1490年,德國冶金學(xué)家阿格黽科拉曾指出,他嗅到了瀝青巖和產(chǎn)出液體瀝青的味道。此間,意大利航海家哥倫布來到美洲經(jīng)過特立尼達(dá)瀝青湖時,就用湖瀝青做了堵漏材料,并說比他橫渡大西洋前用的船舶堵漏材料要好得多。1595年,沃爾特·拉萊先生正式宣布,他在特立尼達(dá)發(fā)現(xiàn)的瀝青湖的湖瀝青是良好的堵漏材料。
特立尼達(dá)瀝青湖面積約4047公畝,湖中心91米深。雖使用一個多世紀(jì),但規(guī)模變化并不大。1935~1945年期間,每年約采出百噸湖瀝青作為筑路的重要材料。湖瀝青的主要成分是:瀝青39%,水及氣29%,礦物質(zhì)27%。當(dāng)把這種湖瀝青加熱到160度,可得煉制湖瀝青,其中含瀝青55%,礦物質(zhì)35%,有機(jī)質(zhì)10%。
黑瀝青是一種硬質(zhì)的天然瀝青。從1860年始,它就用作制造顏料和油漆的添加劑。
瀝青的第一次煉制生產(chǎn)是1921年在英國的謝爾海文。生產(chǎn)過程頗為簡單,即用渣油蒸餾精制而成。如今鑒別瀝青牌號使用的基本實驗方法,如針人度(或硬度),軟化點,延伸度等都要追溯到當(dāng)時。
約在本世紀(jì)初,美國使用了二萬噸瀝青,而英國到1920年才開始較多地使用瀝青。1973年,英國出現(xiàn)筑路高潮,英國市場上瀝青交易量達(dá)240萬噸。
自古以來,使用瀝青筑路的原理一直未變。即采石破碎,干燥,碎石、砂同攙和料攙和;加人瀝青粘結(jié)料,把攙和好的物料鋪在路面上;然后壓實成路面。目前,多用滾簡式拌和機(jī)進(jìn)行攙和,一臺拌和機(jī)每小時可生產(chǎn)600噸攙和料。
埃及筑路史要比羅馬早2000年。公元前500年,波斯人就修了2414公里長道路。英國筑路史比羅馬也要早。在相當(dāng)長時間內(nèi)是使用和羅馬教堂建筑相似的方式:底部鋪大塊毛石,形成牢固的基礎(chǔ)然后鋪兩層小塊碎石;然后在頂部鋪放一組規(guī)則外形的石塊。羅馬人用這種方法在英格蘭修路長達(dá)4828公里。當(dāng)時的麥克亞當(dāng)筑路原理至今仍在實行。其主要內(nèi)容是,車輛負(fù)荷實際上由天然土壤支撐。當(dāng)天然土壤保持干狀態(tài)時,它能支持任何重量而不下沉,當(dāng)把破碎石塊鋪在道路上,石塊會憑借本身的角度而相互連接起來,從而形成一個整體的路面。
19世紀(jì)20~30年代,運輸量不斷增加,隨之便出現(xiàn)了灰塵問題,因當(dāng)時許多道路是用水凝固而成。因此,城市煤氣化時產(chǎn)生的大量副產(chǎn)品即煤焦油便在筑路工程中派上了用場,并使灰塵得到明顯的抑制。第一條用煤焦油鋪的麥克亞當(dāng)?shù)缆肥?832年在英國格洛斯特郡建成。但用煤制成的煤焦油還相當(dāng)軟,修成的路面極易形成車轍并在熱天氣時變粘。因而,煤焦油逐漸地被較硬的煉制瀝青系列產(chǎn)品所代替,后者能形成良好的道路表面。
1876年,在美國華盛頓出現(xiàn)了第一條特立尼達(dá)湖瀝青鋪成的路。1896年,美國工程師克利?!だ聿樯岢隽擞卯?dāng)?shù)靥烊毁Y源來修路的建議。他把砂石同瀝青一起熱鋪的路稱砂子地毯。迄今,這種砂子地毯仍在使用。此間,眾多大型筑路公司紛紛成立。1906年,塔麥克公司修成了堅實的黑色路面,還研制成黑色路面用的瀝青砂膠,它不但耐用而且防水,熔化的瀝青砂膠通過手動彎管鋪攤在路面上。1960年后,機(jī)械化鋪路技術(shù)逐漸替代手工鋪路方式。
隨著交通量在重量及體積上的大量增加,便又提出了對瀝青特性加以改善的要求。如選擇某種化學(xué)制品添加到瀝青中,可改善瀝青的溫感性及基本粘合性。這就產(chǎn)生了改性瀝青。它能抗道路變形并有更大的初期碎石粘附力。目前,已有各種用途的聚合物瀝青添加劑,可單獨也可聯(lián)合使用。選擇的聚合物應(yīng)能同瀝青相互兼容,并使瀝青在拌合溫度下相當(dāng)軟,而當(dāng)車輛通過時又十分堅硬、耐磨和有良好撓性,并且不受天氣的影響。應(yīng)選用廉價的聚合物,如聚合物 EVA(乙烯一乙酸乙烯共聚物)和SBS(聚乙烯丁二烯苯乙烯)。合理應(yīng)用這些聚合物,會使公路和機(jī)場跑道的應(yīng)力增加。
彩色瀝青古時就已使用。諸如,黑、紅、藍(lán)、黃及綠色等。英國、歐洲及美國發(fā)展了各種染色瀝青,并用在停車場、行人區(qū)等場合?,F(xiàn)在還生產(chǎn)了一種合成顏色瀝青。
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