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布敦岩沥青介绍
　　布敦岩沥青（BRA）产自南太平洋印度尼西亚苏拉威西省布敦岛（BUTON）。BRA是石油在岩石夹缝中经过长达亿万年的沉积变化，在热、压力、氧化、融媒、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。BRA是天然沥青中的一种，其他天然沥青包括湖沥青、海底沥青等。
　　由于天然沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，且通常具有非常优良的路用性能。天然沥青不直接作为一种沥青使用，而是作为人工炼制沥青的改性剂少量掺配使用，形成改性沥青，使之优良的技术性能达到最大的发挥。大量研究与工程实践表明，使用天然改性沥青铺筑的沥青路面，具有高使用寿命、高稳定性、高抗水损与很强的耐微生物侵蚀的能力、很高的抗疲劳强度，显著改善和提高沥青路面性能。
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编辑本段BRA通常具有的路用性能特点
　　1、天然岩沥青软化点高，用其改性可以显著提高沥青路面的高温稳定性。岩沥青自身的软化点非常高，一般在160～175℃，故利用其制造的改性沥青软化点也非常高，其改性沥青混合料具有非常好的高温稳定性，能明显地提高沥青路面的抗车辙能力。
　　2、天然岩沥青含氮量高，提高了沥青路面的抗水损能力
　　天然岩沥青中，氮元素以官能团形式存在，这种形式使天然岩沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性，其他元素的官能团及侧链的存在也共同发育了上述特征。具体表现就是沥青粘度增大，抗氧化性增强，特别是集料的粘附性及抗剥离性得到明显改善。与有机胺类抗剥离剂相比，其抗水损坏能力更稳定而耐久。
　　3、天然岩沥青抗老化能力强，耐候性好，沥青路面更耐久
　　由于天然岩沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，天然岩沥青抗微生物侵蚀作用很强，这是因为它在形成的千百万年过程中，能被侵蚀的都已被侵蚀完了，而且天然岩沥青有在自由表面形成致密光亮保护膜的特点，这使沥青的自由表面十分光亮，形成了一个天然沥青富集保护层，保护了里面的沥青不被侵蚀。天然岩沥青的高含氮量，使改良后的沥青粘度更好，也有更好的抗氧化性。这些品质将会提高沥青路面的耐久性，减缓沥青老化速度，从而延长道路使用寿命。
　　4、天然岩沥青不含蜡，可以改善高含蜡沥青的品质
　　天然岩沥青在原油状态下并非不含蜡，只是在地壳中长期与各种条件作用，使蜡含量急剧降低，并转化成其他形式存在。当它加入到普通沥青中，会把这种特性在重组中一定程度遗传给基质沥青，进而降低石蜡在沥青中的危害。
　　5、天然岩沥青改性沥青制造工艺简单，施工方便
　　天然岩沥青是不流动的颗粒状材料，储存时不会结块，易于加工。制造岩沥青改性沥青施工工艺非常简单，不需新增设备，与改性沥青相比，通常不需要大型的改造设备，从而大大节约了施工成本。
　　6、由天然岩沥青改性得到的沥青性能更稳定
　　与SBS等人工改性沥青相比，天然岩沥青是石油基的固体，具有与沥青相近的化学结构，与沥青的相容性非常好，与路面沥青极易相容共存。混合以后，形成天然岩沥青与沥青的紧密分子，这种分子既有天然岩沥青的硬度和耐磨性，同时也保留了沥青的韧性。我国道路建设需要使用好的材料，帮助解决我国不利的气候条件与交通条件导致的水损坏和高温车辙。
编辑本段BRA性质及技术标准
　　 表1 BRA的性质

性质
单位
代表值
沥青含量
％
50
回收沥青的针入度
0.1mm
50
回收沥青软化点
℃
93～99
回收沥青的延度
Cm
140
矿物质的细度：通过率为50％的料径
Mm
0.075
矿物质的细度：通过率为95％的料径

