沥青混合料为沥青或者含沥青的结合料与矿物集料的混合物。它可以以人工的方式生产,也可以以天然形成的原材料方式存在。在德国最为人们熟知的是特立尼达精制湖沥青这种天然的沥青。本文为德国特立尼达湖沥青有限股份公司两合公司的专家所写的一篇文章,他介绍了天然沥青在道路工程中最近的几十年来的运用情况。
天然地沥青的形成是由于石油残渣透过流砂和火山岩天然富集而成。石油中易挥发成分的挥发使得石油——石料混合物产生运动和转移。在几百万年的过程中受压力和温度的影响形成天然的沥青矿产,依据不同的产地其组成成分和品质有所不同。
表一中列出了几种有名的天然沥青产地。用于道路工程最有名而最有价值的天然地沥青是产于特立尼达岛南部的卡利比克的Pitch湖的天然地沥青。它以商用名称“特里尼达精制湖沥青”用作沥青混合料改性来使用。特里尼达Pitch湖是世界上最大的天然地沥青产地(图1),是由于两个地质断面相交的结果而出现在地表面。Pitch地沥青湖的最宽处约90m,总面积约为80公顷。目前的开采面积仅为20公顷,这个地沥青湖在深度上一圆锥状,最深达90m。由于不同岩洞的持续后续流动湖中的地沥青处于不断的运动过程,这保证了均匀的拌和。
本文除对天然地沥青的技术特性进行讨论外,还以生态学的观点对Pitch湖地沥青做一简要的考察,在湖面上流动着宛如银带的淡水溪,有趣的是在水中还有鱼类生存,这种天然地沥青以保护性方式进行开采并经提炼制备后供给沥青拌和站使用。特里尼达湖天然地沥青的特性在使用寿命的过程中仅有微小的变化,在使用过程中不会产生影响这种材料再生利用的分解产物。
由于特里尼达湖地沥青的良好和有价值的流变特性,在世界范围内还没有一种天然式沥青混合料像他那样广泛的用于沥青混合料的生产。表2列出了特里尼达湖天然地沥青的几个产品及组成成分,依据混合料的品种,掺用特里尼达湖天然地沥青的份额1—2%(混合料总质量的百分比)就可明显的改善沥青混合料的特性。