天然沥青范文

天然沥青范文第1篇

【关键词】天然岩沥青；特性；成本分析

天然岩沥青产自南太平洋印度尼西亚苏拉威西省布敦岛（BUTON）。是石油在岩石夹缝中经过长达亿万年的沉积变化，在热、压力、氧化、融酶、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。

由于天然沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，且通常具有非常优良的路用性能。天然沥青不直接作为一种沥青使用，而是作为人工炼制沥青的改性剂少量掺配使用，形成改性沥青，使之优良的技术性能达到最大的发挥。大量研究与工程实践表明，使用天然改性沥青铺筑的沥青路面，具有高使用寿命、高稳定性、高抗水损与很强的耐微生物侵蚀的能力、很高的抗疲劳强度，显著改善和提高沥青路面性能。

一、天然岩沥青特性

1、天然岩沥青通常具有的路用性能特点：

（1）软化点高，用其改性可以显著提高沥青路面的高温稳定性。岩沥青自身的软化点非常高，一般在160～175℃，加入混合料之后，能明显地提高沥青路面的抗车辙能力。

（2）含氮量高，提高了沥青路面的抗水损能力

天然岩沥青中，氮元素以官能团形式存在，这种形式使天然岩沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性，其他元素的官能团及侧链的存在也共同发育了上述特征。具体表现就是沥青粘度增大，抗氧化性增强，特别是集料的粘附性及抗剥离性得到明显改善。

（3）抗老化能力强，耐候性好，沥青路面更耐久

由于天然岩沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，天然岩沥青抗微生物侵蚀作用很强，高含氮量使改良后的沥青粘度更好，也有更好的抗氧化性，这些品质将会提高沥青路面的耐久性，减缓沥青老化速度，从而延长道路使用寿命。

（4）岩沥青不含蜡，可以改善高含蜡沥青的品质

天然岩沥青在原油状态下并非不含蜡，只是在地壳中长期与各种条件作用，使蜡含量急剧降低，并转化成其他形式存在。

（5）由天然岩沥青改性得到的混合料质量更稳定

与SBS等人工改性沥青相比，天然岩沥青是石油基的固体，具有与沥青相近的化学结构，与沥青的相容性非常好，与路面沥青极易相容共存。混合以后，形成天然岩沥青与沥青的紧密分子，这种分子既有天然岩沥青的硬度和耐磨性，同时也保留了沥青的韧性。另外，布敦岩沥青中矿物质的主要成分是石灰岩，不仅细度很细，而且具有相当好的吸收沥青的能力，可加强沥青与集料的粘附性，起到了抗剥落的作用。

二、室内试验情况

室内混合料试验采用中粒式沥青混凝土LAC-20型，级配如下表：

岩沥青产品是沥青与矿料的结合体，通过燃烧法测定，样品中沥青的含量约为28.5%，其余为矿粉，因此在进行配合比设计时，应根据岩沥青的掺量调整混合料的油石比以及矿粉含量。

试验采用在沥青混合料中掺加岩沥青，掺量分别为混合料总量的1%、2%和3%，室内试验结果如下：

通过试验结果可以看出，当岩沥青掺量比较低时，其高温稳定性虽然较基质沥青有所改善，但提高幅度不大，当岩沥青的掺量增加到3%时，动稳定度明显提高，大于3000次/mm，同时其低温抗裂性能也较好，沥青混合料的性能与SBS改性沥青混合料相当。

三、岩沥青在国内道路应用介绍

中国从2001年开始应用布敦岩沥青，主要项目包括：北京长安街大修工程、京张线110国道延庆段、河北宣大高速公路、河北石太高速公路、河北邢临高速公路、河北保沧高速公路、河北107国道保定段、吉林省哈太线过境路、湖北沪蓉西高速公路、安徽合徐高速公路上面层及中面层、辽宁沈环线卧龙至三家子段等，应用效果均较好。

四、成本分析

印度尼西亚布敦岛上的天然岩沥青储量丰富、开采方便，同时也是世界天然沥青储量最大的矿区。在价格上与同类产品相比具有价格优势。布敦岩沥青中含有部分天然沥青成分（25%以上），在使用岩沥青的同时，沥青混合料会省去相应部分的基质沥青，使之成本降低。因此使用岩沥青在大幅提高道路路面性能的同时，与传统改性沥青相比降低工程成本。对投资方来说，避免了社会资源的反复消耗，给投资方带来间接的经济效益。

各种计算参数：

岩沥青单价：3100元/吨，基质沥青：3300元/吨，SBS改性沥青：4600元/吨，矿粉单价：250元/吨，沥青用量：4.6%。

通过计算，每吨沥青混合料中掺加3%岩沥青增加的费用为： 0.03*3100-0.03*28.5%*3300-0.03*71.5%*250=59.4元

每吨SBS改性沥青混合料中相对普通沥青增加的费用为： 0.046*（4600-3300）=59.8元

1.从理论的比较结果来看：岩沥青相比SBS改性沥青混合料所增加的成本略低。同时岩沥青混合料在拌和过程中不增加及改造原有设备、不延长拌和时间、不提高拌和温度，只需有一个独立的料仓即可保障生产的流畅性。

2.从实际应用方面：

五、结 论

通过选取1%～3%之间不同岩沥青掺量，结果表明：

1）随着岩沥青掺量的增加，岩沥青改性沥青的针入度减小，针入度指数由负向正增加，软化点和当量软化点提高，当量脆点降低，质量损失由正向负降低，表明岩沥青的掺入可有效提高改性沥青的抗变形能力、感温性能、高温性能和低温性能。

2）老化前、后的延度和针入度比随着岩沥青掺量增加而降低，并不能说明岩沥青改性沥青的抗老化能力和低温性能降低，主要是因为岩沥青中含有较多矿物质而影响试验结果.相反，岩沥青为天然沥青且不含蜡，可提高改性沥青的抗老化性能.当量脆点试验结果表明，岩沥青可改善低温性能。因此，其抗老化性能应采用沥青混合料性能试验来评价，低温性能应采用当量脆点试验来评价。

参考文献：

[1] JTG F40-2004.公路沥青路面施工技术规范.人民交通出版社，2011

天然沥青范文第2篇

【关键词】SBS；天然沥青；复合改性

SBS改性沥青路面具有良好的高低温性能，在应用过程中得到了广大业主的认同，但是因为其价格比普通沥青高20%，因此制约了其在一些资金较为紧张地区的应用。天然沥青改性沥青路面具有优异的高温性能，但其低温性能较差，冬季低温容易开裂，影响路面寿命。通过对改性沥青的试验研究，发现SBS与天然沥青共同改性后的改性沥青具有很好的高低温性能，且降低了使用成本。同时，天然沥青又可以作为一种抗剥落剂，在改性的过程中既起到改善高温性能，又起到增加与矿石粘附性的作用。

SBS是一种高聚物，是苯二烯与丁二烯共聚之后的产品。天然沥青是石油在自然条件下，经千百万年的时间，在温度、压力、气体、无机物触、微生物及水分的综合作用下氧化聚合而成的沥青类物质。由于它长年与自然环境共存，所以性质特别稳定。而天然岩沥青由于产生于岩石裂缝中，所受的压力与温度条件要比其他天然沥青高，故聚合程度很高，分子量也越大，软化点很高。天然岩沥青的基本性质取决于它的聚合程度和纯净度，即软化点的高低及灰份含量的多少。一般情况下，软化点越高，其聚合程度越高，平均分子量也越大。需要指出的是，含含灰份量不同的天然岩沥青不能用软化点的高低比较其性能之优劣，因为灰份也直接影响软化点的高低。只有含灰份量相同的天然岩沥青才可以用软化点来反映它们的氧化聚合程度，即组成情况。

1.试验仪器、材料

1.1试验仪器

沥青针入度仪（天津建筑仪器厂）

恒温烘箱（大连干燥箱厂）

软化点试验仪（北京科学实验仪器厂）

恒温水浴箱（无锡市医疗设备厂）

延度试验机（北京科学试验仪器厂）

电光分析天平（沈阳分析仪器厂）

1.2材料

山东宏润70#道路重交沥青，SBS，天然岩沥青

2.实验步骤

根据基质沥青与SBS、天然沥青的特点，采用加热的方法在基质沥青中分别加入不同比例的SBS和天然沥青，并适当加入一些助溶剂共混。然后在不同的温度下，通过对复合改性沥青的各项性能指标进行测定。

2.1延度实验[1-5]

在规定温度下，以一定的速度延伸至拉断时的长度，以厘米表示，延伸速度为5cm/min。

2.2软化点实验（环球法）

在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和重量的钢球于水中，以每分钟生高5℃的速度加热至软化下沉达规定距离的温度，以℃表示。

2.3针入度实验

在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直穿入试样的深度，单位为1/10mm，实验温度为25℃，时间为5s，标准针、针的连杆与附加砝码的合重为100g。

2.4加热损失实验

在规定温度下受热一定时间后重量的损失，以百分率表示，加热时间为5h，加热温度为163℃，加热损失后的残留物需进行针入度实验，并计算残留物针入度占原试样针入度的百分率。

2.5抗剥落程度实验（水煮法）

试样的粘结力是根据其在矿料表面上的抵抗被水移动的情况，来判断与矿料表面的粘结能力。

3.结果与讨论

（1）复合改性沥青的延度实验结果如表1所示，0℃和5℃的延度是低温抗裂性能的重要指标。从结果来看，随着SBS含量增大，0℃和5℃的延度增加明显，而天然岩沥青的影响则不明显。从25℃的延度普遍降低，但拉伸时断裂形状与基质沥青四完全不同的，表现出十分明显的抗拉性能。这主要是因为SBS与天然岩沥青在基质沥青中形成网络结构，改变了基质沥青的变形特性的结果。

表1 SBS与天然岩沥青复合改性沥青延度数据

（2）复合改性沥青软化点实验结果如表2所示。从表中可以看出，当增大SBS和天然岩沥青的剂量时，复合改性沥青的软化点均有不同程度的改善，说明SBS和天然岩沥青与沥青共混的网络结构起了作用。

