瀝青是黑色固體、半固體或粘稠狀物，主要為高分子烴類所組成，完全溶解于二硫化碳。可有天然和人工兩種制備方法。
一、天然瀝青。地下原油從巖石裂縫滲透到地表，并長期暴露于大氣中，其中所含輕質(zhì)部分蒸發(fā)后殘留物經(jīng)氧化成為天然瀝青，可存在于巖石裂縫、地面或形成湖泊，如著名的特立尼達(dá)湖瀝青（湖瀝青硬度很大，不能拌和瀝青混合料，且資源有限，現(xiàn)僅把將其用作粘稠瀝青材料性能改善的添加料）。
二、人工瀝青，即石油瀝青。
（1）直餾瀝青。原油經(jīng)常減壓蒸餾法→常溫粘稠或半固體的產(chǎn)品。
（2）溶劑脫瀝青。減壓渣油經(jīng)溶劑沉淀法→常溫固體或半固體的脫油產(chǎn)品。
（3）氧化瀝青。減壓渣油經(jīng)吹風(fēng)氧化→常溫固體的產(chǎn)品。
（4）調(diào)和瀝青。兩種以上不同稠度的瀝青按比例調(diào)配→一定稠度的產(chǎn)品。
（5）乳化瀝青。將粘稠瀝青加熱至熱熔狀態(tài)，經(jīng)機(jī)械強(qiáng)力攪拌作用，使瀝青以細(xì)微液滴狀態(tài)分布在含有乳化劑的水溶液中，成為水包油狀的瀝青乳液。
（6）改性瀝青。將基質(zhì)瀝青與一種或數(shù)種改性劑經(jīng)適宜的加工工藝→混合物。
三、各種石油瀝青的路用性能
（1）常壓渣油：通常稠度較低，一般僅能用作透層油，不宜直接用于修筑表面處治和其它更高級的瀝青路面。
（2）減壓渣油：稠度較常壓渣油為高，可作為表面處治或貫入式路面用油。
（3）直餾瀝青：溫度感應(yīng)性大，高溫穩(wěn)定性差；直餾瀝青的優(yōu)點(diǎn)是低溫性能較好。
（4）氧化瀝青：氧化瀝青稠度較高、溫度感應(yīng)性較低，即高溫時抗變形能力較好，但同時低溫時變形能力也較差，但氧化瀝青含蠟量卻變化很少。
（5）溶劑脫瀝青：潤滑油原料在煉制高級潤滑油時，用溶劑脫瀝青裝置萃取脫瀝青油后，剩下的瀝青稱為溶劑瀝青。目前溶劑為丙烷、丙-丁烷、丁烷等。如丙烷為溶劑時，得到的瀝青含蠟量大大降低，從而使瀝青路用性能得到改善。
（6）改性瀝青：國內(nèi)外普遍使用的道路改性瀝青主要是SBS彈性體改性瀝青、SBR丁苯橡膠改性瀝青以及PE、EVA塑料類改性瀝青，其中SBS具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性能、抗疲勞、抗老化和抗水損壞性能，路用性能明顯優(yōu)于其它聚合物改性瀝青，因而在新建的高速公路工程中的基本上均是SBS改性瀝青。
（7）乳化瀝青：冷施工，節(jié)約能源，延乳化瀝青的應(yīng)用范圍從路面新建工程到維修
工程，使用類型包括表面處治、稀漿封層、貫入式，以及瀝青碎石混合料等所有的瀝青路面類型；還應(yīng)用于瀝青路面封層、透層、粘層，以及瀝青路面的冷再生工藝。優(yōu)點(diǎn)：長施工季節(jié)；流動性好，提高質(zhì)量；節(jié)省瀝青用量，擴(kuò)大骨料來源，擴(kuò)展瀝青路面類型；改善施工條件，減少環(huán)境污染。
四、石油瀝青的組成
（1）元素組成：碳含量83% ~ 87%，氫含量10%左右，H/C原子比約在1.4 ~ 1.6之間。
（2）化學(xué)組分：四組分分析法
①膠質(zhì)—極性很強(qiáng)，使得膠質(zhì)具有很好的粘附力，影響瀝青膠體結(jié)構(gòu)類型。
②瀝青質(zhì)—影響瀝青流變特性，含量增加→硬度變大、針入度變小、軟化點(diǎn)變高。
③飽和分—非極性，與芳香族一起使膠質(zhì)—瀝青質(zhì)軟（塑）化，穩(wěn)定膠體體系。
④芳香族—非極性，具有強(qiáng)溶解能力。
⑤蠟分—高溫熔化→粘度降低→溫度敏感性增大；低溫析出→降低分子間聯(lián)系，低溫延展力降低；減小瀝青與石料親和力與粘附性。
五、瀝青膠體結(jié)構(gòu)
（1）溶膠型瀝青：瀝青質(zhì)含量不高（<10%），分散度高，有牛頓流特性。PI < —2
溫度敏感性高，高溫粘度小，低溫粘度增大而流動性變差，冷卻變?yōu)榇嘈怨腆w。
（2）凝膠型瀝青：瀝青質(zhì)含量高（25%—30%），常溫下呈非牛頓流狀態(tài)。PI > +2
粘彈性和溫度穩(wěn)定性好，溫度升高瀝青質(zhì)膠團(tuán)可逐漸解締恢復(fù)至牛頓流態(tài)。
（3）溶—凝膠型瀝青：介于溶、凝膠型瀝青之間的瀝青膠體結(jié)構(gòu)。—2 < PI < +2
