Асфальт

Асфальт, горная смола, название битуминозной горной породы, состоящей из органического вещества — битума (смотрите), тесно объединенного с мелким минеральным веществом. Представителем является А. с острова Тринидад (в Ю. Америке, близ устья р. Ориноко). В сыром виде в А. присутствует примесь воды и растительного вещества. Состав А.: битума, растворимого в сероуглероде, 56%, минерального вещества 36,8%. Уд. вес 1,40; точка размягчения ок. 89°; для А. характерно содержание серы. Остаток при коксовании экстрагированного битума 11%, углерода свободного 6%. Глубина проникания, при 25° нормальной иглы № 2 при нагрузке 100 г в течение 5 ск., 0,5. Хим. состав битума в тринидадском А.: С—82,5%, Н—10,5%, N—0,5%, S—6,5% (по другим данным—до 10%).

А. принадлежит к числу старейших строительных материалов; применяется как вяжущее вещество в кладке, для водоупорных изоляций, в асфальтовых растворах и бетонах (смотрите Асфальтовый бетон). На свойстве А. размягчаться от нагревания, переходить в текучее состояние, снова отвердевать при охлаждении и проявлять при этом большую силу сцепления основаны наиболее распространенные горячие способы применения А. Кроме того, существуют способы и холодного асфальтирования, с применением летучих растворителей битума (например асфальтовый лак) и в виде водных эмульсий. Асфальт применяется также при производстве изоляционных материалов (смотрите Асфальтовые лаки, Изоляционные мастики, Компаунды). В виду сравнительно немногочисленных месторождений А., подобия по внешним признакам нек-рых дешевых отбросных продуктов от перегонки минерального топлива и сложности распознавания природных продуктов от подделок, последних появилось очень много. Попытки замены А. этими внешне подобными материалами почти всегда приводят к отрицательным результатам.

А. иногда называют твердые битумы (смотрите Асфальтиты) как самородные, так и полученные от перегонки нефтей. Продукт заводского производства, сваренный из порошка асфальтового камня (смотрите Асфальтовые породы) с битумом, в торговле называют А. Так же называют готовый строительный материал, служащий для одежды проезжей части улиц и тротуаров, а именно: литой А., то есть материал, приготовленный из асфальтовой мастики с добавкой гравия или песка, настланный в горячем состоянии слоем толщиной от 1 до 2,5 см, и прессованный А., то есть материал, полученный трамбованием или укаткой горячего порошка асфальтового камня, в виде сплошного слоя толщиной от 2 до 5 см. В настоящее время эти оба вида асфальтовых ма териалов уступили место более рациональному в техническом и экономическом отношении асфальтовому бетону и асфальтовому раствору.

Основой правильного применения асфальтовых материалов является лабораторное испытание свойств их, а именно: 1) определение количества битума, растворяемого в сероуглероде (CS₂), четыреххлористом углероде (СС1₄), нефтяном эфире (иногда в бензоле и других растворителях); производится способами декантации, сожжения, фильтрования в специальных аппаратах (например Сокслета, Грэфе, центрифу-гальном Дыолина и т. д.); 2) определение летучих и легких продуктов, то есть кипящих до 100° (нагревание в течение 2 ч.) и до 165° (нагревание 5 ч.); 3) испытание физических свойств экстрагированного битума до и после определения потерь от нагревания (п. 2).

Температура размягчения. Так как по мере повышения t° битуминозное вещество меняет консистенцию непрерывно, то определение точки размягчения для получения сравнимых результатов должно производиться вполне определенными методами. Наиболее употребительные методы следующие: а) «Кольцо с шаром»: испытуемый материал плавят и наливают в амальгамированное латунное кольцо; по охлаждении на поверхность битума помещают стальной шар и вместе с термометром подвешивают в стакан, нагреваемый со скоростью 5° в мин.; t°, при которой битум упадет на дно стакана, принимается за точку размягчения .6) «Метод кубом на крю-к е»: битуминозное вещество отливают в форму куба, надевают на горизонтальное плечо проволоки, согнутой под прямым углом, и нагревают в стакане; t°, при которой куб упадет на дно стакана, принимают за точку размягчения, в) Метод Кремера и Сар нова и др.: глубина проникания нормальной иглы № 2 под действием груза (200, 100, 50 г) при определенных t° ( 0°, 25°, 45°) и в определенный промежуток времени (60 и 5 ск.); испытание производят аппаратом пенетрометром (смотрите).

Тягучесть, то есть длина в см, на к-рую растягивается нормальный образец битуминозного вещества при определенной t° (0°, 25°, 50°) и при определенной скорости растяжения. Аппарат, которым испытывают, называется «дуктилометр» (смотрите).

