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淄博科泉工貿有限公司帶你認識天然瀝青

為改善道路石油瀝青的路用性能,我們往往會向瀝青中外加添加劑,如聚合物、塑料、樹脂等,以達到改性的效果。其中,天然瀝青是一種硬質瀝青,基于“相似相溶”原理,是與石油瀝青最天然、最相溶的高分子材料。天然瀝青改性瀝青制備的瀝青混合料通常具有較好的高溫性能、抗水損壞性能和抗老化性能。





天然瀝青的定義




天然瀝青又稱地瀝青或礦物瀝青,是石油的轉化產物。石油原油滲透到地面,其中輕質組分被蒸發,進而在日光照射下被空氣中的氧氣氧化,再經聚合而成為瀝青礦物。主要由瀝青質、樹脂等膠質,以及少量的金屬和非金屬等其他礦物雜質組成。經過天然蒸發、氧化后,天然瀝青一般已經不含有任何毒素。





天然瀝青的分類





按形成的環境劃分,天然瀝青可分為巖瀝青、湖瀝青、海底瀝青等。



巖瀝青經常產于巖石裂縫或混雜于土中,是石油不斷地從地殼中冒出,存在于山體、巖石裂隙中長期蒸發凝固而形成的天然瀝青。


布敦巖瀝青產于南太平洋印度尼西亞蘇拉威西島東南部布敦島,由滲透在巖層中的石油經過長期的沉積、承壓和地質運動而形成;北美巖瀝青是一種純天然碳氫混合料,儲存于美國猶他州東北部垂直的礦脈中,純度高達99%。此兩類巖瀝青在全球范圍內的應用較為廣泛,尤其適用于高溫、重載地區或其他高等級路面。



湖瀝青是天然堆積的地瀝青,與黏土和水混雜而成的乳狀物,多成湖的形式。


彼奇湖坐落于南美洲西印度群島的特立尼達和多巴哥,它出產了世界上最著名的天然瀝青——特立尼達湖瀝青(TLA)。彼奇湖面積有0.46平方千米,可湖底深不可測,曾有人探測到90-100米深處的巖心仍是瀝青。TLA在機場跑道中的應用較為普遍,如美國肯尼迪機場、芬蘭赫爾辛基機場、德國慕尼黑機場、中國首都國際機場等。






天然瀝青的路用性能特點




1

氮、氧、硫等含量高


天然瀝青的化學構成大約為碳81.7%,氫7.5%,氧2.3%,氮1.95%,硫4.4%,鋁1.1%,硅0.18%及其他金屬0.87%。瀝青中N、O、S的存在使瀝青極性增加,尤其是天然瀝青氮含量較普通瀝青高出幾倍至幾十倍,極性官能團的存在使天然瀝青對石料的浸潤能力、粘附能力大大增強,保證了優異的抗水損和抗老化性能。

2

蠟含量低


由于長期的自然作用,天然瀝青中蠟含量急劇降低,或以其它形式存在,可有效降低蠟對瀝青高溫變軟、低溫變脆的不利影響。

3

分子量大


天然瀝青的分子量一般在8000~9000,石油瀝青的分子量一般在3000左右。分子量的增加使內聚力增大,使瀝青具有粘度高、高低溫性能優異的特點。

4

施工和易性好


天然巖瀝青為不流動的顆粒狀材料,儲存時不會結塊,易于加工。制造天然瀝青改性瀝青的施工工藝非常簡單,與其他改性瀝青相比,通常不需要新增設備,從而大大節約了施工成本。


盡管天然瀝青會帶來針入度的降低、軟化點的升高,但一些文獻證實,其也會帶來延度指標迅速衰減的現象。不過,天然瀝青改性帶來的路用性能的綜合提升,通過工程實踐的檢驗,依然受到了諸多在建或將建工程的青睞。相信隨著材料科學的進步和施工工藝的精進,天然瀝青的應用也將揚長避短,在公路工程建設中扮演更積極、更重要的角色。


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