АСФАЛЬТ: ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ

Машиныи и моторы. Технологии и инновации. Оборудование.

Разместиться

ТЕХНОЛОГИИ новое

Все свежие публикации


Меню для авторов

ТЕХНОЛОГИИ: экспорт произведений
Скачать бесплатно! Научная работа на тему АСФАЛЬТ: ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ. Аудитория: ученые, педагоги, деятели науки, работники образования, студенты (18-). Minsk, Belarus. Research paper. Agreement. Система Orphus

247 за 24 часа
Автор(ы): • Публикатор:

Известно, что тяжело больной, утомленный походами Александр Македонский, завоевал половину тогдашнего цивилизованного мира, в свой последний час попросил перенести себя к фонтанам и водоемам в садах Вавилона, которые приписываются ассирийской царице IX в. до н. э. Семирамиде. То был один из древнейших опытов гидротехнического многоярусного строительства. Зодчие не только рассчитали толщину сводов, на которых покоились земляные насыпи, но и создали надежную гидроизоляцию. Плоские каменные плиты покрывал слой камыша, залитый асфальтом. На него были уложены листы свинца. Ни одна капля воды не могла просочиться с верхнего яруса на нижний. И вода, поступавшая из Евфрата, щедро поила деревья и цветы. А сегодня гиды показывают туристам бурый холм, напичканный осколками изразцов и обломками кирпичей. Сохранилось лишь несколько заполненных дождевой водой прудов, дно и стенки которых покрыты асфальтом. Именно ему водоемы обязаны, своей долговечностью1 . Однако эти остатки древней гидротехники не самые первые. Наиболее ранним известным доныне сооружениям из асфальта пять тысяч лет.

Мы привыкли к этому невзрачному серому материалу. Он всюду: у нас под ногами и на крышах, в каналах и в днище просмоленной лодки, в покрытиях обмоток электродвигателей и на картинах В. Ван-Гога - в красках, сохранивших ясность оттенков и силу линий благодаря тому же материалу, в основе которого лежит природная смола2 . Именно так (смола) переводится с греческого слово "асфалос". В Древней Руси его именовали "асфалт". Вот свидетельство из Никоновской летописи, где описан всемирный потоп: "И рече бог Ноеви: сотвори убо себе ковчег, и посмолише его внутрьюду и внеуду асфалтом"3 . Ввел же в обиход это слово Геродот, рассказавший в "Истории греко-персидских войн" об этом материале и его местонахождении в Месопотамии.

Древние римляне называли горную смолу "битумен". Отсюда современное "битум". Первоначально к битумам относили нефть и ее естественные производные, особенно асфальтит. Потом битумами начали именовать искусственные асфальтоподобные продукты, получаемые в результате переработки нефти. Именно их используют в современном строительстве и производстве кровельных и гидроизоляционных материалов. В древности асфальт применяли и как клей. Им запечатывали амфоры с вином, промазывали трещины в глиняной посуде, смолили днища кораблей. Битумным клеем воспользовался древневосточный мастер, изваявший статую вавилонского владыки VI в. до н. э. Навуходоносора II. За 2,5 тыс. лет почти разрушились бирюзовые глаза каменного царя, но сохранилась приклеившая их битумная мастика. Тогдашних строителей привлекала влагостойкость этого материала. Им покрывали полы хранилищ для зерна, промазывали стыки между плитами храмов, скрепляли кирпичи и камни, которыми выкладывали берега водоемов. Сохранилось крепление берегов р. Тигр, выполненное в 1300 г. до нашей эры. Там поверх природного камня на асфальтовой мастике уложен кирпич, покрытый позднее литым асфальтом и еще одним слоем кирпича4 .

Тоннель под р. Евфрат, построенный примерно 3 тыс. лет назад, сохранился до наших дней, причем в таком состоянии, которому может позавидовать не один современный тоннель. Длиною он около 1 км, и на поверхности его сводов нет влажных пятен, в нем сухо, как в жилом помещении. Жители Двуречья обращались к асфальту и при сооружении зиккуратов - культовых башен, на вершине которых располагалось святилище. Уцелела одна из таких башен в столице касситского государства (Западный Иран), построенная примерно за 15 столетий до нашей эры. Правда, некогда стройное и величественное сооружение превратилось в развалины, напоминающие гигантскую оплывшую сахарную голову. Обвалились яркие керамические изразцы, осыпались кирпичи и обнажились черные прослойки между рядами кладки: застывший асфальт по- прежнему скрепляет пальмовые листья, проложенные в швах5 . Именно это сооружение часто принимают за знаменитую Вавилонскую башню, возведение которой, по библейскому преданию, стало причиной Вавилонского стол-


1 И. Можейко. 7 и 37 чудес. М. 1980, с. 20 - 21.

