Co je asfaltová silnice?

Ať už je to dálnice, parková cesta, příjezdová cesta nebo chodník, parkoviště nebo letištní dráha, asfaltobetonové povrchy jsou všude. Promluvme si o původu přírodního asfaltu, způsobech jeho těžby a dotkneme se některých historických faktů tohoto úžasného materiálu.

Okamžitě pochopíme definice – co je asfalt a asfaltobeton. V každodenním životě je asfalt tím, čemu říkáme asfaltový chodník – to, po čem každý den jezdíme nebo chodíme. Ale správný název pro povrch vozovky je stále „asfaltový beton“. Skutečný „asfalt“ (který je podle moderních koncepcí přírodním bitumenem) se pro dláždění nepoužívá kvůli jeho vysoké ceně.

Původ názvu

V etymologickém slovníku Semenova A.V. je uvedeno, že původním zdrojem názvu pryskyřičné hmoty je řecké „asfaltos“ (což se překládá jako „horská pryskyřice“, „asfalt“). V našem jazyce je slovo „asfalt“ známé od starověkých ruských dob a bylo používáno jako název minerálu. Od počátku 16. století se začal používat i ve významu „stavební materiál“.

Přírodní asfalt

Přírodní asfalt je druh bitumenu (minerální pryskyřice), který vzniká v důsledku chemických a fyzikálních procesů ve svrchních částech zemské kůry a na jejím povrchu. Jedná se o minerály organického původu na primární uhlovodíkové bázi, mající pevnou, viskózní a viskózně-kapalnou konzistenci. Lehké ropné frakce stoupají z hlubin a interagují s atmosférou. Těžké pryskyřično-asfaltenové sloučeniny se oxidují, zhutňují a mění se na deriváty maltového oleje, asfalty, asfaltidy a kerity.

V přírodě je asfalt běžný v oblastech, kde se nacházejí ropné a plynové nádrže a může se tvořit v různých formách:

• Například ve formě vrstevnatých žilných usazenin, lokálně se hromadících ve skalních útvarech. Hromadění žil je spojeno s prasklinami ve strukturách ložisek ropy a plynu.

• Může se vyskytovat i ve formě asfaltových emulzí v oblastech, kde se ropa přirozeně vyskytuje na zemském povrchu. V těchto místech se asfalt mísí s vodou a dalšími materiály za vzniku emulzních směsí. Krycí nánosy se vyznačují nejvyšší koncentrací asfaltu.

• Přírodní asfalt lze nalézt i v povrchových ložiscích. Propustná sedimentární, porézní, břidlicová ložiska (zpravidla vápence a pískovce) impregnovaná asfaltovou pryskyřicí se dobývají povrchovou nebo šachtovou těžbou.

Všechny druhy přírodního asfaltu mají jedinečné složení, které je dáno kvantitativním poměrem olejů, pryskyřic a asfaltenů. Pro své speciální vlastnosti se v současné době používají v různých průmyslových odvětvích, včetně silničního stavitelství, nátěrových hmot, střešních krytin a hydroizolací.

Ložiska přírodního asfaltu

Peach Lake, ostrov Trinidad

V oblastech ropných polí, v nízkých oblastech reliéfu, mohou vznikat celá živičná jezera. Například na jihozápadě ostrova Trinidad v Karibském moři se nachází známý obnovitelný pramen známý jako Peach Lake. Tato jáma o rozloze asi 40 hektarů je až po okraj naplněna tekutým bitumenem. Pouhým zahřátím a proséváním vyrábí vysoce kvalitní asfalt z jezera Trinidad.

Východní Ekhabi, Sachalin

V Rusku je jedním z největších odbytišť tekutého asfaltu „Velké asfaltové jezero“ poblíž vesnice Vostočnoje Ekhabi na Sachalinu. Jezero je pokryto krustou bitumenu, jejíž tloušťka se pohybuje od 0,5 do 1,5 m.

