Асфальт это полезное ископаемое или нет
28.04.2013
Асфальт (от греч. «асфальтос» — «горная смола») — минеральное вещество из группы природных битумов. По внешнему облику — твёрдое или полутвёрдое, вязкое, эластичное; тёмно-коричневого или чёрного цвета.
Асфальты содержат от 25 до 50% масел, иногда обогащены серой — до 10—15% и более. Их удельный вес — 1,0—1,1. Они размягчаются при температуре от 20 до 100° С.
Природный асфальт образуется из нефти. Когда она поднимается на поверхность, то постепенно теряет легко испаряющиеся углеводородные соединения. В результате накапливаются смолисто-асфальтеновые вещества. Они окисляются и уплотняются, превращаясь в более твёрдые массы.
В результате сначала возникает мальта — густая, очень вязкая, почти чёрная нефть, богатая кислородом и серой. Дальнейшие превращения приводят к образованию из мальты твёрдого, легко плавящегося асфальта — смеси окисленных углеводородов нефти.
Плотный асфальт, возникающий при истечении нефти на поверхность, и горные породы, пропитанные им, называются кирами. Они словно пробки, «запечатывают» скопления нефти, открывающиеся наружу, и благодаря этому предохраняют подпитывающую их нефтяную залежь от полного разрушения.
Асфальт заполняет поры песков и песчаников, трещины и каверны известняков и доломитов. Содержание асфальта в породах колеблется от 2—3 до 20% и более.
Иногда асфальт образует более или менее мощный покров («асфальтовые озёра») на «нефтяных озёрах». Например, на острове Тринидад находится самое большое «асфальтовое озеро» в мире. Оно имеет около 600 м в диаметре и занимает около 40—45 га. Мощность покрова составляет 30—40 м. Здесь «асфальтовое озеро» располагается над разрушающимся нефтяным месторождением, которое непрерывно подпитывает снизу асфальтовую залежь.
Поверхность озера неровная. До глубины 0,3—0,6 м асфальт настолько загустел и затвердел, что человек, стоя на нём, не оставляет следов даже в жаркую погоду. Глубже асфальт размягчается. Запасы асфальта в «озере» оцениваются более чем в 25 млн т.
«Асфальтовые озёра» меньших размеров, чем Тринидадское, известны в Калифорнии (Северная Америка), Венесуэле (Бермудес, Южная Америка), в Азербайджане (Апшеронский полуостров), на Северном Сахалине и в других областях планеты.
Оригинальный источник асфальта есть в Мёртвом море (Ближний Восток). Здесь куски асфальта всплывают на поверхность со дна моря.
Крупнейшим пластовым поровым скоплением асфальта является месторождение Атабаска (Канада). Здесь выходящие на поверхность песчаники раннемелового возраста насыщены (до 20%) асфальтом. Запасы последнего оцениваются в 80—100 млрд т. Крупная зона асфальто-носных пород с запасами того же порядка, что и в Атабаске, протягивается на юго-востоке Венесуэлы (битуминозный пояс Ориноко). Свыше 200 месторождений асфальта известны в Аргентине. Кроме того, месторождения асфальта находятся в нефтяных районах Франции, Иордании и в Израиле.
Асфальт — надёжный признак нефтяного месторождения. Так, Бугурусланское нефтегазовое месторождение в Поволжье (Самарская область) открыли после того, как жители села Садки обнаружили в 1935 г. асфальтовую жилу. Ширина жилы дотигает 18 м. Она простирается на расстояние 800 м и подсечена пробуренной рядом скважиной на глубину до 150 м.
В России скопления порового асфальта известны на западе и севере Якутии, в Татарии (Мелекесская впадина), Поволжье (Самарская область). Оренбургской области, Республике Коми.
Асфальт известен людям с глубокой древности благодаря своим влагостойким свойствам. В Вавилоне его называли смолой, в Древнем Риме — битумом. Римляне обмазывали асфальтом резервуары и плавательные бассейны, чтобы те не протекали. В середине XIX в. были построены первые асфальтовые тротуары в Париже и Лондоне. В 1870—1880 гг. улицы некоторых крупных городов США были покрыты асфальтом из Тринидадского и Бермудского месторождений.
В настоящее время асфальт применяют главным образом в дорожном строительстве при сооружении автомобильных дорог и взлётно-посадочных полос аэродромов. Асфальт для полов и тротуаров обычно смешивают с песком, гравием, щебнем (изготавливают так называемую асфальтовую мастику, которая является составной частью асфальтобетона).
