Macadam ( ing. Macadam ) este un tip de suprafață de drum (un tip de haine din piatră zdrobită [1] ), în care piatra zdrobită unidimensională dintr-o fracțiune de dimensiuni medii este așezată în straturi și compactată cu grijă (de asemenea, numele unui autostradă din haine din piatră zdrobită de macadam).
Particulele de praf formate în timpul zdrobirii și compactării pietrei zdrobite servesc ca material de legare. Straturile de piatră zdrobită sunt așezate cu o ușoară creștere deasupra suprafeței de pământ. Străzile construite în acest fel au fost descrise ca macadamizate . Odată cu răspândirea transportului autopropulsat, această metodă originală s-a dovedit inadecvată, mai ales din cauza generării de praf. Prin urmare, o astfel de acoperire pentru a crește rezistența, rezistența la intemperii și pentru a elimina formarea de praf poate fi tratată cu un alt material liant (de exemplu, gudron , bitum , ciment , var ). Numele acestui pavaj provine de la numele inginerului scoțian John McAdam , care a fost primul care a introdus sistematic o astfel de tehnologie în anii 20 ai secolului XIX . La acea vreme era cea mai progresivă și mai avansată metodă de construcție a drumurilor . Baza suprafețelor de drum moderne este aranjată conform acestei metode.
„…Macadamul constă din pietre zdrobite sortate grosier , pietricele , zgură , zgură sau deșeuri industriale similare, sau amestecuri ale acestor materiale. Când este amestecat cu gudron , bitum etc., este cunoscut sub numele de macadam gudronat...” [2] .
În 1815 , Macadam a fost numit Surveyor al Bristol Road Company. El a dezvoltat o suprafață de drum fiabilă, constând din piatră zdrobită și pietriș , care au fost strâns împachetate într-un strat gros, formând o bază solidă a drumului , îmbunătățind în același timp drenajul . Acest înveliș a devenit ulterior cunoscut sub numele de macadam [1] după numele inventatorului (o altă sursă afirmă că această acoperire era un tip de pavaj atunci când pietrele tăiate corect sunt stivuite strâns fără piatră zdrobită [3] ). De-a lungul timpului, inginerii au adăugat gudron pentru a lega pietrele, iar această acoperire a devenit cunoscută sub numele de „ tarmakadam ” ( în engleză tar -tar) sau „ tarmak ” pe scurt .
Din 1820, în Europa de Vest a început să se răspândească un nou sistem de construcție a drumurilor Mac-Adam [4] [5] care, în legătură cu observațiile ulterioare și introducerea rulării cu piatră zdrobită de către inginerul francez Polonso în 1834 , a dat naștere la metodă universal utilizată de construcție a autostrăzilor în Europa.
În 1823, proiectul lui McAdam pentru construcția de drumuri a fost adoptat după o dezbatere parlamentară pe această temă.
Perioada de glorie a construcției de drumuri în perioada romană antică a fost schimbată de declinul rețelei de drumuri construite și de stagnarea tehnologiei construcțiilor în perioada feudală . Economia de subzistență a epocii feudale nu avea nevoie de transport pe distanțe lungi și nu avea o bază materială pentru construirea de drumuri.
Boom-ul industrial, în primul rând în Anglia, a crescut semnificativ cerințele pentru transportul de materii prime, combustibili și produse finite. Creșterea mobilității și migrației populației. În același timp, „mijloacele de transport și comunicații, trecute din perioada producției, s-au transformat în curând în lanțuri insuportabile pentru industria de mare anvergură”.
Starea drumurilor în Europa la începutul secolului al XIX-lea era foarte proastă. În Anglia, subiectul a fost adesea discutat la ședințele Comisiei parlamentare de către reprezentanții oficiului poștal și proprietarii companiilor de diligențe :
„Profilul transversal al drumului este adesea concav spre interior. De-a lungul marginilor s-au acumulat mlaștini mari, uneori până la șase, șapte și opt picioare înălțime [n 1]. (Tomas Telford). Drumurile sunt situate sub nivelul câmpurilor. „Apa curge pe ele, care nu poate fi deviată.” (William Horne).
Caii supraviețuiesc cu transportul de pasageri și poștă pentru o medie de cel mult trei ani. (John Eames). "
Lucrurile au stat puțin mai bine în Franța, unde, în perioada absolutismului și a războaielor napoleoniene, s-au construit drumuri noi și s-au îngrijit cele existente.
