Asfaltul ( greaca veche ἄσφαλτος „ rășină de munte ” [1] , „asfalt” [2] ) este o rășină minerală de munte (denumirea istorică este „rășină evreiască”), reprezentând o substanță neagră sau brun-negru, foarte strălucitoare, care se topește la 100 °C, solubil în ulei de terebentină , petrol și benzină . Un fel de bitum natural [3] .
Asfaltul este utilizat pentru acoperirea drumurilor ca material de acoperiș, hidroizolant și electric, pentru prepararea chiturilor, adezivilor , lacurilor și altele. Asfaltul de cea mai buna calitate este folosit in vopsire si in realizarea de litografii . Asfaltul poate fi de origine naturală și artificială: în asfaltul natural de munte, bitumul este de 60-75% , în artificial - 13-60% . Asfaltul este adesea denumit beton asfaltic - un material de piatră artificială care se obține ca urmare a compactării amestecurilor de beton asfaltic. Betonul asfaltic clasic este format din piatră spartă, nisip, pulbere minerală (umplutură) și liant bituminos (bitum, liant polimer-bitum; gudron folosit anterior : nu este utilizat în prezent).
Asfaltul natural este o masă neagră tare, fuzibilă, cu o fractură concoidală lucioasă sau plictisitoare. Densitate 1,1 g/cm³, punct de topire 20-100 °C. Contine 25-40% uleiuri si 60-75% substante rasino-asfaltice . Compoziție elementară (%): 80–85 C, 10–12 H, 0,1–10 S, 2–3 O.
Se formează din fracțiunile de petrol grele sau din reziduurile acestora ca urmare a evaporării componentelor sale ușoare și a oxidării sub influența hipergenezei . Apare sub formă de depozite de filoane de rezervor, precum și de straturi permeabile impregnate (așa-numita acidificare) și lacuri în zonele de scurgere naturală a petrolului la suprafața pământului (conținut în roci de la 2 la 20%).
Pe teritoriul fostei URSS, în Canada, Franța, Venezuela, pe insula Trinidad există depozite de asfalt etc. Amestecând cu componente minerale (nisip, pietriș etc.), se transformă într-o crustă mai mult sau mai puțin groasă pe suprafața marilor „lacuri petroliere”. Un astfel de asfalt este larg răspândit în zonele de apariție mică sau afloriment de roci purtătoare de petrol și, de obicei, umple crăpăturile și cavernele din calcare, dolomite și alte roci.
Pentru prima dată, problema profunzimii de apariție și distribuție a asfaltului a fost clarificată în detaliu de inginer-tehnologul rus A. A. Letniy , care în 1874 a studiat depozitele de asfalt de pe malurile Volgăi și în râpele învecinate. El a publicat rezultatele cercetării sale în articolul: „Pe depozitul de asfalt din provincia Simbirsk. , districtul Syzran "(" Note ale Societății Tehnice Ruse ") [4] .
În antichitate, Marea Moartă a servit drept cea mai mare sursă de asfalt , până la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost numită Asfalt. Chiar și vechii romani l-au numit Asphalt Lake - Lacus Asphaltites . Odată blocuri de asfalt în cantități mari au plutit direct la suprafață de pe fundul mării. Ultima dată când un astfel de caz a fost înregistrat în anii 60 ai secolului XX, iar greutatea piesei a fost mai mare de 1 tonă.
Asirienii , fenicienii și egiptenii au folosit pe scară largă proprietățile de impermeabilizare și lipire ale asfaltului în construcția clădirilor și a navelor. În Ur , arheologii au găsit modele de nave sumeriene acoperite cu asfalt. În epopeea sumeriană a lui Ghilgameș , Utnapishtim , singurul supraviețuitor al Potopului , și-a uns nava cu asfalt și ulei de rechin pentru rezistență la apă.
Conform Vechiului Testament , pruncul Moise a fost găsit pe malul Nilului într-un coș de trestie mânjit cu asfalt. Egiptenii foloseau, de asemenea, asfaltul în mumificare (însuși cuvântul „ mumie ” în persană însemna asfalt sau gudron negru natural). Avicenna în tratatul său „ Canonul medicinei ”, când descrie proprietățile vindecătoare ale mumiyo , menționează și asfaltul (kafr al-yahud, adică bitumul evreiesc ).