2 А. Е. Страментов. Городские улицы и дороги. М. 1955, с. 23.

3 ПСРЛ. Т. 9. М..1965, с. 44.

4 "Строительные материалы". М. 1970, с. 314 - 322.

5 И. Можейко. Указ, соч., с. 232.

стр. 181


потворения6 . Библия гласит: "И сказали друг другу: наделаем кирпичей и обожжем огнем. И стали у них кирпичи вместо камней, а земляная смола вместо извести"7 . Земляная смола в Месопотамии - это, по- видимому, битум. Остатки зиккурата дают возможность узнать материалы, которые применялись древними строителями.

Самое древнее асфальтовое сооружение из числа известных находится как будто бы в Индии. Близ развалин Мохенджо-Даро ("Холм мертвых") в долине р. Инд обнаружен огромный бассейн, дно и стенки которого покрыты асфальтом. Возраст этого сооружения - около 5 тыс. лет. От города остались лишь руины. Не выдержали испытания временем ни храмы, ни стены и башни, ни жилые дома. Погибла вся хараппская цивилизация, одним из центров которой был Мохенджо-Даро. Но в водоеме, скрепленном асфальтом, и сейчас плещется вода, как и много веков назад. А на северо-западе Индостана, в Лотхале, открыт ирригационный канал длиною более 2 км, берега которого также укреплены битумом. Греческий историк Ксенофонт в своем труде "Анабазис" говорил о крепостных стенах в Мидии, сложенных из обожженных кирпичей, спаянных битумом. О крупном асфальтовом месторождении в Албании упоминал Аристотель, а подробно описали его римские авторы8 .

Знали об этом материале и строители дорог в южноамериканском государстве инков Тауантинсуйу. Когда в начале XVI в. первые конкистадоры проникли в глубь страны, их взору открылись удивительно широкие и ровные магистрали. Большая Царская дорога пересекала континент с юга на север и являлась главной торговой артерией государства. День и ночь передвигались по ней караваны навьюченных лам. Этот "путь лам", как назвали его пришельцы из Европы, выложен огромными каменными плитами, стыки между которыми промазаны асфальтом. Отдельные участки дороги сохранились по сей день и по-прежнему служат средством связи с дальними районами Боливии9 .

С крахом древних цивилизаций использование асфальта в строительстве на время прекратилось. Были найдены другие связующие вещества, сыгравшие важную роль в развитии архитектуры и строительного дела. Однако материал древних зодчих не был забыт. На протяжении многих веков природная битумная смола признавалась врачевателями как целебное средство или даже как редкое драгоценное вещество. Гиппократ и Страбон, Аристотель и Ксенофонт, Марк Витрувий и Плиний Старший упоминают о нем как о средстве, заживляющем раны, излечивающем кожные раздражения и ряд других заболеваний. Нередко применял его в медицинской практике Ибн-Сина (Авиценна)10 . Распространению мнения о чудодейственных свойствах битума немало способствовали арабы. Завоеватели, ограбившие в Египте гробницы фараонов, были поражены видом хорошо сохранившихся мумий. Вечность мертвым телам обеспечил бальзам, в состав которого входили битумоподобные смолы. Они действовали как консервант, предотвращающий доступ влаги и воздуха к тканям. Это вещество арабы назвали "мумия могильная". Оно надолго вошло в арсенал целебных средств и было хорошо известно в средневековой Европе, включая Русь. В "Торговой книге" XVI в. среди прочих товаров, ввозимых в Россию через Архангельский порт, указана "мумия человечена". За 1 ее золотник (4,3 г) давали 10 алтын (30 коп.), что равнялось тогда стоимости 10 овец11 .