表2 SBS和天然岩沥青复合改性沥青软化点数据

（3）复合改性沥青的针入度结果如表3所示，可以看出在加入SBS和天然岩沥青后，针入度值普遍下降，说明复合改性沥青的硬度有所提高。

表3 SBS和天然岩沥青复合改性沥青针入度数据

（4）复合改性沥青的薄膜烘箱热损失实验，主要是检验沥青的抗老化能力。其结果如表4所示，当SBS的含量稍多于天然岩沥青的含量时，复合改性沥青的各项指标均好于基质沥青，说明其具有良好的抗老化性能。

表4 SBS和天然岩沥青复合改性沥青热损失后实验数据

（5）复合改性沥青抗剥落实验，是检验沥青石料的粘结能力的指标，其标准为5级。复合改性沥青的抗剥落等级均达到5级，说明其除具有良好的网状结构外，而且其粘结能力也是比较强的。

4.结论

（1）采用SBS和天然岩沥青作为改性剂与基质沥青混合形成的改性沥青，具有坚固的弹性空间网状结构，具有比较好的低温性能和良好的抗高温性能，使低温延度、软化点、脆点等性能均明显的得到改善。

（2）当SBS和天然岩沥青的含量不同时，对改性沥青的各项性能指标影响比较大，结合经济、气候、路面等级要求等因素，一般SBS含量在3%～4%、天然岩沥青在1%～2%时改性效果，经济性能均比较理想。

（3）经过综合评价，在加入3%SBS+1%天然岩沥青时，沥青的各项性能最佳，同时达到了国家关于改性沥青的指标要求。

【参考文献】

[1]JTJ052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程.

[2]JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]杜群乐，王庆凯，王国清.布敦岩改性沥青路用性能评价的研究[J].公路.2005（8）.

[4]钟科.岩沥青录用性能研究（硕士学位论文）[D].北京：交通部公路科学研究院，2006.

天然沥青范文第3篇

【关键词】重油天然气 改造 燃烧器 环保 效益

1.重油的分析

1.1概述

重油是成品油的一种，又称燃料油，主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成，其特点是分子量大，粘度高，沥青胶质多。

重油的主要技术指标有粘度，含硫量、闪点，水分、灰分，残碳、机械杂质等。

1.2粘度

它是对流动性阻抗能力的度量重油最主要的性能指标，是划分重油等级的主要依据。粘度的大小表示重油的易流性，易泵送性和易雾化性能的好坏。

1.3含硫量

重油中的含硫量过高会引金属设备腐蚀和环境污染。

1.4闪点

油品在标准条件下加热至某一温度，由其表面逸出的蒸汽刚好能够与周围的空气形成可燃性混合物，当标准测试火源与其混合物接触时立即引起瞬时的闪火，此时的温度即为闪点。闪点过低容易引发火灾，存在安全隐患。

1.5水分

水分的存在会影响重油的凝点，还会影响机械的燃烧性能。

1.6灰分

燃烧后剩余不能燃烧的部分。

1.7残碳

一定量的油品在无空气补充的条件下受热，油品经高温分解，聚合及焦化后所留下的不挥发残渣。

1.8机械杂质

一般指的是灰尘、土壤等非金属物质和工程杌械在使用过程中自屑，磨损产物等。

2.沥青混凝土拌合站使用重油存在的问题

2.1它成分复杂，不易操作。

由于重油成分变化较大，容易造成燃烧器、储存罐，设备等不能适应所有类型的重油。在一批油品使用良好的情况下而又无法适应另一批油品，造成更换油品时需要核对，及时进行调整。重油的热值变化也比较大，调节困难，有时候出现一种油品和另一种油品无法混合的情况。重油机械杂质和灰分较多，含硫、磷量较多，腐蚀性也较强，积炭和结焦现象比较严重，对喷油头磨损较大，当喷油头磨损至一定程度时将不能保证火焰直射滚筒烘干区，直接烧向保温盒和滚筒壁，很容易将挡火圈烧变形，严重时塌落、融化。

含有硫和各种微量金属元素的重油燃烧时会导致燃烧器部件的积垢，在热通道上堆积，这样就影响了重油的流动，降低了燃烧器的输出功率.积垢也可能影响燃机部件的内部冷却.并能引起金属表面的静电腐蚀。

2.2维修率高，导致成本增加。

重油中灰分，残炭，机械杂质和含硫量较大，特别是催化裂化的循环油和燃料油硅、铝催化剂使泵体和阀体磨损加速。其中，燃油增压泵齿轮的齿尖部位受到磨损，配合间隙逐渐增大，油膜也遭到破坏，工作几百小时后变磨损严重，压力下降，影响雾化效果和火焰形状，燃烧时难以达到白炽灯状态，骨料加热慢，从而使生产率降低。因此生产中要及时维修或更换增压泵。

还有重油中的机械杂质容易堵塞滤网。造成油泵磨损和喷头堵塞，影响正常燃烧，生产过程中要经常清洗滤芯和喷头。

另外，由于燃油压力高，如果重油中的固体颗粒物处理不当时，油泵很容易被损坏。

2.3油质不稳定

当燃烧不充分时，石料表面会有粘油而影响沥青砼的质量。

2.4污染严重

使用重油作为燃料的沥青混凝土拌和站面临着严重的空气污染问题，重油粘度过大时雾化很差，燃烧不充分并出现浑浊黑烟，燃烧后残炭较多。

残留物质进入除尘器，粘附在除尘布袋上，使除尘布袋透气性变差，影响除尘效果，除尘器压差增大。严重时布袋几乎被残炭物质糊满，回收粉及烘干后的骨料颜色变黑，除尘器不能正常工作。不仅污染环境，而且降低了除尘布袋的使用寿命。

3.天然气能源

3.1天然气简介

天然气是一种热值高、燃烧稳定、清洁环保的优质能源。天然气比空气轻是比较安全的燃气之一，一旦泄漏，立即会向上扩散，在开阔区域不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量和氨氧化合物排放量，并有助于减少酸雨形成，缓解地球温室效应，从根本上改善环境质量。

随着天然气的普及，特别是压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）的推广和应用，天然气已经成为最清洁并且价格合适的燃料，当具备天然气气源时，选用天然气供应沥青混泥土搅拌站不仅效果好、安全性高、管理方便、而且成本降低。

3.2压缩天然气

压缩天然气（ Compressed Natural Gas），简称CNG，是经过脱水、脱硫等净化处理工艺，通过多级压缩使天然气成为压力达到20-25MPa的高压气体，组分较为单一、纯净，是理想的民用或工业燃料，CNG通过车载的方式运输供给用户使用。

压缩天然气有如下优点：

（1）气质洁净，热值高，燃烧完全；

（2）操作成本低；

（3）压缩天然气相对来说价格低廉而且长期稳定。

目前我国天然气处于发展阶段，管道天然气供应严重不足，远远不能满足用户的需求。因此，压缩天然气成为向管道天然气发展的重要补充和过渡。

CNG除用于汽车燃料外，也适用于距离气源较近（200Km）地区的城市燃气和工业燃料。因此，选用CNG替代重油是比较号的方案。

4.沥青混凝土拌合站重油改天然气比较分析

4.1重油改天然气优缺点对比

4.1.1热值对比

重油热值8500-9500大卡/公斤，热效率40%； 天然气热值8900-9200大卡/方，热效率60%。

4.1.2经济效益

从长远利益上看，柴油及重油价格波动比较大。天然气属于民用燃料，价格上始终变化不大。

4.1.3运行管理

重油燃烧器在燃烧的过程中会经常出现一些故障，比如点火困难每种油加热温度不同等给用户造成诸多不便。维修成本很高，对人力、物力、财力都是一种无形的浪费；使用天然气，设备一旦调试运行，很长时间之内不用维修，干净又省人工。

4.1.4环境保护

重油燃烧不完全，产生黑烟，污染环境；改用天然气，燃烧充分，无烟、无味，洁净环保。

4.1.5优化质量

由于重油燃烧后有残渣，与成品料混合在一起影响了料的质量，而天然气燃烧后主要产生CO2，H2O就避免了以上情况的发生。

4.2重油、天然气使用成本分析

名称

重油（公斤）

天然气（方）

单位热值（大卡）

8500～9500

8900～9200

热效率

40%

60%

单价（元）

4.3

3.0

吨（拌和料）耗燃料

6.5

6.0

燃料成本（元）

27.95

18.0

节约成本（元）

9.95

假设年按生产30万吨沥青砼计算：

改用天然气后节约燃料费9.95×300000=2985000元/年

燃烧机改造费用10-30万元，不同品牌和型号，价格也不相同，用户可结合实际情况选择天然气燃烧机。

从上述可以得出结论，天然气替代重油，对环境保护有着积极作用，同时也解决了成本、控制、污染等一系列问题。

5.项目实施方案

建立天然气调压计量站；安装厂区管道；重油燃烧器改造为天然气燃烧器。对于远离天然气气源的场区，使用高压撬车拉运CNG到沥青混凝土搅拌站。对于便利场区，可直接采用管道输送。

总结

天然沥青范文第4篇

新疆天然沥青矿地处准噶尔盆地西北边缘，坐落在新疆北部的古尔班通古特沙漠之中。与闻名世界的魔鬼城联为一体。天然沥青这一特殊产品，在世界上为数不多，新疆天然沥青矿是我国唯一的一座具有开采价值的天然沥青矿。天然沥青广泛应用于制漆、油墨、防腐、建筑、交通及石油钻井固井等方面。天然沥青具有耐酸碱性、耐高温、化学性能稳定，附着力强，是轿车、自行车及各类机械、电器最理想的面漆和底盘漆，也是军工、轮船、锅炉等行业的防腐制作原料。

在我国自行车颜色为统一黑色的年代，这里出产的优质天然沥青曾经是北京、天津等城市的很多制漆厂首选的原料。改革开放后，沥青矿也一直是媒体捕捉的对象，蓝眼睛、黄头发的德国记者来了、中央电视台的记者来了……无一例外，他们都失望而归——他们拍到了地面上由人工挖掘出的绵延1公里多的黑色沟壑，却无法触及地层深处的壮观。自沥青矿诞生之日起，几十年来，它一直这样神秘着。

