一、石油沥青

石油沥青是天然原油加工的重质产品，是黑色或棕褐色的黏稠状或固体状物质，具有明显的树脂特征，一般没有特殊气味，或略带松香气味。它是能溶于二硫化碳的复杂的高分子聚合物，具有许多优良性能。

（一）化学结构

石油沥青是石油中最复杂的成分，它是由碳、氢、氧、硫、氮及微量金属元素组成的混合物，不同产地的石油沥青，其组成各不相同。一般地讲，碳和氢约占石油沥青的90%～95%，其中碳含量约为70%～80%，氢含量不超过15%。氧、氮等元素含量虽然很少，但这些元素组成的化合物分子量却是很大的，以至每个非碳氢化合物的分子中都含有氧、硫、氮原子。在氧化沥青的某些组分中，有80%的分子含有一个氧原子。

石油沥青的化学结构极其复杂。一般认为，油质和蜡质主要由一些直链烷烃组成。这些直链烷烃又带有不同长短的侧链，有时在主链的链端还带有不同侧链的芳核，不同的沥青其化学结构各不相同。

（二）组分

石油沥青的化学组成非常复杂。许多性质相差很大的沥青，其元素分析结果都非常相似，只研究石油沥青的化学组成，还不能反映它在物理性质上的差异。为此，利用沥青在不同溶剂里的极性差和吸附剂的吸附作用，将沥青分成几个性质相似而具有特征的部分，即组分。这些组分在沥青中含量的多少，直接影响着沥青的物理性质和物理化学性质。

石油沥青的化学组分划分方法很多，有近百种的“组分”分析方法。在我国应用最多的为“四组分法”，将沥青分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质。雷西娜法将沥青划分为油质、树脂质和沥青质三个组分。

油质为无色液体，分子量大约在370～710之间，密度介于0.7～1 g/cm3之间，含量为45%～60%，为石油沥青中最轻的馏分，在170℃长时间加热可以挥发。油质是石油沥青可以流动的主要原因，其含量越多，软化点越低，黏滞度越小，使沥青具有柔软性和抗裂性。(https://www.daowen.com)

树脂质是液体或半固体的黏稠状的物质，为黄色或褐色。密度介于1～1.10 g/cm3之间，含量为15%～30%，熔点低于100℃，呈中性反应，有较强的染色力。沥青的颜色在很大程度上取决于树脂质。树脂质的存在，使石油沥青有一定的可塑性、可流动性和黏结性，直接决定着石油沥青的延伸度和黏结力。

沥青质是黑褐色或黑色的固态无定形物质，在加热到300℃以上时，不熔化而分解，一般含量为5%～30%。密度大于1 g/cm3，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能熔解。沥青质是高分子化合物，分子量估计为1000～6000或更高。它是石油沥青中分子量最高的组分，决定着石油沥青的塑性状态界限和自固态变为液态的程度、黏滞性和温度稳定性，以及硬度和软化点。

此外，在石油沥青中还含有一定数量的沥青酸、沥青酸酐、碳化物和似碳物^[4]。

（三）调和沥青

石油沥青的性质可用针入度、软化点、延伸度、黏韧度、韧性、黏度、弹性和塑性等来表示。不同的石油沥青，其性能各不相同。为了使沥青的性能达到规定的要求，最早使用的方法是将不同组成的石油沥青进行调配，制成调和沥青，亦称调配沥青。

调和沥青是将两种不同黏度的石油沥青按一定的比例调和在一起的沥青。一般是在高黏度沥青中加入一定数量的低黏度沥青或液体沥青，共同熔化，搅拌均匀即成，以达到对石油沥青的耐热性和低温性能要求。

调和沥青的配制方法很多，主要有黏度曲线法、软化点计算法、针入度计算法和组分调配法等。在建筑防水材料中，以软化点计算法应用较多。如果选用三种沥青，可先求出两种沥青的配比，然后再与第三种沥青进行计算。在进行调和时，为了不使混合后的沥青胶体结构被破坏，应选择表面张力相近和化学性质相似的沥青。调和后的沥青应充分混合均匀。通过测定发现，调和沥青的软化点与计算软化点越相近，混合均匀性越好。