I geologi er naturlige asfalter (eller naturlige bitumener ) ekstra tunge olier med en meget tyktflydende til fast konsistens. Disse ultra-tunge olier kommer fra kerogen nedbrudt af varme og er vandret fra en kilde klippe til en mere porøs reservoir klippe. De findes fanget i sandmatricer ( tjæresand ) eller kalkstenmatricer (asfalt eller bituminøse kalksten dannet som et resultat af den fælles kompression af disse to materialer over tid af øvre lag; kalksten imprægneres derefter til hjertet af bitumen (ca. 12 % bitumen) Denne klippe udnyttes i øjeblikket i pulverform, som er inkorporeret i andre formler fra miner eller overflader.
Nær overfladen, i kontakt med vandet og det ilt, som det bringer, og via de bakteriekolonier , der udvikler sig der, gennemgår olien en langsom kemisk og biokemisk nedbrydning, hurtigere på områdets områder. Reservoirer eller i nærvær af fejl eller erosionszoner, som ville have udsat en olierig sten for forhold, der tillod dens nedbrydning. Sammenlignet med råolie indeholder asfalt mindre alkaner , mistet nogle af cyklinerne og aromatiske kulbrinter med lav molekylvægt. De er derfor forholdsmæssigt rigere på harpikser og asfaltener . De er ofte beriget med svovl , nitrogen og tungmetaller (inklusive nikkel og vanadium ) og derfor en kilde til forurening i tilfælde af forbrænding.
Som kulbrinter er asfalt for pastaagtig til at blive ekstraheret ved hjælp af konventionelle petroleumsteknikker. Konventionelle minedriftsteknikker ( stenbrud ) anvendes eller processer (forurenende og dyre i energi), der sigter mod at flydende kulbrinterne ved termisk behandling (varmt vand eller overophedet damp med kemikalier).
I offentlige arbejder , asfalt henviser til en blanding af bitumen og aggregater . Dette materiale er et "lukket" med intet eller lidt vakuum i modsætning til det overtrukne bituminøse . Asfalt udgør de fleste af de øverste lag af fortove .
Asfalt (eller naturlig bitumen ) har derfor været kendt siden antikken . Varm bitumen (ἀσφάλτῳ θερμῇ, termisk asfalt) bruges til at forsegle terrakottasten i Babylons mur , fortæller Herodotus , og den bruges også til at vandtætte Babylons hængende haver . Bibelen siger, at Noa brugte den til at gøre sin ark vandtæt (Gn 6:14). Bitumen blev ekstraheret fra Det Døde Hav , kaldet "Asfaltit Sø", sendt til Egypten for balsamering af de døde.
Ordet asfalt, der har sin oprindelse i det akkadiske udtryk " asfalt ", blev vedtaget af grækerne i form ἄσλαλτος , asfalt, bitumen , pitch eller adjektivet " aspals ", hvilket betyder "holdbart".
I Frankrig blev asfalt indskud udnyttet i Alsace ( Merkwiller-Pechelbronn , bogstaveligt springvand banen) og Chanay (Ain), fra slutningen af det XVIII th århundrede , til tætning og smøring befæstninger kanon aksler. I begyndelsen af 1820'erne blev asfalt brugt som fortov til fortovene i Paris og London. Men dens anvendelse spredte sig især med udviklingen af bilen (de første tests fandt sted i Californien og Monaco omkring 1900). Asfalt reducerer vejslid og dermed trafikstøv betydeligt. En betydelig aflejring, gilsonite, findes i Utah , det sydvestlige USA. Denne asfalt anvendes til fremstilling af maling og lak .
Den sidste deponering (med betydelige reserver), der blev udnyttet (indtil 2008) i Frankrig, er nær Nîmes (Gard), men andre kilder blev tidligere udnyttet "i meget lang tid i Savoy, i det sydlige Jura , i Pyrimont i Chanay og Lovagny , i nærheden af Annecy ” . En anden hypotese om geologisk oprindelse er en olieproduktion i bestemte kilde klipper selv; fra organismer i anaerob nedbrydning ( nekromasse af skaller af zoogene kalkstensskaller for eksempel. Denne teori understøttes især af Jaccard for den franske urgonian, der kunne være både kilde til olie og dens stenreservoir , fordi han ikke finder spor af kulbrinte cirkulation fra andre potentielt kilde lag (kul eller andre).
Asfaltets egenskaber anvendes inden for vandtætning inden for byggeri og anlæg .