Природный асфальт используется также в качестве гидроизоляционного материала. Искусственный асфальт, представляющий собой смесь битумов (13—60%) с тонко-измельчёнными минеральными наполнителями (в основном известняками), используют в электротехнике как электроизоляционный материал, а также для изготовления кровельного толя, замазок, клея, асфальтовых лаков и др. Искусственные асфальты отличаются от природных асфальтов содержанием парафина (до нескольких процентов) и значительно большим количеством нефтяных масел.
Историю изобретения асфальта по праву можно назвать интересной, многогранной: первые упоминания об этом строительном материале были отмечены почти 5 тысяч лет назад.
Раньше асфальт назывался земляным варом, либо упоминался как «природный асфальт». Первыми его использовать начали жители Вавилона — тогда этот материал применялся, главным образом, в работах по уплотнению различных сооружений.
Природный асфальт — это смесь смесь битумов с минеральными веществами (известняком, песчаником и др.). Природный асфальт образуется из тяжёлых фракций нефти или их остатков в результате испарения её лёгких составляющих и окисления под влиянием гипергенеза. Встречается в виде пластовых жильных залежей, а также пропитанных проницаемых пластов и озёр в зонах естественного выходов нефти на земную поверхность. Смешиваясь с минеральными составляющими (песком, гравием) он превращается в более или менее мощную кору на поверхности больших «нефтяных озёр». Со временем возможно образование толстых слоев «коржей» на поверхностях больших нефтяных озер. Такой асфальт широко распространён в районах неглубокого залегания или выхода на поверхность земли нефтеносных пород и обычно заполняет трещины и каверны в известняках, доломитах и других породах. В древности крупнейшим источником асфальта служило Мертвое море, вплоть до конца 19 века именуемое Асфальтовым. Когда-то глыбы асфальта в большом количестве всплывали прямо на поверхность со дна моря. В последний раз такой случай был зафиксирован в 60-е годы 20 века, причем вес куска был более 1 тонны.
Ассирийцы, финикийцы и египтяне широко использовали гидроизоляционные и связующие свойства асфальта при строительстве зданий и кораблей. Кроме того, египтяне использовали его при мумификации.
Авиценна в своём трактате «Канон врачебной науки» при описании лечебных свойств мумиё упоминает также и асфальт (кафр ал-йахуд, то есть битум иудейский).
В Республике Тринидад и Тобаго (островное государство в южной части Карибского моря), недалеко от побережья Венесуэлы) широко известным источником природного асфальта является битумное озеро Пич-Лейк на юго-западе острова Тринидад. Как и на востоке соседней Венесуэлы, местные индейцы пользовались этим асфальтом для пропитки своих каноэ. Первые попытки промышленного использования асфальтов Пич-Лейка предприняли испанцы в конце 18 века, однако только в 1850 году начинается масштабное освоение богатств Асфальтового озера. В 1888 году было основано предприятие The Trinidad Lake Asphalt Company, которое до сих пор осуществляет добычу природного асфальта. В настоящее время Пич-Лейк является самым значительным коммерческим месторождением в мире, хотя добыча несколько упала.
На острове св. Троицы находится почти круглое озеро около 2 км в диаметре, неизвестной глубины, поверхность которого вся состоит из асфальта. Обыкновенно по такой поверхности можно ходить, но в жаркие солнечные дни она делается жидкой на 3 сантиметра в глубину. В Мертвом море минеральный деготь вытекает вместе с водой из множества соседних источников, попадает в море, затвердевает там мало-помалу и плавает на поверхности воды, которая там сильно солена, а потому удельно тяжелее асфальта. При сухой его перегонке получается черно-бурое, летучее асфальтовое масло. Асфальтом первоначально называли только что описанную чистую ископаемую смолу, ныне же так называют и искусственный материал, существенно отличающийся от настоящего асфальта, идущий на мощение улиц.
Искусственный асфальт или асфальтобетон — это строительный материал в виде уплотнённой смеси щебня, песка, минерального порошка и битума. Различают горячий, содержащий вязкий битум, укладываемый и уплотняемый при температуре не ниже 120 градусов; тёплый — с мало-вязким битумом и температурой уплотнения 40–80 градусов (подходит для ямочного ремонта автомобильных дорог); холодный — с жидким битумом, уплотняемый при температуре окружающего воздуха, но не ниже 10 градусов (применяется для зимнего содержания автомобильных дорог и дорожных работ в условиях арктического климата).