Что касается строительства, то довольно долго асфальт в нем не употреблялся. Алхимики использовали порою природную смолу в своих опытах, ища "философский камень", да народные врачеватели хранили ее в своих склянках. А сами асфальтовые месторождения оставались лишь мертвыми озерами, будоражившими воображение путешественников, натыкавшихся на скопления природной смолы, которая вытекала из горных расщелин и покрывала порою огромные площади. Марко Поло писал о богатых залежах жидкого асфальта близ Баку12 . В 1596 г. английский мореплаватель У. Рэли обнаружил грандиозные запасы асфальта на о. Тринидад13 . Но широкого распространения ни в дорожном, ни в гидротехническом деле природные битумы еще не получили. Хотя в середине XVI в. известный немецкий ученый


6 З. Косидовский. Библейские сказания. М. 1975, с. 23, 35.

7 Библия, кн. Бытия, гл. 11, ст. 3.

8 Г. Абрагам. Асфальты и другие битумы. М. - Л. 1934, с. 17.

9 J. Lara. La cultura de los Incas. T. I. La Paz. 1966.

10 В. Воскобойников. Великий врачеватель. М. 1980, с. 86.

11 А. Г. Маньков. Цены и их движение в Русском государстве XVI века. М. - Л. 1951, с. 122, табл. 9.

12 См. "Книга Марко Поло". М. 1955.

13 У. Рэли. Открытие Гвианы. М. 1963, с. 44, 154.

стр. 182


Агрикола разработал процесс выварки асфальта из битумной смолы, однако практического применения эта технология тогда не нашла14 .

Зато были в ходу искусственные смолы, получаемые путем переработки древесины или каменного угля. Дегтем смазывали ступицы колес, смолили днища кораблей и лодок, обмазывали фундаменты домов, предохраняли от ржавчины гвозди. Использовали его и при устройстве крыш. Кровля Кирилло- Белозерского монастыря, памятника XIV в., выполнена с применением дегтя, армированного берестой. Более 500 лет сохраняется кровля одной из башен таллиннского замка. Это сооружение, столь высокое, что считалось, будто с него стражники могли заглядывать в трубы и окна домов и видеть, что варят на своих плитах горожане (название башни Кик-ин-де-Кёк означает "Взгляд в кухню"), является одной из архитектурных достопримечательностей города. Но мало кому известно, что оно интересно еще и своей кровлей. Использованная строителями смесь из березового дегтя, сосновой смолы и морского песка, нанесенная толщиною в 80 мм, создала прочную, влагостойкую защиту, способную к тому же воспринимать значительные динамические нагрузки от орудий, стрелявших с башни. Ветер и солнце разрушили верхний слой. Он состарился и растрескался. Но более глубокая часть покрытия почти не изменила своего состава до наших дней. По-видимому, секрет долговечности покрытия - именно в его толщине.

Возрождением и широким применением в гидротехническом и дорожном строительстве, а также началом разработок природных месторождений в новое время асфальт обязан Э. д'Эйринису. Грек по национальности, он большую часть жизни провел во Франции. В 1712 г. им было открыто месторождение асфальта в Невшательском кантоне (Швейцария). Почти 10 лет работал ученый над сочинением о битумах и описал не только лекарственные, но и ценные гидроизоляционные, связующие и цементирующие свойства асфальта. Чтобы он нашел затем практическое применение, понадобился случай: упавший при перевозке с телеги асфальт, смешавшись с пылью, образовал твердое и прочное вещество. Было решено поэтому использовать его для покрытия дорог. Так вернулись к тому, что знали еще вавилоняне и инки. Началось триумфальное шествие битумов, ибо они оказались не только прочными, но и гигиеничными. Куда легче было мыть в конюшнях асфальтовый пол, чем деревянный. Именно конюшни, полы и стены амбаров, дворы стали асфальтировать в первую очередь.

В 1835 г. в Париже такое покрытие легло на первый тротуар. В 1837 г. парижский муниципалитет признал асфальт лучшим материалом для покрытия улиц. В те годы слова "асфальт" и "тротуар" были почти синонимами. В следующие десятилетия асфальтом покрылись улицы и площади Лондона, Вены, Филадельфии, Бостона, Нью-Йорка, Гамбурга, Варшавы. Освоение нового материала встретило протест со стороны подрядчиков, занимавшихся мощением улиц булыжниками. В Лондоне проводились специальные испытания конных экипажей на разных покрытиях, и легко удалось доказать преимущество асфальтового перед булыжным. Подумали об асфальте и гидростроители, применив его, например, в 1864. г. при укреплении мола Хук-ван-Холланд в Нидерландах. Заинтересовались новым материалом и военные министерства. В частности, российское в 1837 г. решило использовать его при строительстве укреплений в Кронштадте, Киеве, Севастополе и Дннабурге.

