煤沥青的应用及性能-建筑材料

煤沥青又称焦油沥青，在烟煤炼焦或制煤气时，从干馏所挥发的物质中冷凝出煤焦油，再将煤焦油继续蒸馏得轻油、中油、重油和蒽油所剩的残渣即为煤沥青。它大部分用于化工，而小部分用于制作建筑防水材料。根据煤干馏时的温度不同，煤焦油分为高温煤焦油和低温煤焦油。高温煤焦油是炼焦或制造煤气时得到的副产品，所含大分子量的组分较多，故有较大的密度，技术性质优于低温煤焦油。生产煤沥青和配制各种防水材料多采用高温煤焦油。

根据煤焦油蒸馏深度的不同，又分为软煤沥青和硬煤沥青两类。软煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油和中油后的产品。若将重油和蒽油也基本上蒸馏出去，则得到硬脆的硬煤沥青。硬煤沥青不能直接用于工程，须用重油、蒽油掺配使用。经掺配而成的煤沥青称为回配煤沥青。掺配比例应根据工程需要通过试验确定。

根据《沥青路面施工及验收规范》（GB 50092—96）规定，道路用煤沥青按黏度等技术指标分为9个标号，其技术标准见表5.5。建筑工程中以T-7、T-8、T-9三个牌号应用较广。

5.1.2.1　煤沥青的组成

煤沥青的化学组成主要是芳香族碳氢化合物及其与氧、硫、氮的衍生物的混合物。按化学性质相似且与技术性质有关划分，其主要组分如下。

1）油分。油分主要由较低分子量的液态芳香族碳氢化合物所组成，它赋予煤沥青流动性，但降低黏性。

表5.5　软煤沥青技术指标

2）树脂。树脂有硬树脂和软树脂 （可溶树脂）之分。硬树脂为固态结晶物质，类似于石油沥青中的沥青质，可提高煤沥青的黏性；软树脂为赤褐色黏塑性物质，稳定性较低，类似于石油沥青中的树脂，使煤沥青具有塑性。

3）游离碳。游离碳是高分子量的有机化合物的固体碳质微粒，不溶于任何有机溶剂，只有在高温下产生分解，具有良好的稳定性。游离碳的存在有利于提高煤沥青的黏性和温度稳定性。但超过一定限度，将使煤沥青变得硬脆。

此外，煤沥青中尚有少量碱性物质 （吡啶、喹啉）和酸性物质 （酚），它们都属于表面活性物质，能改善煤沥青与酸、碱性矿物的黏结力。

5.1.2.2　煤沥青的性质特点(www.xing528.com)

煤沥青与石油沥青相比，由于所含组分不同，在性质上表现出以下特点。

1）温度稳定性较差。煤沥青是较粗的分散系，其中软树脂的温度稳定性较差，由固态和黏稠态转变为黏流态 （或液态）的温度间隔较小，夏天易软化流淌，而冬天易脆裂，即温度敏感性较大。因此，使用时加热温度和时间要严格控制，更不宜反复加热，否则易引起性质急剧恶化。

2）塑性较差。煤沥青由于含有较多的游离碳，塑性降低，易因变形而开裂。

3）大气稳定性差。煤沥青含挥发性成分和化学稳定性差的芳香烃成分较多，在热、阳光、氧气等长期综合作用下，其组分变化较大，易老化而硬脆。

4）防腐性较好。煤沥青中含有带毒性和臭味的蒽、酚等，故其防腐能力较好，适用于木材等材料的防腐处理。

5）黏结性较好。煤沥青中含有较多的表面活性物质，与矿物材料表面有较强的黏结力。

根据煤沥青和石油沥青的某些特征，可按表5.6所列方法识别两种沥青。

表5.6　石油沥青与煤沥青的简易鉴别方法

5.1.2.3　煤沥青的应用

煤沥青具有很好的防腐能力、良好的黏结能力。因此，可用于配制防腐涂料、胶黏剂、防水涂料、油膏以及制作油毡等。

将煤沥青和石油沥青按适当比例混合可形成一种稳定胶体，称为混合沥青 （见5.1.3.2）。混合沥青综合了两种沥青的优点，使得黏性、温度稳定性、塑性均有显著改善，特别适用于铺筑路面、停车场等。