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瀝青的發展歷史

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瀝青的發展歷史

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說到瀝青,想必大家是不陌生的,它歷經億萬年淬煉與洗禮,天然瀝青作為大自然的饋贈,早在5000年前,已經被人類發現和利用。與石油瀝青被普遍應用于防水和道路材料不同,天然瀝青最初還有許多你意想不到的用途。今天我們一起來回顧瀝青應用的歷史。

古典時期早期

經考古研究發現,早在公元前1200年,人們已經開始應用天然瀝青,在生產兵器和工具時用瀝青作為裝飾品,為雕刻物添加顏色。特別是在美索不達米亞地區,由于天然瀝青充足的蘊含量,瀝青被廣泛利用。生活在那里的蘇美爾人用天然瀝青覆蓋在器皿和船的外面。另外,他們已經開始在黏土磚中使用天然瀝青做結合劑。

公元前7世紀

公元前7世紀,在亞述帝國和巴比倫帝國,道路工程中已經開始使用瀝青。當時,瀝青被用作接縫材料和涂抹材料,裝飾和加固道路。此后,瀝青作為結合劑,用來建造中國長城和巴比倫空中花園的密封工程。

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羅馬帝國時期

羅馬帝國時期,瀝青被稱為“猶太瀝青”(Bitumen Iudaicum, Judenpech)。公元前100年,龐貝古城的羅馬大道使用瀝青填充接縫和涂抹外層。

羅馬帝國衰落后,中世紀時期開始。這期間,瀝青的應用不再輝煌,過去1000年中積累的使用經驗,幾乎遺失殆盡。直到18世紀,人們才再次開啟學習使用瀝青的征程。公元1000年,阿拉伯人開始使用加熱的方法,將瀝青(Bitumen)從天然瀝青(Naturasphalt)中析出。

15-18世紀

15世紀時,在中南美洲的印加帝國,與作為建筑材料不同,人們把瀝青用作醫藥用途。1595年3月22日,Walter Raleigh在特立尼達島探險途中,發現了一個天然瀝青湖。直到今天,人們還在用這種從地下冒出的瀝青修筑道路。

在瑞士的Val de Travers,希臘醫生Eirini d.Eyriny發現了儲量巨大的瀝青礦。最初,他只是想要探究瀝青在醫藥方面的用途。然而,瀝青作為工程材料具有優良特點,促使他最終于1721年,完成了論文《關于瀝青的博士論文》(Dissertation sur L.Asphalte ov Ciment Naturel),并開始為現代瀝青工藝的研究奠定基礎。之后的300多年間 (1712~1986年),通過位于Val de Travers的總長度超過100公里如迷宮般錯綜復雜的礦井隧道, 不知有多少瀝青被開采出來,并銷往世界各地。

18-19世紀

在接下來的時間里,瀝青被擴大應用到屋頂防水層密封。當時,用瀝青加固路面,價格昂貴,只有富人專用道路,才能使用瀝青加固面層。在Sunderland的一座木橋上,瀝青第一次在橋梁上使用,用作瀝青路面安裝。

1810年,瀝青瑪蹄脂鋪層在里昂首次運用。10年以后,在熱那亞發展出了現代瀝青油毛氈的前身,并且成功運用。基于廣泛的嘗試,1837年,瀝青工藝被證明可以運用在公路工程上。1839年,在奧地利首都維也納,發現了采用重新加熱使瀝青再利用的方法。

1838年,在普魯士的漢堡出現第一條被鋪上瀝青的道路。1851年,從Travers到巴黎的公路上有78米長的部分鋪上了瀝青面層。僅僅20年后,巴黎的道路幾乎被完全鋪上瀝青,不久之后這種情況發展到歐洲幾乎所有的大城市。

隨后,堅韌的瀝青瑪蹄脂被發明出來;1842年在奧地利的因斯布魯克,澆注瀝青被發明并于不久之后,成功應用于道路工程施工中?;跒r青具有類似混凝土的特性,1853年由Léon Malo提出了瀝青混凝土的概念。為了得到足夠的壓縮比,1876年人們開始用碾壓的方法壓縮瀝青混凝土。

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20世紀初

在20世紀初,伴隨著工程材料價格的持續下降,瀝青展示出更多的意義。1907年,第一個瀝青混合料構件在美國投入使用。1914年,為了獲得更好的折射率,人們在柏林第一次看到了瀝青路面的賽車車道,緊接著瀝青在道路工程中應用。1923年,瀝青應用于水壩的密封。為了加速施工進度和改良構件,1924年在美國加利福尼亞州進行了第一次的道路完工驗收檢測。為了確定建筑材料的質量,接下來的幾年中很多測試程序得到發展。這些程序直到今天依然有效地運用于交通工程的研究、設計和具體施工當中。1936年發明了Ring und Kugel-Versuch,一年后發明了Brechpunkt Nach Fraa & Szlig,1941年發明了馬歇爾測試 (Marshall-Test)。

20世紀中期以后

通過專門的添加劑,1950年起,在低溫狀態下進行瀝青施工成為可能 (被稱為冷瀝青)。為了確定合適的瀝青結構厚度,1959年,在奧地利發明了通過同位素進行無干擾研究的方法,并得到成功驗證。

為了使機場的飛機跑道盡快投入使用,1963年在英國出現了干式瀝青施工工藝。不久后的1968年第一次出現了瑪蹄脂瀝青施工。20世紀70年代,在美國開始實踐瀝青回收再利用。為了得到更好的密封效果,1979年開始在垃圾堆場工程中使用瀝青。

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