布敦巖瀝青基本介紹

由于天然瀝青常年與自然環(huán)境共存，性質特別穩(wěn)定，且通常具有非常優(yōu)良的路用性能。天然瀝青不直接作為一種瀝青使用，而是作為人工煉制瀝青的改性劑少量摻配使用，形成改性瀝青，使之優(yōu)良的技術性能達到最大的發(fā)揮。大量研究與工程實踐表明，使用天然改性瀝青鋪筑的瀝青路面，具有高使用壽命、高穩(wěn)定性、高抗水損與很強的耐微生物侵蝕的能力、很高的抗疲勞強度，顯著改善和提高瀝青路面性能。

1、天然巖瀝青軟化點高，用其改性可以顯著提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性。巖瀝青自身的軟化點非常高，一般在160~175℃，故利用其制造的改性瀝青軟化點也非常高，其改性瀝青混合料具有非常好的高溫穩(wěn)定性，能明顯地提高瀝青路面的抗車轍能力。

2、天然巖瀝青含氮量高，提高了瀝青路面的抗水損能力

天然巖瀝青中，氮元素以官能團形式存在，這種形式使天然巖瀝青具有很強的浸潤性和對自由氧化基的高抵抗性，其他元素的官能團及側鏈的存在也共同發(fā)育了上述特征。具體表現(xiàn)就是瀝青粘度增大，抗氧化性增強，特別是集料的粘附性及抗剝離性得到明顯改善。與有機胺類抗剝離劑相比，其抗水損壞能力更穩(wěn)定而耐久。

3、天然巖瀝青抗老化能力強，耐候性好，瀝青路面更耐久

由于天然巖瀝青常年與自然環(huán)境共存，性質特別穩(wěn)定，天然巖瀝青抗微生物侵蝕作用很強，這是因為它在形成的千百萬年過程中，能被侵蝕的都已被侵蝕完了，而且天然巖瀝青有在自由表面形成致密光亮保護膜的特點，這使瀝青的自由表面十分光亮，形成了一個天然瀝青富集保護層，保護了里面的瀝青不被侵蝕。天然巖瀝青的高含氮量，使改良后的瀝青粘度更好，也有更好的抗氧化性。這些品質將會提高瀝青路面的耐久性，減緩瀝青老化速度，從而延長道路使用壽命。

4、天然巖瀝青不含蠟，可以改善高含蠟瀝青的品質

天然巖瀝青在原油狀態(tài)下并非不含蠟，只是在地殼中長期與各種條件作用，使蠟含量急劇降低，并轉化成其他形式存在。當它加入到普通瀝青中，會把這種特性在重組中一定程度遺傳給基質瀝青，進而降低石蠟在瀝青中的危害。

5、天然巖瀝青改性瀝青制造工藝簡單，施工方便

天然巖瀝青是不流動的顆粒狀材料，儲存時不會結塊，易于加工。制造巖瀝青改性瀝青施工工藝非常簡單，不需新增設備，與改性瀝青相比，通常不需要大型的改造設備，從而大大節(jié)約了施工成本。

6、由天然巖瀝青改性得到的瀝青性能更穩(wěn)定

與SBS等人工改性瀝青相比，天然巖瀝青是石油基的固體，具有與瀝青相近的化學結構，與瀝青的相容性非常好，與路面瀝青極易相容共存。混合以后，形成天然巖瀝青與瀝青的緊密分子，這種分子既有天然巖瀝青的硬度和耐磨性，同時也保留了瀝青的韌性。我國道路建設需要使用好的材料，幫助解決我國不利的氣候條件與交通條件導致的水損壞和高溫車轍。

7、降低瀝青及混合料的溫度敏感性，增加在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和抗車轍能力，增加在低溫環(huán)境下的韌性和抗裂性能 ，增加降噪性能，增強耐久性，延長使用壽命，按達到相同使用壽命計算，可減薄瀝青厚度

8、降低維護保養(yǎng)成本，提高抗水損害能力，抵抗油料及化學品的侵蝕，增強在惡劣環(huán)境和繁重交通條件下的正常使用能力

9、 可與其他各種改性劑、外摻劑混合使用，可與聚合物改性劑同時使用，對任何硬度的基質瀝青改性應付自如，只要調節(jié)不同的比例，即可達到改性目的，巖瀝青具有物理性能優(yōu)越，儲運方便、添加工藝簡便，低碳與此環(huán)保。