Как природный также и искусственный асфальт хорошо применим для разнообразных асфальтобетонных смесей. Главным образом активно используется для производства литого асфальтового бетона. Из него делают, привычные для нас, покрытия дорог и тротуаров, промышленные полы, взлетные полосы аэродромов и аэропортов. Так, в СССР асфальт существовал наравне с бетонным покрытием, а сейчас практически вытеснил плиты дорожные и тротуарные. Кроме того, искусственный асфальт используют в электротехнике как электроизоляционный материал, а также для изготовления кровельного толя, замазок, клея, асфальтовых лаков (для черной лакировки железных и других вещей), для грунта при резьбе на меди, а также в качестве темно-коричневой масляной краски.
Первоначально в 19 веке улицы городов мостились камнями (булыжная мостовая). Начиная с середины 19 века во Франции, Швейцарии, США и ряде других стран дорожное покрытие начинают делать из битумно-минеральных смесей. В 1876 году впервые в США применили литой асфальт, приготовленный с использованием нефтяных битумов. Впервые асфальтобетонное покрытие было применено для покрытия тротуаров Королевского моста в Париже в 30-х годах 19 столетия.
В России асфальтовое дело развилось с 1873, когда был найден песчаный асфальт в Бахиловской даче сызранского уезда. Это дало возможность основать производство гудрона и мастики из местных материалов отличного качества. В конце 50-х годов асфальт стал ввозиться из за границы и ввоз этот постоянно возрастал до половины 70-х годов, когда сначала на Волге, а потом и в Москве сызранский асфальт без содействия таможенных пошлин вытеснил иностранный. Первым в России наладившим изготовление асфальта был инженер И.Ф.Буттац. Стоимость 1 м? покрытия обходилась в 14 рублей. Московское городское управление командировало заграницу своего члена Пятунникова. Результатом этой командировки явилось его исследование: «Мостовые западной Европы», в котором основательно разобраны все способы мощения и отдано предпочтение асфальту. С тех пор употребление асфальта быстро возросло.
Сирийский асфальт, добываемый на берегах и со дна Мёртвого моря, является асфальтом наиболее высокого качества. Он твёрд, хрупок и почти не содержит минеральных примесей. Благодаря своей высокой чистоте используется для создания живописных красок и лаков.
Старые мастера использовали сирийский асфальт в качестве краски и для лессировок (техника получения глубоких переливчатых цветов за счет нанесения полупрозрачных красок поверх основного цвета). Фламандские и голландские живописцы 17 века соединяли асфальт с шеллаком (природная смола), быстро сохнущим маслом и воском, получая прозрачную краску красивого золотисто-коричневого тона.
При соединении с другими красками сирийский асфальт просачивается наверх, вызывая почернение и растрескивание красочного слоя — так называемые кракелюры (трещины красочного слоя или лака в произведении живописи).
Сирийский асфальт также используется в различных техниках печати гравюр.
Используя свойство асфальта окисляться на свету делаясь менее светопроницаемым, Жозеф Ньепс (французский изобретатель, первооткрыватель фотографии) в 1816 году начал свои опыты по гелиографии. В 1826 году с помощью камеры-обскуры (простейший вид устройства, позволяющий получать оптическое изображение объектов) Ньепс получил на оловянной пластине, покрытой тонким слоем сирийского асфальта, старейшую из сохранившихся фотографий — вид из окна своей мастерской.
Применение асфальта широко распространено в довольно различных областях индустрии, но основное свое назначение он находит в строительстве и содержании автомобильных дорог, аэродромов, промышленных площадок, благоустройстве дворовых и других территорий.
Источники:
https://www.wikiznanie.ru
https://cendomzn.ucoz.ru
https://ru.wikipedia.org
А давайте по словарям пройдемся вместе?
Библейская энциклопедия гласит, что это
«минеральная, иначе жидовская, смола. Добывается в жидком и мягком виде из копей и на поверхности Мертвого моря, отчего последнее и называется иногда Асфальтовым озером. Означенная жидкая смола на воздухе делается сухой и твердой, как известковый раствор, подверженный влиянию воздуха. В настоящее время ее обильно находят при раскопках развалин в окрестностях Вавилона; асфальт и доселе употребляют в означенной местности взамен извести или цемента при кладке каменных стен, домов и т. п. Древние употребляли, между прочим, для осмоления судов, вместо извести при кладке каменных стен; при помощи этого цемента были воздвигнуты стены Вавилона; ею же была осмолена корзинка, в которую мать положила Моисея, поставив корзинку в тростники берега реки Нила…»
У В. Даля — покороче, но о том же:
«ископаемое горючее вещество; иудейская, жидовская, каменная, горная смола, в отверделом или густом виде; черная нефть, горное, каменное масло. Иудейским зовут его потому, что его много около Мертвого моря».
