3.2 Асфальт

Термин “асфальт” имеет греческое происхождение и означает “неразрушаемый”, но – в переносном смысле – “асфальт” означает, как и в случае битума, “природная смола”. Эта горючая жидкость или паста имеет черно-коричневую или черную окраску и представляет собой смесь битума и минералов, например известняковых или глинистых частиц, минерального порошка или песка с максимальным размером частиц 2 мм.

Битум, содержащийся в природном асфальте, образовался из низколетучих веществ, входящих в состав сырой нефти или угля. Сильно структурированные асфальты сформировались из ассоциаций макромолекул и мицелл, а также в результате протекающих в естественных условиях реакций окисления и полимеризации. Породы, содержащие асфальт, были найдены в Палестине (кстати, такие породы уже использовались в новом каменном веке как продукт торговли). В Венесуэле и Тринидаде найдены водные асфальтовые эмульсии с содержанием битума около 55%, в состав которых входят очень мелкие частицы пепла и минералов.

Как и битум, асфальт можно получить синтетическим путем как остаток от вакуумной перегонки сырой нефти или угля при температурах > 400 °C благодаря отделению низкомолекулярных и, следовательно, высоко летучих соединений. В 1994 г. около 80 из 200 нефтеперегонных заводов в США получали асфальт в качестве побочного продукта – только две компании производили асфальт как конечный продукт, хотя годовое потребление приближается к 30 млн. т. Поэтому многочисленные руководители нефтеперегонных заводов до сих пор не поддерживают проект SHRP, поскольку боятся ограничительных спецификаций, касающихся их побочного продукта. Большинство асфальтов, полученных в качестве побочного продукта, содержат избыток парафинов, что может стать причиной возникновения опасности стерического затвердевания при низкой температуре, например вследствие ассоциации мицелл.

Как и битум, асфальт в современном строительстве обычно используется как вяжущий, клеящий или герметизирующий материал:

  • при строительстве дорог в качестве асфальтной мастики, смеси асфальта и минерального порошка, в качестве литого асфальта (до T = 250 °C), в качестве укатанного асфальта (до T = 190 °C) или в качестве пекового асфальта;
  • как асфальтобетон, состоящий из бетона, т.е. гравия, щебенки, мелкого щебня, мелкозернистых наполнителей и асфальта в качестве вяжущего. В результате получается эластичный бетон;
  • как влагоизоляционный материал (например, рубероид, междуэтажные перекрытия, кабельная изоляция);
  • прежде смесь асфальта и масел или растворителей (например, скипидарного масла или
    бензола) использовалась как защитное покрытие черного цвета или лазурь;
  • кроме того, в прежние времена асфальтено-смолистые вещества использовались как клеящие агенты.