Кто изобрел расческу? «Ну и вопросик, – скажете вы. – Откуда нам это известно?» Да, действительно, назвать имя этого человека мы не можем. Да и было ли у него имя? Ведь первые гребни для ухода за волосами, которые обнаружили при археологических раскопках ученые, относятся к

Кто изобрел косметику? Косметика всегда была нужна для того, чтобы сделать женщину более привлекательной. Но всегда существовали разные идеалы красоты, поэтому в разное время, в разных странах косметика была разной. Например, женщины диких африканских племен украшали

Кто «изобрел» хлеб? Бесспорно, хлеб – одно из величайших изобретений человеческого ума. Кому оно принадлежит? Как и когда зерно, известное людям с незапамятных времен, стало превращаться в духмяный хлебный каравай, булку, лепешку? Ответы на эти вопросы нам дают находки

Кто изобрел трактор? Паровая машина Кюньо 1770 года была одновременно трактором и машиной. Однако изобретение трактора обычно приписывается англичанину по имени Кили. В 1825 году изобретатель сконструировал машину на колесах, приспособленную к передвижению по любому виду

Кто изобрел мельницу? Мельница была изобретена теми людьми, которые выращивали зерно. Вначале, чтобы превратить зерно в муку, люди использовали ступы (сегодня они используются, например, фармацевтами при изготовлении лекарств).Позже приспособили устройство из двух

У асфальта глубокие исторические корни, он уже был известен древним египтянам и финикийцам. Но, в отличие от нашего времени, асфальт предназначался совсем для других целей, чем покрытие древних дорог. Если разобраться, из чего состоит асфальт природного происхождения, то горный естественный асфальт содержит до 75% битумов. Само название асфальтов обязано греческому слову «ἄσφαλτος», что можно перевести как «горная смола».

Египтяне с помощью асфальта составляли бальзамирующие составы для сохранения мумий фараонов. Авиценна рекомендовал асфальт для лечения болезней по аналогии с мумие. Практичные финикийцы и индейцы пропитывали асфальтовыми составами свои морские корабли и каноэ. Мало кто знает, что до 20-го века Мертвое море называлось Асфальтовым морем, поскольку глыбы этого природного материала всплывают на поверхность.

История применения асфальтобитумных составов

По происхождению асфальтовые составы или смеси подразделяют следующим образом:

1. Природные асфальты, которые образуются из тяжелых фракций нефти и их остатков после испарения более легких составляющих компонентов;
2. Искусственные асфальты (так называемые асфальтобетонные смеси) – строительные материалы, производимые из смесей битума и других веществ.

Однозначно в состав асфальта должны входить битум как вяжущее вещество и минеральные заполнители. Но если в естественные асфальты битум входит в количестве до 75%, то искусственные асфальтобетонные смеси содержат битума в пределах 4-10%. Именно битуму обязаны своей уникальностью асфальтовые смеси.

Интересно, что до глиняной посуды человек времен неолита пользовался для приготовления пищи битумной посудой. Вяжущие свойства битума древние охотники и рыболовы использовали при креплении наконечников копий и для водонепроницаемой обработки своих лодок. Как уже говорилось, битум в составе асфальтов использовался древними врачевателями.

Первая половина 19-го века знаменательна появлением битумно-минеральных смесей в качестве покрытия булыжных мостовых ряда крупных городов Франции, Голландии, Швейцарии, а немного позже – в США. Согласно хроникам тех лет, первое покрытие из асфальта уложили в 30-х годах 19 века на тротуары в Париже. Примерно в те же годы заасфальтировали тротуар моста Моран через Рону в Лионе.

Более точно датированы работы по асфальтированию в России:

• 1839 год – асфальтирование в Санкт-Петербурге, протяженность покрытия тротуара составила 45,5 погонных метров;
• Тогда же – часть Тучкова моста протяженностью 8,5 метров;
• Москва чуть отстала от северной столицы, покрытие уложили в 70-х годах на улице Тверской, но это уже было новое, асфальтобетонное покрытие.

Используемый в асфальтовых смесях для дорожного покрытия битум придал упругость дорожному полотну, а его способность растекаться позволила равномерно распределиться готовой смеси, покрыв имеющиеся неровности дороги. Ровный слой дорожного покрытия сразу обратил на себя внимание, резко снизив шумовые эффекты от проезжающего транспорта. Напомним, что в середине 19-го века не было и в помине автотранспорта, а колеса гужевого транспорта не оснащались надувными шинами.

