基本介紹
- 中文名：路用油
- 外文名：Road oil
- 定義：鋪設道路所採用的材料
- 分類：石油瀝青和煤瀝青
- 套用：道路
- 學科：土木工程
路用瀝青材料的性質,石油瀝青,石油瀝青的組分,石油瀝青的技術標準及選用,煤瀝青,煤瀝青與石油瀝青的區別,
路用瀝青材料的性質
瀝青路面使用的瀝青材料必須滿足路用要求，符合技術標準，才能適應汽車交通長年的反覆作用。輕中量交通的三四級公路，可以使用普通的道路石油瀝青，詞冠以“A”表示。繁重交通量的一二級公路和高速公路的瀝青路面，則需使用重交通道路石油瀝青，詞冠以“AH”表示。
反映道路瀝青路用性質的主要指標有：
1.粘性
瀝青的粘性用針入度表示，即質量為100g的測針在25℃溫度下插入瀝青達5s時的深度，單位以0.1mm計。如重交通瀝青AH一90，其針入度範圍為80～100（0.01mm）。顯然，瀝青的針入度越小，其粘性越大。
2.塑性
瀝青的塑性表示其變形能力，用延度表示，瀝青試件在15℃的水槽中以每分鐘5mm的變形速度直至拉斷時的長度即為延度，單位以厘米計。如AH一90號重交通瀝青，其延度應大於100cm。
3.溫度穩定性
瀝青的溫度穩定性用較化點表示。試驗是將玻璃燒杯內的水從5℃開始加溫，升溫速度為每分鐘5℃。當浸於水中的兩顆鋼球從裝滿瀝青樣品的兩顆小銅環中下落至板底時的溫度即為軟化點。試驗使用了鋼球和銅環，又稱環與球軟化點，以℃計，AH一90號瀝青軟化點為42℃～50℃。
4.脆性
瀝青的脆性用脆點表示。它是塗於金屬片的試樣薄膜在特定條件下因冷卻和彎曲而出現裂紋時的溫度，以℃表示。我國道路瀝青規範對此未作規定的標準要求，但在北方地區宜作試驗測定。
5.耐老化性
耐老化性用瀝青薄膜加熱試驗（163℃，5h）後的質量損失和粘塑性變化來表示。如AH一90號瀝青要求質量損失小於1%，針入度比大於50%，25°延度大於75cm。
此外，對瀝青的一般物理性質亦有所要求。如AH一90號瀝青的閃火點應大於230℃，為的是保證和控制施工的安全生產；含臘量小於3%，是為了保證瀝青的粘性和溫度穩定性；溶解度大於99%是為了限制瀝青的雜質，保證瀝青的純度。
石油瀝青
石油瀝青是石油原油經蒸餾提煉出各種輕質油（如汽油、柴油等）及潤滑油後的殘留物，再經加丁而得的產品，顏色為褐色或黑褐色。採用不同產地的原油及不同的提煉加工方式，可以得到組成、性質各異的多種石油瀝青品種。按用途不同將石油瀝青分為道路石油瀝青、建築石油瀝青、防水、防潮石油瀝青和普通石油瀝青。
石油瀝青的組分
由於瀝青的化學組成十分複雜，對組成進行分析很困難，且化學組成並不能反映其性質的差異，所以一般不作瀝青的化學分析，而是從使用角度將瀝青中化學成分及物理力學性質相近的成分劃分為若干個組，稱之為組分（組叢）。各組分含量的多少與瀝青的技術性質有著直接的關係。石油瀝青的組分簡介如下：
①油分
油分為淡黃色至紅褐色的油狀液體，是瀝青中分子量最小、密度最小的組分，密度介於0.7～1g/cm3之間。在170℃較長時問加熱，油分可以揮發。油分能溶於石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有機溶劑中，但不溶於酒精。石油瀝青中油分的含量為40%～60%，油分賦予瀝青流動性。
②樹脂
樹脂又稱為瀝青脂膠，為黃色至黑褐色黏稠狀物質（半固體），分子量比油分大（600～1000），密度介於1.0～1.1 g/cm3。之間。瀝青脂膠中絕大部分屬於中性樹脂。中性樹脂能溶於三氯甲烷、汽油和苯等有機溶劑，但在酒精和丙酮中難溶解或溶解度很低。中性樹脂含量增加，石油瀝青的延度和黏結力等品質愈好。另外，瀝青樹脂中還含有少量的酸性樹脂，即地瀝青酸和地瀝青酸酐，顏色較中性樹脂深，是油分氧化後的產物。具有酸性。它易溶於酒精、氯仿而難溶於石油醚和苯，能為鹼皂化．是瀝青中的表面活性物質。它改善了石油瀝青對礦物材料的浸潤性，特別是提高了對碳酸鹽類岩石的黏附性，並有利於石油瀝青的可乳化性。石油瀝青中脂膠的含量為15%～30%，瀝青脂膠使瀝青具有良好的塑性和黏性。
