Asfalt og bitumen som historisk byggemateriale

Asfalt og bitumen som historisk byggemateriale

Asfalt brukes i dag som en fellesbetegnelse på ulike blandinger av steinmaterialer og et bindemiddel. Det bindemiddelet som benyttes i asfalt, er basert på bitumen. Bitumen er svært bestandig, endrer seighet ved oppvarming og fortynning og har god effekt som lim. Ordet bitumen kommer fra latin og betyr jordbek. Bitumen er et mørkebrunt eller svart seigtflytende stoff som forekommer både naturlig og kan framstilles ved raffinering av jordolje.

Helt fra de første kulturer vokste fram, har bitumen blitt brukt til ulike formål. Det som tidligst ble utnyttet, var de naturlige forekomstene som sivet opp av jorden som en blanding av bitumen og mineralske og organiske fyllstoffer. Bitumen dannet klumper eller fylte fordypninger i terrenget. Noen steder kunne det dannes hele innsjøer av dette stoffet. Man har funnet skjeletter av dyr og fugler i en asfaltsjø i California som stammer fra istiden for ca 25 000 år siden.
   
Den første bruken av bitumen vi kjenner til, stammer fra ca 3 800 år  f. Kr. Da ble stoffet benyttet til å tette båter. Bibelen forteller at også Noa benyttet dette stoffet. Fra ca. 2 500 f. Kr. ble egyptiske faraoer konservert til mumier ved omhylling med lintøy dyppet i flytende bitumen.
   
Et vannbasseng fra ca. 3 000 år f.Kr., som ble funnet ved utgravninger i Indusdalen, er murt av stein med asfalt som mørtel. Dette bassenget består den dag i dag. En rekke andre funn bekrefter at asfalt var et kjent bygningsmateriale på denne tiden. Omtrent samtidig kom asfalt i bruk også ved bygging av veier og fortau. Inka-indianerne i Peru bygde sine praktbulevarder av teglstein med asfalt som mørtel og vanntetting. De første "asfaltresepter" ble risset inn på en steinbauta i Babylon, det var ulike formler om det skulle brukes til veier, dammer eller andre byggverk. Kong Nebukadnesar planla sine store byer med gater, broer og kloakktunneler av stein med asfalt som mørtel og tetting.
   
Sir Walter Raleigh, engelsk oppdagelsesreisende og pirat oppdaget i 1595 en asfaltsjø i Trinidad. Han fant dette stoffet velegnet til å tette sine skip. Han startet med dette den kommersielle utnyttelsen av denne forekomsten. Denne sjøen inneholder 10 -15 millioner tonn asfalt. Asfalten herfra inneholder 54% bitumen, 36 % mineralske fyllstoffer og 10% organisk materiale. Denne asfalten selges som Trinidad Epré etter at stoffet er renset ved oppvarming til 1600C. Den benyttes i dag som en del av bindemidlet for å bedre asfaltdekkets deformasjonsegenskaper.
   
En annen type asfalt som kalles steinasfalt, på engelsk "rock asphalt", forekommer naturlig blant annet ved Gard i Frankrike, ved Neuchatel i Sveits og ved Ragusa i Italia. Den består av porøs kalkstein med ca. 12% bitumen. Denne asfalttypen er utnyttet til veiformål fra 1800 tallet. Knust og oppvarmet kunne denne legges ut og kompakteres. Spesielt i Frankrike blir den utnyttet som støpeasfalt til membraner i gulv, broer og fortau. Produktet blir også kalt stampeasfalt.
   
Omkring 1820 ble et nytt prinsipp for veibygging lansert av skottene McAdam og James Patterson. Prinsippet gikk ut på at veiens øverste lag skulle bestå av 15 - 20 cm grov pukk som ble lagt med en tverrprofil som lot vannet renne ned i åpne sidegrøfter. Det geniale ved dette prinsippet var bruken av knust stein som gav større styrke og stabilitet. Under trafikk av datidens kjøretøy med stålskodde hjul ble topplaget nedknust. Det gav bedre jevnhet, men også større støvplager. Disse ble etterhvert avhjulpet ved å helle på tjære. Tjære må betegnes som et bituminøst bindemiddel. Det var i bruk i veibygging helt opp til 1960-årene, men ble da forlatt på grunn av forurensningsproblemer.
   
I 1859 ble den første drivverdige oljeforekomsten lokalisert i Titusville i Pennsylvania. Dette funnet regnes som starten på oljeindustrien. Rensing og raffineringsmetoder ble utviklet, og det gav en tidlig utgave av dagens bitumen. Bitumen framstilt av råolje ble først brukt til veiformål i Santa Crus i USA. Da ble det laget en blanding av steinmaterialer med bindemiddel både av naturasfalt og bitumen fra råolje. Den første asfaltbetongen med rent bitumen fra råolje så dagens lys i 1876. Asfaltbetong og sandasfalt, senere modifisert med steintilsetning til såkalt Topeka, ble vanlige dekketyper i USA på slutten av 1800-tallet. De kom til Europa noen år senere.
   
De første asfalttypene som kom til Norge før 1. verdenskrig, var trolig støpeasfalt brukt som gulv i meierier og bryggerier, der melkesyrene i produktene ødela de tradisjonelle gulvbeleggene med kalk og sement som bindemiddel.
   
I mellomkrigstiden ble asfaltdekkene i Norge hovedsakelig bygd som det vi i dag kaller penetrasjonsdekker. Det var bærelag av grus eller pukk, påsprøytet tjære eller bitumen om man så seg råd til det, og med toppdekke av enkelt eller dobbelt overflatebehandling. Disse dekkene ble kalt pedrolittdekker, oppkalt etter en svensk veiingeniør, Pedro Hellström, som beskrev og spesifiserte metoden. Utstyret var enkel håndredskap og vedfyrte smeltekjeler, "flappere". Branner forekom relativt hyppig.
   
De første asfaltblandeverkene dukket opp i Norge like etter 1930. Prinsippet var omtrent som det vi kjenner i dag med oljefyrt tørketrommel, satsblander og en sikt for steinmaterialer. Trommelen ble matet med skuffe og trillebår. De største hadde kapasitet opp mot 15 tonn pr. time med ved eller kullfyrte bindemiddelkjeler og liten eller ingen støvrensing. Mye av produksjonen  var støpeasfalt til gulv og membraner, men etter hvert også som supplering til brolegging med stein. 
  
Etter 2. verdenskrig ble veibygging en prioritert oppgave, og mange byer fikk etter hvert asfalterte gater. De første utleggermaskinene kom til Norge i 1950.
  
I 1960 ble bilimporten frigitt, og veitrafikken økte drastisk. Det ble lagt mer langsiktige veiplaner, og den "gylne epoke for norsk veibygging" starter. I 1960 var lengden av offentlige veier og gater i Norge 52 000 km, i 1995 var det ca 90 000 km. I samme tidsrom økte andelen av faste dekker fra  ca. 8% i 1960 til 71% i 1995. 
  
Økt bruk av asfalt ble det også i denne perioden fordi undersøkelser viste at asfalt var det mest økonomiske dekkematerialet. Det ble bygd en rekke flyplasser og bilene ble utstyrt med piggdekk som tæret hardt på asfaltdekket.