从克拉玛依乌尔禾区东行6公里，在通向艾里克湖的公路左侧，可以看见一座类似城堡的山。山脚下，有一座土山包，山包像是被刀劈开了——13道深不见底的深沟穿山而过，绵延1公里多。黑色深沟宽的大约1米多，窄的只有20多厘米。它们或间隔一两米、或相隔上百米，随着山体的起伏，似黑绸带点缀着诡异、神奇的地质奇观——魔鬼城，又似历经地质变迁仍然不老的魔鬼城的胡须。

这是10月深秋的一个中午。沥青矿的朝阳坡地上散落着几间低矮的房子，几名像涂抹了黑油彩的矿工懒散地走动着，一只狼狗静静地享受着冬季来临前的最后暖阳。没有别的矿山那样多的大型机械，更没有机器的轰鸣声，矿山显得寂寥而冷清。

关于沥青矿最早是被谁发现的，已经无法考证。据当地人介绍，最早时，当地的居民用天然沥青照明和取暖。

关于这座沥青矿的诞生，我们找到了许光文老人。74岁的许光文，1958年来到沥青矿。1958年，正是这座沥青矿的诞生之年（1970年划归新疆生产建设兵团农七师137团）。许光文叙述过去时，始终闭着眼睛。由于历史原因，当时的沥青矿是一家保密单位。工作是在荷枪实弹的军警看护下进行的，吃的是清汤寡水的玉米面拌白菜，每天要干十几个小时的活儿。

当时，矿上有100多人。挖沥青不用下井，矿脉离地面只有十来米，挖矿时抬头就可以看见天空。因为矿上的工资高，人们打破了头想在矿上谋个工作。后来，矿挖深了，就把沥青装在柳条编制的筐子里用辘轳往上吊。由于天然沥青夹在土层之中，厚度仅为二尺余。采掘时，只能用竹筐将工人吊下深井，侧身作业。矿长柳昌进说，在我国自行车颜色统一为黑色的年代，这里出产的优质天然沥青曾经是北京、天津、上海、南京等城市的很多油漆厂首选的制漆原料。

改革开放后，自行车的颜色不再是统一的黑色，沥青开始滞销，并停产了10年左右。到20世纪90年代中期，天然沥青再次受到了油漆市场的青睐——从那时起，天然沥青每吨4000元的价位一直延续至今。柳昌进说：“现在，沥青根本没有库存，挖多少就能卖多少。”根据地质学家对沥青矿地质构造的勘探，证明沥青矿还蕴藏着大约15万吨沥青，按照现在每年1000吨的开采量，还可以持续开采150年。

因为神秘，我们决定下去看一看。矿上的技术员冯永祥听后，头像拨浪鼓一样摆着：“不行，不行，中央电视台的记者也没让下去。”经过再三请求，柳昌进终于同意了。柳昌进让我们把身上所有带铁和能打明火的东西都放下，然后要求我们穿戴绝缘胶鞋、全棉工作服、雨衣、雨裤、安全帽，当然还要带上矿灯。雨衣、雨裤穿在身上很笨重，也很闷热。

在井口，一行5人再次接受了搜身检查。柳昌进说：“沥青矿虽然没有煤矿那样的瓦斯，但沥青属易燃物品，井下高密度的沥青粉尘遇到一点火星都会爆炸。”下井的罐笼上来了。罐笼只有1.5平方米左右，5个人站上去很拥挤。随着一声铃响，罐笼开始迅速下沉，随行的安全员彭香宝说：“要下到离地面110米的井下。”大约过了两三分钟，罐笼停了。眼前出现了一个狭小的铁门，铁门的前方是1.7米左右高、1.5米左右宽的巷道。

走入巷道，突然感觉到地质变迁的神奇——地面上是全年干旱少雨、天气变幻莫测的雅丹地貌奇观——魔鬼城；100多米深的地下，有着世界上质量最好的沥青矿，还有丰富的地下水。彭香宝说：“巷道刚建好时，高度是1.85米，因为井下渗漏严重，地下水把泥沙冲进了巷道，巷道变得越来越矮。”冰冷的水不时溅到脸上和手上，头顶也不时撞在低矮的巷道顶上发出“嘭、嘭”的响声，在巷道深处回荡。越往巷道深处走，气温越低，在矿灯的照射下，看见了哈气。巷道里的水已经漫过了脚踝，路越走越艰难。彭香宝提醒的频率也越来越快：“小心脚下的洞口，把脚踩稳了再挪步子……”他的提醒使我心里打起了鼓。如此踩高跷似地走完了大约三四百米后，我们停在了一个只有40厘米见方的立井洞口前。彭香宝说：“这下面就是挖沥青的掌子面了。”我们看见，狭小洞口的两边，错落有致地镶着碗口粗的圆木。洞，深不见底。但，神秘的面纱才刚刚揭开。彭香宝率先下了洞。与其说是“下”，不如说是“挤”——下到立井中，人就被窄小的井壁箍住了，身体根本无法弯曲。彭香宝不时帮我把脚放在立井两边的撑木上。“踩稳。”他说，“一定要手脚并用，两个手肘要用劲，那样即使脚踩空了，胳膊还能支撑住。”

大概挤下去20多米，彭香宝钻进了侧面的、密密匝匝的、像迷宫一样的撑木中。这时，前进的姿势已经变成了爬行，或者说是硬挤着往挖沥青的掌子面方向蠕动。到了没有撑木的地方，一条直径不到30厘米的通道出现了。彭香宝侧着身子挤过比自己身体厚度还窄的通道，姿势就像是在表演缩骨功的武林高手。挤过狭小的通道，眼前宽敞了许多。在矿灯的照射下，迷雾一样的沥青粉尘在空气中漂浮着。矿灯只能照射到一两米的前方，不知道黑暗的地方是空间还是岩壁。大约一两分钟后，我看到有两盏矿灯在晃动，挤到跟前才看清是挖沥青的、黑乎乎的矿工。矿工蹲在不到40厘米的狭小矿脉上往下刨沥青。

窄小的工作空间使他无法挥舞十字镐——他只能怀抱着十字镐轻轻地刨着那些亮晶晶的沥青。他的动作像是在雕刻一件精美的艺术品。他的双眼因黑暗而大睁着，眼眶周围沾满了油泥一样的沥青粉尘。另一名矿工正在往袋子里装沥青，他的双手只有指甲是白色的，和他的眼白一样比较显眼。他的身体被防护服包裹得严严实实的，嘴上戴着一个防尘口罩。

天然沥青范文第5篇

关键词：公路 面层 改性沥青 施工

Abstract: the paper some state line test surface construction survey section, analyses the natural rock asphalt modified asphalt concrete pavement anti-rutting, anti-aging effects for later modified asphalt application accumulated a certain amount of experience.

Key words: modified asphalt road surface construction

中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：

近年来，我国高等级沥青路面得到了快速发展。但是，随着我国高等级公路大流量、大轴载交通特点表现的越来越突出，沥青路面在高温和持续荷载作用下，产生显著的永久变形并累积形成车辙，使路面过早变形，有的路段通车后第一个夏季就产生50~70mm车辙，使路面平整度变差，所以车辙是目前沥青面层需要解决的首要问题。究其原因，其中相当一部分是由于沥青混合料设计和材料选用不当造成的。目前尤其在我国南方地区，车辙和水损害已成为本地区沥青路面的主要破坏形式，占到了所调查沥青路面产生病害类型的70%以上。而沥青结合料是一种温度敏感性材料，在交通量一定的情况下，温度升高可降低材料的模量和抗剪强度，使沥青面层抗永久变形能力降低。经过广大道路工作者的不懈努力，改性沥青技术已得到日新月异地提高，其中天然沥青改性沥青以其优异的抗车辙和抗水损害性能得到了广大公路工作者的认可，成为目前国内推广应用的热点改性沥青。本文通过对NES天然岩沥青改性沥青砼试验，试验结果表明，用天然岩沥青改性沥青砼铺筑的路面，改善了抗车辙、抗高温性能，具有优良的综合路用性能，值得推广应用。

一、NES天然岩沥青改性剂概述

由于NES岩沥青产生于特殊的岩石裂隙中，所受的压力与温度条件要比其他天然沥青高，故聚合程度很高，分子量很大，软化点较高。因此，NES天然沥青有许多特性。

1.抗车辙。试验和路用实践证明，NES天然岩沥青改性剂可有效提高沥青路面的抗车辙能力，推迟路面车辙的产生，降低车辙深度和疲劳剪切裂纹的出现。路面在抗车辙能力方面优于其它改性沥青修筑的路面面层。

2.抗剥落。NES天然沥青含氮量较普通沥青高出几倍至几十倍不等。天然沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性，特别是与集料的粘附性及抗剥离性得到明显改善。这有别于掺加有机胺类提高沥青与集料的粘附性。

3.抗老化、抗高温。NES天然岩沥青改性剂加入到基质沥青后，具有良好的抗高温、抗老化性能。

4.耐候性。天然沥青的加入极大改善了普通沥青的耐候性和抗紫外线能力，提高沥青路面的耐久性，减缓沥青老化速度，从而延长道路的使用寿命。

5.不含蜡。天然沥青在地壳中长期与各种条件作用，使蜡含量急剧降低，并转化成其它形式存在。当它加入到普通沥青中，把这种特性在重组中一定程度遗传给基础沥青，进而降低石蜡在沥青中的危害。

二、NES天然沥青改性沥青的概述

通过把天然岩沥青的发达网状结构带入到石油沥青中，改善了以键能较小的氢键为主的分子间力，增强了极性键，转化了蜡、萘等分子或官能团，并产生了化学交联、聚合生成大分子网状结构，大颗粒沥青聚集体的低密度表面电荷使得它与矿物石料表面的吸附力增强、润湿性改善，在岩石表面能产生强吸附力，因而获得良好的路用性能，因此可认为天然沥青是一种天然的化学综合改性剂。