Кроме применения в качестве дорожного материала, битум используется в ряде других сфер производства:

• Устройство гидроизоляции в зданиях, сооружениях, дорожных покрытиях;
• С помощью битума выполняется гидроизоляция прокладываемых трубопроводных систем;
• Битум входит в состав кровельных материалов;
• Битум необходим при изготовлении заливочных мастик для аккумуляторов;
• Кабельная и лакокрасочная промышленности не обойдутся без битума.

Разновидности асфальтобетонных смесей

Основанием для классификации всего множества асфальтобетонов служит не сам базовый перечень компонентов, входящих в текстуру конкретной смеси, а долевое соотношение компонентов, то есть состав асфальта в процентах плюс значения отдельных определяющих характеристик вошедших компонентов. По процентному содержанию основных составляющих асфальты разделяют на три основных вида:

• Марка 1, область использования которой ограниченна строительством автодорог и городским благоустройством. Эти материалы не рекомендуются для роли верхнего покрывающего слоя дорожных полотен. Их применяют в качестве выравнивающей подложки для укладки превосходящих по плотности материалов;
• Марка 2, которая представляет собой пресловутый «среднестатистический» асфальтобетон для широкой области применения, начиная от строительства новых дорог, заканчивая текущим ремонтом и благоустройством территорий;
• Марка 3, в составе которой нет щебня. Его замещают минеральные порошки и песок высокого качества.

Это важно! Соотношение весовых долей минеральных составляющих и битума определяет прочность асфальтобетонного полотна. Песчаные смеси пригодны лишь для благоустройства территории парка, тогда как высокое содержание битума необходимо для покрытия автобанов.

— это тяжелое, темно-коричневое или черное минеральное вещество, одно из нескольких смесей углеводородов, называемых битумами. Асфальт — это сильный, универсальный и химически стойкий связующий материал, который адаптируется к различным видам его применениям. Асфальт связывает щебень и гравий (обычно называемый агрегатом) в прочное поверхностное покрытия дорог. Асфальт, также известный как минеральная смола, получен из природных источников, таких как нативный асфальт или брея, или как побочный продукт нефтяной промышленности (нефтяной асфальт).

Интересный факт! Доисторические скелеты животных были полностью сохранены в естественных асфальтовых отложениях, одним из самых известных, из которых является Ла-Брей-Тар-Питс, в Лос-Анджелесе, Калифорния.

Исторический факты об асфальте

Асфальт является одним из старейших в мире инженерных материалов, который использовался с самого начала цивилизации. О том, что такое асфальт знали и шумерские народы. Так у шумеров была процветающая судостроительная промышленность, которая производила и использовала асфальт для уплотнения и гидроизоляции. Еще в 2600 г. до н.э. египтяне использовали асфальт в качестве гидроизоляционного материала, а также для обертываний мумий в качестве консерванта. Древние цивилизации широко использовали асфальт в качестве раствора для строительных и тротуарных блоков, используемых в храмах, ирригационных системах, водохранилищах и автомагистралях. Асфальты, используемые ранними цивилизациями, имели природное происхождение и были найдены в геологических пластах как мягкие, пригодные к действию растворы, так и твердые, хрупкие черные жилы горных пород (также называемые асфальтовым углем). Природный асфальт образовывался, когда сырые нефтяные масла пробивались сквозь трещины на земную поверхность. Действие солнца и ветра высушивало легкие масла и газы, оставляя черный осадок. Естественные асфальты широко использовались до начала 1900-х годов. С открытием возможностей для перерабатывания асфальта из сырой нефти и растущая популярность автомобиля послужили значительному расширению асфальтовой промышленности. Современный нефтяной асфальт обладает такими же прочными качествами, как и природный асфальт, с дополнительным преимуществом — до однородного состояния, свободного от органических и минеральных примесей.

Из чего делают асфальт? Из чего состоит?

Сырьем, используемым в современном производстве асфальта – нефть. Нефтяные скважины поставляют сырую нефть на нефтеперерабатывающие заводы, где она разделяется на ее различные компоненты или фракции через дистилляцию этого ископаемого.