Cerințele pentru transport au crescut semnificativ și pentru a îmbunătăți condițiile de transport în toate țările europene, a început construcția de drumuri asfaltate. Până în secolele al XVI-lea și al XVII-lea, drumurile romane erau încă considerate exemple de neegalat de tehnologie de construcție a drumurilor. Cu toate acestea, metodele de construcție a drumurilor ale societății de sclavi s-au dovedit nepotrivite noilor condiții istorice. Nu mai era posibil să cheltuiți o cantitate semnificativă de muncă manuală și materiale pe drumuri. Era nevoie urgentă de a reduce volumul de lucru și de a reduce costul construcției, într-o utilizare mai rațională a materialelor din piatră. La sfârșitul secolului al XVIII-lea în Europa de Vest, pakagezh a început să fie folosit pentru pavaj - pietre sub formă de piramidă trunchiată , care au fost instalate aproape una de alta, cu baza conului pe o bază de sol și nisip. Spre deosebire de abordarea tradițională, în care pietrele erau așezate cu vârful în jos, cu pachetul, trecerea vagoanelor asigura compactarea bazei [6] . În Franța, pachetul a fost introdus de P. Trezaguet , în Marea Britanie - T. Telford . O astfel de acoperire a durat până în anii 1930, până când a devenit clar că nu este potrivită pentru transportul rutier [6] . John Loudon McAdam s-a născut în 1756 în Ayr ( Scoția ). După ce a lucrat timp de șapte ani ca administrator de drumuri cu taxă în Lowlandsey, s-a mutat ulterior la Bristol și a ocupat funcția de comisar pentru asfaltarea drumurilor (1806). Câțiva ani mai târziu a fost ales supraveghetor general al trusturilor Turnpike . În această poziție, John McAdam a început să-și pună în practică ideile privind structurile de pavaj. Curând, prima secțiune a unui astfel de drum a fost construită în zona Ashton Gate, lângă Bristol.
McAdam și-a expus ideile în două pamflete: Observații (sau Observații) privind sistemul actual de construcție a drumurilor , care a trecut prin opt retipăriri între 1816 și 1827 și Experiența practică în repararea și întreținerea drumurilor publice.
Metoda McAdam a fost simplă și în același timp eficientă pentru nevoile rutiere. John a descoperit că se poate descurca fără o fundație masivă pentru drum (care a fost moștenită din epoca romană ). Dar solul natural poate rezista la orice sarcină dacă este protejat de aglomerarea cu apă. Spre deosebire de Telford și alți constructori de drumuri din acea vreme, McAdam a așezat trotuarele cât mai uniform posibil. Drumul, lat de 9 m, avea doar 7,5 cm înălțime în centru. Convexitatea drumului și excesul acestuia deasupra nivelului apei au permis apei de ploaie să se scurgă în șanțurile laterale [n 3].
Mărimea pietrelor a fost criteriul principal. Stratul inferior (8 inchi sau 20 cm) a fost așezat din piatră, nu mai mare de 3 inci (7,5 cm). Stratul superior (2 inci, sau 5 cm) era din piatră, cu dimensiunea de până la 3/4 inci (20 mm). Amplasarea materialului a fost controlată de inspector, cântărind selectiv pietrele fiecărui strat. Pentru o estimare aproximativă a dimensiunii, muncitorilor li s-au dat sfaturi - piatra ar trebui să se potrivească în gură. Fiecare piatră a stratului superior trebuia să fie mai mică decât lățimea roții unui cărucior de transport (4 inci sau 10 cm).
McAdam credea că „metoda corectă” de zdrobire a pietrei, care combină precizia și viteza, a fost făcută manual de oameni care stăteau pe marginea drumului cu ciocane mici, spargând pietre astfel încât niciuna dintre ele să nu fie mai grea de 6 uncii (180 g). El a mai scris că calitatea drumului depinde de cât de atent este distribuit materialul de piatră pe suprafața drumului.
Descriind tehnologia lucrărilor rutiere, McAdam a subliniat că pietrele scoase de pe drum sau aduse dintr-un alt loc, ar trebui lăsate de-a lungul drumului în „grămădii”, iar femeile, băieții sau bătrânii care odată lucrau din greu ar trebui să zdrobească cu ciocane mici, astfel încât ele (pietrele) să nu cântărească mai mult de șase uncii. Ciocanele trebuie să fie întărite, cu mâner scurt, cântărind aproximativ o liră (0,45 kg), cu un cap „ nou șiling ” (aproximativ 22 mm). McAdam a permis utilizarea inelelor de măsurare pentru a controla dimensiunea pietrelor. Piatra de șase uncii trebuia să aibă o dimensiune de 4-4,5 cm, dar totuși cerea ca toți administratorii de clădiri să poarte întotdeauna greutăți și o greutate de șase uncii în buzunar și, apropiindu-se de o grămadă de pietre, să cântărească unul sau două pietriș mici. ”. Acest lucru, într-o oarecare măsură, a controlat compoziția mineralogică a pietrei zdrobite, deoarece cu un volum vizual egal, piatra zdrobită durabilă ar trebui să aibă mai multă greutate.
