瀝青與瀝青基防水卷材

1、瀝青與瀝青基防水卷材石油大學（華東）石大科技研究院 孔憲明劉國祥提要：論述了近年中國瀝青和改性瀝青市場與質(zhì)量的變化，對近2年來防水卷材質(zhì)量、標準進行了分析和評估。對此類材料的今后的應(yīng)用提出了建議。關(guān)鍵詞： 瀝青 改性瀝青 瀝青基防水卷材 一、近年來我國瀝青產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量我國瀝青材料的質(zhì)量與用量十幾年來一直是增加的，這種增加包括進口瀝青的逐年遞增。瀝青的生產(chǎn)與煉油相關(guān)，相對建材行業(yè)的企業(yè)而言煉油廠的投資與管理規(guī)模都比較大。目前瀝青生產(chǎn)廠大部分隸屬于中國石化股份公司（SINOPEC）、中國石油股份公司（CNPC）、中國海洋石油股份公司三大公司（CNOOC），除此之外，地方所屬企業(yè)生產(chǎn)的瀝青可統(tǒng)計

2、產(chǎn)量約1518。 表1 歷年瀝青產(chǎn)量年份1993199419951996199719981999200020012002產(chǎn)量Mt3.313.363.403.384.103.964.225.075.947.23圖1 中國主要瀝青生產(chǎn)集團石油瀝青產(chǎn)量從 1999年后瀝青產(chǎn)量大幅度上升，其原因有三：(1) 道路建設(shè)需瀝青量上升，瀝青價格有所提高，瀝青的利潤空間加大，使煉油廠生產(chǎn)瀝青的積極性上升。(2) 進口瀝青增加占據(jù)國內(nèi)市場份額加大，使國內(nèi)廠家有緊迫感，同時加速了質(zhì)量的競爭，道路部門使用瀝青的質(zhì)量為第一因素，用戶的要求得到重視，高等級道路瀝青逐步走向市場定價的軌道。(3) 中國海洋石油公司稠油油井

3、的開發(fā)與產(chǎn)油，如361稠油，以提煉高質(zhì)量的瀝青見長，故中海油公司的瀝青質(zhì)量在21世紀迅速提高，而提高部分是質(zhì)量好的重交通道路瀝青。表2 我國2002年瀝青總產(chǎn)量的企業(yè)產(chǎn)量的組成生產(chǎn)公司總產(chǎn)量其中重交重交占比例相對上年增長率總計722.99414.2957.326.6中石化181.5979.1943.646.6中石油244.61145.3358.426.1中海洋165.99165.8910028.4地方130.7023.8818.3-12.4改性瀝青在建材企業(yè)部門應(yīng)用的較早，而且較普遍。從90年開始由于高速公路的興建，路用改性瀝青以其用量大，質(zhì)量嚴而迅速在全國推廣，目前國內(nèi)常用的改性瀝青以SBS

4、彈性體改性為主。國內(nèi)20012002年改性瀝青消費的行業(yè)構(gòu)成比例如下圖。圖2 改性瀝青消費量的行業(yè)構(gòu)成改性瀝青特別是道路改性瀝青在中國發(fā)展很快。近四年國內(nèi)改性瀝青產(chǎn)量與消費構(gòu)成見下表。表3 國內(nèi)改性瀝青產(chǎn)量與消費構(gòu)成表年份產(chǎn)量（萬噸）進口消費量道路機場建筑瀝青合計1999年1315280.528.52000年2218401412001年4022.462.4264.42002年102251278135預計2003年總量將超過2002年。上表中所用改性劑絕大部分為SBS，而建筑防水材料用改性瀝青尚有一大批為廢膠粉改性瀝青。國內(nèi)的膠粉改性瀝青總體來講是處于起步階段，試驗路段建了一些，由于質(zhì)量尚不足與

5、SBS相比，故推行緩慢應(yīng)用較多的為建筑防水行業(yè)，特別是用于卷材的涂蓋材料。按應(yīng)用的改性劑不同，國內(nèi)改性瀝青消費品種構(gòu)成可用下圖表示。圖3 按改性劑不同分類的國內(nèi)改性瀝青消費品種構(gòu)成二、瀝青價格與市場結(jié)構(gòu)的變化瀝青的價格近幾年較大的上揚，目前已超過2000元噸，瀝青的價格波動與國內(nèi)用量及原油價格有關(guān)，同時更顯著的與瀝青質(zhì)量的提高有關(guān)，自從重交道路瀝青要求含蠟量小于3（招標書一般要求小于2）的要求推行之后，大慶高蠟瀝青基本退出重交通道路瀝青市場?？梢韵胂裾贾袊?5以上份額的材料因為質(zhì)量的原因不能生產(chǎn)合格的瀝青，中國進口瀝青、進口原油的趨勢是有增無減的。上世紀末國內(nèi)專業(yè)人士對中國進口瀝青將逐年下