表1 BRA的性質

表2 從BRA中抽取瀝青的技術標準

表3 用于公路路面的BRA技術標準

由表中數(shù)據(jù)可見，相對于一般瀝青來說，BRA中的純?yōu)r青所含瀝青質的含量是比較高的，飽和分含量較低，說明該瀝青的硬度較大，且具有良好的感溫性能。

對巖瀝青混合瀝青進行相關項目的測試，評價瀝青的感溫性、高低溫路用性能、耐久性。本研究進行的常規(guī)試驗包括針入度試驗、軟化點試驗、延度試驗和短期老化RTFO試驗。

針入度試驗是瀝青材料在規(guī)定溫度條件下，以規(guī)定質量的標準針經過規(guī)定時間貫入瀝青試樣的深度。實質上針入度是測定瀝青稠度的一種經驗指標。由針入度結果回歸計算出的針入度指數(shù)PI可以作為評價瀝青材料溫度敏感性的指標，而當量軟化點T800、當量脆點T1.2，則是我國"八五"攻關推薦評價瀝青結合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性的關鍵指標，針入度仍是我國目前研究瀝青結合料時的一項重要指標。

軟化點試驗按現(xiàn)行規(guī)范采用環(huán)球法測定。由于瀝青材料是一種非晶質高分子材料，它由液態(tài)凝結為固態(tài)，或由固態(tài)熔化為液態(tài)時沒有明確的固化點或液化點，通常采用條件的硬化點和滴落點來表示。瀝青材料在硬化點至滴落點之間的溫度階段時，呈粘滯流動狀態(tài)，在工程實踐中為保證瀝青不致由于溫度升高而產生流動的狀態(tài)，取滴落點與硬化點之間溫度間隔的87.21%作為軟化點。通常認為軟化點是反映瀝青材料熱穩(wěn)定性的一個指標，也是瀝青條件粘度的一種量度。

瀝青的延度是通過在規(guī)定的速度和溫度下，拉伸標準試件的兩端直到斷裂的長度。它反映了瀝青材料的延伸性能，通常用來評價瀝青路面抵抗低溫開裂的能力。在4℃或者15℃時得到的延度試驗結果能夠間接地反映在路面使用溫度時瀝青粘度和剪切敏感性的關系。雖然國內外對延度試驗的意義尚有不同的看法，但普遍認為瀝青的延度與路面使用性能有一定的相關性，尤其是低溫延度與低溫開裂性能關系密切，因此在不少國家的瀝青標準中，開始增加低溫延度的指標。

所謂瀝青的感溫性就是瀝青受溫度影響性質發(fā)生變化的溫度敏感性。感溫性不僅是瀝青流變學的核心，也是瀝青使用性能的核心。而表征瀝青隨溫度變化而發(fā)生性質變化幅度的指標就是感溫性指標。國際上用以表示瀝青感溫性能的指標有許許多多表達方式，現(xiàn)在普遍采用針入度指數(shù)PI、針入度粘度指數(shù)PVN及粘溫指數(shù)VTS等。

最常用的描述瀝青感溫性的指標是針入度指數(shù)PI值。在荷蘭、阿根廷、瑞典、前蘇聯(lián)等國已把針入度指數(shù)PI列為瀝青標準指標，而且都要求道路瀝青的PI在-1.0~+1. 0范圍內。我國新規(guī)范《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》 ( JTG F40-2004)也增加了對瀝青的感溫性指標針入度指數(shù)PI的要求，并且根據(jù)不同瀝青級別，其值為A級瀝青:-1.5~+1.0;B級瀝青:-1.8~+1.0。

針入度指數(shù)PI通常采用15℃、25℃、30℃三個不同溫度的針入度P按式1gP=AT+K進行線性回歸，回歸直線的斜率即是感溫性系數(shù)A。由A通過式(3-1)可得到針入度指數(shù)PI。數(shù)學回歸時要求相關系數(shù)R不得低于0.997。