实验数据表明其吸附自由能在硅酸岩、石英岩、石灰岩、高岭石和硅铝酸岩表面的吸附能量，都比普通沥青高出数倍，具有良好的抗剥落能力。同时还含有多种能促进石油沥青中的活性基因（羧基、羰基、醛、萘）交联聚合的有机链，增强了沥青的内聚力，比普通沥青的抗流动性、抗氧化性、黏附性都得到了明显的提高。天然沥青改性沥青的混合料的路用性能全部符合《公路改性沥青路面施工技术规范》所要求的技术指标，其中抗车辙能力和路面的抗拉应力得到了显著提高。

三、试验路的应用

1.基本情况。NES天然沥青改性沥青试验路稿国道，试验路全长2公里，铺筑面积为16000m2。设计天然岩沥青改性剂掺入量为10%。该试验路于2010年11月中旬开始进入前期改性沥青室内试验、配合比设计，11月20日进行改性沥青现场加工以及改性沥青混合料生产，2010年11月28日试验路全部铺筑完成。

2.改性沥青混合料目标配合比设计。采用主骨料空隙填充法进行级配组成设计，设计思路既要保证主骨料骨架嵌挤结构的形成，又要保证细集料和矿粉及改性沥青形成的胶浆对主骨架的空隙充分填充，以形成密实骨架结构。

3.试验路施工。该试验路于2010年11月20日开始摊铺，到11月28日施工结束。采用江苏徐州生产的徐工牌RP-751型摊铺机作业。摊铺作业长度约20m时，初压用英格索兰13t双钢轮碾压2-3遍，分别为前进振动，后退静压；复压用三明重工20T轮胎压路机静压6遍；终压用10T宽幅双钢轮压路机静压2遍。对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及温度均设专人检查，控制摊铺、碾压设置，根据实际情况及时调整。

试验路施工完成后，路面密实平整，边角和施工段接缝处理较好，没有发现路面推挤、轮迹、坑洞和脱落现象。动稳定度试验结果见表1

表1沥青混合料车辙试验动稳定度试验报告

结论 根据JTGF40-2004,该沥青混合料所检项目均符合改性沥青混合料技术要求.

备注 车辙试验:：采用轮碾法成型，试件尺寸（mm）为（长×宽×高）300×300×50，试验温度为60℃，试验轮接地压强为0.7Mpa；试样按马歇尔标准击实密度：2.417g/cm3成型。

四、性能的评价

1.根据施工和取样试验数据表明天然岩沥青改性沥青比普通沥青吸附能量在岩石材料表面高出数倍，具有良好的抗剥落能力；同时比普通石油沥青的抗流动性、抗氧化性、黏附性都到了明显提高。与其他沥青相比，天然岩沥青改性沥青的黏度和软化点增加显著。

2.经抽样试验数据表明其沥青面层的抗车辙能力、抗拉应力、抗老化能力都得到了显著提高，可延长公路的使用寿命，具有良好的推广应用价值。

天然沥青范文第6篇

关键词：岩沥青;配合比;施工工艺要求

Abstract: This paper take the mix design for rock asphalt modified asphalt mixture, mix of high temperature stability and resistance to water damage, performance verification and proposed site construction control standards.Key words: rock asphalt; mixing ratio; construction technology requirements

中图分类号：U215.14文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

工程项目概况

布敦岩天然岩沥青，是产自南太平洋印度尼西亚苏拉威西省，布敦岛（BUTON）的一种天然沥青。它是古代石油渗透到岩层间，经过长期的海底沉淀、承受压力和地质变化而形成的沥青岩，挖掘后经破碎加工而成的微细颗粒状粉末，呈浅褐色，其中沥青含量约为20%～40%，其余均为石灰岩类矿物质。

由于天然沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，且通常具有非常优良的路用性能。大量研究与工程实践表明，使用天然改性沥青铺筑的沥青路面，具有高使用寿命、高稳定性、高抗水损与很强的耐微生物侵蚀的能力、很高的抗疲劳强度，显著改善和提高沥青路面性能。

布顿天然岩沥青改性沥青混合料设计

对原材料性能的要求

布敦天然岩沥青性能要求

布敦天然岩沥青不直接作为一种沥青使用，而是做为沥青混合料的添加剂（改性剂）而使用。目前我国尚无全国性的布敦天然岩沥青技术指标， 但是，上海地区经过十年道路路面工程实践，证明布顿天然岩沥青混合料有良好的路用性能。

2）基质沥青性能要求

根据本项目所处交通、气候情况，依据京张高速公路中修罩面工程招标文件要求，本项目设计选用AH—70沥青为本段的粘结料。

布顿天然岩沥青掺量的确定

布顿天然岩沥青掺量的初步确定

布顿天然岩沥青改性沥青混合料方案的确定，主要是布顿天然岩沥青掺量的确定，是根据已有工程使用技术经验，特别是应用布顿天然岩沥青效果较好的工程案例，结合工程项目的气候、交通设计条件、使用层位、费用成本等因素进行用量的初步确定。

本项目罩面工程拟采用25%、30%掺量（布顿天然岩沥青+基质沥青）。是根据上海地区的《布敦天然岩沥青改性沥青路面技术规程》（DBJ/CT085—2010），不同掺量的性能要求规定及河北青银高速公路布敦天然岩沥青改性沥青路面试验路情况，初步确定的。

2）布顿天然岩沥青掺量的优化设计

具体做法是依据高速公路热仓料、填料、布顿天然岩沥青岩沥青、70号沥青进行配合比设计确定布顿天然岩沥青掺量。

（1）采用不添加布顿天然岩沥青时，即2合同沥青混合料的最佳油石比4.7%；

（2）抽提确定布敦天然岩沥青中沥青含量指标20.6%；

（3）本项目中修罩面工程，掺量拟定以25%、30%的添加量是岩沥青与（沥青+岩沥青）之比，计算出所需的布顿天然岩沥青在矿料中的掺量比和布顿天然岩沥青在沥青混合料中的油石比。拌和混合料进行马歇尔试验，浸水马歇尔试验，车辙试验、低温弯曲试验。最终确定最佳布顿天然岩沥青添加量为30%。

本项目按30%掺量计算，布顿天然岩沥青在混合料中的用量为1.745%，基质沥青在混合料中的用量为4.067%，布顿天然岩沥青的矿粉占1.47%，应（已）在集料掺配矿粉比例中适当扣除。岩沥青掺量比和基质沥青油石比指的是以矿料为基数。

布顿天然岩沥青沥青混合料配合比设计

1）、生产配合比设计

布顿天然岩沥青改性沥青混合料采用GTM试验，分生产配合比设计与验证两个阶段。

第一步，按常规GTM试验方法进行基质沥青（即不掺加布顿天然岩沥青）混合料的配合比设计，包括原材料的检验、沥青混合料级配确定、最佳油石比确定和性能检验。详见河北交通规划设计院试验检测室检验报告（冀交规（试）字（2011）第2489号（京张高速公路2009—2010年中修罩面2合同生产配合比设计）。

第二步，按GTM试验法，进行添加布顿天然岩沥青改性沥青混合料的配合比设计，室内成型的方法为,先将预热的目标级配集料加入室内试验用的小拌和机中，然后按掺配比例将布顿天然岩沥青（1.75%）加入拌和锅中，拌和15～30s；再加入基质沥青（4.07%）拌和、制备试件。要以布顿天然岩沥青改性沥青混合料技术性能要求进行各种性能检验，确定最佳油石比，并用马歇尔试验验证，测定各项技术指标。

布顿天然岩沥青改性沥青混合料的生产配合比设计，按现行沥青路面施工技术规范等进行。使用间歇式拌和机，应取样测试各仓的材料级配，确定各仓的配合比，供拌和机控制室使用。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各仓供料大体平衡。通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定最佳沥青用量。

布顿天然岩沥青改性沥青混合料施工工艺要求

布顿天然岩沥青改性沥青混合料试验段材料准备

本项目中修罩面工程结构为细粒式布顿天然岩沥青改性沥青混凝土（AC—13C）4cm47000平米。

根据确定的布顿天然岩沥青最佳掺量30%是岩沥青与（沥青+岩沥青）之比，相应的毛体积密度分别为2.552g/cm3。AH-70沥青的最佳油石比分别为4.7%。沥青用量为沥青混合料的4.07%，布顿天然岩沥青用量为1.75%。

布顿天然岩沥青改性沥青混合料的生产

机器投放布顿天然岩沥青方式

（1）当沥青混合料拌和楼（设备）设计存在两个矿粉仓时，可采用机器投放布顿天然岩沥青的方式，将符合质量标准的布顿天然岩沥青提升到其中一个独立的矿粉仓中。本项目因拌和设备只有一个矿粉仓，拟采用北京布顿科技发展有限公司的布顿天然岩沥青自动投放提升设备，添加布顿天然岩沥青。

（2）按生产配合比确定各种材料的用量参数，输入控制拌和楼的计算机，设置温度、时间的工艺参数。

（3）按如下程序拌和生产布顿天然岩沥青改性沥青混合料：计量好的集料先进入拌和锅，然后是计量好的布顿天然岩沥青也进入拌和锅，干拌时间比通常情况延长5～10s，以保证矿料与布顿天然岩沥青颗粒均匀混合。干拌结束后，将基质沥青喷入进行湿拌，湿拌时间可延长5～10s，也持不变。

（4）BRA改性沥青混合料的生产温度按表3.2控制。

（5）拌和后的混合料应均匀地裹覆沥青，无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象，根据现场拌和效果对初定的干拌和湿拌时间进行检查和调整。

运输、摊铺、碾压

1）布顿天然岩沥青改性沥青混合料的现场施工温度按表3.3控制

2）摊铺

根据拌和机拌和能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度，经计算确定摊铺速度，宜控制在2.0m/min～4.0m/min左右，保证摊铺机缓慢、均匀、连续不断地摊铺。摊铺过程中，不得出现停机待料或者随意更换摊铺速度。摊铺机应对沥青混合料进行较好地初步振实。摊铺前摊铺机熨平板加热温度应在100℃以上。摊铺温度与松铺厚度紧跟摊铺机测量，并予以记录，摊铺前沥青混合料温度宜控制在155℃以上，松铺系数经试铺确定。

3）碾压

BRA改性沥青的粘附性较好，因此，应先用钢轮压路机碾压，并紧凑安排压实，压路机紧跟摊铺设备碾压，初始碾压温度要大于150℃，然后进行复压、终压。

4、工程后续跟踪检测评定

本项目工程质量检验评定，按京张高速公路中修罩面工程招标文件及相关文件要求进行。本项目路面工程铺筑完工后，建议在竣工验收后0天、180天，360天对路面进行使用状况的检测。检测项目包括：车辙、路面弯沉、平整度等测试。

天然沥青范文第7篇

【关键词】BRA布敦岩沥青；BRA改性沥青；动态模量；元素成分

【Abstract】Most of the highway in our country for asphalt pavement，bear load capacity with the increase of traffic demand is greatly increased，to eliminate the road rut，peeling，pit slot，such as disease，seeking to improve modified asphalt performance indicators，prolong the service life of road， carried out based on the cloth BRA，rock asphalt modified asphalt properties of experimental research.