6、降的估計不符合近幾年的市場實踐。中國瀝青的價格仍略高于國際市場價，這也不是正常現(xiàn)象，但這種價格之差已經(jīng)很小，進口關(guān)稅本身只有6上下。與前幾年成品油特別是燃油價格差相比，國內(nèi)外瀝青價格的差別較小，但是進口瀝青的幾個企業(yè)的SHELL、SK、KOCH等，其相同質(zhì)量的瀝青價格均高于國內(nèi)瀝青。國內(nèi)成品油走私的現(xiàn)象其實也折射出國內(nèi)價格的不合理性。隨著市場的成熟與管理制度的完善，成品油走私這種現(xiàn)象會自然消失，否則將會制約中國現(xiàn)代化的進程。國內(nèi)瀝青的價格與原油的價格有關(guān)，國際原油價格近幾年的變化見下組圖圖4 原油價格（組圖，未標圖號）（每桶按159.8升計）以上同四年的國內(nèi)道路瀝青價格見下組圖：圖5 近四年的

7、國內(nèi)道路瀝青價格（組圖，未標圖號）。以上價格為國內(nèi)瀝青價格市場平均出廠價。對比上圖數(shù)據(jù)可見，瀝青的價格與季節(jié)有關(guān)也與原油的價格有關(guān)，2003年下半年原油價格據(jù)上揚對瀝青價格有大的影響，國內(nèi)瀝青價格的提高也會影響進口瀝青價格的提高。按不同類別的瀝青，分析2002年價格的組成，可得如下結(jié)果： 圖6 2002年重交通道路瀝青、道路瀝青、建筑瀝青、改性瀝青價格組圖瀝青的價格是一路上揚，此情況對交通和建材并不有利。進口瀝青幾乎全是重交瀝青，價格以來源于新加坡的SHELL瀝青為高，按全年計，2002年進口瀝青平均單價為178美元噸（進口單價為：韓國171，新加坡208，臺灣省167，日本156，泰國171

8、，伊朗163）。但2003年瀝青價格上揚，截止到2003年4月底，我國共進口瀝青63萬噸，最多為韓國（23.2萬噸），其次為我國的臺灣?。?3.6萬噸），其它為新加坡（9.4萬噸），日本（8.7萬噸）等。由于受國際原油價格的影響，價格比去年同期偏高，平均到岸價為192.4美元/噸。表4 近三年來我國大陸地區(qū)石油瀝青主要進口量與來源（萬噸年）三、近年瀝青基防水卷材的質(zhì)量與標準防水卷材的質(zhì)量不容樂觀。2002年四季度抽查某地區(qū)防水卷材市場，查到的SBS全部產(chǎn)品的耐熱度和低溫柔度兩大關(guān)鍵指標不合格，紙?zhí)ビ蜌秩坎缓细?，特別是拉力與不透水性不合格。不合格產(chǎn)品中SBS防水卷材主要是涂蓋料中的膠粉成分較多

9、，致使低溫柔度指標普遍下降，大部分柔度指標在1015，亦有少數(shù)達不到10。其次是厚度達不到要求，在去掉撒布料之后，大部分樣品達不到3mm的厚度。紙?zhí)ビ蜌殖死εc不透水性不合格，柔度一般可以達到12的指標，此應(yīng)歸功于近年來瀝青質(zhì)量的提高，含蠟量的減少，另一個原因是該指標本身比較寬松。改性瀝青防水卷材的指標就不那麼寬松了。于2003年3月開始實施的行業(yè)標準JC/T 905-2002對瀝青涂蓋料的性能進行了規(guī)定。表5 彈性體SBS改性瀝青的物理性能序號項 目技 術(shù) 指 標I型型1 軟化點， 1051152 低溫柔度，1825無 裂 紋3 彈性恢復率，% 85904 離析分層上下層軟化點變化率，%

10、205二甲苯可溶物 含量， %改性瀝青 97改性瀝青涂蓋料 956 閃點，（開口杯） 230從2001年5月1日以來，我國開始實施兩個改性瀝青防水卷材國家標準，即GB 18242 和GB 18243。現(xiàn)將其主要指標合并得到下面的表6，表6的標準非等效采用了德國DIN 52132-1996標準中有關(guān)的部分，參照采用了美國ASTM D6163-97，D6164-97，D6222-98標準中有關(guān)的部分。把產(chǎn)品分為型和型。ASTM標準中型和型的技術(shù)要求也是根據(jù)不同的應(yīng)用地區(qū)和應(yīng)用要求而制定的。相對于以前的把產(chǎn)品分為合格品、一等品和優(yōu)等品的行業(yè)標準，型和型的分類法比較客觀合理，這兩個國家標準增加了撕裂強

