什么是碎石?
碎石是 19 世纪发明的各种道路覆盖物。发明家 John Loudon McAdam 开创了他的技术来替代土路。尽管这种道路在现代已很少使用,但在某些道路建设形式中仍然可以看到它的影响。
约翰麦克亚当 1756 年出生于苏格兰,长大后在布里斯托尔市周围的英国道路建设工作中工作。经过几十年的工作,他发表了两篇关于需要使用层状岩石改善道路系统的论文。 1816 年,作为布里斯托尔收费公路的测量员,麦克亚当测试了他建造道路的过程,称为碎石化。
最初的系统涉及三层石头。底部两层由人工破碎的岩石组成,其深度为 8 英寸(20.3 厘米),位于称为路基的地层水平之上。顶层是小得多的岩石,厚度不超过 2 英寸(5 厘米)。然后用一个巨大的压路机将整条路压实并压在一起。此外,碎石道路的形状略显凸出,这样水就会流入两侧的排水沟,而不是在道路上聚集。
铺路工艺在全世界流行起来,特别是在迅速扩张的美国东北部。美国第一条碎石路是一条 10 英里(16 公里)长的未铺砌道路,连接马里兰州的布恩斯伯勒镇和黑格斯敦镇。布恩斯伯勒收费公路于 1823 年按照麦克亚当的具体指示完工。 1830 年,全长 73 英里(117.5 公里)的国道完工,该国道仍然是美国仅有的仍然包含碎石路段的道路之一。
这些道路最初是为马车和马车旅行而创建的。随着汽车的出现,该过程经历了各种变化,以应对车辆带来的新挑战。汽车车轮扬起的灰尘成为旅行者的一个严重问题,导致发明了焦油碎石或停机坪。新工艺在路基上使用一层焦油,并在用沙子和焦油滚动时将岩层粘合在一起。许多早期的机场在航站楼周围使用柏油路面,导致该术语在飞机周围下机区的现代使用。
道路建设的进步导致工业化国家逐渐淘汰碎石。随着技术和合成材料可用于辅助生产,替代品(例如混凝土和沥青)变得流行。在美国,1956 年联邦公路法的通过导致该国大部分主要道路的现代化,主要消除了碎石建筑。一些发展中国家仍在使用这一工艺,这条道路的一些剩余区域在一些美国城镇被保护为历史遗迹。
什么是沥青与碎石?
即使道路工作人员不再使用碎石工艺建造新道路,他们仍可能使用旧术语来指代建造道路的方法。然而,虽然有些人可能会交替使用碎石和沥青,但这两种技术是不同的。
碎石
人们用多层岩石建造碎石路,从底部的大石头和表面的小石头开始。汽车的发明导致在道路表面添加一层焦油以填充空隙并将碎片固定在一起,使车辆更容易行驶。
沥青
另一方面,沥青是许多美国人用来描述现代道路材料的术语。工作人员用小石头、沙子和一种叫做沥青或沥青的加热石油副产品来铺设路面。工人们将这种混合物铺在光滑的沙子或砾石表面上,然后用蒸汽压路机压制。随着粘性混合物的冷却,它会形成一条光滑的街道。
碎石和沥青一样吗?
虽然这两种道路施工方法略有不同,但沥青是碎石的现代版本。它们既是岩石的组合,也是用于为汽车铺设铺砌道路的粘合材料。无论工作人员使用哪种方法,它们在开发时都对交通和商业产生了重大影响。
公路工作人员何时开始使用沥青代替碎石?
1870 年,第一条铺有沥青的道路在新泽西州的纽瓦克,随后是华盛顿特区的宾夕法尼亚大道。第二年,爱德华·德·斯梅特为这项技术申请了专利。到 1901 年,第一家沥青设施在马萨诸塞州开业。几年之内,由于对产品的需求,几乎所有的沥青都来自石油副产品,而不是天然来源。
当美国于 1956 年通过州际公路法案时,沥青行业取得了重大进展。该国投资超过 500 亿美元用于改进道路技术。更大的设备使得一次铺设两条车道成为可能,而新的机器可以更快地压实和平整沥青。
如果它们不同,为什么沥青被称为碎石?
有时,人们将沥青称为碎石。这可以追溯到铺路的原始名称,但人们在讨论现代道路材料时可以互换使用这两个术语。另一个常见的昵称是柏油路或人行道。无论是碎石还是沥青,施工人员都使用相同的材料建造大多数现代道路。
使用沥青有什么好处?
沥青是全球路面的首选材料,几十年来,该材料的成分几乎保持不变。这种可靠的产品有很多优点。
- 与碎石或混凝土相比,沥青是一种廉价的道路铺设材料。
- 道路工作人员可以回收沥青。
- 与其他产品相比,铺设沥青加热材料所需的能量更少。
- 很容易找到专门从事沥青工作的公司。
- 沥青可用于许多不同的用途,包括机场跑道、停车场、车道和赛马场。
- 工人们可以快速填充和修复孔洞和裂缝,而无需翻修整条道路。
使用沥青有什么缺点吗?
虽然该产品有许多重要用途,并且仍然是道路材料的首选,但它确实存在一些弱点。
- 需要日常维护 – 清洁柏油路表面应至少每年进行两次。在大多数城市,街道清扫工和维护人员维护道路。但是,私有财产区域在清洁材料方面可能做得不够好,这可能会导致其更快地分解。
- 容易损坏 – 铺设沥青需要正确混合成分和温度。如果工作人员没有正确放置材料,它可能会分解。道路的边缘可能会坍塌,中心可能会破裂并形成坑洼。
如何回收沥青?
在 1970 年代的能源危机期间,工程师们想要保护石油产品,因此他们开发了一种回收沥青的方法。为此,道路工作人员通过将道路的顶层粉碎成大块来移除它。施工人员将这些碎片带到回收设施,在那里将其磨成小块并与沥青混合。然后工人可以再次将材料用于道路。
另一种回收沥青的过程不需要拆除大块的道路。相反,工作人员将顶层粉碎并将其混合到道路的子层中。这为新的顶层路面建立了新的底基层。这个过程既节省了资金又节省了自然资源。
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