巖瀝青是石油經(jīng)過長達(dá)億萬年的沉積、變化，在熱、壓力、氧化、觸媒、細(xì)菌等的綜合作用下生成的瀝青類物質(zhì)。常用為基質(zhì)瀝青改性劑。巖瀝青的物理特性趨近于“煤”。
每天都接觸瀝青路面？那你知道“巖瀝青”是什么嗎？
巖石瀝青生成于巖石夾縫中，縫寬很窄，僅數(shù)十厘米到幾米，深可達(dá)幾百米以上。我國克拉瑪依地區(qū)及青海省西部有所開采，但用于道路改性瀝青還較少。巖瀝青屬于天然瀝青改性劑，應(yīng)用于瀝青混合料當(dāng)中具有優(yōu)良的路用性能，因而應(yīng)用較為廣泛。天然瀝青作為瀝青改性劑的發(fā)展?fàn)顩r要從它的形成說起，巖瀝青等天然瀝青是石油經(jīng)過歷史上長期的、長達(dá)億萬年的沉積、變化，在熱、壓力、氧化、觸媒、細(xì)菌的綜合作用下生成的瀝青類物質(zhì)。由于它常年與環(huán)境共存，性質(zhì)特別穩(wěn)定，但含有較多的土砂類雜質(zhì)。根據(jù)生成礦床的不同，可以分為浸潤型、涌出型、縫隙填充型等，通常稱為湖瀝青、巖石瀝青、海底瀝青等等。
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都有哪些種類？
北美巖瀝青
位于美國北部猶太州東部Uintah盆地的UINTAITE(美國商品名Gilsonite)北美硬瀝青，是近年來引人注目的代表性品種，它應(yīng)用于道路已有10余年，在歐美許多國家的高速公路都使用了UINTAITE改性瀝青，還大量用于需要抗車轍的重車車道、停車場(chǎng)、車站、彎道、坡道、橋面鋪裝，用以替代特立尼達(dá)湖瀝青。
元素分析結(jié)果為：碳84.9%，氫10%，氮33%，硫0.3%，氧1.4%，微量元素0.1%。由于它的高含氮量(一般瀝青中很少含氮)，所以瀝青粘度太大，抗氧化性強(qiáng)，特別是與集料有很好的黏附性及抗剝離性。化學(xué)結(jié)構(gòu)與瀝青相近，故與瀝青的相容性非常好，與瀝青平均分子量3000相比，它的分子量高達(dá)9000，故高溫黏度也大。因此，UINTAITE瀝青總體上有抗剝離、耐久、高溫抗車轍、抗老化四大特點(diǎn)。此產(chǎn)品為粉末狀，施工時(shí)可以小包裝(5kg)直接投入拌和鍋，但需增加干拌時(shí)間10s~15s；也可以施工前在高溫條件下與瀝青預(yù)拌預(yù)混。
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布敦巖瀝青（BMA）
產(chǎn)于南太平洋印度尼西亞蘇拉威西島東南部布敦島，其形成是由于石油不斷地從地殼中冒出，存在于山體、巖石裂隙中，經(jīng)長期蒸發(fā)凝固而形成的天然瀝青。布敦巖瀝青經(jīng)過挖掘粉碎后形成微細(xì)顆粒，呈淺褐色，一般瀝青含量在20%~22%之間，其余為石灰?guī)r類礦物質(zhì)。布教巖瀝青中的礦物質(zhì)很細(xì)，具有很好的吸收瀝青的能力，能夠加強(qiáng)瀝青與礦料的黏附作用，在印尼稱為活性劑。用布敦巖瀝青作改性劑的改性瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性及低溫抗裂性能，且耐久性好，故在印尼高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道和橋面鋪裝中有著廣泛的使用。它主要具有含氮量高、具有半聚合作用、優(yōu)良的耐久性、不含蠟等特點(diǎn)，布敦巖瀝青具有發(fā)達(dá)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與普通重交道路瀝青摻混在一起時(shí)，將其帶入到石油瀝青中，改善了分子間作用力，增強(qiáng)了極性鍵，轉(zhuǎn)化了蠟、萘等分子或官能團(tuán)，并產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)、聚合生成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大顆粒瀝青聚集體的低密度表面電荷使得它與礦物石料表面的吸附力增強(qiáng)、潤濕性改善，因而獲得良好的路用性能。針對(duì)布敦巖瀝青的特點(diǎn)，因此可以認(rèn)為天然巖瀝青是一種天然的化學(xué)綜合改性劑。