Tehnologia de construcție propusă de McAdam era mai potrivită condițiilor din Anglia de atunci. Zdrobirea pietrei și așezarea bazei de piatră zdrobită nu necesita muncitori calificați. Forța de muncă era foarte ieftină și, deși concasoarele de piatră fuseseră deja inventate în SUA , „britanicii nu le acceptă pentru că „nefericitul” ( nefericitul este o expresie tehnică în economia politică engleză pentru definirea lucrătorilor de câmp), funcționează, primește o parte atât de nesemnificativă din muncă, încât mașinile ar crește costul acestui produs pentru capitalist. Răzuirea acoperirilor în timpul reparațiilor și reconstrucției a fost considerată muncă pentru bărbați, curățarea materialului și zdrobirea pietrelor - „munca femeilor și copiilor”.
McAdam a subliniat că materialele care absorb apa și care ar putea fi deteriorate de îngheț nu trebuie așezate pe drum. De asemenea, nu trebuie așezat nimic pe o piatră curată pentru a o cimenta. Vehiculele care trec peste o astfel de suprafață de piatră vor zdrobi pietrele și vor forma o suprafață densă impermeabilă.
Deși atât Thomas Telford , cât și McAdam au recunoscut importanța compactării cu role pentru a forma o suprafață de drum plană, toți credeau că sarcina normală (operațională) de la roți este suficientă pentru a acoperi drumul. În opinia lor, compactarea cu role poate zdrobi pietrele, distruge legăturile lor mecanice și poate reduce durata de viață a drumului. La începutul anilor 1830, francezii au încercat să introducă compactarea molozului cu role de cai ca tehnologie standard pentru macadam, dar caii nu au putut trage o rolă suficient de grea. Această problemă a fost rezolvată abia la sfârșitul anilor 1850, când un cilindru cu abur autopropulsat a fost folosit pentru prima dată în Bordeaux .
McAdam învățase din experiență că straturile de piatră zdrobită, cu suprafață unghiulară, ar funcționa ca un corp solid și nu vor avea nevoie de pietre de bază mari, așa cum au practicat predecesorii săi. Pietrele mici ale stratului superior creează o suprafață bună și uniformă a drumului pentru mișcarea roților, atâta timp cât este posibil să se scurgă apa din acesta.
În Rusia, pavajele din materiale de piatră folosind metoda Trezaguet au fost construite doar în cantități limitate. 1835 Comisia de Proiecte și Estimări a Ministerului Căilor Ferate a raportat că „... sistemul de autostrăzi, care constă în utilizarea diferitelor straturi de pietre și moloz de diferite dimensiuni, a fost deja întocmit în Rusia. Toate metodele utilizate pentru amenajarea autostrăzilor în statele iluminate ale Europei au fost investigate de către Direcția Generală Căi Ferate și Clădiri Publice” . Din acel moment, Rusia a încetat să mai construiască pavaje [7] ambalate , dar a început să introducă metoda McAdam.
Cu toate acestea, în Rusia avea propriile sale caracteristici. Principala diferență între structurile de pavaj din Rusia a fost respingerea cerinței obligatorii McAdam de uniformitate, compoziție, rezistență și finețe a pietrei zdrobite.
Zona de mijloc a părții europene a Rusiei este săracă în materiale de piatră, deoarece roca de bază este acoperită cu straturi groase de depozite glaciare . Principala sursă de obținere a materialelor de piatră a fost strângerea bolovanilor pe câmp și spargerea acestora. La început, așa cum a recomandat McAdam, pavajele din piatră zdrobită aveau o grosime de 25 cm (10 inchi). Cu toate acestea, s-a dovedit că compactarea pietrei zdrobite (până atunci metode) are loc la o adâncime de 10 cm, iar mai adânc este într-o stare necompactat. Prin urmare, pentru a economisi bani, s-au limitat la un strat de piatră zdrobită de 15 cm grosime, în loc de cei recomandati 25 cm.Numai în condiții nefavorabile, unde este posibilă formarea de adâncimi, grosimea pietrei zdrobite a fost mărită la 25. -30 cm, dar pentru a salva straturile inferioare de piatră zdrobită au fost înlocuite cu nisip. Acest design a fost numit „Macadam rusesc”. Numărul de cereri formale în Rusia pentru construcții care corespund strict metodei McAdam a fost limitat. Au fost construite în 1840-1860, apoi au trecut la versiunea „rusă”.