Точки вспышки и горения, то есть минимальные t°, при нагревании до к-рых: 1) выделяющиеся из А. пары воспламеняются при приближении к ним пламени, и 2) весь материал загорается.

Вязкость удельная и абсолютная (смотрите Вязкость) определяется приборами, носящими название вискозиметров (Энглера, Ридвуда, Рютгерса, Сэйболта, Убелоде, Мак Майкела и др.) или измерителей вязкости (Л у иге, Хэтчинсона).

Сюда же относится испытание плаванием (Float test), состоящее в определении времени, необходимого для погружения в воду при определенной t° (50°, 75°, 100°) алюминиевого чашеобразного поплавка, в дно которого ввинчена латунная трубка, наполняемая асфальтом.

Наиболее известные месторождения А. находятся в Америке—на о-ве Тринидад, где имеется озеро поверхностью ок. 47 га, расположенное ок. 40 метров выше уровня моря; толщина слоя А. ок. 23 м, при глубине в центре свыше 40 метров А. добывают киркой и лопатой. Для очистки от примесей сырой А. нагревают 3—4 дня в котлах; при этом испаряется вода, растительные примеси вычерпывают вместе с пеной, а землистые части оседают на дно. Нагревание не доводится до критической t°, при которой происходят хим. изменения в материале. Очищенный А. в виде темнобурого твердого с матовым раковистым изломом материала применяется на работах вместе с плавнем. А. из озер в штате Бермудец^ Венецуэле (Ю. Америка), содержит большую или меньшую примесь песка, глины и растительных веществ. Очищается так же, как тринидадский, но быстрее, в виду меныпего содержания воды и растительных веществ. Из других месторождений С.-А. С. III. известны калифорнские и так называемые Маракайбо (смотрите Асфальтовые породы, Битумы и Нефти).

В СССР находятся запасы асфальтового сырья во многих районах. К числу разрабатываемых месторождений относятся:

а) Сызранские—нар. Волге, близ Батраков и в Жигулевских горах (Бахиловское),

б) Щугуровское — по р. Лесная Шешма в Бугульминском кантоне Татреспублики,

в) ские—близ ст. Натапеби Заской ж. д., в Кутаисском районе, в Ши-рахской степи и прочие, — отличаются богатством запасов и разнообразием свойств,

г) Эмбинские, д) Ферганские.

Для строительных работ производят заводским путем материал, подобный А., то есть представляющий собою тесную смесь битума с тонким минеральным порошком в концентрациях, обусловленных способом применения его. Этот заводский продукт получил название асфальтового вяжущего вещества. Свойства этой дисперсной системы зависят от свойств компонентов, образующих ее, и от их соотношения. Чем мельче минеральное вещество, тем его удельная поверхность больше и тем, при остальных одинаковых условиях,больше количество поверхностной энергии и сильнее вяжущие свойства материала. Рр,точный продукт, -называемый асфальтовой мастикой, б. илим. приближается по своим свойствам к асфальтовому вяжущему веществу или к асфальтовому раствору—в зависимости от свойств, количества и крупности помола минерального вещества. Как в А., так и в асфальтовом вяжущем веществе битум должен быть с большим содержанием асфальтенов. Минеральная составная часть (filler, или наполнитель) по англ, и америк. нормам должна быть не крупнее нормального портланд-цемента. Лучшими породами являются асфальтовые известняки или асфальтовые доломиты, то есть пропитанные битумом, а за ними — известняки и доломиты, не содержащие битума.

Лит.: Сахаров П., Номенклатура битуминозных материалов, «Строит, промышл.», 11, 12, М., 1924; е г о ж е, Методы испытаний битуминозных материалов, применяемые за грапицей, Труды Битумной комиссии Исслед. доронш. бюро ЦУМ Г НКПС, 1927;

Jaccard A., Le petrole, 1’asphalte et le biturne, P., 1895; Boorman T. H., Asphalts, their Sources a. Utilisations, N. Y., 1908; Peckham S. F., Solide Bitumens, New York, 1909; Danby A., Natural Rock Asphalt a. Bitumens, L., 1913; Η о fa-bard P., Laboratory Manual of Bituminous Materials, N. Y., 1916; Marcusson J., Burchartz H., D a 1 ё n Gr., Die natiirlichen u. kiinstl. Asphalte, Lpz., 1921; Cross R., Handbook of Petroleum, Asphalt a. Natural Gas, Kansas. 1924; Spielmann P. E., Bituminous Substances, L., 1925. П. Сахаров.