沥青与沥青基防水卷材.docx
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沥青与沥青基防水卷材
沥青与沥青基防水卷材
石油大学（华东）石大科技研究院孔宪明 刘国祥
提要：
论述了近年中国沥青和改性沥青市场与质量的变化，对近2年来防水卷材质量、标准进行了分析和评估。
对此类材料的今后的应用提出了建议。
关键词：
沥青改性沥青沥青基防水卷材
一、近年来我国沥青产品的结构与质量
我国沥青材料的质量与用量十几年来一直是增加的，这种增加包括进口沥青的逐年递增。
沥青的生产与炼油相关，相对建材行业的企业而言炼油厂的投资与管理规模都比较大。
目前沥青生产厂大部分隶属于中国石化股份公司（SINOPEC）、中国石油股份公司（CNPC）、中国海洋石油股份公司三大公司（CNOOC），除此之外，地方所属企业生产的沥青可统计产量约15～18％。
表1历年沥青产量
年份
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
产量Mt
3.31
3.36
3.40
3.38
4.10
3.96
4.22
5.07
5.94
7.23
图1中国主要沥青生产集团石油沥青产量
从1999年后沥青产量大幅度上升，其原因有三：
（1）道路建设需沥青量上升，沥青价格有所提高，沥青的利润空间加大，使炼油厂生产沥青的积极性上升。
（2）进口沥青增加占据国内市场份额加大，使国内厂家有紧迫感，同时加速了质量的竞争，道路部门使用沥青的质量为第一因素，用户的要求得到重视，高等级道路沥青逐步走向市场定价的轨道。
（3）中国海洋石油公司稠油油井的开发与产油，如36－1稠油，以提炼高质量的沥青见长，故中海油公司的沥青质量在21世纪迅速提高，而提高部分是质量好的重交通道路沥青。
表2我国2002年沥青总产量的企业产量的组成
生产公司
总产量
其中重交
重交占比例
相对上年增长率
总计
722.99
414.29
57.3
26.6
中石化
181.59
79.19
43.6
46.6
中石油
244.61
145.33
58.4
26.1
中海洋
165.99
165.89
100
28.4
地方
130.70
23.88
18.3
-12.4
改性沥青在建材企业部门应用的较早，而且较普遍。
从90年开始由于高速公路的兴建，路用改性沥青以其用量大，质量严而迅速在全国推广，目前国内常用的改性沥青以SBS弹性体改性为主。
国内2001－2002年改性沥青消费的行业构成比例如下图。
图2改性沥青消费量的行业构成
改性沥青特别是道路改性沥青在中国发展很快。
近四年国内改性沥青产量与消费构成见下表。
表3国内改性沥青产量与消费构成表
年份
产量（万吨）
进口
消费量
道路机场
建筑沥青
合计
1999年
13
15
28
0.5
28.5
2000年
22
18
40
1
41
2001年
40
22.4
62.4
2
64.4
2002年
102
25
127
8
135
预计2003年总量将超过2002年。
上表中所用改性剂绝大部分为SBS，而建筑防水材料用改性沥青尚有一大批为废胶粉改性沥青。
国内的胶粉改性沥青总体来讲是处于起步阶段，试验路段建了一些，由于质量尚不足与SBS相比，故推行缓慢应用较多的为建筑防水行业，特别是用于卷材的涂盖材料。
按应用的改性剂不同，国内改性沥青消费品种构成可用下图表示。
图3按改性剂不同分类的国内改性沥青消费品种构成
二、沥青价格与市场结构的变化
沥青的价格近几年较大的上扬，目前已超过2000元／吨，沥青的价格波动与国内用量及原油价格有关，同时更显著的与沥青质量的提高有关，自从重交道路沥青要求含蜡量小于3％（招标书一般要求小于2％）的要求推行之后，大庆高蜡沥青基本退出重交通道路沥青市场。
可以想像占中国原油45％以上份额的材料因为质量的原因不能生产合格的沥青，中国进口沥青、进口原油的趋势是有增无减的。
上世纪末国内专业人士对中国进口沥青将逐年下降的估计不符合近几年的市场实践。
中国沥青的价格仍略高于国际市场价，这也不是正常现象，但这种价格之差已经很小，进口关税本身只有6％上下。
与前几年成品油特别是燃油价格差相比，国内外沥青价格的差别较小，但是进口沥青的几个企业的SHELL、SK、KOCH等，其相同质量的沥青价格均高于国内沥青。
国内成品油走私的现象其实也折射出国内价格的不合理性。
随着市场的成熟与管理制度的完善，成品油走私这种现象会自然消失，否则将会制约中国现代化的进程。
国内沥青的价格与原油的价格有关，国际原油价格近几年的变化见下组图
图4原油价格（组图，未标图号）（每桶按159.8升计）
以上同四年的国内道路沥青价格见下组图：
图5近四年的国内道路沥青价格（组图，未标图号）。
以上价格为国内沥青价格市场平均出厂价。
对比上图数据可见，沥青的价格与季节有关也与原油的价格有关，2003年下半年原油价格据上扬对沥青价格有大的影响，国内沥青价格的提高也会影响进口沥青价格的提高。
按不同类别的沥青，分析2002年价格的组成，可得如下结果：
图62002年重交通道路沥青、道路沥青、建筑沥青、改性沥青价格组图
沥青的价格是一路上扬，此情况对交通和建材并不有利。
进口沥青几乎全是重交沥青，价格以来源于新加坡的SHELL沥青为高，按全年计，2002年进口沥青平均单价为178美元／吨（进口单价为：