【Key words】BRA Asphalt；Marshall Test；Dynamic Modulus；Element Composition

0 引言

岩沥青是石油在岩石缝隙中经过很长时间的沉积、变化，在热、压力、氧化、细菌等自然条件综合作用下形成的沥青类物质[1]。岩沥青属于天然沥青，天然沥青还包括湖沥青、海底沥青等。岩沥青在国外有许多代表性产品，包括位于印度尼西亚布敦岛岩沥青，美国盛产的北美天然岩沥青（见图1）、瑞士瓦勒德特朗弗斯地区的沙特尔和意大利的拉古萨。在国内新疆境内的克拉玛依、四川青川（见图2）、甘肃等很多地区，也发现了储备量很大的天然岩沥青矿。

1 岩类改性沥青国内外研究现状

随着人类社会的进步，我们对各类公路工程应用中的改性材料有了更加完善的认识[2]，因为前几年的石油价格较低，各类聚合物作为石油下游的产品，其改性技术得到了推广应用。现在市场上最常用改性技术的为SBS改性技术，但是随着油价的一步步提升，其改性成本也成了我们需要考虑的重要因素，因此天然沥青的改性技术也越来越引起业内广泛的关注。国内使用最为广泛的天然沥青为BRA布敦岩沥青，BRA改性和SBS改性只是沥青改性条件不同，其他工程条件均大致相同，在非特定条件下的改性沥青混凝土工程中都可以应用。

2 BRA改性沥青实验研究方案

BRA改性沥青混合料实验方案设计如下。1）BRA湿法改性沥青混合料。湿法改性先将BRA倒入沥青中混融6min、再倒入粗细骨料搅拌1.5min、再倒入矿粉搅拌1.5min。2）BRA干法改性沥青混合料。干法是将BRA同矿料加热倒入搅拌锅预拌1min，倒入A-70#沥青拌合1.5min，再倒入矿粉拌合1.5min。3）对比性实验-SBS改性沥青混合料。

3 BRA改性沥青与天然沥青的对比

天然沥青一般分为两种类型：开出来系纯净或仅含少量矿物质的天然沥青（比如格鲁吉地区的天然沥青）；从沥青岩石（主要为砂岩）中使用水或其他溶剂提取出的的天然沥青（比如巴希洛夫、原苏联苏古洛夫等地区的天然沥青）。我们同时表明，沥青岩为含沥青的岩石，沥青粉为磨细后沥青岩。含有岩沥青的改性沥青有诸多优点（与未加入岩沥青的基质沥青比较而言）：高温稳定性能好，即在高温条件下改性沥青的抗流动变形能力较强，改性沥青的高温稳定性的性能可以延长道路的使用寿命和提高道路抵抗车载负荷的能力。天然岩沥青加入改性沥青后，它的闪燃温度明显提高。改性沥青添加天然岩沥青后可以增加其软化点。除了上述优点之外，因天然岩沥青可以更好的与基质沥青相溶，从而避免了一系列的拌合不均现象。不同产地、不同原油来源的基质沥青，其改性效果也会有所相同。不同天然沥青对不同基质沥青的胶化效果是不相同的。

4 BRA改性沥青特性试验分析

4.1 动态模量试验方法

通过试验可以得到3个参数：复数模量E*、动态模量|E*|和相位角φ。粘弹性材料的应力、应变特性用来表示。复数模量为一个复数，动态模量是复数模量的模，用来描述材料抵抗变形的能力。材料粘性部分和弹性部分的相对大小由相位角φ确定，完全弹性材料φ=0°，完全粘性材料的相位角φ=90°，相位角随着材料粘性增加而增加[3]。

4.2 动态模量试验成果

动态模量由试验达到稳定状态时的应力幅值和应变幅值的比值确定（见图3至图4），即沥青混合料的动态模量与加载频率正相关。

5 结论

改性沥青充分利用了现有的矿产资源，对资源综合利用起到了良性循环的作用，促进了我国岩沥青开采矿业的发展。目前，国内高速公路正在大力建设，沥青产业的发展得到了大力提升。随着改性沥青在公路建设中的大面积推广使用，不仅能扩大改性沥青的市场，还为岩沥青开采业的发展扩大了空间。国内生产的天然岩改性沥青提高了公路建设发展水平，降低了建设成本。相比而言，用天然岩改性沥青铺设的公路，其路面性能、使用寿命都有很大提升，从而也减少了之后的维修与养护费用。通过BRA改性沥青的实验研究，我们更加深刻的认识了这类岩沥青，以满足我国将来日益增长的公路建设需求，为我国公路建设事业的发展做出贡献。

通过BRA改性沥青及其改性沥青混合料试验研究可得到以下结论：

1）BRA能有效改善基质沥青的高温性能、感温性能和老化性能，使路面在高温条件下，能够经受荷载的作用而保持结构和性能的稳定，不影响其使用性能，延缓了沥青路面的老化。

2）随BRA掺量的增加，BRA 改性沥青混合料动稳定度、马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比增大，破坏应变减小，破坏劲度模量增大，混合料高温稳定性、水稳定性显著改善，低温抗裂性有所降低。考虑到高温稳定性和抗水损能力两种重要指标，BRA改性沥青更适用于我国南部地区。

3）BRA可以很大程度上提高沥青路面的使用寿命和减少早期路面车辙破坏。

4）BRA矿产资源丰富，价格低廉，对我们国家公路的发展建设、环境保护都有很大帮助。路面性能的0 引言

岩沥青是石油在岩石缝隙中经过很长时间的沉积、变化，在热、压力、氧化、细菌等自然条件综合作用下形成的沥青类物质[1]。岩沥青属于天然沥青，天然沥青还包括湖沥青、海底沥青等。岩沥青在国外有许多代表性产品，包括位于印度尼西亚布敦岛岩沥青，美国盛产的北美天然岩沥青（见图1）、瑞士瓦勒德特朗弗斯地区的沙特尔和意大利的拉古萨。在国内新疆境内的克拉玛依、四川青川（见图2）、甘肃等很多地区，也发现了储备量很大的天然岩沥青矿。

1 岩类改性沥青国内外研究现状

随着人类社会的进步，我们对各类公路工程应用中的改性材料有了更加完善的认识[2]，因为前几年的石油价格较低，各类聚合物作为石油下游的产品，其改性技术得到了推广应用。现在市场上最常用改性技术的为SBS改性技术，但是随着油价的一步步提升，其改性成本也成了我们需要考虑的重要因素，因此天然沥青的改性技术也越来越引起业内广泛的关注。国内使用最为广泛的天然沥青为BRA布敦岩沥青，BRA改性和SBS改性只是沥青改性条件不同，其他工程条件均大致相同，在非特定条件下的改性沥青混凝土工程中都可以应用。

2 BRA改性沥青实验研究方案

BRA改性沥青混合料实验方案设计如下。1）BRA湿法改性沥青混合料。湿法改性先将BRA倒入沥青中混融6min、再倒入粗细骨料搅拌1.5min、再倒入矿粉搅拌1.5min。2）BRA干法改性沥青混合料。干法是将BRA同矿料加热倒入搅拌锅预拌1min，倒入A-70#沥青拌合1.5min，再倒入矿粉拌合1.5min。3）对比性实验-SBS改性沥青混合料。

3 BRA改性沥青与天然沥青的对比

天然沥青一般分为两种类型：开出来系纯净或仅含少量矿物质的天然沥青（比如格鲁吉亚地区的天然沥青）；从沥青岩石（主要为砂岩）中使用水或其他溶剂提取出的的天然沥青（比如巴希洛夫、原苏联苏古洛夫等地区的天然沥青）。我们同时表明，r青岩为含沥青的岩石，沥青粉为磨细后沥青岩。含有岩沥青的改性沥青有诸多优点（与未加入岩沥青的基质沥青比较而言）：高温稳定性能好，即在高温条件下改性沥青的抗流动变形能力较强，改性沥青的高温稳定性的性能可以延长道路的使用寿命和提高道路抵抗车载负荷的能力。天然岩沥青加入改性沥青后，它的闪燃温度明显提高。改性沥青添加天然岩沥青后可以增加其软化点。除了上述优点之外，因天然岩沥青可以更好的与基质沥青相溶，从而避免了一系列的拌合不均现象。不同产地、不同原油来源的基质沥青，其改性效果也会有所相同。不同天然沥青对不同基质沥青的胶化效果是不相同的。

4 BRA改性沥青特性试验分析

4.1 动态模量试验方法

通过试验可以得到3个参数：复数模量E*、动态模量|E*|和相位角φ。粘弹性材料的应力、应变特性用来表示。复数模量为一个复数，动态模量是复数模量的模，用来描述材料抵抗变形的能力。材料粘性部分和弹性部分的相对大小由相位角φ确定，完全弹性材料φ=0°，完全粘性材料的相位角φ=90°，相位角随着材料粘性增加而增加[3]。

