組成結構
近年來最常採用的方法是按L·W·科爾貝特的方法一將瀝青分離為飽和分、芳香分、膠質和瀝青質等四個組分。瀝青中各組分的含量與瀝青和技術性質之間存在一定的規律性, 如圖所示。
按膠體結構解釋, 隨著分散介質飽和分和芳香分含量的減少, 保護物質膠質和分散相瀝青質含量的增加, 瀝青由溶膠結構轉變為溶凝膠結構以至凝膠結構。瀝青技術指標中的針入度隨之減小, 軟化點隨之升高。而當瀝青中各組分含量比例協調時, 可得到最佳的延度。但是上述規律只適用於相同油源和相同工藝獲得的瀝青如表一中瀝青均為大慶原油, 採用丙脫工藝獲得瀝青對於相同原油, 採用不同工藝, 或者不同原油相同工藝甚至不同原油和工藝獲得的瀝青, 它們即使具有相近的瀝青組分含量但是它們的技術性質指標可以相差很大。產生這些現象的原因是由於不同油源和工藝獲得的瀝青, 它們的各化學組分雖然可以很接近, 但是它們各個組分的化學結構並不相同, 各組分的溶度參數不同。亦即各組分的相溶性不同, 因而形成不同的膠體結構, 所以它們的技術性質亦不相同。
套用領域
在土木工程中,瀝青是套用廣泛的防水材料和防腐材料,主要套用於屋面、地面、地下結構的防水,木材、鋼材的防腐。瀝青還是道路工程中套用廣泛的路面結構膠結材料,它與不同組成的礦質材料按比例配合後可以建成不同結構的瀝青路面,高速公路套用較為廣泛。
行業分析
2013年,國內瀝青產量為1993.51萬噸,同比增長9.71%。相對於國產瀝青而言,進口瀝青價格偏高,進而提振國產瀝青需求,帶動國內瀝青產能利用率提升。預計2014年國內瀝青產量繼續增長,但隨著需求的好轉,總體過剩的局面將有所改觀。
瀝青行業上游為石油化工、煤炭和改性劑及乳化劑,下游為高速公路、防水建築材料、機場建設和市政工程道路建設等。
在完整的石油化工產業鏈中,石油瀝青的前端產品為醚、烷、烴、苯等各大類產品,作為原油加工後端產品的石油瀝青經過焦化工藝可得到石油膠。
對於瀝青行業來說,上游產業對其的影響主要體現在原油價格波動、原油加工能力變化帶來石油瀝青產量及產品價格的波動。
2014年全球經濟溫和復甦將帶動原油需求,且近兩年來美國原油交割地庫欣地區至墨西哥灣煉油廠輸油管道的擴張在一定程度上減輕了當地的庫存壓力,提振了WTI油價。因此,儘管受到美聯儲退出QE以及供應增加的影響,2014年國際原油價格重心仍有望小幅上移,預計WTI原油價格全年波動區間在90—115美元/桶,這對瀝青期貨價格形成支撐。
從下游需求來看,瀝青產品主要套用於高速公路、市政道路、橋樑及機場等場所的鋪設,其中公路建設對於瀝青的消耗量占到82%。在產能一定的情況下,下游需求的增加會進一步推動瀝青產品價格的增長,反之,則會帶來價格的下行。
2013年受貨幣政策中性偏緊、資金投放不足的影響,部分道路建設項目被擱淺,導致2013年瀝青需求增長有限。
不過,道路建設的施工周期一般在3-4年,且鋪設瀝青主要集中在施工建設尾聲,因此,“十二五”最後兩年,瀝青的需求狀況將逐步改善。
行業前景廣闊
改革開放以來中國的經濟一直保持著高速的增長,公路交通建設突飛猛進,我國道路瀝青生產企業也得到了迅猛發展。尤其是重交瀝青和改性瀝青實現了由無到有、由小到大、由少到多的質的飛躍,為我國道路建設做出了巨大貢獻。
其中,用瀝青來養護路面通常分為三種類型:預防性養護、矯正性養護、應急性養護。這三種養護型式可以根據路面的使用情況來進行選擇,每一種養護型式又需要選擇不同的養護方法和養護設備。三種養護措施的差異主要體現在路面狀況和通車時間長短上。當然,三者之間沒有明顯的界限。
預防性養護是路面出現破損前就進行養護;矯正性養護指修補路面的局部損害或對某些特定的病害進行處理;應急性養護是在緊急情況下的措施,例如,路面爆裂和嚴重坑槽需要立刻修補才能通車的。
現如今我國瀝青行業已進入規模化、集中化的快速發展階段,人們對瀝青的了解也越來越熟悉,因為瀝青的用量不僅大,而且還非常的廣泛,不管是鄉村裡的小街道,城市裡的大道,還是高速都離不了瀝青的使用,所以瀝青回收則成了人們口中非常火爆的話題,尤其在男人的口中,有的人則把回收瀝青當作是一種事業,甚至有的人因為瀝青回收而發家致富呢!
然而瀝青的發展規模同我們國內市場的需求相比較,中國瀝青市場仍然處於供不應求的狀態,尤其是那些高端的改性瀝青市場,在中國也是有待有才人士而發掘的,我國普通的道路瀝青生產廠家眾多,但是專業的瀝青生產廠家比較少,我們應該逐步提高專業瀝青的廠家,來彌補不斷增長的專業瀝青市場需求。
類別
瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種:
煤焦瀝青
煤焦瀝青是煉焦的副產品,即焦油蒸餾後殘留在蒸餾釜內的黑色物質。它與精製焦油只是物理性質有分別,沒有明顯的界限,一般的劃分方法是規定軟化點在26.7℃(立方塊法)以下的為焦油,26.7℃以上的為瀝青。煤焦瀝青中主要含有難揮發的蒽、菲、芘等。這些物質具有毒性,由於這些成分的含量不同,煤焦瀝青的性質也因而不同。溫度的變化對煤焦瀝青的影響很大,冬季容易脆裂,夏季容易軟化。加熱時有特殊氣味;加熱到260℃在5小時以後,其所含的蒽、菲、芘等成分就會揮發出來。
石油瀝青
石油瀝青是原油蒸餾後的殘渣。根據提煉程度的不同,在常溫下成液體、半固體或固體。石油瀝青色黑而有光澤,具有較高的感溫性。由於它在生產過程中曾經蒸餾至400℃以上,因而所含揮發成分甚少,但仍可能有高分子的碳氫化合物未經揮發出來,這些物質或多或少對人體健康是有害的。
天然瀝青
天然瀝青儲藏在地下,有的形成礦層或在地殼表面堆積。這種瀝青大都經過天然蒸發、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長期暴露和蒸發後的殘留物;石油瀝青是將精製加工石油所殘餘的渣油,經適當的工藝處理後得到的產品。焦油瀝青是煤、木材等有機物乾餾加工所得的焦油經再加工後的產品。工程中採用的瀝青絕大多數是石油瀝青,石油瀝青是複雜的碳氫化合物與其非金屬衍生物組成的混合物。通常瀝青閃點在240℃~330℃之間,燃點比閃點約高3℃~6℃,因此施工溫度應控制在閃點以下。