Сравнение бетонных и асфальтированных дорог, их преимущества и недостатки

В каком городе появилась первая асфальтированная дорога?

Асфальт был первым нефтепродуктом, с которым познакомился человек. Природный асфальт - один из видов природного битума - представляет собой вязкое смолистое вещество, образующееся из тяжелых фракций нефти в результате длительного выветривания. Встречается в виде пластовых жильных залежей, а также озер в местах естественного выхода нефти на поверхность земли. Это твердая легкоплавкая масса черного цвета, содержащая 25–40% масел и 60–75% смолисто-асфальтеновых веществ. Cлово «асфальт» (от греческого «асфалес» – прочный, крепкий, надежный) известно со времен Геродота, который описал в своей «Истории» месопотамские и персидские асфальтовые месторождения.
Применение природному асфальту люди нашли еще на заре цивилизации - в Древнем Египте 5000 лет назад пол и стены в амбарах для хранения зерна покрывали асфальтом. В Вавилоне его использовали как связующее вещество при кладке каменных стен - в Библии говорится, что при постройке Вавилонской башни использовалась «земляная смола», как в древности называли асфальт. Те же вавилоняне при устройстве знаменитых висячих садов Семирамиды для гидроизоляции использовали слой асфальта, смешанного с тростником. За 400–500 лет до нашей эры в Мидии стены крепостей, как свидетельствует древнегреческий историк Ксенофонт, строились из кирпичей, скрепляемых природным битумом. Точно так же, на битуме, возводились первые участки Великой китайской стены.
Что же касается более привычного для нас дорожного применения асфальта, то природный асфальт использовался при постройке дорог в Америке, за полтысячи с лишним лет до того, как до такого применения асфальта додумались в Европе и США. Когда в 1532 году отряд испанских конкистадоров под предводительством Франсиско Писарро вступил на территорию империи инков, они в числе прочего изумлялись там великолепным дорогам, покрытым асфальтом.
Но великие цивилизации прошлого погибли, и асфальт как строительный материал был забыт на века и тысячелетия. Вплоть до начала XIX столетия улицы всех городов мира в лучшем случае мостились камнями, и только затем в крупных городах началась новая эра - эра асфальта. В 1832 - 1835 гг. в Париже были выполнены первые работы по мощению городских улиц и тротуаров асфальтом. Далее, в 1835–1840-м, пришла очередь Лондона, Вены, Лиона, Филадельфии и некоторых других городов.
В Российской империи первый опыт использования асфальта был предпринят в 1839 году, когда в Санкт-Петербурге им были покрыты почти 100 метров тротуара полутораметровой ширины около Тучкова моста. В несколько больших масштабах асфальт применили в 1865-м, когда были заасфальтированы террасы Зимнего дворца. Но уже в следующем году асфальт стали довольно широко использовать на обычных питерских улицах, площадях и во дворах, а к 1880 году им были прокрыты многие улицы в Кронштадте, Москве, Риге, Харькове, Киеве и Одессе. Правда, первый асфальтовый завод был построен в России только в 1873 году в нескольких верстах от Сызрани, а до этого асфальт закупали за границей.
С середины XIX века во Франции, США, Швейцарии и других странах дорожное покрытие начинают делать из битумно-минеральных смесей. В США литой асфальт, приготовленный с использованием нефтяных битумов, впервые применили в 1876 году. Затем, в 1892-м, индустриальным методом была построена первая дорожная конструкция шириной 3 метра, а еще через 12 лет с помощью гудронатора со свободным истечением горячего битума построили 29 км дороги.
Для бурно развивавшейся дорожной сети были необходимы новые типы дорожных покрытий, и асфальт оказался самым подходящим материалом. Его можно уложить практически идеально ровно, он очень малошумное покрытие, но при этом ему свойственна необходимая шероховатость. Современные дороги покрыты асфальтом, изготовленным на базе нефтяных битумов, получаемых в результате окисления воздухом тяжелых остатков перегонки нефти при температуре 239-340 °С. Этот процесс был разработан в 1896 г., а внедрен в производство в 1914 г.

Российские дороги и их ремонт - одна из главных тем разговоров не только водителей, но и простых пассажиров. Между тем ремонт дорожного покрытия требует соблюдения многих правил. Как асфальтируют дороги, рассказывает М24.ru .

Московские дороги

Весной и летом традиционно начинается ремонт дорог. В Москве и области из-за большого потока транспорта дорожное полотно быстро приходит в негодность. Там, где не удается его полностью заменить, производится частичный, ямочный ремонт.