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國內(nèi)外存儲(chǔ)
巖瀝青的形成是石油在自然條件下，經(jīng)過千百萬年在溫度、壓力、氣體、無機(jī)物觸媒、微生物及水的綜合作用下氧化聚合而成的瀝青類物質(zhì)。由于它常年與自然環(huán)境共存，故其性質(zhì)特別穩(wěn)定，其代表性產(chǎn)品有位于南太平洋印度尼西亞蘇拉威西島東南部布敦島的布敦巖瀝青（BMA）及美國猶太州的北美巖瀝青（Gilsonite）。北美巖瀝青是一種有名的天然瀝青，它具有抗剝離、耐久、高溫抗車轍、抗老化四大特點(diǎn)，用于道路工程已有10余年的歷史。我國新疆、青海及四川一帶也有儲(chǔ)量豐富的天然巖瀝青。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)7師137團(tuán)于2001年在新疆克拉瑪依烏爾禾發(fā)現(xiàn)天然瀝青礦。該礦是中國目前發(fā)現(xiàn)最早的天然瀝青礦。烏爾禾的天然瀝青具有耐高溫、色澤好、防腐抗酸堿、防老化等特性。隨后2003年四川省青川縣境內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)魚豐富的天然巖瀝青礦，目前已探明儲(chǔ)量140萬t以上，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量超過了3000萬t，被專家譽(yù)為“中國乃至世界罕見的瀝青天然礦體”，儲(chǔ)藏盤位居全國第一。
川北的天然巖瀝青是以分子量高達(dá)一萬的瀝青質(zhì)為主要組成成分，其化學(xué)構(gòu)成為碳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%。其中，碳、氫、氧、氮、硫的含量較高，幾乎每個(gè)瀝青質(zhì)的大分子中都含有上述元素的極性官能團(tuán)，使其在巖石的表面產(chǎn)生極強(qiáng)的吸附力。
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優(yōu)點(diǎn)
瀝青路面的流動(dòng)變形是國際上最常見的瀝青路面損壞現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在路面的維修統(tǒng)計(jì)中，約有80%是因?yàn)檐囖H引起的變形破壞。通過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，加入巖瀝青的改性瀝青在高溫穩(wěn)定方面有較大的優(yōu)勢(shì)，能夠很好地解決高等級(jí)瀝青路面由于大交通量，超重超載等引起的路面車轍，早期病害等現(xiàn)象。其具體優(yōu)點(diǎn)如下：
1.抗車轍
試驗(yàn)和路用實(shí)踐證明，巖瀝青改性劑可以有效提高瀝青路面的抗車轍能力，推遲路面車轍的產(chǎn)生，降低車轍深度和疲勞剪切裂紋的出現(xiàn)。
2.抗剝落
青川巖瀝青中，氮元素以官能團(tuán)形式存在，這種存在使巖瀝青具有很強(qiáng)的浸潤性和對(duì)自由氧化基的高抵抗性，特別是與集料的粘附性及抗剝離性得到明顯的改善。
3.抗老化抗高溫
天然巖瀝青本身的軟化點(diǎn)達(dá)到300℃以上，加入到基質(zhì)瀝青后，使其具有良好的抗高溫、抗老化性能。
4.耐候性
耐候性：以瀝青為例，指應(yīng)用于室外，經(jīng)受如光照、風(fēng)雨、細(xì)菌等的綜合破壞，其耐受能力。
巖瀝青的抗微生物侵蝕作用很強(qiáng)，并具有在自由表面形成致密光亮保護(hù)膜的特點(diǎn)。巖瀝青的加入極大的改善了普通瀝青的耐候性和抗紫外線能力，提高瀝青路面的耐久性，減緩瀝青老化速度，從而延長道路的使用壽命。