Samenstelling van asfalt

Een asfaltmengsel kan qua samenstelling worden onderverdeeld in twee delen:

mineraal aggregaat
bindmiddelen


Het mineraal aggregaat kan weer worden onderverdeeld in de steen-, zand- en vulstoffractie. Kenmerkend voor asfalt is dat als bindmiddel bitumen wordt gebruikt.

Mineraal skelet
De grotere delen uit het mineraal aggregaat vormen samen het mineraal skelet; deze verzorgt het dragend vermogen van het asfaltmengsel. Afhankelijk van het soort asfalt wordt het mineraal skelet opgebouwd uit steenslag of grind, eventueel aangevuld met zand.

De poriën in het mineraal skelet kunnen worden opgevuld met vulstoffen en bindmiddelen. De bindmiddelen (bitumen) zorgen samen met de vulstoffen voor de samenhang van het mengsel. De vulling wordt verzorgd door bitumen en vulstof (bijvoorbeeld vliegas of kalksteenmeel), eventueel aangevuld met zand. Een vulling zonder zand heet ook wel mortel, terwijl een vulling met zand wordt aangeduid als mastiek.

Bitumen
Hoewel bitumen qua massapercentage het minst belangrijke ingrediënt is van een asfaltmengsel, is juist het gebruik van bitumen kenmerkend in vergelijking met bijvoorbeeld beton, dat geen bitumen maar cement als bindmiddel bevat. Bitumen is een visceuse vloeistof die van nature voorkomt in ruwe aardolie. Na fractionele destillatie kan het gescheiden worden van andere bestanddelen van de aardolie zoals nafta, benzine of diesel en blijft als zwaarste bestanddeel achter.

Bitumen heeft de bijzondere eigenschappen dat het goed hecht en bij verwarmen dun vloeibaar is. Het is een viskeus materiaal, waarvan de vervormbaarheid sterk afhangt van zowel het type bitumen, de temperatuur als de belastingstijd. Bij hogere temparaturen is het dun vloeibaar. Bij een korte belastingstijd gedraagt het zich elastisch, maar bij langdurige belasting plastisch (viskeus). Als het asfalt warm is kan het gemakkelijk in een vlakke stevige laag worden aangebracht. Na verdichting (door een wals en afkoeling is het hard en zeer draagkrachtig.

In het verleden werd in plaats van bitumen ook wel teer gebruikt als bindmiddel. Teer is een kunstmatig product dat verkregen wordt via 'destructieve distillatie' van steenkool. Vanwege het hoge gehalte aan polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) mag teer echter sinds 1990 in Europa niet meer worden toegepast in de wegenbouw. Oude asfaltlagen kunnen echter nog teer bevatten, hetgeen extra voorzorgsmaatregelen vergt bij de verwijdering van oude asfaltlagen in verband met de gezondheid van de werknemers. Bovendien mocht in Nederland teerhoudend asfaltgranulaat als recyclingsproduct tot 2001 nog worden toegepast in onderlagen. Sinds 2001 streeft de Nederlandse overheid echter tot volledige verwijdering van teer uit de asfaltketen