Macadam uitgelegd: De historische wegconstructietechniek

Macadam is een variëteit van wegbekleding uitgevonden in de 19e eeuw. De uitvinder, John Loudon McAdam, pionierde zijn techniek als vervanging voor onverharde wegen. Hoewel dit type weg zelden in moderne tijden wordt gebruikt, is zijn invloed nog steeds zichtbaar in sommige vormen van wegconstructie.

Leven en werk van John McAdam

John McAdam werd in 1756 in Schotland geboren, en groeide op om te werken in Engelse wegconstructie-inspanningen rond de stad Bristol. Na verschillende decennia werk, publiceerde hij tweehandelingen over de noodzaak voor een verbeterd wegstelsel met gelaagde rotsen. In 1816, als opzichter van de Bristol Turnpike, testte McAdam zijn proces voor het aanleggen van wegen, macadamiseren genoemd.

Origineel systeem

Het oorspronkelijke systeem omvatte een driedubbele laag steen. De onderste twee lagen bestonden uit met de hand gebroken stenen gelegd tot een diepte van 20,3 cm over een formatieniveau genaamd een ondergrond. De bovenlaag bestond uit veel kleinere stenen, gemaakt om niet dikker te zijn dan 5 cm. De gehele weg werd vervolgens gecompact en samen geperst door gebruik van een enorme wal. Daarnaast hadden gemacadamiseerde wegen een licht convexe vorm, zodat water in afvoeren aan weerskanten zou aflopen, in plaats van op de weg te verzamelen.

Uitbreiding en tarmac

Het bestortingsproces werd populair over de hele wereld, met name in de snel expandierende Amerikaanse noordoost. De eerste Amerikaanse gemacadamiseerde weg was een herbouwde 16-km sectie onverharde weg die de Maryland-steden Boonsboro en Hagerstown verbond. De Boonsboro Turnpike werd in 1823 voltooid, met McAdam's specifieke richtlijnen. In 1830 was het werk voltooid aan de 117,5-km National Road, die nog steeds een van de weinige wegen in Amerika is die nog macadam-secties bevat.

Deze wegen werden aanvankelijk gecreëerd voor gebruik met koetsen en paarden-aangedreven reizen. Met de komst van automobielen, onderging het proces diverse veranderingen om nieuwe uitdagingen die de voertuigen poseren, te begegnen. Stof opgeworpen door automobiliewielen werd een ernstig probleem voor reizigers, wat leidde tot de uitvinding van teergebonden macadam of tarmac. Het nieuwe proces gebruikte een laag teer op de ondergrond en bond de gesteentelagen samen tijdens het walzen met zand en teer. Vroege vliegvelden gebruikten tarmac-bestorting rond de terminals, wat leidde tot het moderne gebruik van de term voor de uitstapzone rond een vliegtuig.

Uitfasering en vervanging

Vooruitgang in wegconstructie leidde tot de geleidelijke uitfasering van macadam in geïndustrialiseerde naties. Vervangers, zoals beton en asfalt, werden populair naarmate technologie en gesynthetiseerde materialen beschikbaar kwamen om de productie te helpen. In Amerika leidde de doorvoering van de Federal Highways Act van 1956 tot de modernisering van het grootste deel van de hoofduewegen van het land, meestal macadam-constructies eliminerend. Sommige ontwikkelingslanden gebruiken nog steeds het proces, en een paar overgebleven gebieden van dergelijke wegen zijn beschermd als historische locaties in sommige Amerikaanse steden.

Asfalt vs. Macadam

Hoewel wegcrews het macadam-proces niet meer gebruiken om nieuwe wegen te maken, kunnen ze nog steeds de oudere term gebruiken om de methode van het construeren van wegen aan te duiden. Echter, hoewel sommige mensen macadam exchangeabel met asfalt gebruiken, zijn de twee technieken verschillend.

Macadam

Mensen maakten macadam-wegen uit meerdere lagen stenen, beginnend met grote stenen aan de bodem en kleinere stenen aan het oppervlak. De uitvinding van auto's leidde tot het toevoegen van een laag teer aan het wegoppervlak om gaten te vullen en de stukken samen te houden om het makkelijker te maken voor voertuigen om erop te rijden.

Asfalt

Aan de andere kant is asfalt de term die veel Amerikanen gebruiken voor het materiaal dat gebruikt wordt om moderne wegen te maken. Crews maken bestorting uit een mengsel van kleine stenen, zand en een verwarmd petroleum-nevenproduct genaamd bitumen of asfalt. Werkers leggen deze mengsel over een gladde ondergrond van zand of grind en persen het met een stoomwal. Naarmete de kleverige mengsel afkoelt, creëert het een gladde straat.