Athabasca „Tar Sand“, Kanada

Pole Athabasca, které se nachází severně a severovýchodně od Edmontonu v Albertě, je jedním z největších ložisek dehtových písků. Je to viskózní, dehtovitý olej smíchaný s pískem, který tvoří těžké písčité bahno a ve své přirozené formě nemá prakticky žádnou hodnotu.

Pole obsahuje ropné písky sestávající z ropy, křemenného písku, oxidu hlinitého a vody. Leží v hloubce 50 až 500 metrů, což umožňuje povrchovou těžbu surovin.

Stručně řečeno, proces extrakce ropných písků zahrnuje odstranění ornice, vytěžení půdy, drcení pískovce v drtiči, přidání horké vody, míchání, separaci několika iterací a nakonec separaci pomocí chemických přísad.

Rozvoj ložisek dehtových písků je však doprovázen rozsáhlým znečištěním životního prostředí. Vykácejí se velké plochy lesů, odstraňuje se úrodná vrstva půdy a stovky kilometrů čtverečních jsou nevhodné pro život zvířat i lidí. Toxické sedimentační rybníky, které zachycují ptáky a obří skládky hlušiny, to vše způsobuje vážné ekologické problémy v oblasti vlivu Athabasca.

Z dávné historie: od Egypta po Čínu

Archeologické prameny naznačují důležitou roli bitumenu v životě člověka. Pro své jedinečné vlastnosti byly široce používány jako hydroizolační a lepicí materiály. Například:

• na území starověké Mezopotámie (asi 6500 př. n. l.) byly nalezeny zbytky proutěných košů potažených bitumenem;
• v Babylonu jako pojivo při stavbě vnějších městských hradeb, dláždění silnic a mostů, hydroizolace visutých zahrad Babylonu (700–500 př. n. l.);
• ve starověkém Egyptě jako hydroizolační materiály při výstavbě skladovacích zařízení obilí, stejně jako mumifikace mrtvých (asi 3 tisíce př.nl);
• ve starověkém indickém městě Mohenjo-Daro (zhruba 5 tisíc let staré) byla v bazénu objevena hydroizolační vrstva vnější stěny a některá nádvoří byla vydlážděna pečenými cihlami na asfaltovou maltu;
• V Číně byly vztyčeny samostatné části Velké čínské zdi, které se datují do doby asi 400 let před naším letopočtem. E.

Bylo nalezeno mnoho dalších archeologických nalezišť, které dokazují jeho použití pro dehtování dřevěných lodí a kontejnerů; jako lepidlo na předměty pro domácnost, pojivo pro stavbu zdí a pokládání cest; komponenta pro výrobu léčivých směsí (mumiyo).

Pryskyřice z Judeje

Nejstarším známým zdrojem asfaltu je Mrtvé moře (jezero Sirbonida, Asfaltové jezero), které se nachází na území moderního Izraele. Starověký autor Diodorus Siculus ve své „Historické knihovně“ popisuje nádrž dlouhou pět set stadionů s hořkou a páchnoucí vodou. „. Každý rok se z jeho středu zvedá velká masa vroucího asfaltu. “

Nachází se v nejnižší části tektonické pánve El Ghor, v oblasti ropných polí, pravidelně vyzařoval „judský dehet“ (obrovské kusy ztuhlého bitumenu), což místním kmenům umožňovalo vydělávat peníze. Poslední výstup byl zaznamenán v 60. letech 100. století, hmotnost bloku byla více než XNUMX kg.

Zkušební laboratoř „I.D.K.“ má kompletní sadu vybavení a povolení pro kontrolu kvality materiálů pro stavbu silnic. Pro konzultaci kontaktujte naše specialisty.

Moderní historie – evoluce silničních materiálů

A co silnice? V 18. století se v Evropě a Rusku stavěly dlažební kostky. Dlažební kostky byly rozmístěny po šířce vozovky, aby bylo zajištěno rovnoměrné zatížení a stabilita. To byl jeden z prvních způsobů rozvoje silnic a sloužil jako základ pro modernizaci technologií. Další etapou vývoje byl přechod na použití drceného kamenného podkladu v konstrukci. Vznikající nevýhoda v podobě silné prašnosti a vyjetých kolejí donutila inženýry pokračovat v hledání nových technologií a materiálů.