Det klassiske vandtætningskompleks inden for civilingeniør består af et 8 mm lag rent asfalt (asfaltpulver) og bitumen kaldet "påstryge" og lægges generelt på perforeret papir på 15% af overfladen, derefter 22 mm porfyrasfalt (fyldstof + sand + fint grus + bitumen). Dette kompleks bruges til imprægnering af broer og terrasser ved offentlige arbejder eller konstruktioner af god kvalitet. Papiret tillader, at forseglingsbelægningen ikke er integreret med understøtningen og derfor ikke splittes med den.
Det bestod tidligere af et lag på 5 mm ren asfalt og 15 mm grusasfalt, der er blevet omdannet til et monolag på ca. 17 mm til vandtætning af tage eller loggier.
Materialerne opvarmes og æltes og spredning i temperatur under anvendelse af en træspatel til åget ved 160- 180 ° C , og med en palle (slags float) af træ til slebet 220 ° C . Når det er afkølet, er belægningen glat at røre ved, og hård, helt lufttæt og vandtæt. Det er dækket med et lag grus på 5 til 8 mm i områder, der er udsat for store klimatiske variationer. I syd er de tilgængelige terrasser flisebelagt over asfalten. Imidlertid bruges asfalt sjældent på tilgængelige terrasser og på bygningsterrasser på grund af dets høje pris såvel som vigtigheden af de materielle ressourcer, der skal placeres. Det er mere velegnet til parkeringspladser og store arealer.
Vi kalder porfyrasfalt en blanding af:
Denne asfalt, som er meget forskellig fra vandtætning af asfalt , bruges på visse fortove (især i Paris) eller som fortovsasfalt. Porfyrasfalt kan farves i massen af æstetiske grunde. Dette er især tilfældet for fortovene i byen Montpellier (farvet rødt med jernoxid) i det sydlige Frankrig. Porphyry asfalt bruges også som en industriel brolægning. I dette tilfælde reduceres andelen af bitumen ved at øge påføringstemperaturen, eller der tilsættes hærdere for at forbedre dens punkteringsmodstand.
Før asfalt påføres inden for civilingeniør er det nødvendigt at udgøre en betonbase, tilstrækkelig stiv til at undgå kryb eller deformationer på grund af bundfældning. Portland betonbelægning er 10 til 15 cm tyk på fortove og op til 25-30 cm i fortov. Asfalt (porfyr eller sandblæst) produceres i asfaltplanter. Komponenterne blandes i en fast ælter, hvor bitumen kommer fra en tank, hvor den konstant holdes smeltet (90 til 110 ° C ). De andre komponenter (sand, kalkstenfyld, asfaltpulver) vejes og indføres gradvist i blanderen. Derefter transporteres asfalten til stedet i mobile blandeapparater installeret på lastbiler, der holder temperaturen mellem 180 og 220 ° C og spredes derefter manuelt ved hjælp af en "palle" af træ i en tykkelse på 2 til 3 cm . Den transporteres fra lastbilen til applikatorens arbejdsstation i trillebøre, der er beregnet til dette formål, eller i træspande. I nogle tilfælde efterfølges applikationen af sandblæsning med et meget fint sand, som er lavet til at klæbe til den stadig varme asfalt ved hjælp af en marijeanne (en slags leddefloat monteret i enden af et håndtag). Den således færdige asfalt er mindre glat om vinteren. I Paris er garagebåde markeret med jern, der efterligner en diamantformet brolægning kaldet en boucharde for at lette køretøjets greb. Visse asfalter til industriel brolægning eller veje, der køres med lastbiler, forstærkes af et tekstilnet fanget i massen under påføring.
Indtil 2020 var i nøje urbaniserede regioner den nøjagtige oprindelse af en væsentlig del af de primære forurenende stoffer (uidentificeret, men a priori forbundet med anden olie end den, der brændtes af vejkøretøjer og kedler) stadig ukendt.
Indtil da postulerede asfaltproducenter og en LCA ( livscyklusanalyse ), at forurenende emissioner af asfalt ved omgivelsestemperatur var ubetydelige på grund af en fremstillingsproces, som de mente var i stand til at gøre. Reducerer tilstedeværelsen af flygtige forurenende stoffer i høj grad. Undersøgelser havde fokuseret på virkningerne af klima (varme) og omgivende forhold på asfalt blandinger (herunder visse virkninger af UV solstråling ), men begrænset til virkningerne på mekanisk, æstetisk og / eller levetid (eller ved simpelthen at måle direkte udledning af emissioner gas ) .