Tehnologiile lui Trezaguet și Telford au fost cele mai potrivite pentru construcții noi. A fost imposibil să se reconstruiască drumurile existente pe bază de pachet fără dezmembrarea lor completă.
Tehnologia propusă de McAdam ar putea fi aplicată atât pentru repararea drumurilor existente, cât și pentru construcția de noi drumuri. McAdam a susținut că ar putea fi construit un drum pentru toate tipurile de trafic. Drumurile sale erau mult mai confortabile pentru cei care treceau și mai blânde cu trăsurile și căruțele. Moștenirea sa include și declarații despre importanța întreținerii și reparației la timp a drumurilor, necesitatea unui organ administrativ rutier principal cu profesioniști cu experiență al căror salariu nu ar încuraja corupția. Acești profesioniști ar putea să se dedice cu normă întreagă îndatoririlor lor și să fie trași la răspundere pentru acțiunile lor.
Deși în majoritatea cazurilor Macadam a fost inferioară ca rezistență față de acoperirile Telford, avantajul designului său a fost eficiența tehnologică și costul scăzut. Dezvoltarea rapidă a progresului a arătat în curând un alt avantaj semnificativ al macadamului (pe care McAdam însuși nu l-a menționat) - toate etapele construcției drumurilor pot fi complet mecanizate. Și la sfârșitul secolului al XX-lea au început să fie introduse mecanisme și mașini automate.
Evaluând activitățile și meritele lui Mac-Adam, nu se poate spune că Mac-Adam a inventat metoda de construire a pavajului din piatră zdrobită, „deoarece a fost folosit anterior în Suedia, Elveția și alte țări, iar călătorii observatori știu de mult despre asta”. . „Principalul merit al lui McAdam a fost mai degrabă arta administrării drumurilor decât tehnologia rutieră”.
Materialele din piatra sparta, selectate in functie de compozitii minerale si granulometrice, cu grosimea stratului calculata, stau la baza aproape tuturor suprafetelor de drum moderne.
Unul dintre adepții lui McAdam, Richard Edgeworth , a umplut cavitățile din stratul superior al pavajului cu un amestec de praf de piatră și apă, care a creat o crustă de ciment și a făcut suprafața drumului mai netedă. Deși această metodă a necesitat mai multă muncă manuală, rezultatul a fost o acoperire durabilă și impermeabilă, cu o durată de viață lungă. Astfel de drumuri se numesc „macadamizate”. Un alt nume este „Water Bound Macadam Road” ( în engleză WBM Road - Water Bound Macadam Road ).
Macadam impregnat cu gudron lichid, smoală sau bitum ( ing. gudron ), sau pe care un strat subțire de nisip sau pietriș fin tratat cu bitum, a fost numit tarmakadam. Acest tip de macadam s-a răspândit odată cu începutul boom-ului auto. Treptele de rulare ale roților mașinii au ridicat nori de praf când conduceau peste macadamuri de piatră zdrobită. Stropirea cu apă a fost incomod și a dat doar un efect temporar.
În 1902, medicul elvețian Ernst Guglielminetti ( ing. Ernest Guglielminetti ), la cererea Prințului Albert I de Monaco – pentru a găsi o modalitate de a combate praful – a sugerat tratarea macadamului cu gudron. Ceea ce s-a făcut în Monte Carlo la 40 de metri de stradă. Ernst Guglilminetti a primit de atunci un al doilea nume - „Doctor Tar”. Mai târziu , Edgar Purnell Hooley a brevetat o metodă de tratare a suprafeței drumului cu un amestec de zgură de furnal și gudron. Acest material a fost numit „Tarmakadam” sau „Tarmak”.
Călăria rusească este liberă
În doar două cazuri: când vine
MacAdam-ul nostru sau MacEva
Iarna, trosnind de mânie , Un
raid devastator,
Calea se va învălui cu fontă înghețată,
Și zăpada timpurie își va acoperi
urmele cu nisip pufos.