Mm
0.6
含水量
％
＜2
363℃直馏残余物
％
＞96
　　 表2 从BRA中抽取沥青的技术标准

指标
Min
Max
针入度（mm）
/
10
软化点（℃）
70
98
密度（克/立方厘米）
1.00
/
　　 表3 用于公路路面的BRA技术标准

指标
Min
Max
沥青含量（％）
18
/
三氯乙烯溶解度（％）
18
/
闪点（COC）（OC）
230
/
加热损失（％）
/
2.0
含水量（％）
/
2.0
最大颗粒尺寸（mm）
/
3.0
由表中数据可见，相对于一般沥青来说，BRA中的纯沥青所含沥青质的含量是比较高的，饱和分含量较低，说明该沥青的硬度较大，且具有良好的感温性能。

BRA基本知识
一、布敦岛天然沥青介绍：
布敦岩天然沥青（BRA）产自南太平洋印度尼西亚苏拉威西省布敦岛（BUTON）。BRA是石油在岩石夹缝中经过长达亿万年的沉积变化，在热、压力、氧化、融酶、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。BRA是天然沥青中的一种，其他天然沥青包括湖沥青、海底沥青等。
由于天然沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，且通常具有非常优良的路用性能。天然沥青不直接作为一种沥青使用，而是作为人工炼制沥青的改性剂少量掺配使用，形成改性沥青，使之优良的技术性能达到最大的发挥。大量研究与工程实践表明，使用天然改性沥青铺筑的沥青路面，具有高使用寿命、高稳定性、高抗水损与很强的耐微生物侵蚀的能力、很高的抗疲劳强度，显著改善和提高沥青路面性能。
二、BRA通常具有的路用性能特点：
1、天然岩沥青软化点高，用其改性可以显著提高沥青路面的高温稳定性。岩沥青自身的软化点非常高，一般在160～175℃，故利用其制造的改性沥青软化点也非常高，其改性沥青混合料具有非常好的高温稳定性，能明显地提高沥青路面的抗车辙能力。
2、天然岩沥青含氮量高，提高了沥青路面的抗水损能力
天然岩沥青中，氮元素以官能团形式存在，这种形式使天然岩沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性，其他元素的官能团及侧链的存在也共同发育了上述特征。具体表现就是沥青粘度增大，抗氧化性增强，特别是集料的粘附性及抗剥离性得到明显改善。与有机胺类抗剥离剂相比，其抗水损坏能力更稳定而耐久。
3、天然岩沥青抗老化能力强，耐候性好，沥青路面更耐久
由于天然岩沥青常年与自然环境共存，性质特别稳定，天然岩沥青抗微生物侵蚀作用很强，这是因为它在形成的千百万年过程中，能被侵蚀的都已被侵蚀完了，而且天然岩沥青有在自由表面形成致密光亮保护膜的特点，这使沥青的自由表面十分光亮，形成了一个天然沥青富集保护层，保护了里面的沥青不被侵蚀。天然岩沥青的高含氮量，使改良后的沥青粘度更好，也有更好的抗氧化性。这些品质将会提高沥青路面的耐久性，减缓沥青老化速度，从而延长道路使用寿命。
4、天然岩沥青不含蜡，可以改善高含蜡沥青的品质
天然岩沥青在原油状态下并非不含蜡，只是在地壳中长期与各种条件作用，使蜡含量急剧降低，并转化成其他形式存在。当它加入到普通沥青中，会把这种特性在重组中一定程度遗传给基质沥青，进而降低石蜡在沥青中的危害。
5、天然岩沥青改性沥青制造工艺简单，施工方便
天然岩沥青是不流动的颗粒状材料，储存时不会结块，易于加工。制造岩沥青改性沥青施工工艺非常简单，不需新增设备，与改性沥青相比，通常不需要大型的改造设备，从而大大节约了施工成本。
6、由天然岩沥青改性得到的沥青性能更稳定