Для поиска месторождений асфальта в России штаб корпуса горных инженеров снарядил экспедицию А. Н. Гернгросса. На Волге близ Сызрани она обнаружила богатое месторождение битуминозных известняков. Еще в XVIII в. о местных залежах асфальта написал И. Т. Посошков в своем труде "О скудости и богатстве": "Лекарственную материю сыскал я, нарицаемую гум сфалтум"15 . Но этому сообщению ни тогда, ни позднее не придали значения и при устройстве Зимнего сада в Зимнем дворце в Петербурге битум ввозили из Франции. К 1870-м годам относится появление асфальтовых тротуаров в Кронштадте и Петербурге, и тоже из импортных материалов. Правда, инженеру А. А. Летнему удалось, заинтересовав русских промышленников, основать первое в России асфальтовое производство. Завод, построенный в Сызрани к 1874 г., существует доныне. А к началу XX в. многие улицы и площади крупных городов нашей страны впервые покрылись асфальтом16 . До


14 С. В. Шухардин. Георгий Агрикола. М. - Л. 1955, с. 5 - 10, 21 - 25.

15 Л. М. Мордухович. Очерки истории экономических учений. М. 1957, гл. 6.

16 А. С. Кудрявцев. Очерки истории дорожного строительства. Ч. 1. М. 1953, с. 242, 288.

стр. 183


1917 г. асфальтовые одежды Москвы имели площадь в 103 тыс. кв. метров.

В первой четверти XX в. произошло постепенное вытеснение природных асфальтов нефтяными битумами. Еще в 1878 г. В. И. Рогозин и другие предложили получать битумы из нефтяного гудрона. В 1901 г. в Баку начал работать завод по выпуску высококачественных остаточных битумов. Именно такие материалы в основном используются в наше время. Технология их производства позволяет получать вещества с заданными свойствами. Их выпуск только в СССР составляет миллионы тонн в год. До 90% шло на нужды строительства17 , около 10 млн. т использовалось для дорожных покрытий. Асфальтовые и асфальтобетонные облицовки и экраны гидротехнических сооружений взамен бетонных конструкций позволяют экономить массу дорогостоящего цемента на каждой крупной стройке. Совмещение битумов с каучуком и другими полимерами дало новый материал, отлично выдерживающий температурные перепады от минус 80 С до плюс 85С. Это свойство, обеспеченное удачным сочетанием компонентов, когда битум армируют эластичные нити каучука, делает такой материал незаменимым при устройстве кровель. Для увеличения долговечности покрытий советские ученые предложили армировать битум сеткой из стекловолокна. В 1974 г. им покрыли сложную кровлю здания для касс Октябрьской железной дороги в Ленинграде. В СССР ежегодно выпускается около 2 млрд. кв. м кровельных рулонных материалов на основе битумных вяжущих18 . По производству этих материалов наша страна занимает ныне второе место в мире.

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года" предусмотрено более широкое, чем раньше, вовлечение "в хозяйственный оборот вторичных материальных и топливно-энергетических ресурсов,., а также попутных продуктов"; требуется усилить поиски и разведку месторождений сырья "для производства строительных материалов", "обеспечить дальнейшее развитие промышленности нерудных строительных материалов"19 . При решении этих задач асфальтам и битумам будет принадлежать значительное место.


17 А. Г. Комар. Строительные материалы и изделия. М. 1967, с. 453 - 474.

18 Д. А. Айрапетов. Материалы и архитектура. М. 1978, с. 214.

19 "Правда", 5.III.1981.



Опубликовано 18 февраля 2018 года

Нашли ошибку? Выделите её и нажмите CTRL+ENTER!

© Л. П. ЧАРНОЦКАЯ • Публикатор (): БЦБ LIBRARY.BY

Искать похожие?

LIBRARY.BY+ЛибмонстрЯндексGoogle

Скачать мультимедию?

подняться наверх ↑

ДАЛЕЕ выбор читателей

подняться наверх ↑

ОБРАТНО В РУБРИКУ

Уважаемый читатель! Подписывайтесь на канал LIBRARY.BY в Facebook, вКонтакте, Twitter и Одноклассниках чтобы первыми узнавать о лучших публикациях и важнейших событиях дня.