С 2011 года в силу вступили новые правила, согласно которым ремонт дорог должен проводиться не раз в семь лет, как это было раньше, а раз в три года. По мнению чиновников, из-за климатических условий дорога в России служит не более трех лет.

История асфальта

Асфальт в природе известен с древних времен (еще за 600 лет до нашей эры). Столетия назад его называли горной смолой. В наше же время он широко применяется во всем мире. В основном он идет на покрытие дорог. В промышленных зданиях из него делают полы. Асфальт применяется для приготовления различных лаков, клеев и прочих промышленных материалов.

Первоначально в XIX веке улицы городов мостились камнями, были булыжные мостовые. Впервые асфальтобетонное покрытие было применено для покрытия тротуаров Королевского моста в Париже в 30-х годах XIX столетия.

Чуть позже асфальтом стали покрывать дороги и в России. Летом 1839 года в Санкт-Петербурге были покрыты тротуары и часть моста у дамбы Тучкова моста. Впервые русский асфальт стали добывать на Сызранском заводе в 1873 году, на правом берегу Волги выше Сызрани на 20 км.

Асфальт бывает как природным, так и искусственным. В состав природного асфальта входит тяжелая нефть или ее остатки, которые при испарении ее легких элементов и окислении образуют сам асфальт.

Искусственный асфальт (или асфальтобетон) – довольно плотная смесь из битума, песка, минерального порошка и щебня – применяется для дорожного покрытия разных площадей земной поверхности, в том числе и аэродромов. Цена на асфальт данного типа значительно ниже, чем на природный, и поэтому он получил наибольшее распространение.

Текст подготовлен по материалам из открытых источников

Галина Малина

Асфальтированные дороги изнашиваются быстрее, чем дороги из бетона, но во многих странах бетонные дороги заменяют асфальтированными, так как они дешевле, несмотря на то, что бетонные дороги обладают рядом преимуществ. В этой статье Вы узнаете о преимуществах и недостатках этих материалов для покрытия дорог.

Если Вы путешествовали от Pune (Пуне) до Mumbai (Мумбаи), Вы, вероятно, видели красивую бетонную скоростную автомагистраль. В настоящее время в данной местности практически во всем дорожном строительстве применяется именно бетон, а не асфальт. Однако некоторые загруженные популярные шоссе все еще являются асфальтированными.

Преимущества бетонных дорог

- Прочность и отсутствие необходимости в ремонте: У бетонных дорог срок службы более сорока лет, тогда как асфальтированные дороги изнашиваются в течение десяти лет. Более того, во время эксплуатации дорогам из бетона не требуется частый ремонт, который требуется асфальтированным дорогам.

- Транспортные средства потребляют меньше топлива: Транспортное средство во время передвижения по бетонной дороге потребляет на 15-20 % меньше топлива, чем при движении по асфальтированной дороге. Это связано с тем, что дорога из бетона не деформируется под колесами нагруженных грузовиков.

- Бетон стоек к утечке автомобильного топлива и к экстремальной погоде: В отличие от асфальтированных дорог, бетонные дороги не повреждаются от масел и топлива транспортных средств или от условий экстремальной погоды, ливней или чрезвычайно высокой температуры воздуха.

- Бетон более экологичен, чем асфальт: При мощении дорог асфальтом (битумом) происходит сильное загрязнение воздуха. Кроме того, меньшее потребление топлива транспортными средствами, передвигающимися по бетонным дорогам, означает меньшее загрязнение окружающей среды.

- Экономия природных ресурсов: Асфальт (битум) производится из нефти, запасы которой уменьшаются. Бетон (цемент) производится из доступного известняка.

Недостатки бетонных дорог

- Стоимость работ по укладке: Стоимость мощения бетонной дороги немного выше, по сравнению с покрытием асфальтом.

- Проблема в обслуживании: В случае, если бетонная дорога трескается или портится, подлежит замене целая бетонная плита.

- Обеспечение системы безопасности: В дождливый и зимний сезоны транспортные средства больше подвержены скольжению на бетонной дороге, покрытой осадками.

Преимущества дорог из асфальта (битума)

- Экономичность: По сравнению с бетоном, стоимость асфальта меньше. Кроме того, строительство дороги из асфальта занимает меньше времени, так как асфальт быстрее высыхает.

- Вторичная переработка: Асфальт производится из переработанного сырья. Его можно использовать вновь.

