Лейк оцениваются в 6-10 млн т, при современном уровне добычи их хватит не меньше, чем на 400 лет.

Кроме Пич-Лейк, на о-ве Тринидад выявлено ещё 15 месторождений природных асфальтов. Их суммарные геологические запасы составляют 180 млн т, прогнозные ресурсы — 10,5 млн т.

Сирийский асфальт[править | править вики-текст]

Сирийский асфа́льт, добываемый на берегах и со дна Мёртвого моря, является асфальтом наиболее высокого качества. Он твёрд, хрупок и почти не содержит минеральных примесей. Благодаря своей высокой чистоте используется для создания живописных красок и лаков.

Старые мастера использовали сирийский асфальт в качестве краски и для лессировок. Фламандские и голландские живописцы XVII века соединяли асфальт с шеллаком, быстро сохнущим маслом и воском, получая прозрачную краску красивого золотисто-коричневого тона.

При соединении с другими красками сирийский асфальт просачивается наверх, вызывая почернение и растрескивание красочного слоя — кракелюры.

Сирийский асфальт также используется в различных техниках печати гравюр.

Используя свойство асфальта окисляться на свету, делаясь менее светопроницаемым, Жозеф Ньепс в 1816 году начал свои опыты по гелиографии, что позднее привело к изобретению фотографии. В 1826 г. с помощью камеры–обскуры Ньепс получил на оловянной пластине, покрытой тонким слоем сирийского асфальта старейшую из сохранившихся фотографий — вид из окна своей мастерской.

Искусственный асфальт[править | править вики-текст]

Иску́сственный асфа́льт или асфальтобето́нная смесь — это строительный материал в виде уплотнённой смеси щебня, песка, минерального порошка и битума. Различают горячий, содержащий вязкий битум, укладываемый и уплотняемый при температуре не ниже 120 °C; тёплый — с мало-вязким битумом и температурой уплотнения 40-80 °C; холодный — с жидким битумом, уплотняемый при низкой температуре окружающего воздуха, до -30°С. Асфальтобетон применяют для покрытий дорог, аэродромов, площадок и пр. Также используются модифицирующие добавки, в том числе, которые являются продуктом переработки автомобильных покрышек.

История[править | править вики-текст]

Первоначально в XIX веке улицы городов мостились камнями (булыжная мостовая). Начиная с середины XIX века во Франции, Швейцарии и США и ряде других стран дорожное покрытие начинают делать из битумно-минеральных смесей. В 1876 г. впервые в США применили литой асфальт, приготовленный с использованием нефтяных битумов. Впервые асфальтобетонное покрытие было применено для покрытия тротуаров Королевского моста в Париже в 30-х годах XIX столетия. В начале 30-х годов во Франции в департаменте Эн асфальтом были покрыты тротуары на мосту Моран через реку Рону в Лионе. Бурно развивающаяся дорожная сеть требовала новых типов дорожных покрытий, которые можно было так же быстро сооружать, как и земляное полотно.

Каток

Так, в 1892 г. в США индустриальным методом была построена первая дорожная конструкция из бетона шириной 3 м, а 12 лет спустя с помощью гудронатора со свободным истечением горячего битума 29 км дороги. Асфальт оказался наиболее подходящим материалом для дорожного покрытия. Во-первых, он становится более ровным, а значит, менее шумным и обладает необходимой шероховатостью. Во-вторых, по уложенному асфальтобетону можно сразу открывать движение и не ждать, пока он затвердеет, в отличие от цементобетона, который набирает необходимую прочность только на 28-й день. В-третьих, покрытие из асфальтобетона легко ремонтируется, моется, убирается, на нём хорошо держится любая разметка.

Летом 1839 г. в Санкт-Петербурге были покрыты тротуары на протяжении 45,5 погонных сажень шириной 5 футов (97,08 × 1,52 м) и часть моста длиной 8,5 и шириной 6,5 футов (2,59 × 1,98 м) у дамбы Тучкова моста. Первым в России наладившим изготовление асфальта был инженер И. Ф. Буттац. Стоимость 1  м² покрытия обходилась в 14 руб. Впервые русский асфальт стали добывать на Сызранском заводе в 1873 г. (на правом берегу Волги выше Сызрани на 20 км).

В 1876 году городская дума Москвы ассигновала 50 тысяч рублей на проведение эксперимента по устройству асфальтобетонного покрытия. На Тверской улице построили несколько участков из нового материала.

Асфальтовая краска[править | править вики-текст]

В конце XIX — начале XX века на страницах Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона ей было дано следующее описание: «Асфальтовая краска — приготовляется из асфальта и принадлежит к масляным краскам. По своему прекрасному коричневому цвету, совершенной прозрачности и легкости наведения употребляется преимущественно при глазировке. Краска эта легко смешивается с другими красками, за исключением белой, и при этом сообщает им бархатистость и силу; в слабом же растворе асфальт только оживляет другие краски, как лак. Неудобство употребления А. краски заключается в медленной сушке ее и через то ломке лака; другое неудобство состоит в том, что она со временем чернит все, с чем соединена, поэтому она предпочтительно употребляется в темных сочетаниях, при которых эта особенность ее не может нарушить гармонии красок. Пробовали еще растирать асфальт в алкоголе и применять его в таком виде к акварельной живописи»[1].

Асфальто-битумный лак[править | править вики-текст]

Технический лак, в отличие от художественных красок. Представляет собой раствор асфальта с различными добавками в богатых ароматикой растворителях типа бензина. Добавками могут служить канифоль (адгезивная и загущающая), касторовое масло (пластификатор), могут варьироваться используемые сорта битума и количество минеральной пыли, также используют в смеси с алюминиевой пудрой. Благодаря аморфной битумной основе длительное время сохраняет эластичность. Водо- и кислотостоек, однако на свету быстро окисляется, твердея, теряя водостойкость и трескаясь. Термостойкость невелика, до 100-130°С в зависимости от марки. Применяется для защиты металлоконструкций, асбоцементных труб, как травильная маска (офорт, любительское изготовление простых печатных плат, маркировка инструмента[2]). До распространения в 1960-70х годах синтетических лаков широко использовался в электротехнике для пропитки моточных изделий и волокнистой изоляции. Аналогичным лаком покрывались пластины в гелиографии Ньепса[3].

Примечания[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Иконка портала Портал о нефти и газе - о добыче и использовании природных энергетических ресурсов