③地瀝青質
地瀝青質為深褐色至黑色同態無定形（同體粉末），分子量比樹脂更大（1 000以上）。密度大於1g/cm3，不溶於酒精、正戊烷，但溶於三氯甲烷和二硫化碳，染色力強，對光的敏感性強，感光後就不能溶解。石油瀝青中地瀝青質含量在10%～30%，其含量越高，瀝青的溫度敏感性越小，軟化點越高，黏性越大，也越硬脆。
此外，石油瀝青中還含油2%～3%的瀝青碳和似碳物，瀝青碳和似碳物呈無定形黑色固體粉末狀，在石油瀝青組分中分於量最大，它會降低石油瀝青的黏結力。石油瀝青中還含有蠟，蠟也會降低石油瀝青的黏結力和塑件，同時對溫度特別敏感，即溫度穩定性差，故蠟是石油瀝青的有害成分。
石油瀝青的技術標準及選用
①石油瀝青的技術標準
道路石油瀝青和建築石油瀝青都是按針入度指標劃分牌號。同一品種石油瀝青材料中，牌號越小，瀝青越硬；牌號越大，瀝青越軟。同時隨著牌號增大，瀝青的黏性減小（針入度增大），塑性增大（延度增大），溫度敏感性增大(軟化點降低)。
②石油瀝青的選用
選用瀝青材料時，應根據工程性質（道路、房屋、防腐等）及當地氣候條件，所處工程部位（屋面或地下等）來選用不同品種和牌號的瀝青。
瀝青路面採用的瀝青標號，宜按照公路等級、氣候條件、交通條件、路面類型及在結構層中的層位及受力特點、施工方法等，結合當地的使用經驗，經技術論證後確定。
建築石油瀝青黏性大，耐熱性較好。可用於製造油氈、油紙、防水塗料和瀝青膠，主要用於屋面及地下防水、溝槽防水、防腐蝕及管道防腐等工程。一般屋面防水用瀝青材料的軟化點應比當地夏季屋面最高溫度高20℃以上，以避免夏季瀝青軟化流淌。但軟化點也不宜過高，否則冬季易發生低溫冷脆開裂。
煤瀝青
煤瀝青是生產焦炭和煤氣的副產物。煙煤在乾餾過程中的揮發物質，經冷凝而成的黑色黏性液體稱為煤焦油，再經分餾加工提取輕油、中油、重油及蒽油之後所得殘渣即為煤瀝青。
根據蒸餾程度不同。煤瀝青分為低溫瀝青、中溫瀝青和高溫瀝青三種。土木工程中所採用的煤瀝青多為黏稠或半固體的低溫瀝青。
煤瀝青的主要組分為油分、脂膠、游離碳等，還含有少量酸、鹼物質，與石油瀝青相比，煤瀝青的性能特點如下：
（1）溫度敏感性較大。其組分中所含可溶性樹脂多，由固態或黏稠態轉變為黏流態（或液態）的溫度間隔較窄，夏天易軟化流淌，冬天易脆裂。
（2）大氣穩定性較差。所含揮發性成分和化學穩定性差的成分較多。在熱、陽光、氧氣等長期綜合作用下，煤瀝青的組成變化較大，易硬脆。
（3）塑性較差。所含游離碳較多，容易因變形而開裂。
（4）因為含表面活性物質較多，所以與礦料表面黏附力較強。
（5）防腐性好。因含有酚、蒽等有毒性和臭味的物質，防腐能力較強，故適用於木材的防腐處理。但防水性不如石油瀝青（因為酚易溶於水）。施工中要遵守有關操作和勞保規定，防止中毒。
煤瀝青與石油瀝青的區別
煤瀝青與石油瀝青相比，在性質上存在某些差異。
（1）溫度穩定性較低。煤瀝青中可溶性樹脂含量較多，受熱易軟化溶於油分中。所以加熱溫度和時間都要嚴格控制，不易反覆加熱，否則易引起性質急劇惡化。
（2）大氣穩定性差。煤瀝青中不飽和碳氫化合物含量較多，易老化變質。
（3）塑性較差。煤瀝青中含較多的游離碳，受力易變性開裂，尤其是在低溫條件下易變得脆硬。
（4）與礦料粘附性好。煤瀝青中含有較多的極性物質，它賦予煤瀝青較高的表面活性，能與礦料很好粘附，可提高粘結強度。
（5）有毒、有臭味、防腐能力強。煤瀝青中含有酚、蒽等易揮發的有毒成分，施工時對人體有害，不宜用於城市道路和路面面層，但用於木材的防腐效果較好。
（6）煤瀝青密度比石油瀝青大。