- Простое обслуживание: Можно отремонтировать только часть дороги. Асфальтированные дороги можно укладывать на старый слой.

- Безопасность: Дороги из асфальта обеспечивают лучшее сцепление и сопротивление скольжению для транспортных средств.

Недостатки дорог из асфальта (битума)

- Низкая прочность: сильный дождь и другие экстремальные погодные условия портят асфальтированные дороги, поэтому они нуждаются в частом ремонте.

- Загрязнение окружающей среды: Плавление асфальта производит много вредных испарений. Кроме того, для производства асфальта требуется дорогостоящая нефть.

Заключение

Бетонные дороги обладают высокой прочностью и более экологически чистые по сравнению с асфальтированными дорогами. Однако затраты на асфальтирование гораздо меньше, чем на бетонирование. Кроме того, асфальтированная дорога обеспечивает лучшее сцепление и убережет автомобиль от скольжения во время снегопада.

Источник информации:

Асфальтированная дорога давно стала привычной частью современного пейзажа, на который мало кто обращает внимание. Сеть дорог протянулась практически по всей земной тверди, улучшив скорость сообщения между людьми. Понаблюдайте за тем как, например, асфальтируют дорогу. С одной стороны, такую работу сложно назвать высокотехнологичной. А с другой стороны, знание некоторых нюансов в создании и эксплуатации современных дорог способствует не только их прочности и долговечности, но, в ряде случаев, напрямую влияет на безопасность во время движения.

Небольшой экскурс в историю

Асфальт был известен нашим предкам еще с древних времен. К примеру, Мертвое море называли асфальтовым, и это название сохранилось практически до наших дней. Отложения, которые там находились, использовались не только для дорожного строительства, но и в кораблестроении и даже мумификации.

Особо интересно отметить испанцев, которые обратили внимание на прекрасные свойства битумного озера Пич-Лейк, что на Природный асфальт, добываемый в этом месте, до сих пор пользуется популярностью во всем мире. Потребности человечества, которые может обеспечить это озеро, ученые оценили примерно в 400 лет, но имеются еще 15 месторождений. Первой асфальтированной дорогой по праву можно считать покрытие Парижского королевского моста. В его создании использовали битумно-минеральную смесь. «Мода» докатилась и до России. Так, в Санкт-Петербурге было асфальтировано несколько дорожных участков. Но по-настоящему развернулись американцы, начиная с 1876 года.

С чего начинается дорога

В какой последовательности асфальтируют дорогу? Конечно же, все начинается с планирования и проектирования. Берут в расчет взаимодействие с другими дорогами, дренажными системами, светофорами, переходами и еще множество нюансов.

Подготовка

Это, пожалуй, самая трудоемкая и ответственная операция процесса. Качество асфальтированной дороги напрямую зависит от правильного принятия решений и контроля за исполнением подготовительных работ. По своей специфике подготовительные мероприятия отличаются в зависимости от условий окружающей среды. В городе они могут быть не такими трудозатратными, а вот за городом есть варианты: изучение наличия грунтовых вод и других факторов. Например, если не учесть залегание грунтовых вод, то асфальтированную дорогу может вымыть и произойдет обвал.

Сам процесс выглядит следующим образом: в зависимости от условий рельефа делают подсыпку песком либо, наоборот, лишнюю землю срезают бульдозером. Следующий момент наиболее важный - это придание прочности и твердости основы для дороги. Вариантов может быть несколько. Подсыпается щебень с песком, причем фракция щебня имеет значение. Крупный щебень идет в ход там, где ожидается серьезная нагрузка на дорожное покрытие, мелкий - наоборот. Иногда могут использоваться армированные плиты.

Боковые бордюры служат сразу нескольким целям: скрепляют дорожное полотно, а также являются ориентиром при его создании. После насыпки «подушки» из песка и щебня ее необходимо утрамбовать. Проводить такую работу спустя рукава нельзя, так как от прочности основы зависит качество асфальтированной дороги.

Момент приемки выполненных работ

И вот наступает один из самых важных моментов - приемка горячего асфальта. Само основание дороги как следует перед этим очищается и проливается горячим битумом, который растирают по всей площади. Приехавший горячий асфальт вываливается обычно в одну кучу и вручную лопатами равномерно распределяется по всей площади будущего покрытия. Вслед за дорожными рабочими, распределяющими асфальт, идут люди с интересным инструментом, который отдаленно напоминает швабру, или, как его называют строители, «машка». Их задача максимально выровнять уложенный асфальт.