Vznik umělého asfaltu

V 30. století byly prováděny výzkumy na zlepšení pojivových vlastností kamenných materiálů přidáním pojiv. Ve 100. letech 1. století byl při stavbě chodníku na mostě v Paříži poprvé použit umělý asfalt připravený ze zbytků po destilaci uhlí. Zhruba ve stejném období v Petrohradě architekt I.F Buttats pokryl 1 m chodníku u Tučkovského mostu a pás na chodníku asfaltem, čímž podle receptury: 10 díl smoly (zbytek z destilace dehtu. a pryskyřice), 4/5 objemového dílu černouhelného dehtu, XNUMX díly jílu a XNUMX dílů písku. Zahřátá hmota byla rozložena na zhutněný drcený kámen a navrch posypána hrubým pískem.

Se zvyšující se intenzitou provozu na silnicích a nástupem těžkých vozidel je nutné zlepšit pevnost vozovek. To vedlo ke vzniku a použití asfaltu a cementového betonu při stavbě silnic. Hlavním rozdílem mezi asfaltovým betonem a drceným kamenem ošetřeným pryskyřicí je přítomnost jemného minerálního prášku v jeho složení, který vyplněním dutin zajišťuje pevnost povlaku a zvyšuje odolnost proti zničení.

Využití asfaltového betonu při stavbě silnic se stalo jedním z klíčových technologických průlomů, umožňujících vytvářet moderní a spolehlivé povrchy vozovek, které dokážou splnit vysoké požadavky na intenzitu dopravy a hmotnostní zatížení.

Recyklace asfaltobetonových vozovek

Technologie recyklace asfaltových vozovek, vynalezená v západní Evropě, je metodou recyklace starého asfaltu a jeho opětovného použití na nové povrchy vozovek. Regenerace starého asfaltu může výrazně snížit náklady na materiál a energii, snížit množství odpadu a snížit dopad na životní prostředí.

Následně došlo k intenzivnímu rozvoji technologií v oblasti silničního stavitelství s využitím znovupoužití asfaltobetonových vozovek. V této oblasti existuje řada různých přístupů, od úplného odstranění starých nátěrů a zpracování materiálu ve specializovaných provozech až po částečné odstranění vrchní vrstvy nátěru, přidání nových komponentů a položení výsledné směsi na řez opravuje se dálnice.

Vyhlídky na další rozvoj technologie recyklace asfaltových vozovek v Rusku jsou velmi povzbudivé. V moderních podmínkách, kdy stále více zemí věnuje pozornost ochraně životního prostředí, je regenerace asfaltových vozovek důležitým strategickým směrem. Tato technologie umožňuje racionálně využívat omezené zdroje a snižovat negativní dopady na životní prostředí.

Výkon

V dávných dobách se jako stavební materiál používal nejčastěji asfalt. Tehdejší inženýři věděli o jeho jedinečných vlastnostech a používali ho především k ochraně před vlhkostí a vytváření pevných spojů. S rozvojem vědeckého a technologického pokroku vznikl asfaltový beton na základě jedinečných vlastností přírodního asfaltu, který se stal nepostradatelnou součástí silničního stavitelství. Umělý asfalt odolá silnému provozu, měnícím se povětrnostním podmínkám i vlivům času. V důsledku toho se stal samostatným typem silničního stavebního materiálu, který je nejvhodnější pro dláždění moderních dálnic.

Díky vědeckému vývoji v oblasti rafinace ropy se na trhu objevují nové modifikované materiály s vylepšenými vlastnostmi. To naznačuje, že vývoj ropných produktů pokračuje a je hnacím motorem inovací v mnoha dalších průmyslových odvětvích.