Процесс производства асфальта

1. После разделения на фракции, нефть дополнительно очищают до других продуктов, которые включают асфальт, парафин, бензин, смазочное масло, керосин и дизельное масло. Поскольку асфальт является базовым или тяжелым компонентом сырой нефти, он не испаряется и не кипит во время процесса дистилляции. Асфальт по существу является тяжелым остатком процесса переработки нефти.

2. Далее асфальт можно смешать или «обрезать» летучим веществом, что приведет к мягкому и работоспособному продукту с более низкой температуре, чем чистый асфальтовый цемент. Когда асфальт для обрезки используется для мощения или строительства, летучий элемент испаряется при воздействии воздуха или тепла, оставляя твердый асфальтовый цемент. Нагретый асфальтовый цемент смешивают с остаточным асфальтовым маслом из более раннего процесса дистилляции для медленного отверждения асфальта, с керосином для среднего отверждения и с бензином или лигроином для быстротвердеющего асфальта.

3. Асфальтовый цемент также может быть эмульгирован для получения жидкости, которую можно легко прокачивать по трубам, смешивать с заполнителем или распылять через сопла. Для эмульгирования асфальтовый цемент измельчается в глобулах от 5 до 10 микрон и меньше (один микрон равен одной миллионной доли метра). Затем смешивается с водой. Добавляется эмульгатор, который уменьшает склонность асфальта и воды к разложению. Эмульгирующим агентом может быть коллоидная глина, растворимые или нерастворимые силикаты, мыло или сульфированные растительные масла.

4. Асфальт также может быть измельчен для получения порошкообразного асфальта. Асфальт измельчается и пропускается через серию сит для обеспечения равномерного размера гранул. Приведенный в действие асфальт можно смешивать с дорожным маслом и заполнителем для строительства тротуаров. Тепло и давление на дороге медленно смешивают порошок с заполнителем и связующим маслом, а вещество асфальтового цемента затвердевает до консистенции, аналогичной обычному асфальтовому цементу.

Важно! Существует два типа асфальтовых смесей: горячая смесь и холодная смесь. Асфальт горячего смешивания (HMA) обычно используется для более тяжелых участков движения, в то время как асфальт с холодной смесью используется для вторичных дорог.

Очень часто руководители дорожного строительства, чья задача заключается в укладке битумно-бетонной смеси, хотят знать, какой точный расход асфальта на 1 м2?

Прежде всего, нужно учитывать тип битумно-бетонной смеси.

Наибольшее количество — около 25,5 кг на 1 см толщины — хараткерен для каменной мастики асфальтовой смеси (SMAM). Это можно объяснить кривой гранулометрического состава SMAM (высокой степенью заполнения каркаса зернами разного размера).

Количество на 1 м2 цветного асфальта составляет 25 кг (толщина 1 см).

Количество смеси крупнозернистого заполнителя меньше — около 24 кг на 1 м2 (при условии толщины 1 см), поскольку их гранулированная кривая прерывистая, то есть пространство между крупными зернами заполняется песком, но не с мелкой фракционной пылью для скрининга камня, как это имеет место в случае SMAM ,

Для песчаной битумно-бетонной смеси количество составляет 23,5 кг на 1 м2, так как плотность песка ниже, чем плотность щебня.

Вышеуказанные данные не являются точными, они могут изменяться вверх или вниз в соответствии с типом щебня или песка, который используется, так как плотность минеральных материалов и их физико-химические свойства различаются в зависимости от места их извлечения.

Таким образом, если план состоит в том, чтобы покрыть участок дороги общей площадью 1000 м2, толщиной 5 см с битумно-бетонной смесью типа SMA, расчет должен быть выполнен по простой формуле:

25 кг * 5 см = 125 кг = 0,125 т — количество битум-бетонной смеси, необходимое для покрытия 1 м2 поверхности.

В нашем случае площадь поверхности составляет 1000 м2, поэтому, умножая эту площадь на 0,125 т, мы получаем 125 т куб.

Итог — 1 тонны битумно-бетонной смеси достаточно, чтобы покрыть 8 квадратных метров поверхности. Эти цифры сугубо индивидуальны, но для ориентира их можно использовать для примерных подсчетов.

В каком городе появилась первая асфальтированная дорога?