Заключительным аккордом выступает асфальтоукладчик, который медленно, но верно завершает этот производственный процесс. Это описание ручного способа укладки асфальта. Существует и второй, не менее эффективный, с участием двух специальных дорогоукладывающих машин. Первая распределяет асфальт, заменяя весь ручной труд. Вторая - это асфальтоукладчик, который, следуя за первой, доводит работу до логического завершения.

Некоторые наблюдения

Понаблюдайте, как асфальтируют дороги. Иногда можно увидеть очень интересные вещи. Например, когда укладка происходит в дождь и сильный мороз. Из-за этого качество асфальта резко ухудшается, потому что делать такую работу в непогоду нельзя.

Тяжелые грузовые автомобили безжалостно разбивают дороги, особенно это касается городов, где асфальтированная дорога не рассчитана на такую нагрузку.

И, как говорят в медицине, лучше профилактика и предупреждение, чем потом долгое и изнурительное лечение. Это утверждение справедливо и по отношению к правилам эксплуатации дорожного покрытия.

Асфальт - это смесь минеральных материалов (гравий и песок) и битумов. В недрах Земли он может быть как в жидком, так и в твердом виде. При повышении температуры он размягчается и становится жидким, а при снижении снова застывает. В асфальте находятся углерод и водород, последний, в свою очередь, входит в состав сырой нефти.

Виды асфальта

Различают два вида: натуральный, который лежит залежами почти у самой поверхности земли, и искусственный - его вырабатывают на современных заводах из сырой нефти. Натуральный асфальт отличается высоким содержанием битума - от 60% до 75%, а в нефтяном его всего 13-60%.

Очень интересен тот факт, что на острове Тринидад располагается самое большое «озеро асфальта», оно занимает площадь в сорок гектаров и уходит вглубь больше чем на тридцать метров. При устилании асфальтом улиц Вашингтона - столицы США - большая часть его была взята из Тринидада.

Асфальтовое озеро Пич-Лейк, Тринидад

Асфальт используют для покрытия автомобильных дорог, для кровли, для изготовления различных лаков, клеев и замазок, также применяют как электро- и гидроизоляционный материал.

Предыстория расцвета

В девятнадцатом веке изначально улицы городов вымащивались камнями. В таких странах, как США, Швейцария, и Франция, с середины девятнадцатого столетья для дорожного покрытия стали использовать битумно-минеральные смеси. Первый литой асфальт на основе нефтяных битумов появился в США в 1876 году. «Пионером» тротуарного покрытия асфальтобетон стал в Париже 30-х годов при устилке и облагораживания Королевского моста, а немного позже и для моста под названием Моран, переброшенном в Лионе через реку Рону.

Дорожные коммуникации развивались очень бурно и требовали новых технологий и видов , которые сооружались так же быстро и легко, как и полотна из земли.

Впервые автодорожное полотно было создано индустриальным методом в США в 1892 году, в ширину оно было 3 метра и изготовлено из бетона. А через двенадцать лет дорожные конструкции уже производились при помощи гудронатора, по которому горячий битум свободно стекал.

Первопроходцем массового производства асфальта в России был инженер И.Ф. Буттац. Первым российским заводом, на котором производили этот дорожный материал, стал Сызранский (еще в далеком 1873 году).

Преимущества асфальта в современном мире

Как оказалось, асфальт - это подходящий идеальным образом материал для покрытия дорог, потому что у него масса преимуществ. Со временем он становился все ровнее, что уменьшало шум колес. В отличие от цементобетона, который использовался ранее, асфальтобетон быстро высыхал, твердел, набирал прочность и «разрешал» открывать движение практически сразу. Цементобетону для этого требовалось целых двадцать восемь дней.

В современном мире асфальт широко используется и является самым популярным материалом покрытия различных территорий. Одним из многочисленных преимуществ этого битумного вещества является его пластичность и способность прогибаться, а не ломаться. Это очень важно при создании взлетных полос, так как иногда вес самолета может превышать 140 тонн. Это качество также значимо в создании автомобильных дорог, по которым ездят огромные грузовики, вес которых может быть больше сорока пяти тонн.

Асфальтное покрытие очень практично, оно легко поддается ремонту, замечательно держит любую разметку дороги, хорошо моется и обладает нужной жесткостью для сцепления колес с дорогой.

Современные технологии не стоят на месте и продолжают развиваться. Это касается и асфальтного материала, и методов его покрытия. В список плюсов давно добавлена способность выдерживать большую жару и сильные холода, не боясь перепадов температур.