Asfaltul extras de pe țărmuri și din fundul Mării Moarte este asfaltul de cea mai bună calitate. Este dur, casant și aproape nu conține impurități minerale. Datorită purității sale ridicate, este folosit pentru a crea vopsele și lacuri picturale.
Vechii maeștri foloseau asfaltul sirian ca vopsea și pentru glazură . Pictorii flamanzi și olandezi din secolul al XVII-lea au combinat asfaltul cu șelac , ulei cu uscare rapidă și ceară , producând un frumos ton maro auriu de vopsea transparentă. Atunci când este combinat cu alte vopsele, asfaltul sirian se infiltrează, provocând înnegrirea și crăparea stratului de vopsea - craquelura .
Vopsea asfaltică - preparată din asfalt și aparține vopselelor în ulei. Datorită culorii maro frumoase, a transparenței perfecte și a ușurinței de îndreptare, este folosit în principal pentru vitrare. Aceasta vopsea se amesteca usor cu alte culori, cu exceptia albului, si in acelasi timp le ofera catifelare si rezistenta; într-o soluție slabă, asfaltul doar însuflețește alte vopsele, precum lacul. Inconvenientul utilizării vopselei asfaltice constă în uscarea ei lentă și apoi spargerea lacului; un alt inconvenient este că în timp înnegrește tot ceea ce este conectat, de aceea este folosit de preferință în combinații întunecate în care această caracteristică a acestuia nu poate perturba armonia culorilor. Ei au încercat, de asemenea, să slefuiască asfaltul în alcool și să îl aplice sub această formă pe pictura în acuarelă.
- Vopsea de asfalt // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.Asfaltul sirian este, de asemenea, utilizat în diferite tehnici de imprimare . Folosind proprietatea asfaltului de a se oxida la lumină, devenind mai puțin translucid, Joseph Niepce și-a început experimentele de heliografie în 1816 , care au dus mai târziu la inventarea fotografiei . În 1826, cu ajutorul unei camere obscure, Niépce a luat o placă de tablă acoperită cu un strat subțire de asfalt sirian, cea mai veche fotografie care a supraviețuit - Vedere de la o fereastră din Le Gras .
În Republica Trinidad și Tobago , o sursă binecunoscută de asfalt natural este lacul bituminos Peach Lake din sud-vestul Trinidad. Dovezile utilizării îndelungate a asfaltului au fost păstrate în legende. Indienii locali foloseau acest asfalt pentru a-și impregna canoele .
Primele încercări de utilizare industrială a asfaltului Peach Lake au fost făcute de spanioli la sfârșitul secolului al XVIII-lea; dezvoltarea pe scară largă a bogăției acestui lac începe în 1850. În 1888, a fost fondată compania Trinidad Lake Asphalt , care lucrează și astăzi în minerit. În 1978, a devenit compania guvernamentală națională Lake Asphalt of Trinidad and Tobago , Ltd. În anii 1990, producția anuală a companiei a fost de aproximativ 200 de mii de tone. Peach Lake este în prezent cel mai important zăcământ comercial din lume, deși producția a scăzut oarecum. Aproximativ 80% din producție este exportată, a cărei valoare, de exemplu, în 1999 se ridica la 30 de milioane de dolari.
Întrucât rezervele de asfalt din Lacul Peach sunt estimate la 6-10 milioane de tone, la nivelul actual de producție, acestea vor dura nu mai puțin de 400 de ani.
Pe lângă Lacul Peach, pe insula Trinidad au fost descoperite alte 15 depozite de asfalt natural. Rezervele lor totale la locul lor sunt de 180 de milioane de tone, iar resursele estimate sunt de 10,5 milioane de tone.
Asfaltul artificial sau amestecul asfaltic este un material de construcție sub formă de amestec compactat de piatră zdrobită, nisip, pulbere minerală și bitum . Se face distincția între bitum fierbinte, care conține bitum vâscos, așezat și compactat la o temperatură nu mai mică de 120 ° C; cald - cu bitum cu vâscozitate scăzută și temperatură de compactare de 40-80 ° C; la rece - cu bitum lichid, compactat la temperaturi ambientale scăzute, până la -30 °C. Asfaltul la rece este un amestec de piatră spartă, nisip, organic (emulsie de bitum) și liant mineral (ciment), precum și aditivi speciali [5] .