11、度和人工氣候加速老化檢測指標，更為嚴格。按表5和表6規(guī)定的瀝青涂蓋料和改性瀝青防水卷材性能約束改性瀝青產(chǎn)品，就不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。四、未來幾年部分瀝青基防水材料的發(fā)展建議1、膠粉改性瀝青未來幾年瀝青基防水材料預計仍以改性瀝青為主。2002年用改性瀝青2526萬噸，但是不包括未入統(tǒng)計渠道的企業(yè)的廢膠粉改性瀝青。此類膠粉改性瀝青的實際產(chǎn)量大約為7-8萬噸/年，大部分用于改性瀝青防水卷材。按銷售量計，我國所有用于建筑防水、密封的改性瀝青及其制品的生產(chǎn)、銷售均是小企業(yè)為主，無國家協(xié)調(diào)手段，產(chǎn)品對市場和甲方的依賴性以及甲方運作的不規(guī)范性是這一類產(chǎn)品質(zhì)量和價格的決定性因素。建筑施工單位承包工程的施工過程也就

12、是防水密封建筑材料的應(yīng)用過程，為降低工程造價，全國90%以上的甲方及施工單位都盡量不合理地壓低原材料及構(gòu)件價格。防水及密封材料生產(chǎn)廠家有50%以上的單位以次充好，改性瀝青中的廢膠粉冒充SBS改性瀝青的占70%以上。這種形勢的形成不是建材部門的能力可左右的，是我國建筑管理體制的問題。建筑材料相對于建筑物只是原料不是成品，甲方及施工單位對建筑物成品的交貨責任并不明確。我國建筑法的制定也沒有廣泛征求建材部門專家的意見，難以具備可操作性。我們建材部門只好在低層次上，在行業(yè)里管理一下產(chǎn)品質(zhì)量，規(guī)范一下市場。對假冒偽劣的產(chǎn)品應(yīng)當打擊，膠粉改性瀝青不應(yīng)當叫做SBS改性瀝青，應(yīng)當作為一個產(chǎn)品門類出現(xiàn)。廢膠粉改

13、性瀝青的生產(chǎn)符合環(huán)保的要求，也是國內(nèi)外改性瀝青的重要方向之一，政府對此應(yīng)當有較大的重視。廢膠粉改性瀝青在今后將有較大的發(fā)展，低技術(shù)低質(zhì)量的所謂干法生產(chǎn)工藝將淘汰。預計十.五末期，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的膠粉改性瀝青防水卷材將會再增大1/3的產(chǎn)量，按改性瀝青計，產(chǎn)量將加大到11-12萬噸/年，這些產(chǎn)品中質(zhì)量好的會越來越多，最終將不用打出SBS改性瀝青的牌子，而直接作為橡膠改性瀝青防水材料的一個門類出現(xiàn)。膠粉和再生膠在瀝青中相容與降解的研究已有相當大的進步，石油大學重質(zhì)油研究所，近年來在此項目方面已進行過系統(tǒng)的研究開發(fā)，針對膠粉和再生膠擬提出不同的改性瀝青制造工藝，近期達到工業(yè)化實用階段。相關(guān)的協(xié)作單位，包括瀝

14、青生產(chǎn)廠、膠粉生產(chǎn)廠及改性瀝青研究單位，均有相應(yīng)的階段性研制成果。我國目前生產(chǎn)80目的膠粉已具備成熟的技術(shù)，可大量工業(yè)化生產(chǎn)，該行業(yè)在國家未有投資的情況下，發(fā)展到如今的水平，說明了其迎合市場需求的程度。2、高性能的瀝青油氈瓦2002年8月在北京舉行了國際防水技術(shù)展覽會和市場研討會，美、德等15個國家的廠商和技術(shù)人員展示了這類技術(shù)，對中國的市場很有信心，上海、北京等地斜屋面技術(shù)推廣較成熟的地區(qū)也看好油氈瓦的生產(chǎn)斜屋面用防水片材的用量自20世紀80年代以來，在國際上呈上升趨勢，1986年以后，我國引進國外成套瀝青油氈瓦生產(chǎn)技術(shù)，開始在我國大量生產(chǎn)瀝青油氈瓦。瀝青油氈瓦在我國的應(yīng)用走向成熟化與系統(tǒng)化，目前應(yīng)嚴格把好質(zhì)量關(guān)。如我國城市建筑按10屋面防水用瀝青油氈瓦計，則每年用量約25003500萬平方米，與之相配用的瀝青涂蓋料為810萬噸。這類瀝青基本上以氧化瀝青為主，油氈廠現(xiàn)有的氧化技術(shù)和原料不能符合進口生產(chǎn)線的要求，目前所用瀝青不穩(wěn)定，應(yīng)當研制合格的優(yōu)質(zhì)瀝青并使其生產(chǎn)穩(wěn)定化，為我國此類產(chǎn)品與國際接軌制造條件、創(chuàng)造市場。例如：美國材料試驗協(xié)會要求，瀝青油氈瓦涂蓋料的有關(guān)指標：軟化點：92105針入度：25 1727（5s，100g）0 大于8（60s，200g）46 小于50（5s，50g）粘度（204）：150300cp閃點：大于280生產(chǎn)成本與建