与SBS等人工改性沥青相比，天然岩沥青是石油基的固体，具有与沥青相近的化学结构，与沥青的相容性非常好，与路面沥青极易相容共存。混合以后，形成天然岩沥青与沥青的紧密分子，这种分子既有天然岩沥青的硬度和耐磨性，同时也保留了沥青的韧性。
我国道路建设需要使用好的材料，帮助解决我国不利的气候条件与交通条件导致的水损坏和高温车辙。
近年来，我国的经济的迅速发展带来了交通运输需求的快速增长，交通量迅猛增长，载重量和轴重增加，并有一定的超载现象。我国大部分地区夏季高温，南方地区多雨，这些不利的交通荷载条件和气候条件导致我国沥青路面面临严峻考验，部分沥青路面通车不久就出现了严重的早期破坏，如车辙、水损害低温收缩、坑槽等。
我国近年来的高速公路沥青路面病害发展有2个阶段；在99年以前沥青路面是水损坏问题比较突出，如江苏沪宁高速、浙江杭甬高速、山东济德高速等；在99年以后是部分高速公路车辙病害较多。
使用好的材料有助于解决或缓和高速公路路面的早期病害问题，因此近年来，聚合物改性沥青在我国的高速公路建设获得了广泛的应用，改性剂包括SBS、SBR、PE、EVA等，应用范围则从SMA到普通的沥青混凝土，从上面层到中面层乃至下面层。
BRA天然沥青含氮、软化点高，可以提高沥青路面的抗车辙能力和抗水损坏能力，同时改善沥青路面高温稳定性和水稳定性，使路面更稳定而耐久。
表1 从BRA中抽取沥青的技术标准
指标
Min
Max
针入度（mm）
/
10
软化点（℃）
70
98
密度（克/立方厘米）
1.00
/
表2 用于公路路面的BRA技术标准
指标
Min
Max
沥青含量（％）
18
/
三氯乙烯溶解度（％）
18
/
闪点（COC）（OC）
230
/
加热损失（％）
/
2.0
含水量（％）
/
2.0
最大颗粒尺寸（mm）
/
3.0
表3 BRA沥青化学组份分析表

分析项目
试验数据
饱和分 ％
13.02
芳香分 ％
33.10
胶 质 ％
34.20
沥青质 ％
19.68

由表中数据可见，相对于一般沥青来说，BRA中的纯沥青所含沥青质的含量是比较高的，饱和分含量较低，说明该沥青的硬度较大，且具有良好的感温性能。

表4 BRA中所含矿料的矿物成份
CaCO3 %
81.62~85.27
MgCO3 %
1.98~2.25
CaSO4 %
1.25~1.70
CaS %
0.17~0.33
SiO2 %
8.95~8.25
AL2O3+Fe2O3 %
2.15~2.84
水份 ％
1.30~2.15
残余物 ％
1.83~1.12

由表中数据可见，BRA中所含矿料基本属石灰岩类物质，对混合料强度的形成会起一定的作用
三、印尼及国内道路应用介绍

    2000年11月25日应印尼政府的邀请由中国交通部公路科学研究所沈金安教授等组成的考察小组赴印尼考察BRA的情况。经考察了解到BRA在印尼已有广泛使用，在印尼雅加达的沥青拌合场及高速公路施工现场，我们看到BRA的使用，在沥青混合料中添加高达10％的用量。其用量加大的主要原因是当地使用的BRA开采后不需要经过提炼加工，而是直接粉碎后使用。目前由印尼国家公司开采生产，该公司又是国家公路工程公司，在印尼国家使用BRA具有特殊的方便和费用较低的因素，所以每年用量十分可观。印尼属于热带气候，常年天气炎热，印尼的高速公路流量大，重载车和超载车的比例也很高，由于BRA有非常好的抗压能力，加入混合料里能大大提高路面的抗重压能力，所以我们看到尽管印尼的高速公路超载重压，但路面质量总体状况几年使用后都比较好，由于BRA来自印尼国内，运费低，又是在该国生产，所以在印尼BRA的应用非常普遍，使用上也很方便，各种性能和测试指标都比较好。
    中国从2001年开始在国内与交通部公路科学研究院及北京公路局合作，在京张线110国道延庆段上面层及中面层、河北宣大高速公路上面层、河北石太高速公路上面层及中面层、河北邢临高速公路上面层及中面层、河北保沧高速公路上面层及中面层、天津东疆保税港区道路上面层及中面层、河北107国道保定段上面层及中面层、河北省道京建线铁门关至孤山子段上面层、吉林省哈太线过境路上面层、新疆乌鲁木齐市政河南路上面层、湖北恩施市政道路上面层、湖北沪蓉西高速公路下面层、广东京珠南高速公路上面层、广东京珠南高速公路连接线上面层、安徽合徐高速公路上面层及中面层等道路应用BRA。以上道路施工完成后，我们对整段路进行了观测，发现整段路路面平整、坚实、表面颗粒分布均匀、无脱落、掉渣、裂缝、拥动、烂边、搓板等现象。以上道路经过几年的使用后，外观观测路面状况依然良好。
总  结
    BRA是优良的填料和沥青增强剂，可以适合热沥青混合料或各种等级的冷沥青混合料，包括gap等级的Stone Matrix柏油。BRA可以作为磨损层材料，结合层或柏油处理的添加剂。通过多次铺筑试验路，BRA路用情况均属良好，令人满意，其结果证明交通部公路科学研究院和北京市公路局勘察设计研究院做出的结论都是准确的，BRA在中国公路上是完全可以使用的，且路用效果非常明显。
四、印尼BRA国家标准
指标
min
max
沥青含量（%）
18
-
三氯乙烯（%）
18
-
闪点（coc）(℃)
230
-
加热损失（%）
-
2.0
含水量（%）
-
2.0
矿物质最大颗粒尺寸（mm）