4.2 动态模量试验成果

动态模量由试验达到稳定状态时的应力幅值和应变幅值的比值确定（见图3至图4），即沥青混合料的动态模量与加载频率正相关。

图3 BRA改性沥青混合料动态模量

图4 SBS改性沥青混合料动态模量试验结果

5 结论

改性沥青充分利用了现有的矿产资源，对资源综合利用起到了良性循环的作用，促进了我国岩沥青开采矿业的发展。目前，国内高速公路正在大力建设，沥青产业的发展得到了大力提升。随着改性沥青在公路建设中的大面积推广使用，不仅能扩大改性沥青的市场，还为岩沥青开采业的发展扩大了空间。国内生产的天然岩改性沥青提高了公路建设发展水平，降低了建设成本。相比而言，用天然岩改性沥青铺设的公路，其路面性能、使用寿命都有很大提升，从而也减少了之后的维修与养护费用。通过BRA改性沥青的实验研究，我们更加深刻的认识了这类岩沥青，以满足我国将来日益增长的公路建设需求，为我国公路建设事业的发展做出贡献。

通过BRA改性沥青及其改性沥青混合料试验研究可得到以下结论：

1）BRA能有效改善基质沥青的高温性能、感温性能和老化性能，使路面在高温条件下，能够经受荷载的作用而保持结构和性能的稳定，不影响其使用性能，延缓了沥青路面的老化。

2）随BRA掺量的增加，BRA 改性沥青混合料动稳定度、马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比增大，破坏应变减小，破坏劲度模量增大，混合料高温稳定性、水稳定性显著改善，低温抗裂性有所降低。考虑到高温稳定性和抗水损能力两种重要指标，BRA改性沥青更适用于我国南部地区。

3）BRA可以很大程度上提高沥青路面的使用寿命和减少早期路面车辙破坏。

4）BRA矿产资源丰富，价格低廉，对我们国家公路的发展建设、环境保护都有很大帮助。路面性能的提高，使用寿命的延长，都表现出了BRA的独特优势。除此之外的其他性能，还需要我们进行下一步探讨。

【参考文献】

[1]曹亚东，严军，曹祖光，等.BRA天然岩沥青的性能及应用研究[J].上海建设科技，2005（1）：53-55.

[2]交通部公路科学研究所.BRA天然岩沥青路用性能研究报告[R].北京：交通部公路科学研究所，2001.

天然沥青范文第8篇

关键词：病害；岩沥清；路面性能

引言

位于我国北方寒冷地区的新疆具有干燥、冬冷夏热、昼夜温差大、日照丰富的气候特点。然而气候特点是破坏路面结构的重要因素。新疆地区沥青路面存在着以下病害：翻浆，裂缝(龟裂和网裂)，泛油，沉陷，剥落，车辙，坑槽等现象。翻浆：路面、路基湿软出现弹簧、破裂、冒泥现象。龟裂：裂缝3mm以上，且多数缝距10cm以内，面积在1m2以上的块状不规则裂缝。网裂：裂缝1mm以上或缝距40cm以下，面积在1m2以上的网状裂缝。泛油：高温季节沥青被挤出，表面形成薄油层，行车出现轮迹。沉陷：路面、路基有竖向变形、路面下凹，深度3cm以上。剥落：路面面层层状脱落，面积0.1m2以上。车辙：路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽，深度1.5cm以上，数量按实有长度乘以变形部分的平均宽度。坑槽：路面破坏成坑洼深度大于2cm，面积在0.04m2以上。

以上病害均与沥青混合料的路面性能有直接的关系，而岩沥青含氮、软化点高，可以提高沥青路面的抗车辙能力和抗水损坏能力，同时改善沥青路面高温稳定性和水稳定性，使路面更稳定而耐久。由于岩沥青能够有效地改善沥青的路用性能，提高沥青路面的抗车辙、抗剥落和抗水损坏性能，有必要在新疆开展岩沥青的研究和应用。

1、岩沥青的特点

1.1　岩沥青：岩沥青是石油在岩石夹缝经过长达亿万年的沉积、变化，在热、压力、氧化、触媒、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。从天然岩沥青的形成看，天然岩沥青本身属于沥青基属，含有多种能促进石油沥青中的活性基团(羧基、羰基、醛、萘等)交联聚合的有机链，使得掺入该天然岩沥青的石油沥青分子的排列方式和网状结构(节点和强度)得以改善，增强了沥青内聚力及抗拉断力。

1.2　天然沥青的路用性能：由于天然沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，且通常具有非常优良的路用性能。天然沥青不直接作为一种沥青使用，而是作为人工炼制沥青的改性剂少量掺配使用，形成改性沥青，使之优良的技术性能达到最大的发挥。大量研究与工程实践表明，使用天然改性沥青铺筑的沥青路面，具有高使用寿命、高稳定性、高抗水损与很强的耐微生物侵蚀的能力、高的摩擦系数、很高的抗疲劳强度，显著改善和提高沥青路面性能。通常，岩沥青具有以下路用性能：

(1)天然沥青软化点高，用其改性可以显著提高沥青路面的高温稳定性：岩沥青自身的软化点非常高，一般在160～175℃，故利用其制造的改性沥青软化点也非常高，其改性沥青混合料具有非常好的高温稳定性，能明显地提高沥青路面的抗车辙能力。

(2)天然沥青含氮量高，提高了沥青路面的抗水损坏能力：天然沥青中，氮元素以官能团形式存在，这种形式使天然沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性，其他元素的官能团及侧链的存在也共同发育了上述特征。具体表现就是沥青粘度增大，抗氧化性增强，特别是与集料的粘附性及抗剥离性得到明显改善。与有机胺类抗剥落性剂相比，其抗水损坏能力更稳定而耐久。

(3)天然岩沥青抗老化能力强，耐候性好，沥青路面更耐久：由于天然沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定。天然沥青抗微生物侵蚀作用很强，这是因为它在形成的千百万年过程中，能被侵蚀的都已被侵蚀完了，而且天然沥青有在自由表面形成致密光亮的保护膜的特点，这使沥青的自由表面十分光亮，形成了一个天然沥青富集保护层，保护了里层的沥青不被侵蚀。天然岩沥青的高含氮量，使改良后的沥青粘度更好，也有更好的抗氧化性。这些品质将会提高沥青路面的耐久性，减缓沥青老化速度，从而延长道路使用寿命。

(4)天然沥青不含蜡，可以改善高含蜡量沥青的品质：天然沥青在原油状态下并非不含蜡，只是在地壳中长期与各种条件作用，使蜡含量急剧降低，并转化成其他形式存在。当它加入到普通沥青中，会把这种特性在重组中一定程度遗传给基础沥青，进而降低石蜡在沥青中的危害。

(5)岩沥青改性沥青制造工艺简单，施工方便：天然岩沥青是不流动的颗粒状材料，储存时不会结块，易于加工。制造岩沥青改性沥青施工工艺非常简单，不需新增设备，与SBS改性沥青相比，通常不需要大型的改造设备，从而大大节约了施工成本。

(6)由天然沥青改性得到的沥青性质更稳定：与SBS等人工改性沥青相比，天然岩沥青是石油基的固体，具有与沥青相近的化学结构，与沥青的相容性非常好，与路用沥青极易相容共存。混合以后，形成天然沥青与沥青的紧密分子，这种分子既有天然岩沥青的硬度和耐磨性，同时也保留了沥青的韧性。

2、岩沥青应用的工程实例

2.1　京福高速公路天然岩沥青改性沥青路面维修：2005年6月，京福高速公路济南至泰安段K133－K136大上坡路段修筑了青川天然岩沥青改性沥青试验路段，并进行了长期观测，效果较好。在此基础上，2006年，京福高速济南至枣庄段路面约380m2的维修工程，新建项目菏泽至关庄高速公路约160万m2路面也应用青川岩沥青进行了铺设。

京福高速公路试验维修路段是国内具有代表性的，工作条件非常恶劣的路段，这些路段夏天持续高温、交通量大、重载车辆较多、连续大上坡，非常易产生车辙破坏。该路段从竣工通车至今，在近6年的时间里，进行过两次大的维修。维修中，使用SBS改性沥青和天然岩沥青改性沥青等材料，通过这些材料的使用效果对比，发现天然岩沥青改性沥青混合料在抗高温、抗车辙能力等方面有着突出的作用。

京福高速公路泰安一济南段全长57.8km，双向六车道，是国道主干线京福高速公路与京沪高速公路在山东境内的重合段，设计轴次为20.13×105轴次。泰济南段1999年10月建成通车，是山东省高速公路交通量最大的路段，日交通量40000辆，且重载车辆比例高达51％。泰济南段线型为山岭重丘区，路线坡度较大、坡长较长。此段路面原结构层设计厚度为77cm，上面层按照SUPERPAVE方法进行设计，为4cm Ak－16AB，中面层为5cm AC－20I，下面层为6cm AC－30I，基层为28cm水泥稳定碎石，底基层为34cm石灰土。

通车后，泰济南段许多上坡路段出现严重的高温车辙变形，尤其是济南境内K132＋900－K138＋710大上坡路段车辙较为严重。2002年至2005年，针对该路段出现的车辙病害，对其进行了两次大的维修。

采用SMA沥青混合料进行处理路面病害：

京福高速公路通车后，随着重载车辆的急剧增加，济南境内大上坡路段路面出现了严重车辙。据调查，到2002年7月份(通车不足2年的时间)，该路段路面平均车辙深度达到32mm,整个沥青面层发生变形，K134＋000－K134＋650和K135＋180－K136＋220两处严重路段，车辙深度达到50mm以上，部分位置最大车辙深度达到71mm，且推拥、波浪现象严重。

从病害调查结果来看，尽管本路段沥青混凝土三层都采用了AH－70重交通道路沥青，没有采用改性沥青，但在重载交通作用下，表面层的流动变形并不大，变形最严重的是发生在下面层。级配试验表明，下面层混合料重粗集料已经很少，且粗集料在同一断面上出现横向蠕动等情况。经各层混合料抽提筛分及孔隙率测定，三层的孔隙率已小于原结构层设计空隙率。为了对本路段车辙进行彻底维修，原沥青混凝土面层全部铣刨，三层沥青混凝土路面全部采用SMA沥青混合料，其路面结构设计为：4cm厚AK－16AB上面层、5cm厚SMA－19中面层、6cm厚SMA－19下面层，各层沥青均采用青岛埃尔夫SBS改性沥青。

本次维修中使用了沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)，这种混合料的特点是粗集料多、矿粉多、沥青用量多、细集料少，骨架结构紧密，克服了以前普通沥青路面耐久性差的缺点，提高了此段路面抗高温车辙的能力，延缓了路面车辙、推拥等病害的形成。

采用岩沥青改性沥青混合料处理路面：

在应用SMA混合料处理路面车辙的当年，山东出现连续高温天气，修补过的路面又很快出现了车辙病害。通过追踪观测，到2005年6月，此路段平均车辙深度为22mm，K135＋500－K135＋900路段最大车辙深度为60mm。在上坡路段，尤其是接近坡顶近1km长度上，车辙病害相当严重。运行期间内，有些车辙深度在40mm～50mm之间，个别地方甚至出现60mm左右的车辙，路面局部还出现了严重推移、波浪现象。通过钻取芯样观察发现，沥青混合料路面出现车辙变形主要集中于中下面层。弯沉检测发现，由于面层出现病害，路面强度也随之降低，基层也产生松散、沉陷、纵向裂缝等严重病害。

基于此种情况，在山东省交通科研所研究岩沥青改性性能的基础上，充分考虑岩沥青软化点高、耐高温性能强、抵抗变形能力优、高温稳定性稳定的特点，决定采用青川天然岩沥青改性沥青处理该路段。采取的维修方案是：基层产生病害路段，全部铣刨，采用沥青碎石柔性基层代替原半刚性基层；完整基层路段保留原有半刚性基层；三层沥青混合料路面全部采用岩沥青改性沥青，其中岩沥青改性剂添加量为7％，基质沥青为加德士一70#A级沥青，沥青混合料结构设计为SUPERPAVE设计。维修路段从坡脚K133处西侧南行段开始，一直到接近坡顶K136＋150处。与此同时，在东侧北行方向K137－K136缓坡段，也修筑了岩沥青实验路段。为了与聚合物类改性沥青混合料性能对比，其他路段结构形式不变，沥青种类为SBS改性沥青。此次维修时间选在2005年6月初，由于该路段交通量大，无法继续封闭交通，铺筑完成后马上开放交通。

经过2005年夏季与冬季连续运行后，对维修的路段进行了严密的跟踪观测。2005年12月份和2006年3月份，分别进行了两次现场观测，目前该工作仍在继续进行。在观测过程中，发现，岩沥青改性沥青路段与SBS改性沥青路段相比，路面均出现变形，尤其在坡顶阶段。在岩沥青与SBS沥青接头处，车辙深度出现明显变化，弯沉检测没有出现明显变化，这说明路面结构强度没有出现大的变化。取芯观察发现，采用岩沥青改性沥青的路段，沥青混合料路面变形主要出现于上面层。相应观测数据见下表。

从以上检测数据看，虽然天然岩沥青使用在最不利路段，但其表现出了较强抗车辙的能力，说明其在高温稳定性等方面的性能是优于SBS改性沥青。

2.2　四川青川岩沥青107国道：2001年四川青川岩沥青(CEI)在107国道河北境内的K326＋200～K328＋200铺筑了2km的对比段。经过两年多的使用，据报道路面使用情况良好。

此后在丹拉高速公路河北段及四川省广元市市政道路上均采用了CEI天然岩沥青铺筑试验路段，2005年山东荷馆高速在下面层使用青川岩沥青CEI改性。2007年四川乐宜高速三面层使用青川岩沥青改性。

2.3　新疆万艾公路：2003年在新疆万艾公路使用新疆岩沥青改性，经过四年连续观测，使用状况良好。2006年在四川S107川藏路使用新疆岩沥青上面层改性，经过一个观测期，没有出现车辙和裂缝，使用状况良好。2006年10月在重庆万开高速中下面层使用新疆岩沥青改性，经过一个冬季观测，没有发现出现裂缝。

3、结语

经过对国内一些应用岩沥青的道路工程成功经验的分析，总结出了岩沥青改性沥青具有以下优点：

(1)掺加岩沥青后，沥青混凝土马歇尔稳定度提高，流值减小，其高温稳定性、水稳定性各项指标均有大幅提高。

(2)岩沥青改性施工工艺简单、易操作，无需增加任何设备可直接添加投放。拌和、碾压温度应提高10～15℃，其他施工工艺不变。

(3)岩沥青改性成本比同类产品较低，有较大的推广应用价值。

天然沥青范文第9篇

【关键词】沥青混凝土；燃烧器；燃气改造お

1. 沥青搅拌设备油气两用燃烧设备选型

1.1 骨料烘干滚筒是沥青搅拌站的重要设备，其主要功能是去除骨料中的水份，并将骨料加热至所需温度，一般普通沥青砼160～190℃；改性沥青砼190～220℃左右。烘干滚筒相当于一台流动床热交换器，其换热效率高，骨料的烘干加热效果就好，设备生产效率也就高。沥青搅拌烘干滚筒是由燃烧器火焰直接燃烧加热提供骨料所需热量。因此滚筒燃烧器的选择对沥青搅拌站设备的技术性能改造起着重要作用。

1.2 烘干滚筒分为调整、烘干和燃烧三个区。进入滚筒的骨料还具有一些粘性，撒播性能不好，调整区中带槽口或锯齿的拨料板可将其打散、调整均匀。燃料在燃烧区中完成燃烧，形成高强度火焰对骨料进行高效辐射加热，高温烟气穿过烘干区和调整区的料帘对骨料进行对流换热，烟气最后经除尘器后从烟囱排出。如果尾气温度不符合布袋除尘器的要求，设备调试中可对对流换热量做适当调整，即对调整区或加热区拨料板数量做适当增减。

1.3 沥青搅拌站烘干滚筒燃烧区短，容积热负荷高。以3000型拌和站为例，滚筒内有效净空间（以拨料板边缘计算）内径为2.2m、3m长的燃烧区形成的燃烧空间就是燃烧区容积：

V=LπD2/4=3×3.14×2.22/4=11.4m3

计算燃油量为1 6 8 0Kg/h（一般燃油热值为1 05 0 0 Kc a l/Kg），总燃烧热量：

Q=1680×10500=1764万Kcal/h

计算容积热负荷：

qv=Q/V=1764×11.4=154.7万Kcal/m3

经换算相当1800KW/m3，是工业锅炉的燃烧容积热负荷（200～500 KW/m3）的3.6～9倍。因此单从提高燃烧强度而言，长火焰的燃烧器就不适合用于要求高容积热负荷的沥青砼拌和用烘干滚筒。

图1 沥青搅拌设备油气两用燃烧设备

1.4 沥青搅拌站烘干滚筒是一种适用高强度燃烧的特殊换热装置，燃料消耗直接影响设备运行成本。为了最大限度提高换热效率，降低运行成本，技术改造时应采用符合要求的专用燃烧器，尽可能提高燃烧强度。以及同时考虑火焰长度的可调性，燃烧区拨料板结构形式，做到料帘不浇打火焰，燃烧器大小火调节比宽，烟气中的CO含量低等等，以期获得最好的设备配置性能。

1.5 StarJet系列燃烧器是为沥青搅拌站烘干筒设计的专用燃烧器，燃烧器设计时充分考虑了搅拌站烘干筒对容积热负荷、对调节比等特殊要求，如图1所示，容积热负荷分别可达1560～2070 KW/m3和1814～2580KW/m3，完全能实现在有限的燃烧空间内完成充分燃烧，在小空间内产生很高的热负荷，以高强度辐射换热有效地保证了烘干筒内最佳换热效果。

1.6 通过技术讨论和各种燃烧设备的对比，LINTEC C SD―2500型沥青搅拌设备技术改造也确定采用美国豪科的沥青拌合专用油、气两用双燃料燃烧机，该机为多燃料品种，可燃轻、重、渣油、天然气及各种工业气体。并且已在ASTEC LB―3000型沥青搅拌设备上燃油使用多年，性能比较稳定。技术改造更换的StarJet燃烧器特点如下：

（1）燃料为渣油、重油、轻油、天然气，无需更换喷嘴，适应范围广泛。

（2）低压雾化，只需普通油泵，避免频繁更换泵的烦恼，使用寿命长。

（3）火力调节比宽7：1，火焰可调，适合不同结构的滚筒。

2. 技术改造工程实施参考方案

2.1 燃烧器使用天然气燃料工艺参数要求。

（1）天然气调压站出口压力为0.03MPa，直供滚筒燃烧器。

（2）供给LINTEC2500沥青拌合滚筒转炉燃烧器天然气流量约1290m3/h。

（3）供给ASTEC3000沥青滚筒燃烧器天然气流量约2100m3/h。

2.2 燃烧器使用天然气燃料管道流程。

室外天然气管网（压力约在0.2MPa范围）用户调压站（设备管前动压力保证0.03MPa）接烧嘴天然气管组燃气调节蝶阀进燃烧器喷嘴炉膛燃烬除尘、排烟系统。点火方式用液化气瓶点火。

2.3 燃烧器更换主要配套件。

燃烧器本体、燃油管组、天然气管组、高压雾化风机与电机、BCS3000燃烧电气控制盘、自动点火及火焰监测系统。

2.4 燃烧器更换技术说明。

燃烧电气控制系统与现运行设计系统相连接。燃烧器可快捷进行油、气燃料切换。现运行设备除尘、引风机及负压测量、物料红外测温等与燃烧控制不相连系统不修改。针对2500型需拆除原燃烧器及高压油泵、一级供油离心泵。更换齿轮油泵一台。

3. 结论

天然沥青范文第10篇

关键词：岩沥青；路用性能；工程应用

中图分类号： O434 文献标识码： A

0 前言

近几年来，天然沥青在道路建设中崭露头角，相关研究表明，天然岩沥青作改性剂可以大幅增强沥青混凝土的高温抗车辙性能，并可显著增加沥青与集料的粘附性以及抗老化性能。同时，岩沥青的经济造价相比较于聚合物改性剂低廉，对环境无污染。因此使用岩沥青作为道路石油沥青的改性剂具有良好的推广前景。下面对青川岩沥青在路工程中应用的技术要点进行探究：

1 岩沥青改性沥青的性能研究

1.1 天然岩沥青及其改性机理

天然岩沥青是以分子量高达一万的沥青质为主要组成成分，岩沥青的含氮量高接近2%[1-7]，是一般石油沥青含氮量的十几倍甚至几十倍。天然岩沥青形状类似块煤，密度在1.0左右，含蜡量极低。

天然岩沥青的N元素以官能团的形式存在，使得其具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性；同时它的软化点高达230℃以上加入到基质沥青后，使其具有良好的抗高温抗老化性能。

将天然岩沥青加入普通的石油沥青中，由于温度与小分子溶剂的共同作用，使得天然岩沥青这些分子量很大的胶束破裂，而破裂的胶束上暴露出的许多活性点立刻被普通沥青中的小分子物质所填充、饱和，形成一种全新的组合，最终形成以天然岩沥青大胶束分子为中心，普通沥青小分子填充、包围的新的方式，这种结构有利于提高基质沥青的高温性能[8]。

1.2 岩沥青掺量对沥青性能的影响分析

根据现行规范要求，每种试样均进行三大指标试验：25℃针入度、软化点、15℃延度试验，来探究岩沥青掺量对基质沥青性能的影响，从而确定合理的沥青掺量。为了验证沥青低温性能，增加4℃针入度试验。选择齐鲁70#基质沥青，岩沥青的掺量从0.0%变化到12.5%进行指标试验，试验数据结果如表1所示。

表1齐鲁70#基质-岩沥青改性沥青试验数据

掺量 0.0% 3.7% 5.0% 7.5% 10.0% 12.5%

针入度 30℃ 0.1mm 113.0 71.0 55.0 46.7 43.0 28.3

25℃ 0.1mm 66 40 34 27.6 28 21

15℃ 0.1mm 22 16 12 11 11 8.7

4℃ 0.1mm 18 16 14 12 10

动力粘度 60℃ Pa´s 198.5 523 1352

135℃ Pa´s 0.45 0.825 1 1.45 1.9 3.275

175℃ Pa´s 0.0875 0.155 0.17 0.235 0.305 0.44

延度 10℃ cm 102 7 5.17 0.5 0.5 0

15℃ cm 150 25.0 8.7 7.1 6.2 3.8

软化点 ℃ 47.3 52.9 55.6 58.1 61.6 67.6

表1的常规试验指标显示，青川岩沥青可显著提高基质沥青的粘度和软化点，高温性能有所提高，同时低温延度指标有所弱化，脆点提高。说明青川岩沥青在改性效果上具有提高沥青凝胶化程度（突出表现为针入度指数的增加），降低针入度等级的效果。但是岩沥青的掺量增加不是无限制的，过大的掺量将会导致低温延度不满足一定的技术要求。

综合工程对沥青的技术要求，以及改性沥青的试验效果、性能指标，青川岩沥青的掺加量不宜超过7.5%。在这个比例之下形成的改性沥青均匀性好，有很好的稳定性。

2 岩沥青的掺配工艺

目前国内外在沥青混凝土掺配天然沥青有两种方式：湿法工艺和干法工艺，湿法工艺即为在一定温度条件下，直接将岩沥青混合到液态基质沥青中，形成改性沥青，进而参与混合料的生产；干法工艺即为在沥青混合料拌合仓内干拌时投放，以沥青混合料填料部分加入，不再以改性沥青形式使用。由于青川岩沥青，其软化点多高于200℃，熔融性差，不适合干法工艺。因此，本文主要采用湿法工艺制备岩改性沥青。其试验流程如图1所示。

图1改性试验流程图

从沥青常规指标出发以及最终的性质稳定性要求考虑，试验选择沥青针入度、135℃布氏粘度、15℃延度、60℃低频剪切粘度(LSV)作为试验结果的评价指标。试验对同一掺量下的青川天然沥青改性沥青进行试验，内掺含量控制在7.5%。由于改性过程中，发育温度、发育时间、剪切温度、剪切时间对沥青的溶解性、相容性影响最大，继而可能影响到改性沥青的产品质量，所以本次试验选取这4个主要影响因素进行讨论，具体试验结果列于表2。

表2改性工艺正交试验结果及直观分析

试验号 因素 试验结果

发育温度℃ 发育时间min 剪切温度℃ 剪切时间min 针入度0.1mm 布氏粘度135℃Pa.s 延度cm LSV Pa.s

1 160 30 160 20 38 775 13 3653

2 160 60 170 30 44 687.5 26 2636

3 160 90 180 40 45 650 28 2807

4 170 30 170 40 40 750 15 3632

5 170 60 180 20 42 712.5 21 3225

6 170 90 160 30 38 712.5 24 3465

7 180 30 180 30 42 725 25 2891

8 180 60 160 40 43 750 23 3055

9 180 90 170 20 38 780 16 4493

通过对各因素进行极差分析，按照粘度最大、软化点最高、针入度最低、延度最大的要求，可以推断出每个要求下的可能的最佳改性工艺条件，如表3。

表3可能的最佳改性工艺参数设置

发育温度（℃） 发育时间（min） 剪切温度（℃） 剪切时间（min）

LSV 180 90 170 20

粘度 180 30 160 20

针入度 170 30 160 20

延度 160 60 180 30

3 岩沥青改性沥青混合料路用性能研究

通过对不同青川岩沥青掺量的改性沥青性能的研究，确定了岩沥青适宜的掺量，同时对岩沥青改性沥青的制备工艺和控制参数做了详细的分析，本文采用AC-13级配类型，对岩沥青改性沥青混合料的路用性能进行详细的研究。

3.1 岩沥青改性沥青掺量对混合料高温性能的影响

对外掺青川岩沥青5%、10%、15%的改性沥青混合料进行车辙试验，其试验结果动稳定度随岩沥青掺量的变化规律如图2所示。

图2不同掺量岩沥青改性沥青混合料动稳定度

由图2可知，随着岩沥青掺量的增加，混合料动稳定度迅速增加，15%青川岩沥青改性沥青混合料动稳定度是基质沥青混合料动稳定度的4.9倍，从图中数据还可以看出，青川岩沥青掺量每增加5%，动稳定度值都增加接近一倍。也就是说改性后的沥青抗高温性能得到了较好的改善，能够在沥青混合料承受高温以及重型荷载作用的同时具有良好的稳定性能，防止沥青路面产生变形现象。

3.2 岩沥青改性沥青掺量对混合料低温性能的影响

当对不同岩沥青掺量改性沥青混合料低温性能进行研究时，采用劈裂试验评价沥青混合料低温性能。试验采用-27℃、-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃四个温度。参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000[9]的推荐值，采用1mm/min加载速率进行混合料低温劈裂试验。沥青混合料低温劈裂试验破坏强度变化规律如图3所示。

图3沥青混合料低温劈裂试验破坏强度变化规律

从图3的关系图可以看出沥青混合料劈裂破坏强度随温度的变化较为明显。该试验中岩沥青改性沥青的脆化点为20℃左右，基质沥青在-27℃时破坏强度已经增长较为缓慢，从而认为其脆化点也在该温度附近，而SBS沥青强度增长速率还较为明显，其脆化点温度应该更低，从该结果可以认为SBS沥青的低温性能最优，而岩沥青的低温性能最差。

3.3 岩沥青改性沥青掺量对混合料水稳定性的影响

对不同岩沥青掺量改性沥青混合料进行冻融劈裂试验，来评价其抗水损害能力，试验结果见表4。

表4岩沥青改性沥青混合料的冻融劈裂试验

沥青种类 基质沥青 5%岩沥青 7.5%岩沥青 10%岩沥青

RT1，MPa 0.98 1.32 1.29 1.62

RT2， MPa 0.88 1.23 1.24 1.46

TSR，% 89.5 92.8 96.2 90.3

试验结果表明，岩沥青改性沥青混合料抗水损害性能得到了明显的改善，随着掺量的增加，混合料抗水损害性能逐渐增强，当掺量为7.5%时TSR值到达峰值，当岩沥青掺量继续增加，混合料TSR值迅速降低，从试验结果来看，岩沥青掺量过高会导致混合料抗水损害能力的降低，因此建议岩沥青掺量不应过高且不宜超过7.5%。

综合对以上岩沥青改性沥青混合料路用性能的研究发现，岩沥青改性沥青混合料抗车辙和水损害的性能得到了较好的改善，但是该混合料的低温性能较差。综合考虑以上因素建议岩沥青掺量不应过高且不宜超过7.5%。

4 结论

由于沥青路面高温稳定性不足出现的车辙不仅影响行车的舒适性和快速性，而且影响行车安全。沥青混合料的高温性能受到诸多因素的影响，这些因素涉及到材料、设计、施工及气候、荷载等方面。显然，改善沥青混合料的高温性能应针对这些因素采取相应的措施，岩沥青是一种适宜推广的改善沥青路面高温稳定性的材料，通过对青川岩沥青改性沥青及其混合料的研究得出如下结论：

（1）通过对不同掺量的岩沥青改性沥青性能进行研究得出：随着岩沥青掺量的增加，改性沥青的针入度减小、温度敏感性明显降低；软化点增大、高温稳定性大幅提高；低温性能有所改善。并且当综合考虑以上各性能指标，青川岩沥青的掺加量不宜超过7.5%。同时在该范围掺量下，改性沥青不易离析；便于储存。

（2）通过对岩沥青改性沥青拌合工艺的研究，确定了其拌合流程。同时当以针入度、135℃布氏粘度、15℃延度、60℃低频剪切粘度(LSV)作为试验结果的评价指标时，得到了沥青拌合中发育温度、发育时间、剪切温度、剪切时间的影响程度及控制参数。

（3）通过对不同掺量的岩沥青改性沥青混合料路用性能进行研究得出：岩沥青改性沥青可以提高混合料抗车辙和水损害的性能，但是对提高混合料的低温性能作用不大。

参考文献

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