三、混合沥青

三、混合沥青

混合沥青是指煤焦油沥青和石油沥青混在一起的沥青材料。

（一）混合原理

混合沥青是煤焦油沥青与石油沥青的有限互溶分散体系。分散体系的稳定性与分散相和分散介质的表面张力有关。表面张力相差愈小，获得的体系越稳定，两者的亲和力愈大。

煤焦油沥青和石油沥青的表面张力同温度有关。随着温度的升高，分子的热运动加强，分子间平均距离加大，表面张力随着温度的升高而减小，互溶性增强。当达到某一温度时，欲混合的两种沥青表面张力接近，使两者能够互溶的最低温度称为液体的临界混合温度。为了降低表面张力，应尽量提高煤焦油沥青和石油沥青的混合温度，但不能超过沥青的闪点，否则易引起火灾事故。

混合沥青共混体系的稳定性同其密度有关，密度愈接近，愈容易混合。所以，液体的煤焦油沥青同黏稠的石油沥青密度相差较小，容易混合，而液体石油沥青同黏稠的煤焦油沥青密度相差较大，混合后极易发生分离现象。

石油沥青中的润滑油同煤焦油沥青中的芳香族化合物相溶性较差，易于分离，是混合沥青的破坏剂。煤焦油沥青中的游离碳极易使胶态混合沥青产生絮凝现象，是混合沥青的絮凝剂和破坏剂，很难获得稳定的混合沥青。因此，煤焦油沥青与石油沥青的混合为有限混合体系。一般地说，允许混合比例在20%以下，或80%以上。但含蒽油较多的煤焦油沥青同石油沥青则能以任意比例混合而制成稳定的混合沥青。蒽油的挥发，导致沥青表面形成一层石油沥青薄膜，从而遏制或推迟了蒽油进一步挥发。例如，煤焦油和软煤沥青在石油沥青中的掺和比例就可以超过这个界限的限制。因此，在配制混合沥青时，除选择适当的温度外，煤焦油沥青中的蒽油含量愈高愈好，石油沥青中的润滑油和煤焦油中的游离碳含量愈少愈好，密度相差愈小愈好。在高温下拌和与提高拌和速度都是制造稳定混合沥青的有力措施。

在混合沥青中加入增容剂也是提高煤焦油沥青和石油沥青混溶性的有力措施。所选用的增容剂必须对石油沥青和煤焦油沥青都具有较好的亲和力，也就是说含有与石油沥青和煤焦油沥青极性相近的基团。如何用增容的方法提高石油沥青与煤焦油沥青的相容性是沥青研究者的研究方向之一。

（二）混合工艺与检验

混合沥青的制造方法很多，主要有热熔混合法、溶剂混合法、乳液混合法和干粉混合法等。热熔混合法是将石油沥青和煤焦油沥青分别加热熔化，在不断高速搅拌石油沥青的情况下，加入熔化的煤焦油沥青，使之分散均匀一致。这种方法的优点是制造简单，但制得的混合沥青稳定性差，易发生絮凝现象。(https://www.daowen.com)

高速匀化器法是制造混合沥青最有效的方法之一。高速匀化器由齿轮泵、喷头和电机组成，使液态的石油沥青和煤焦油沥青在很高的剪切力作用下，通过齿轮泵和喷头的往复循环，研磨分散，将煤焦油沥青和石油沥青分散得非常均匀。采用这种方法制得的混合沥青较为稳定。

干粉混合法是将固体石油沥青和固体煤焦油沥青研磨成粉状，通过机械加以混合。混合后的粉状物经熔合成型，可用于制备各种混合沥青制品。这种加工方法制得的沥青颗粒较粗，混合很不均匀，一般较少采用。

（三）性能特点

混合沥青综合了石油沥青和煤焦油沥青各自的优点，具有很多优良的性能。主要表现为黏结力提高，热稳定性增强，延伸性增大。油沥青大都为直链烷烃，极性极弱，黏结力较差。这是由于石油沥青中含化学活性物质少，黏结力主要靠物理吸附力。而煤焦油沥青中，含有较多的化学活性物质。例如，酚、吡啶及其同系物，极性较强，化学吸附力和物理吸附力较大。在石油沥青中掺入煤焦油沥青，则可提高其黏结性，对酸性和碱性材料具有较好的黏结力。例如，大庆渣油氧化后制成的氧化沥青，同矿物材料的黏结力（水蒸法）一般为3级，而以不同比例的煤焦油沥青进行混合而制得的混合沥青，其黏结力（水蒸法）一般提高到4～5级。

【注释】

[1]刘立.试论如何在建筑工程施工中合理运用新技术与新材料[J].居舍，2018（18）：187.

[2]王炜.建筑工程材料[M].北京：国防工业出版社，2021.

[3]赵存良.土木工程中新型混凝土材料使用的探索[J].科技创新与应用，2022，12（13）：91-94.

[4]刘晓青.建筑防水施工中防水材料的应用探究[J].科技展望，2016，26（28）：30.