什么是天然沥青的正确打开方式

沥青根据来源不同,可以分为石油沥青、天然沥青、煤沥青等。其中天然沥青作为沥青的重要组成部分,正日益受到人们的重视。

什么是天然沥青?

在张德勤等编写的《石油沥青的生产及应用》一书中,将“天然产的沥青”分为“天然沥青”、“沥青矿”和“焦性沥青”三种,其中天然沥青是指地下原油渗透到地表形成的,主要包括岩沥青、湖沥青等;沥青矿是指能够全部溶解于二硫化碳的一种天然矿物(如新疆乌尔禾沥青);焦性沥青几乎不溶解于二硫化碳,同时不易融化,在自然界很少,不具有工业价值,只有科研价值。

小编认为,从目前天然沥青应用的现状分析,可以将天然沥青分为岩沥青和湖沥青两类,对于新疆乌尔禾沥青之类的“沥青矿”,我们统称为岩沥青。

特立尼达湖沥青(TLA)TLA湖沥青产于加勒比岛国—特立尼达和多巴哥境内的沥青湖,总储量约1千万至1千5百万吨,是世界上最大的可作为商业用途的天然沥青矿。TLA湖沥青的二硫化碳溶解度约为55%,灰分约35%,针入度约为3dmm,软化点约98℃。

布敦岩沥青(BRA)

布敦岩沥青(BRA)产自南太平洋印度尼西亚苏拉威西省布敦岛(BUTON)。布敦岩沥青的特点是灰分较高,不同矿区所产沥青的灰分不一致,一般在70%~75%之间,15℃密度约1.6g/cm3。

美国/伊朗岩沥青美国Gilsonite和伊朗岩沥青性质较为类似,在诸多天然沥青中两者的灰分相对较低,优质产品的灰分可以控制在5%左右,当然价格较为昂贵。据相关研究表明,添加1%的美国Gilsonite岩沥青可以达到3%TLA湖沥青的效果。

新疆乌尔禾岩沥青乌尔禾岩沥青产自新疆维吾尔自治区克拉玛依市,该沥青的溶解度较高,几乎可以全部按溶解于二硫化碳中,其灰分含量不足1%,密度与石油沥青相仿,是一种优质的天然沥青,在乌尔禾岩沥青的推广中,交通部公路院发挥了重大作用。

四川岩沥青

四川岩沥青主要来自于青川县,该地区已探明储量在万吨以上,居国内第一。山东高速青川公司生产的NES青川岩沥青中灰分含量约为9%,同样是一种较为优质的天然沥青材料(原矿中灰分含量较高,一组未经证实的数据为40%)。

天然沥青的使用场合

天然沥青主要有以下几种应用场合:

浇筑式沥青路面,常用于钢桥面铺装。

与其他改性剂共同使用,改善沥青混合料的高温稳定性,天然沥青做为助剂使用。

单独作用于沥青或沥青混合料,在较低成本的情况下,达到与聚合物改性类似的效果。

天然沥青该如何选择?

在天然沥青的性能指标中,“灰分”无疑是最重要的一个。沥青灰分是指经过高温(℃)煅烧后残余物的比例,它的高低直接决定了所生产调合/改性沥青的溶解度能否达标,因此我们希望灰分能够尽可能的低一些。一般而言,高灰分的天然沥青价格较高,反之,低灰分的天然沥青的价格较低。

天然沥青该如何加?

天然沥青的使用方法无非有两种:干法和湿法。

干法是指在沥青混合料拌和过程中直接将天然沥青加入拌合楼中,通过高温拌和起到改性作用。具有使用灵活方便的特点,但缺点是粉末状的天然沥青容易漂浮在空气中,污染环境。

湿法是指在沥青工厂中预先将天然沥青与石油沥青按照一定比例混合,而后运输至拌合楼使用。为了防止离析,一般认为这种方法只适合应用于灰分较低的天然沥青。

安徽公路桥梁工程公司的扬帆等曾经对某国产岩沥青进行了干法、湿法应用效果对比,结果显示两种方法生产的改性沥青混合料的路用性能大致在一个水平上;山东交科所的王晓燕等通过对布敦岩沥青的研究发现干法生产沥青混合料的高温稳定性和抗水损性甚至优于湿法;另外,江苏交通厅的宋国森同样对某天然沥青干法、湿法改性效果进行了对比,结果显示两种掺配工艺在效果上基本没有区别。

综上,我们基本可以得出:对于天然沥青而言,干法、湿法两种工艺改性效果基本相近,应选择一种经济合理的添加工艺。

小编认为,相比湿法而言,干法无需预制成品改性沥青,节省了大量的生产运输费用,而且使用较为灵活,可以根据现场情况随时安排生产,是最适合天然沥青使用的生产工艺。

那么问题来了,在拌合楼添加天然沥青的粉末问题该如何避免?我们不妨借鉴一下外国的思路,美国uintaite公司提出将5kg的小包装岩沥青直接投入拌合楼使用,只需增加拌和时间10s即可分散均匀,小编认为这确实是一个不错的解决办法。据了解,国内国路高科和山东高速等也开发了岩沥青的粉末状物料自动化投放设备,在安徽、云南等地应用后也达到了良好的效果,目前相关专利也已经申请,感兴趣的同学可以自行检索。

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