Betonul asfaltic este folosit pentru asfaltarea drumurilor, aerodromurilor, șantierelor etc. Se folosesc și aditivi modificatori, inclusiv cei care sunt un produs al prelucrării anvelopelor de automobile.
Asfaltul s-a dovedit a fi cel mai potrivit material pentru pavaj. Stratul său este mai uniform și, prin urmare, mai puțin zgomotos decât pavajul și pavajul . Pavajul din beton asfaltic este usor de reparat, spalat si curatat, are rugozitatea necesara si orice marcaj adera bine de acesta. Pe betonul asfaltic așezat, traficul poate fi deschis imediat (spre deosebire de betonul de ciment , care capătă rezistența necesară abia în a 28-a zi).
Inițial, în secolul al XIX-lea, străzile orașelor erau pavate cu pietre (pavaj pietruit). De la mijlocul secolului al XIX-lea, în Franța, Elveția, SUA și o serie de alte țări, suprafețele rutiere au fost realizate din amestecuri de bitum-minerale. În anii 1830, pavajul de asfalt a fost folosit pentru prima dată pentru a asfalta pavajele Pont Royale din Paris . În același timp, trotuarele de pe Pont Moran din Lyon peste râul Ron au fost acoperite .
În vara anului 1839, trotuarele au fost acoperite în Sankt Petersburg pentru 45,5 brazi de alergare cu o lățime de 5 picioare (97,08 × 1,52 m) și o parte a podului de 8,5 lungime și 6,5 picioare lățime (2,59 × 1,98 m) la barajul podului Tuchkov . În 1876, Duma orașului Moscova a alocat 50.000 de ruble pentru un experiment pe pavaj din beton asfaltic: mai multe secțiuni din noul material au fost construite pe strada Tverskaya .
Rețeaua de drumuri în plină expansiune a necesitat noi tipuri de pavaje care să poată fi construite la fel de repede ca subnivelurile . În 1876, asfaltul turnat a fost folosit pentru prima dată în Statele Unite, preparat folosind bitum de petrol. În 1892, în SUA a fost construită prima structură rutieră din beton cu lățimea de 3 m prin metoda industrială, 12 ani mai târziu, a fost construit un drum de 29 km folosind un distribuitor de asfalt cu curgere liberă de bitum fierbinte.
În Rusia, producția de asfalt a fost stabilită pentru prima dată de inginerul și arhitectul Ivan Buttats - asfaltul a fost extras în 1873 la uzina Syzran, pe malul drept al Volgăi, la 20 km deasupra Syzran .
Lacul tehnic, spre deosebire de vopselele de artă, este o soluție de asfalt cu diverși aditivi în solvenți bogați în aromatice precum benzina . Rosinul (adeziv și îngroșător), uleiul de ricin (plastifiant) pot servi ca aditivi , gradele de bitum utilizate și cantitatea de praf mineral pot varia, sunt utilizate și în amestec cu pulbere de aluminiu . Datorita bazei bituminoase amorfe isi pastreaza elasticitatea mult timp. Este rezistent la apă și acizi, dar se oxidează rapid la lumină, întărindu-se, pierzând rezistența la apă și crăpare. Rezistența la căldură este scăzută, până la 100-130 ° C, în funcție de marcă. Este folosit pentru protejarea structurilor metalice, a țevilor de azbociment, ca mască de gravare ( gravare , producție de amatori de plăci de circuite imprimate simple , marcare cu scule [6] ). Înainte de răspândirea lacurilor sintetice în anii 1960 și 70, a fost utilizat pe scară largă în inginerie electrică pentru impregnarea produselor de bobinare și a izolației fibroase. Plăcile din heliografia lui Niepce [7] au fost acoperite cu un lac similar .
![]() |
| |||
---|---|---|---|---|
|
Caustobioliti (minerale combustibile) | |
---|---|
Rând de cărbune | |
Serii de uleiuri și naftoide |