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淄博科泉工貿(mào)有限公司帶你認(rèn)識(shí)天然瀝青

為改善道路石油瀝青的路用性能,我們往往會(huì)向?yàn)r青中外加添加劑,如聚合物、塑料、樹脂等,以達(dá)到改性的效果。其中,天然瀝青是一種硬質(zhì)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(zhuǎn)化產(chǎn)物。石油原油滲透到地面,其中輕質(zhì)組分被蒸發(fā),進(jìn)而在日光照射下被空氣中的氧氣氧化,再經(jīng)聚合而成為瀝青礦物。主要由瀝青質(zhì)、樹脂等膠質(zhì),以及少量的金屬和非金屬等其他礦物雜質(zhì)組成。經(jīng)過(guò)天然蒸發(fā)、氧化后,天然瀝青一般已經(jīng)不含有任何毒素。





天然瀝青的分類





按形成的環(huán)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(jīng)常產(chǎn)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(zhǎng)期蒸發(fā)凝固而形成的天然瀝青。


布敦巖瀝青產(chǎn)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(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的沉積、承壓和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)而形成;北美巖瀝青是一種純天然碳?xì)浠旌狭,?chǔ)存于美國(guó)猶他州東北部垂直的礦脈中,純度高達(dá)99%。此兩類巖瀝青在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用較為廣泛,尤其適用于高溫、重載地區(qū)或其他高等級(jí)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(dá)和多巴哥,它出產(chǎn)了世界上最著名的天然瀝青——特立尼達(dá)湖瀝青(TLA)。彼奇湖面積有0.46平方千米,可湖底深不可測(cè),曾有人探測(cè)到90-100米深處的巖心仍是瀝青。TLA在機(jī)場(chǎng)跑道中的應(yīng)用較為普遍,如美國(guó)肯尼迪機(jī)場(chǎng)、芬蘭赫爾辛基機(jī)場(chǎng)、德國(guó)慕尼黑機(jī)場(chǎng)、中國(guó)首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)等。






天然瀝青的路用性能特點(diǎn)




1

氮、氧、硫等含量高


天然瀝青的化學(xué)構(gòu)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(tuán)的存在使天然瀝青對(duì)石料的浸潤(rùn)能力、粘附能力大大增強(qiáng),保證了優(yōu)異的抗水損和抗老化性能。

2

蠟含量低


由于長(zhǎng)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(duì)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(nèi)聚力增大,使瀝青具有粘度高、高低溫性能優(yōu)異的特點(diǎn)。

4

施工和易性好


天然巖瀝青為不流動(dòng)的顆粒狀材料,儲(chǔ)存時(shí)不會(huì)結(jié)塊,易于加工。制造天然瀝青改性瀝青的施工工藝非常簡(jiǎn)單,與其他改性瀝青相比,通常不需要新增設(shè)備,從而大大節(jié)約了施工成本。


盡管天然瀝青會(huì)帶來(lái)針入度的降低、軟化點(diǎn)的升高,但一些文獻(xiàn)證實(shí),其也會(huì)帶來(lái)延度指標(biāo)迅速衰減的現(xiàn)象。不過(guò),天然瀝青改性帶來(lái)的路用性能的綜合提升,通過(guò)工程實(shí)踐的檢驗(yàn),依然受到了諸多在建或?qū)⒔üこ痰那嗖A。相信隨著材料科學(xué)的進(jìn)步和施工工藝的精進(jìn),天然瀝青的應(yīng)用也將揚(yáng)長(zhǎng)避短,在公路工程建設(shè)中扮演更積極、更重要的角色。


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