Брокгауз и Ефрон тоже вспоминают про еврейскую смолу, к которой добавляются битум, гудрон. Зато при этом дают количественные характеристики:
«черное смолообразное вещество, иногда жидкое, иногда твердое с раковистым изломом и сильном блеском. горючее удельный вес 1,2. Часто смешан с песком; иногда же песчаники, известняки, сланцы пропитаны асфальтом. Асфальт — смесь многих органических веществ, содержащих кислород (до 23%), углерод 67−88% и 7−10% водорода. Кроме того, отмечается, что асфальт употребляем «для мощения улиц цементирования, для кровельного толя, железного лака и в фотолитографии. А. прежде был известен в Палестине, в Мертвом, или Асфальтовом море. Теперь чаще добывается из асфальтовых песчаников. Для строит. работ … нагревают в особых печах, приготовляя с примесью песка массу разного состава».
В словаре по естественным наукам асфальт определяется как
«искусственное или природное органическое вяжущее вещество; смесь битума и минеральных материалов: известняка, песчаника», которое «применяется в смеси с песком, гравием, щебнем для строительства дорог и как гидроизоляционный материал».
Наконец, Большая советская энциклопедия отмечает, что
«природный асфальт образуется из нефти в результате испарения лёгких фракций и окисления… Сначала нефть превращается в густую, очень вязкую мальту, а затем в твёрдый, легко плавящийся асфальт… Иногда асфальт образует более или менее мощную кору на поверхности больших «нефтяных озёр».
Итак, путешествуя по справочникам, мы пришли к тому, с чего начали, поскольку нефтяные озера — это же асфальтовые! Вы про такие слышали? Самое большое находится на о. Тринидад, имеет площадь порядка 40 га и глубину более 30 м. Трогательная индейская легенда описывает его происхождение…
Боги подарили одному озерному племени прелестную птичку колибри, менявшую оттенок оперения в зависимости от направления солнечных лучей (как красиво!) и умевшую сбить с дерева змею, защищая свое гнездо (какая отвага!). Она была дана людям для примера, но, увидев, как кроха лакомится цветочным нектаром, они решили попробовать на вкус и саму ее… За это неразумным пришлось отведать горечь божественной кары: синь озерной воды превратилась в липкую бурую грязь — в асфальт.
А что значит слово «асфальт» — задумывались? Я так раньше — никогда, считая его современным. Ан нет.
Словечко известно с античных времен (в переводе с древнегреческого означает «прочный, крепкий, надежный»). Еще Геродот ссылался на месопотамские и персидские асфальтовые месторождения, а использовались они… У шумеров, к примеру — в электрических батареях; у древних египтян — для покрытия пола и стен в амбарах. У вавилонян — при возведении висячих садов Семирамиды.
Великая китайская стена также не обошлась без асфальта. А чем смолил Ной свой ковчег — догадаетесь? Правильно, асфальтом! И когда испанские конкистадоры ступили на землю инков в XVI в., они были невероятно удивлены, оказавшись на гладких, удобных дорогах (асфальтовых, как вы понимаете).
Так почему Европа продолжала строить каменные мостовые?! Но в XIX в. асфальт стал применяться и здесь: сначала в Париже, затем в Лондоне, Вене… И западное полушарие тоже «вспомнило» об этом материале, в частности, Филадельфия, а потом и Вашингтон. Поверите ли, что асфальту пришлось отстаивать права в острой конкуренции с брусчаткой?
В Великобритании, например, была даже создана комиссия, дотошно изучавшая «потребительские» качества асфальтовых дорог. И она отметила, что шума на улицах, покрытых асфальтом, меньше, а лошади, упав на асфальтовую мостовую, не получают таких травм, как на каменных, и пассажирам комфортнее: меньше тряски… В общем, вердикт наблюдений, длившихся целых 35 дней, был положительный. Но это «там».
А у нас, в России?
Да примерно тогда же, в XIX в., стал появляться асфальт: сначала покрыли стометровку у Тучкова моста в Санкт-Петербурге (1839), еще почти через четверть века — террасы Зимнего, а вслед за этим — стремительно начали выстилать проезжую часть в Москве, Кронштадте, Киеве, Харькове, Одессе, Риге. Сначала — на привозном сырье, в затем и на отечественном, поставлявшемся Сызранским заводом (с 1873).
…Наш нынешний асфальт — конечно же, другой. Техника и технология не стояли на месте века. А все ж любопытно взглянуть под ноги, на асфальтовую дорожку, и подумать, что начало она берет от древнейшего материала на планете!