岩沥青资源开发与路用性能研究报告简本一、项目背景随着公路交通.DOC

岩沥青资源开发与路用性能研究 报告 随着公路交通量的增加和对路面耐久性要求的提高，改性沥青在我国路面工程中应用越来越多。对沥青进行改性的方法很多，使用岩沥青是其中之一。岩沥青是石油流入岩石夹缝经过长达亿万年的沉积、变化，在热、压力、氧化、触媒、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。岩沥青是天然沥青中的一种，其他天然沥青还有湖沥青、油砂沥青等，世界上天然沥青资源在3000亿吨以上。 岩沥青生成年代久远，性能非常稳定，北美天然岩沥青等很早在国外路面工程中获得了广泛的应用，国外研究与工程应用认为用于改性基质沥青会提高其路用性能，尤其高温稳定性、抗水损坏和抗老化性能。在我国新疆克拉玛依的乌尔禾、四川青川等地，有储量丰富的天然岩沥青。但由于未进行研究，在路面工程上的应用受到了限制。以本项目主要研究的新疆岩沥青为例，以前的用途主要集中于油漆、油墨等化工行业，而未曾在路面工程中应用。为开发地方资源，繁荣地方经济，从而达到开发西部的目的，2005年交通部批准了西部交通科技项目《岩沥青资源开发与路用性能研究》(合同号：2005 318 223 05)由交通部公路科学研究院承担，新疆生产建设兵团农七师交通局等单位参加，研究评价国产岩沥青路用性能，解决在路面工程应用中的技术问题，促进国产岩沥青尤其新疆岩沥青在路面工程中的应用。 图1-1 新疆产天然岩沥青 二、项目研究内容与工作思路 根据研究合同，项目研究的主要目标包括： 1） 研究、评价和改善岩沥青路用性能； 2） 研究解决岩沥青材料的工程应用技术。 通过此项目研究，得出面向工程实际应用的岩沥青材料设计与施工技术，使国产天然岩沥青在国内道路工程建设中获得应用，从而促进西部地区资源开发，促进地方经济发展。 本项目围绕新疆乌尔禾地区的岩沥青资源，开展如下研究工作：1)岩沥青资源勘探调查；2)岩沥青成分、性质与改性机理分析；3)岩沥青改性沥青制备工艺、配置方案与技术性能研究；4)岩沥青改性沥青混合料路用性能研究；5)国产岩沥青与国外岩沥青路用性能比较；6)岩沥青路用性能改善技术；7)岩沥青及其改性沥青、混合料的技术要求；8) 岩沥青改性沥青路面施工技术与质量控制方法；9)岩沥青改性沥青路面野外性能等。 研究工作重点主要有三个方面，一是对新疆岩沥青资源进行勘探和调查；二是研究、评价和改善新疆岩沥青路用性能；三是研究解决新疆岩沥青在沥青路面中的工程应用技术。对于新疆岩沥青资源的勘察，工作思路是委托地质地矿单位进行，包括勘察矿脉的数量和品质、水文地质条件、岩沥青矿开采技术条件、岩沥青总资源量，提交有关勘查成果。对于国产岩沥青路用性能的评价和改善，研究思路是使用针入度分级评价方法、性能分级评价方法和混合料的不同性能试验，评价岩沥青改性后的高温性能、水稳定性、抗老化性能、强度、施工特性、低温抗裂性能等，并与国外等其他天然岩沥青的路用性能进行了比较。通过对试验路性能跟踪观测，调查已有岩沥青改性混合料的长期性能，研究岩沥青材料的野外实际路面性能。通过化学组成和结构的测试，分析岩沥青路用性能改性的机理。通过复合改性技术的研究实现对岩沥青改性作用的增强和改善。 对于岩沥青在路面工程中的应用技术，围绕岩沥青材料的设计与施工技术，通过资料调研、室内试验、试验路铺筑和性能观测等，研究得出岩沥青的适用条件、改性沥青技术标准、混合料技术要求与方法、施工工艺和质量控制方法等，为国产天然沥青在路面工程中的应用提供依据和指导。 三、主要技术成果 1 通过对新疆岩沥青资源勘探调查，取得了如下勘探成果：1) 查明了矿区内有13条矿脉，其中主要可采沥青矿脉9条；2) 查明矿区总体地质构造形态；3) 初步查明矿区范围内可采、局部可采沥青矿脉的露头位置、结构、构造、厚度及分布范围；4) 初步查明了矿区的的采空范围；5) 查明了矿区水文地质情况；6) 勘察得出了矿区内Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ5、Ⅲ1号等八条矿脉的各资源量和总资源量(C+D级)126200吨，其中332资源量(C级)84581吨。通过生产地质勘查以及调查工作，较系统地收集了矿区以往工作和开采情况，提交了完备的地质资料和勘查成果图(见下表)。这些勘探研究成果满足了后续沥青矿生产和资源开发的需要。 表3-1 新疆乌尔禾岩沥青勘查成果图 顺序号 图号 图名 比例尺 1 I—I 新疆克拉玛依市乌尔禾区一三七团沥青矿地形地质图 1：2000 2 I—2 新疆克拉玛依市乌尔禾区一三七团沥青矿水文地质图 1：2000 3 Ⅱ—1 一三七团沥青矿I—I′勘探线剖面图 1：1000 4 Ⅱ—2 一三七沥青矿Ⅱ—Ⅱ′勘探线剖面图 1：1000 5 Ⅱ—3 一三七沥青矿Ⅲ—Ⅲ′勘探线剖面图 1：1000 6 Ⅱ—4 一三七团沥青矿IV—IV′勘探线剖面图 1：1000 7 Ⅲ—1 新疆克拉玛依市乌