3.0

印尼BRA国家标准是由中国交通部公路科学研究院沈金安教授帮助制定的。同时此标准也作为在中国应用的标准。

五、各种改性剂的检测数据对比

性能
普通
沥青
SBS改性
沥青
北美
岩沥青
TLA
BRA
（3％）
BRA
（4％）
马歇尔稳定度（KN）
8
8
17.8
12
12.3
14.7
高温车辙（次／mm）

800
3000
4400
4050
3500
4500
马歇尔残留稳定度（%）
80
85
89.7
92
90
92
冻融劈裂强度比（%）
80
80
98.2
94
87
92
低温弯曲（με）
2600
3000
3300
3200
3100
3200

六、BRA的施工工艺
具体的施工工艺为：
一、用提升机将BRA改性剂提升到一个独立的料仓中，待用。
二、先将矿料加热，加热的温度为：170～180℃。
三、根据拌和机每盘沥青混合料的配合比，用电子计量称计量该产品，并与矿料混合。
四、当矿料与该产品充分混合后，将沥青喷入并拌和，拌和时间与一般的沥青混合料的拌和时间相同。
五、沥青混合料的出料温度为170℃。

沥青混合料摊铺平整后，趁热及时碾压，初压温度为160℃，复压温度为140℃，终压温度为120℃，采用振动压路机进行碾压4～5遍。整个施工工程应按照中华人民共和国行业标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求进行。

在BRA拌和过程中不增加及改造原有设备、不延长拌和时间、不提高拌和温度，只需有一个独立的料仓即可保障生产的流畅性。
七、绿色、环保、可再生利用
BRA是细颗粒状固体，粒径小于3mm，包装为两层编织袋（25公斤），此种包装便于运输及在拌和楼的添加使用，利于储藏，减少罐装热料因储存而带来的相关费用。BRA在工程使用中不会对施工地产生环境污染，并且还能够在以后的工程养护中重复使用。

八、社会及经济效益分析
印度尼西亚布敦岛上的天然岩沥青储量丰富（5亿吨）、开采方便，同时也是世界天然沥青储量最大的矿区。在价格上与同类产品相比具有价格优势。BRA改性剂中含有部分纯沥青（25％以上），在使用BRA的同时，沥青混合料会省去相应部分的基质沥青，使之成本降低。加之在使用过程中，操作简便，不需增加额外设备，降低能耗，减少路面大、中修频率，减少了后续投资及养护成本。因此使用BRA改性剂在大幅提高道路路面性能的同时，与传统改性沥青相比降低工程成本。对投资方来说，，避免了社会资源的反复消耗，给投资方带来间接的经济效益。
另外，在世界油价日益增长的今天，布敦岩天然沥青作为一种战略资源从国外引进，对节省我国不可再生资源，具有重要的战略意义。