什么是沥青?
沥青(在北美也称为沥青结合料)是一种黏稠的黑色物质,由原油分馏提炼而来。它是道路路面建设、防水工程和屋面工程中最重要的粘结材料。
沥青在常温下呈半固态黏弹性物质。加热后变为液态,可与矿料混合制成热拌沥青混合料(HMA)——目前全球最普遍的路面铺装材料。
沥青是如何生产的?
沥青是石油炼制的副产品,主要生产工序如下:
- 1常压蒸馏:原油加热至约350°C,较轻的馏分(汽油、柴油、煤油)先行蒸发。
- 2减压蒸馏:剩余的重质残余物在真空条件下进一步蒸馏,提取更多轻质油品,最终留下沥青。
- 3氧化(空气吹制):部分牌号的沥青还需在高温下向残余物中鼓入空气,使沥青变硬并增强耐温性能。
沥青的主要技术指标
| 性能指标 | 典型值 |
|---|---|
| 密度 | 1,000–1,050 kg/m³ |
| 软化点 | 45–60°C(针入度级) |
| 针入度(25°C) | 25–300(0.1mm) |
| 延度 | ≥ 75 cm(25°C) |
| 闪点 | ≥ 220°C |
沥青的类型与牌号
针入度级沥青
全球应用最广泛的沥青类型。以标准针在规定条件下(25°C、100g、5s)贯入沥青试样的深度(单位:0.1mm)划分牌号。
- 30/40 — 极硬,适用于极热气候地区
- 60/70 — 最常用牌号,适用于各类气候
- 80/100 — 较软,适用于寒冷气候
- 120/150 — 极软,适用于特殊工程
粘度级(VG)沥青
按60°C时的粘度分级,主要用于印度及部分亚洲国家。
- VG-10(对应约80/100针入度)
- VG-20(对应约60/70针入度)
- VG-30(对应约50/60针入度)——印度最常用
- VG-40(对应约35/50针入度)
性能级(PG)沥青
在北美广泛采用(Superpave体系)。按路面高温和低温性能温度范围分级。
- 示例:PG 64-22 表示在路面最高温度64°C时性能良好,在最低温度-22°C时不开裂。
改性沥青
在普通沥青中掺加聚合物以提升使用性能:
- 聚合物改性沥青(PMB) — 掺加SBS、SBR、EVA等聚合物,增强弹性和耐温性
- 橡胶粉改性沥青(CRMB) — 利用废旧轮胎橡胶粉,提升降噪效果和疲劳抵抗力
沥青与焦油的区别
沥青不等同于煤焦油。煤焦油(煤炭加工副产品)历史上曾用于道路建设,但因其含有致癌性多环芳烃(PAHs),目前已基本被淘汰。现代路面使用的是石油基沥青。
沥青的主要应用领域
- 道路路面(最大用途):磨耗层、连接层、基层
- 防水工程:屋面防水、桥面防水、隧道防水
- 水工建筑物:渠道衬砌、堤坝护面
- 工业涂层:管道防腐、防锈涂料