Is macadam hetzelfde als asfalt?

Hoewel deze twee wegconstructiemethoden iets verschillen, is asfalt de moderne versie van macadam. Ze zijn allebei een combinatie van stenen en een bindmiddel gebruikt om bestooten paden voor auto's te creëren. Ongeacht welke methode crews gebruikten, maakten beide een significante impact op transport en handel op het moment van hun ontwikkeling.

Wanneer begonnen wegcrews asfalt te gebruiken in plaats van macadam?

De eerste met asfalt bestorte weg was in Newark, NJ, in 1870, gevolgd door Pennsylvania Avenue in Washington D.C. Edward de Smedt diende het jaar erop een octrooi in voor de technologie. In 1901 opende de eerste asfaltfaciliteit in Massachusetts. Binnen een paar jaar kwam bijna alle bitumen van petroleum-nevenproducten in plaats van natuurlijk afgeleide bronnen door de vraag naar het product.

De asfaltindustrie maakte significante vooruitgang toen de Verenigde Staten de Interstate Highway Act in 1956 aannamen. Het land investeerde meer dan 50 miljard dollar in het verbeteren van technologie voor wegen. Groter apparaat maakte het mogelijk om twee rijstroken tegelijk te bestorten, en nieuwe machines maakten het sneller om het asfalt te compacteren en te nivelleren.

Waarom wordt asfalt macadam genoemd als ze verschillend zijn?

Soms verwijzen mensen naar asfalt als macadam. Dit gaat terug naar de oorspronkelijke naam voor het bestorten van wegen, maar mensen gebruiken de twee termen exchangeabel bij het bespreken van modern wegmateriaal. Een andere veelvoorkomende bijnaam is zwartbestorting of bestorting. Bouwcrews maken de meeste moderne wegen met hetzelfde materiaal ongeacht of het macadam of asfalt genoemd wordt.

Wat zijn de voordelen van het gebruik van asfalt?

Asfalt is het go-to materiaal voor bestorting wereldwijd, en de samenstelling van het materiaal is bijna onveranderd gebleven decennialang. Dit betrouwbare product heeft veel voordelen.

• Asfalt is een goedkoop materiaal voor het aanleggen van wegen vergeleken met macadam of beton.
• Wegcrews kunnen asfalt recyclen.
• Het aanleggen van asfalt kost minder energie om het materiaal op te warmen vergeleken met andere producten.
• Het is makkelijk om bedrijven te vinden die gespecialiseerd zijn in het werken met asfalt.
• Asfalt is betrouwbaar voor veel verschillende toepassingen, inclusief vliegveldbahnen, parkeerterreinen, opritten en racebanen.
• Werknemers kunnen gaten en scheuren snel vullen en repareren zonder een hele strekking weg te hoeven herbouwen.

Zijn er nadelen aan het gebruik van asfalt?

Hoewel dit product veel belangrijke toepassingen heeft en een topkeuze blijft voor wegmaterialen, heeft het wel enkele zwaktes.

• Het vereist routinematig onderhoud – Het schoonmaken van het oppervlak van de zwartbestorting moet minstens tweemaal per jaar gebeuren. In meeste steden houden straatreinigers en onderhoudspersoneel de wegen onderhouden. Echter, gebieden van privé-eigendom doen misschien geen zo goede klus bij het schoonmaken van het materiaal, wat ertoe kan leiden dat het sneller afbreekt.
• Het is vatbaar voor schade – Het aanleggen van asfalt vereist het juiste mengsel van ingrediënten en temperatuur. Als crews het materiaal niet correct aanleggen, kan het afbreken. De randen van wegen kunnen kruimelen, en het midden kan scheuren en gaten ontwikkelen.

Hoe wordt asfalt gerecycled?

Tijdens de energiecrisis van de jaren 1970 wilden ingenieurs petroleumproducten besparen, dus ontwikkelden ze een manier om asfalt te recyclen. Om dit te doen, verwijderen wegcrews de bovenlaag van de weg door het in grote stukken te breken. Bouwcrews brengen deze stukken naar een recyclingfaciliteit, waar het terug in kleinere stukken wordt gemalen en met asfalt gemengd. Werkers kunnen het materiaal dan weer voor wegen gebruiken.

Een ander proces voor het recyclen van asfalt vereist niet het verwijderen van stukken weg. In plaats daarvan pulveriseren crews het bovenniveau en mengen het in de onderlagen van de weg. Dit vestigt een nieuwe onderbasis voor een nieuwe bovenlaag bestorting. Dit proces bespaart zowel geld als natuurlijke hulpbronnen.