Асфальт был первым нефтепродуктом, с которым познакомился человек. Природный асфальт - один из видов природного битума - представляет собой вязкое смолистое вещество, образующееся из тяжелых фракций нефти в результате длительного выветривания. Встречается в виде пластовых жильных залежей, а также озер в местах естественного выхода нефти на поверхность земли. Это твердая легкоплавкая масса черного цвета, содержащая 25–40% масел и 60–75% смолисто-асфальтеновых веществ. Cлово «асфальт» (от греческого «асфалес» – прочный, крепкий, надежный) известно со времен Геродота, который описал в своей «Истории» месопотамские и персидские асфальтовые месторождения.
Применение природному асфальту люди нашли еще на заре цивилизации - в Древнем Египте 5000 лет назад пол и стены в амбарах для хранения зерна покрывали асфальтом. В Вавилоне его использовали как связующее вещество при кладке каменных стен - в Библии говорится, что при постройке Вавилонской башни использовалась «земляная смола», как в древности называли асфальт. Те же вавилоняне при устройстве знаменитых висячих садов Семирамиды для гидроизоляции использовали слой асфальта, смешанного с тростником. За 400–500 лет до нашей эры в Мидии стены крепостей, как свидетельствует древнегреческий историк Ксенофонт, строились из кирпичей, скрепляемых природным битумом. Точно так же, на битуме, возводились первые участки Великой китайской стены.
Что же касается более привычного для нас дорожного применения асфальта, то природный асфальт использовался при постройке дорог в Америке, за полтысячи с лишним лет до того, как до такого применения асфальта додумались в Европе и США. Когда в 1532 году отряд испанских конкистадоров под предводительством Франсиско Писарро вступил на территорию империи инков, они в числе прочего изумлялись там великолепным дорогам, покрытым асфальтом.
Но великие цивилизации прошлого погибли, и асфальт как строительный материал был забыт на века и тысячелетия. Вплоть до начала XIX столетия улицы всех городов мира в лучшем случае мостились камнями, и только затем в крупных городах началась новая эра - эра асфальта. В 1832 - 1835 гг. в Париже были выполнены первые работы по мощению городских улиц и тротуаров асфальтом. Далее, в 1835–1840-м, пришла очередь Лондона, Вены, Лиона, Филадельфии и некоторых других городов.
В Российской империи первый опыт использования асфальта был предпринят в 1839 году, когда в Санкт-Петербурге им были покрыты почти 100 метров тротуара полутораметровой ширины около Тучкова моста. В несколько больших масштабах асфальт применили в 1865-м, когда были заасфальтированы террасы Зимнего дворца. Но уже в следующем году асфальт стали довольно широко использовать на обычных питерских улицах, площадях и во дворах, а к 1880 году им были прокрыты многие улицы в Кронштадте, Москве, Риге, Харькове, Киеве и Одессе. Правда, первый асфальтовый завод был построен в России только в 1873 году в нескольких верстах от Сызрани, а до этого асфальт закупали за границей.
С середины XIX века во Франции, США, Швейцарии и других странах дорожное покрытие начинают делать из битумно-минеральных смесей. В США литой асфальт, приготовленный с использованием нефтяных битумов, впервые применили в 1876 году. Затем, в 1892-м, индустриальным методом была построена первая дорожная конструкция шириной 3 метра, а еще через 12 лет с помощью гудронатора со свободным истечением горячего битума построили 29 км дороги.
Для бурно развивавшейся дорожной сети были необходимы новые типы дорожных покрытий, и асфальт оказался самым подходящим материалом. Его можно уложить практически идеально ровно, он очень малошумное покрытие, но при этом ему свойственна необходимая шероховатость. Современные дороги покрыты асфальтом, изготовленным на базе нефтяных битумов, получаемых в результате окисления воздухом тяжелых остатков перегонки нефти при температуре 239-340 °С. Этот процесс был разработан в 1896 г., а внедрен в производство в 1914 г.

Асфальт - природный или искусственный многокомпонентны й материал на основе поверхностного (образованного при выходе на поверхность земли) или нефтяного (полученного в результате нефтепереработки и последующей обработки оставшегося в осадке гудрона) битума, содержащего минеральные наполнители - гравий, щебень разных пород, песок.

По сути, применение термина «асфальт» к дорожным асфальтобетонным смесям некорректно. Содержание асфальта как смеси битумов в общей массе в несколько раз меньше и зависит от марки материала.

