天然瀝青

天然瀝青廣元龍門(mén)山

中國(guó)的天然瀝青礦主要分布在四川廣元龍門(mén)山一帶，曾被專家譽(yù)為“中華第一黑礦”，儲(chǔ)量超過(guò)1000萬(wàn)噸，某些礦體具有300℃以上的高軟化點(diǎn)，是巖瀝青中的很少見(jiàn)的品種，屬于高度氧化特種瀝青，石油瀝青在工業(yè)化生產(chǎn)中幾乎無(wú)法達(dá)到這種氧化程度。該礦瀝青質(zhì)大分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但性能穩(wěn)定。MX天然瀝青是以分子量高達(dá)一萬(wàn)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)大分子中都含有上述元素的極性官能團(tuán)，使其在巖石表面能產(chǎn)生強(qiáng)吸附力，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明其吸附自由能及其在硅酸巖、石英巖、石灰石、高嶺石和硅鋁酸鹽表面的吸附能量，都比普通瀝青膠質(zhì)高出數(shù)倍，具有良好的抗剝落性能。同時(shí)，該天然巖瀝青還含有多種能促進(jìn)石油瀝青中的活性基團(tuán)（羧基、羰基、醛、萘等）交聯(lián)聚合的有機(jī)鏈,使得摻入該天然瀝青的石油瀝青分子的排列方式和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(結(jié)點(diǎn)和強(qiáng)度)得以改善,增強(qiáng)了瀝青內(nèi)聚力，使其抗流動(dòng)性、抗氧化性、粘附性和感溫性等獲得明顯的改善，尤其在抗車轍方面，更是表現(xiàn)出十分優(yōu)異的特性。

天然瀝青烏爾禾

烏爾禾曾經(jīng)號(hào)稱是中國(guó)唯一天然瀝青礦。 現(xiàn)資源已稀少。隨著石油能源領(lǐng)域的深入勘探，四川青川境內(nèi)天然瀝青礦產(chǎn)資源得引起國(guó)內(nèi)外瀝青專家和我國(guó)固體油藏院士的高度重視。青川巖瀝青正成為能源類礦產(chǎn)投資和新技術(shù)、新材料研發(fā)的新領(lǐng)域。到2013年底，國(guó)內(nèi)使用青川巖瀝青的道路里程已超過(guò)3000公里，如杭州灣跨海大橋，長(zhǎng)春伊通河大橋，上海市政工程，四川樂(lè)宜，樂(lè)自高速等。

2014年4月15日，交通運(yùn)輸部公告，天然瀝青作為道路瀝青混合料改性劑和添加劑的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式頒布，改變了瀝青界用液體石油瀝青的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)手段來(lái)規(guī)范固體天然瀝青某些指標(biāo)的不當(dāng)做法，從而降低路面瀝青混合料成本，提高和改善路用綜合性能，既防水損又抗車轍。標(biāo)志著天然瀝青作為綠色，低碳，環(huán)保新材料將在各級(jí)道路建設(shè)中大量普及推廣使用。

天然瀝青又稱地瀝青或礦物瀝青(mineral pitch)。石油的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。石油原油滲透到地面，其中輕質(zhì)組分被蒸發(fā)，進(jìn)而在日光照射下被空氣中的氧氣氧化，再經(jīng)聚合而成為瀝青礦物。主要由瀝青質(zhì)、樹(shù)脂等膠質(zhì)，以及少量的金屬和非金屬等其他礦物雜質(zhì)組成。這種瀝青大都經(jīng)過(guò)天然蒸發(fā)、氧化，一般已不含有任何毒素。

天然瀝青巖瀝青

巖瀝青(rock asphalt)經(jīng)常產(chǎn)于巖石裂縫或混雜于土中。巖瀝青是石油不斷地從地殼中冒出，存在于山體、巖石裂隙中長(zhǎng)期蒸發(fā)凝固而形成的天然瀝青。存在于硬質(zhì)巖石中者較純凈。部分易溶于三氯乙烯。存在于軟質(zhì)巖石中者因和無(wú)機(jī)礦物混合已久，大部分不宜溶于常規(guī)石油類化學(xué)溶劑。以相似相溶原理，同樣表現(xiàn)出優(yōu)良的黏結(jié)性、抗水性和防腐蝕性。

中國(guó)新疆產(chǎn)的天然瀝青軟化點(diǎn)為130～160℃，針入度0～51/10mm。因礦體厚度僅0.3-0.5米，混雜于土中者，含雜質(zhì)較多，也難以揀取。主要用于制備瀝青漆或道路瀝青改性。

四川省青川的天然瀝青軟化點(diǎn)230～300℃，針入度為0 mm，青川天然瀝青主礦區(qū)無(wú)機(jī)質(zhì)（灰分）含量通常在15～25%，礦體厚度可達(dá)幾米，儲(chǔ)量豐富，容易開(kāi)采，開(kāi)發(fā)潛力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大。青川天然瀝青附屬礦區(qū)存于硬質(zhì)巖石裂隙中無(wú)機(jī)質(zhì)（灰分）含量在10%以下，礦體厚度約0.5-1米，不易開(kāi)采，產(chǎn)量不大。主要用于高等級(jí)公路瀝青改性或調(diào)和瀝青，鉆井助劑或制備高軟化點(diǎn)特種瀝青。

天然瀝青湖瀝青

湖瀝青(lake asphalt)是天然堆積的地瀝青，與黏土和水混雜而成的乳狀物，多成湖的形式。需經(jīng)精制方可使用?？捎米髦圃焓蜑r青和黑色烘漆，用于涂料、清漆、蓄電池箱、剎車片和印刷油墨。湖瀝青無(wú)機(jī)質(zhì)（灰分）含量通常在40%左右，僅適合現(xiàn)場(chǎng)施工，大多用于鋪筑一般路面。

天然瀝青海底瀝青

海底瀝青（sea asphalt）。

天然瀝青儲(chǔ)藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積。這種瀝青大都經(jīng)過(guò)天然蒸發(fā)、氧化，一般已不含有任何毒素。

瀝青材料分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青又分為天然瀝青和石油瀝青，天然瀝青是石油滲出地表經(jīng)長(zhǎng)期暴露和蒸發(fā)后的殘留物；石油瀝青是將精制加工石油所殘余的渣油，經(jīng)適當(dāng)?shù)墓に囂幚砗蟮玫降漠a(chǎn)品。焦油瀝青是煤、木材等有機(jī)物干餾加工所得的焦油經(jīng)再加工后的產(chǎn)品。工程中采用的瀝青絕大多數(shù)是石油瀝青，石油瀝青是復(fù)雜的碳?xì)浠衔锱c其非金屬衍生物組成的混合物。通常瀝青閃點(diǎn)在240℃~330℃之間，燃點(diǎn)比閃點(diǎn)約高3℃~6℃，因此施工溫度應(yīng)控制在閃點(diǎn)以下。

唐國(guó)奇、張靖等。

交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院、廣州優(yōu)路美新型建材有限公司等。