En nylig undersøgelse ( Science , september 2020) “antyder, at frisk asfalt er en væsentlig, men forsømt kilde til luftforurening (aromatiske (~ 30%) og mellemliggende / halvflygtige (~ 85%) organiske forbindelser.) Er dominerende i emissioner, som tilsammen producerer en sekundær organisk aerosol). Faktisk kan bidraget fra asfalt til denne type partikulær luftforurening konkurrere eller endog (i byområder) overstige det, der gælder for biler og lastbiler ” . Frisk vejasfalt, men også den, der bruges til asfalt helvedesild, og den af flydende bitumen, der anvendes i vandtætning af terrasser og tage, indeholder en stor mængde semi-flygtige organiske forbindelser; forurenende stoffer og / eller forløbere for visse typer luftforurening. Ikke overraskende kunne ifølge denne undersøgelse ved 60 ° C (temperatur, der ofte nås om sommeren i solen), asfalt være en kilde til forurenende stoffer på lang sigt. En mere overraskende data fra denne samme undersøgelse er, at varme ikke er den eneste årsagsfaktor; omgivende lys, endda moderat, spiller også en fotokemisk rolle ved kraftigt stigende emissioner - "uanset temperaturen" . For vejasfalt forværres emissionerne (op til + 300%) under moderat sollys . VOC'er under påvirkning af lys danner således skadelige aerosoler, som især bidrager til forurening med troposfærisk ozon og PM 2.5 . Asfaltvejsoverflader bidrager mest til vej- og luftforurening i varmt, solrigt vejr ; det er blevet anslået, at kun i en del af det sydlige Californien kunne VOC, der fordamper fra asfalt, generere 1.000 og 2.500 t / år luftforureningspartikler sammenlignet med 900 til 1.400 tons for benzin- og dieselkøretøjer, hvilket ud over de 'flygtige kemikalier' fra sprøjtning af pesticider, belægninger, klæbemidler, rengøringsmidler, gårdemissioner, parfume og personlig plejeprodukter, som tilsammen bidrager med 4.500 til 9.500 ton partikler om året ” ). Drew Gentner (miljøingeniør ved Yale University og pilot for denne undersøgelse) specificerer, at tallene ovenfor henviser til de direkte emissioner af udstødningsrørene, men ikke de sekundære forurenende stoffer inklusive ozon genereret af denne forurening, hvilket gør, at køretøjer i alt forurener mere end asfalt. Denne undersøgelse er den første, der forbinder asfalt med signifikant sekundær forurening, men tillader os endnu ikke at vide, hvor længe asfalten således frigiver VOC'er ... som er store molekyler sammenlignet med opløsningsmidler og lille størrelse VOC; denne store størrelse indebærer, at de sandsynligvis har brug for "mere tid til at flygte" .
Denne forurening kan være det manglende forklarende link til den stadigt stigende forurening fra visse VOC'er og af ozon, der er ramt af mega-byer og andre urbaniserede områder. Forfatterne af undersøgelsen husker, at der i midten af 2010'erne blev brugt omkring 122,5 millioner ton asfalt årligt i verden.
Belægninger, der absorberer, filtrerer og dekontaminerer vand eller dekontaminerer luften eller endda stærkt absorberer omgivende støj (lydabsorberende asfalt) udvikles og testes.
Paris-byen, støttet af Europa, tester således på 3 steder (som en del af projektet " Life - Cool & Low Noise Asphalt ") i 2018 adskillige formuleringer foreslået af Colas (Bouygues-grupperne) og Eurovia (Vinci-gruppen) d ' belagt mod støj og til dæmpning af byens varmeøer . Hver test optager 200 lineære meter kørebane (for ca. 1.000 indbyggere i 15. arrondissement ( rue Lecourbe og rue Frémicourt ) og 8. arrondissement ( rue de Courcelles ) med Bruitparif og Lied-laboratoriet fra Denis Diderot University. De lydabsorberende belægninger er lavet af {Citat | aggregater, bitumener og en stor del (15 til 20%) af lufthuller (porer), der muliggør absorption af lydbølger . Generelt observeres et fald i akustisk ydeevne i årenes løb Dette fald skyldtes tilstopning af porerne med slam og slidrester.
Asfalt forveksles ofte med: