天然岩沥青在交通道路的推广与应用

天然沥青是石油在地壳运动的挤压下,从地壳中冒出,存在于山体、岩石裂隙中,经过亿万年的蒸发凝固而形成的固体形态的沥青类物质。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。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。利用天然沥青与普通石油沥青掺配后,冬天不怕冻裂,夏天不怕软。更是最好的防水、防渗材料,是飞机跑道、高速公路的首选原料。天然沥青不直接作为沥青使用,而是作为人工炼制沥青的改性剂少量掺加使用,形成改性沥青,使之优良的技术性能达到最大的发挥。

1)天然岩沥青的机理特点:

天然岩沥青改性剂中沥青含量在30%-35%,其余为石灰岩矿物质。外观呈深褐色细颗粒状,最大粒径小于3mm。其所含的沥青部分在混合料中可代替部分沥青作用。天然沥青不直接作为沥青使用,而是作为人工炼制沥青的改性剂少量掺加形成改性沥青,使之优良的技术性能达到最大的发挥。工程实践证明,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、很高的摩擦系数和抗疲劳强度,显著改善和提高沥青路面性能。 

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

天然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,达到98℃,使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.天然岩沥青含氮量高,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。与有机类胺类抗剥离剂相比,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,耐侯性好,沥青路面使用寿命更久

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,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,而且天然岩沥青有在自由表面形成致密光亮保护膜的特点,这使沥青的自由表面十分光亮,形成了一个天然岩沥青富集保护层,保护了里面的沥青不被侵蚀。天然岩沥青的高含氮量,使改良的沥青粘度更好,也有更好的抗氧化性。这些品质将会提高沥青里面的耐久性,减缓沥青老化速度,从而延长道路使用寿命。

4.天然岩沥青不含蜡,可以改善含蜡沥青的品质

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下,使蜡含量急剧降低,并转化成其他形式存大。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.SBS等人工改性沥青相比,天然岩沥青改性得到的沥青性质更稳定。

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。我国道路建设需要使用好的材料,帮助解决我国不利的气候条件与交通条件导致的水损坏和高温车辙。

7、降低沥青及混合料的温度敏感性,增加在高温环境下的稳定性和抗车辙能力,增加在低温环境下的韧性和抗裂性能 ,增加降噪性能,增强耐久性,延长使用寿命,按达到相同使用寿命计算,可减薄沥青厚度

8、降低维护保养成本,提高抗水损害能力,抵抗油料及化学品的侵蚀,增强在恶劣环境和繁重交通条件下的正常使用能力

9、 可与其他各种改性剂、外掺剂混合使用,可与聚合物改性剂同时使用,对任何硬度的基质沥青改性应付自如,只要调节不同的比例,即可达到改性目的,岩沥青具有物理性能优越,储运方便、添加工艺简便,低碳与此环保。

应用范围

◆ 公路:高速公路及高等级公路,特别适用于高温地区、重交通路段及长大纵坡路段;

◆ 市政道路:市政干道、公交车道等,特别适用于快速公交专用道、十字路口和公交车站;

◆ 机场工程:机场跑道、停机坪;

◆ 其它:码头道路、重载工业区道路等。




2016-10-28

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