Начало использования асфальта для строительства дорог

Первые упоминания об использовании природного асфальта для прокладки дорог относятся к XVI веку и Южной Америке. Производство искусственных литых асфальтовых смесей появилось в США только в конце XIX века, чуть раньше пришли битумно-минераль ные составы на улицы Европы - в 1830-40 г.г. мощеные тротуары и проезжие части городов Франции, Австрии, Великобритании и России стали заменяться асфальтовыми покрытиями.

Первый пробный и более масштабный опыт асфальтирования провели в Санкт-Петербурге, но только к 80 г.г. новый дорожный материал распространился по другим крупным городам. При этом собственный завод был построен в России не сразу - в течение трех десятков лет прогрессивный тогда продукт закупали за границей.

Пионером в механизированной укладке опять оказалась Америка. Именно здесь для построения дороги впервые применили гудронатор, из которого лился горячий битум.

Состав природного и искусственного асфальта

Природный асфальт добывается с редких месторождений - озера Пич-Лейк на территории Тринидада, Мертвого моря в Израиле, провинции Альберта в Канаде, Поясе Ориноко в Венесуэле, штатах США, Иране, на Кубе. Состав включает в себя смесь битумов содержанием до 70%, неорганические включения и органические соединения.

Искусственные асфальтобетонные смеси состоят из двух основных компонентов. В роли вяжущего компонента выступают вязкие, маловязкие или жидкие нефтяные, модифицированные битумы и ПБВ (полимерно-битум ные вяжущие). В качестве наполнителей используются щебень/гравий разных фракций от 5-10 мм до 20-40 мм, песок и минеральный порошок для улучшения прочности, вязкости и заполнения пустот.

Асфальтобетон - монолитное дорожное покрытие, полученное путем укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси.

Технология производства асфальта

Основные шаги производства любой асфальтобетонной смеси - подготовка компонентов, смешивание и отправка на хранение в бункер. Изготовление выполняется на стационарных и мобильных (располагаемых вблизи участка дорожного строительства) заводах.

Общие технологические этапы:

• Подготовка компонентов смеси. Минеральные наполнители дробятся и подвергаются разделению на фракции при помощи грохота, просушиваются, нагреваются, дозируются и подаются в смеситель.
• Приготовление битума. Разогретый битум подается на битумоплавильную установку, выдерживается при постоянном перемешивании, добавлении ПАВ и повышении температуры до выпаривания влаги, отправляется в рабочие котлы и на дозировку смесителя.
• Перемешивание компонентов. Подготовленный щебень/гравий, песок подаются в асфальтосмесител ь принудительного действия для «сухого» перемешивания с добавлением минерального порошка и последующим добавлением нагретого битума и смешиванием до однородной смеси.
• Перегрузка готовой смеси. Горячую асфальтобетонную смесь отправляют в накопительный бункер или загружают в самосвалы для транспортировки к строительной площадке. Холодную смесь охлаждают и перевозят для хранения на склад.

Нагревание щебня и битума при производстве горячих смесей выполняется до температуры 165…175 0 С и 140…155 0 С, при изготовлении холодных смесей - до 65…75 0 С и 110…120 0 С соответственно.

Классификация асфальтобетонных смесей выполняется по остаточной пористости, типу минеральных материалов, их фракции и процентному содержанию, битумному вяжущему и температуре укладки.

Отдельные виды асфальтобетонных смесей

Помимо традиционных и повсеместно применяемых асфальтобетонных смесей существуют более прогрессивные дорожные материалы, которые отличаются от первых составом и условиями укладки.

К ним относятся:

• Щебеночно-мастич ные смеси ЩМА со стабилизирующими добавками.
• Литые асфальтобетонные смеси с увеличенным содержанием битума и минерального порошка.
• Полимерасфальтоб етонные смеси с добавлением полимеров (эластомеров).
• Цветные горячие и холодные смеси с красящими пигментами.
• Стеклоасфальтобе тонные смеси с включением стеклянного боя.
• Резиноасфальтобе тонные и резиновые дренирующие смеси с резиновой крошкой и полимерными добавками.
• Сероасфальтобето нные смеси с присутствием технической серы.

Каждый вид материала имеет конкретную область применения, обусловленную характеристиками и эксплуатационным и свойствами получаемого покрытия.