六、瀝青的技術(shù)性質(zhì)
（1）物理性質(zhì)
①密度：規(guī)定溫度下（15°C）單位體積的質(zhì)量，用D表示。
相對密度：規(guī)定溫度下瀝青質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量的比值。
②體膨脹系數(shù)：瀝青儲罐設(shè)計(jì)、填縫密封等，其值越大，夏季易泛油，冬季易開裂。
A=(DT1—DT2)/ [DT1(T1—T2) ]
③介電常數(shù)：與瀝青對氧、雨、紫外線等的耐老化性有關(guān)。瀝青的介電常數(shù)定義為瀝青作為介質(zhì)時平行板電容器的電容與真空作為介質(zhì)時相同平行板電容器的電容。
（2）路用性能
①粘滯性：瀝青材料在外力作用下瀝青粒子產(chǎn)生相互位移時抵抗剪切變形的能力。反映瀝青的膠結(jié)性能。高溫牛頓粘度公式F=η*A*（dv/dy）， η=τ/γ，γ= dv/dy，τ=F/A，
動力粘度η（Pa*s）、運(yùn)動粘度ν=η/ρ。
由于實(shí)際路面瀝青呈粘—彈—塑性，而非牛頓液體，剪應(yīng)力與剪變率非線性關(guān)系，故引進(jìn)表觀粘度η*表示，η*=τ/γc，c為瀝青材料的復(fù)合流動系數(shù)。
②瀝青粘度測定方法：
A． 毛細(xì)管法：135℃運(yùn)動粘度νT=粘度計(jì)標(biāo)定常數(shù)c *瀝青流經(jīng)規(guī)定體積的時間t
B．真空減壓毛細(xì)管法：60℃動力粘度ηT=粘度計(jì)常數(shù)k*瀝青流經(jīng)規(guī)定體積時間t
——直接關(guān)聯(lián)瀝青路面抗車轍能力。
C． Brookfield法：45℃以上表觀粘度η*=轉(zhuǎn)子在試樣中的轉(zhuǎn)動扭矩T*儀器參數(shù)
D． 標(biāo)注粘度法：液狀瀝青在標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)中，經(jīng)規(guī)溫T規(guī)孔徑d流出50ml的用時
E．針入度法：測定粘稠瀝青稠度，劃分瀝青標(biāo)號。P25℃，100g，5s 愈大，瀝青愈軟。
F．軟化點(diǎn)法：以條件硬化點(diǎn)和滴落點(diǎn)取代固化點(diǎn)和液化點(diǎn)，R3.5g,18.9mm,5℃/min、25.4mm
——多種瀝青軟化點(diǎn)時的粘度約為1200Pa·s，或相當(dāng)于針入度為800；
——當(dāng)量軟化點(diǎn)T800：針入度為800（0.1mm）時的溫度，反映瀝青高溫性能；
——當(dāng)量脆點(diǎn)T1.2：針入度為1.2（0.1mm）時的溫度，反映瀝青低溫性能。
③瀝青的低溫性能：低溫抗裂性——低溫延性和低溫脆性——延度和脆點(diǎn)
A.延性：瀝青受外力拉伸時承受塑性變形的能力。
——化學(xué)組分不協(xié)調(diào)，膠體結(jié)構(gòu)不均勻，含蠟量增加，會導(dǎo)致延性降低。
B.脆性：A.弗拉斯脆點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到臨界硬度發(fā)生開裂時的溫度為條件脆性指標(biāo)。
——脆點(diǎn)反映瀝青由粘彈性體轉(zhuǎn)變?yōu)閺棿嘈泽w即玻璃態(tài)的溫度，約2.1x109 Pa。
C.彎曲梁流變實(shí)驗(yàn)（BBR）：瀝青低溫勁度——抗裂性能。
——小梁試件加蠕變荷載兩項(xiàng)指標(biāo)：彎拉模量<=300MPa，蠕變曲線斜率>=3。
D.直接拉伸試驗(yàn)（DTT）：測定瀝青低溫極限拉伸應(yīng)變，0—36℃瀝青呈脆性特征。
——繪制應(yīng)力應(yīng)變圖，要求直接拉伸破壞時應(yīng)變<=1%
④瀝青的感溫性：瀝青粘度隨溫度的變化，混合料拌、鋪、壓時對粘度都有要求。
A.針入度指數(shù)PI：用針入度軟化點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表征瀝青感溫性，及瀝青膠體結(jié)構(gòu)。
P為針入度，A為針入度—溫度感應(yīng)性系數(shù)，K為回歸系數(shù)
A=（lgP1—lgP2）/（T1—T2） 15、25、30℃且回歸系數(shù)R>0.997