韩国171，新加坡208，台湾省167，日本156，泰国171，伊朗163）。
但2003年沥青价格上扬，截止到2003年4月底，我国共进口沥青63万吨，最多为韩国（23.2万吨），其次为我国的台湾省（13.6万吨），其它为新加坡（9.4万吨），日本（8.7万吨）等。
由于受国际原油价格的影响，价格比去年同期偏高，平均到岸价为192.4美元/吨。
表4近三年来我国大陆地区石油沥青主要进口量与来源（万吨／年）
三、近年沥青基防水卷材的质量与标准
防水卷材的质量不容乐观。
2002年四季度抽查某地区防水卷材市场，查到的SBS全部产品的耐热度和低温柔度两大关键指标不合格，纸胎油毡全部不合格，特别是拉力与不透水性不合格。
不合格产品中SBS防水卷材主要是涂盖料中的胶粉成分较多，致使低温柔度指标普遍下降，大部分柔度指标在－10℃～－15℃，亦有少数达不到－10℃。
其次是厚度达不到要求，在去掉撒布料之后，大部分样品达不到3mm的厚度。
纸胎油毡除了拉力与不透水性不合格，柔度一般可以达到－12℃的指标，此应归功于近年来沥青质量的提高，含蜡量的减少，另一个原因是该指标本身比较宽松。
改性沥青防水卷材的指标就不那麽宽松了。
于2003年3月开始实施的行业标准JC/T905-2002对沥青涂盖料的性能进行了规定。
表5弹性体SBS改性沥青的物理性能
序号
项目
技术指标
I型
Ⅱ型
1
软化点，℃≥
105
115
2
低温柔度，℃
–18
–25
无裂纹
3
弹性恢复率，%≥
85
90
4
离析分层
上下层软化点
变化率，%≤
20
5
二甲苯可溶物含量，%
改性沥青≥
97
改性沥青涂盖料≥
95
6
闪点，℃（开口杯）≥
230
从2001年5月1日以来，我国开始实施两个改性沥青防水卷材国家标准，即GB18242和GB18243。
现将其主要指标合并得到下面的表6，表6的标准非等效采用了德国DIN52132-1996标准中有关的部分，参照采用了美国ASTMD6163-97，D6164-97，D6222-98标准中有关的部分。
把产品分为Ⅰ型和Ⅱ型。
ASTM标准中Ⅰ型和Ⅱ型的技术要求也是根据不同的应用地区和应用要求而制定的。
相对于以前的把产品分为合格品、一等品和优等品的行业标准，Ⅰ型和Ⅱ型的分类法比较客观合理，这两个国家标准增加了撕裂强度和人工气候加速老化检测指标，更为严格。
按表5和表6规定的沥青涂盖料和改性沥青防水卷材性能约束改性沥青产品，就不会出现质量问题。
四、未来几年部分沥青基防水材料的发展建议
1、胶粉改性沥青
未来几年沥青基防水材料预计仍以改性沥青为主。
2002年用改性沥青25～26万吨，但是不包括未入统计渠道的企业的废胶粉改性沥青。
此类胶粉改性沥青的实际产量大约为7-8万吨/年，大部分用于改性沥青防水卷材。
按销售量计，我国所有用于建筑防水、密封的改性沥青及其制品的生产、销售均是小企业为主，无国家协调手段，产品对市场和甲方的依赖性以及甲方运作的不规范性是这一类产品质量和价格的决定性因素。
建筑施工单位承包工程的施工过程也就是防水密封建筑材料的应用过程，为降低工程造价，全国90%以上的甲方及施工单位都尽量不合理地压低原材料及构件价格。
防水及密封材料生产厂家有50%以上的单位以次充好，改性沥青中的废胶粉冒充SBS改性沥青的占70%以上。
这种形势的形成不是建材部门的能力可左右的，是我国建筑管理体制的问题。
建筑材料相对于建筑物只是原料不是成品，甲方及施工单位对建筑物成品的交货责任并不明确。
我国《建筑法》的制定也没有广泛征求建材部门专家的意见，难以具备可操作性。
我们建材部门只好在低层次上，在行业里管理一下产品质量，规范一下市场。
对假冒伪劣的产品应当打击，胶粉改性沥青不应当叫做SBS改性沥青，应当作为一个产品门类出现。
废胶粉改性沥青的生产符合环保的要求，也是国内外改性沥青的重要方向之一，政府对此应当有较大的重视。
废胶粉改性沥青在今后将有较大的发展，低技术低质量的所谓干法生产工艺将淘汰。
预计十.五末期，乡镇企业的胶粉改性沥青防水卷材将会再增大1/3的产量，按改性沥青计，产量将加大到11-12万吨/年，这些产品中质量好的会越来越多，最终将不用打出SBS改性沥青的牌子，而直接作为橡胶改性沥青防水材料的一个门类出现。
胶粉和再生胶在沥青中相容与降解的研究已有相当大的进步，石油大学重质油研究所，近年来在此项目方面已进行过系统的研究开发，针对胶粉和再生胶拟提出不同的改性沥青制造工艺，近期达到工业化实用阶段。
相关的协作单位，包括沥青生产厂、胶粉生产厂及改性沥青研究单位，均有相应的阶段性研制成果。
我国目前生产80目的胶粉已具备成熟的技术，可大量工业化生产，该行业在国家未有投资的情况下，发展到如今的水平，说明了其迎合市场需求的程度。
2、高性能的沥青油毡瓦
2002年8月在北京举行了国际防水技术展览会和市场研讨会，美、德等15个国家的厂商和技术人员展示了这类技术，对中国的市场很有信心，上海、北京等地斜屋面技术推广较成熟的地区也看好油毡瓦的生产斜屋面用防水片材的用量自20世纪80年代以来，在国际上呈上升趋势，1986年以后，我国引进国外成套沥青油毡瓦生产技术，开始在我国大量生产沥青油毡瓦。
沥青油毡瓦在我国的应用走向成熟化与系统化，目前应严格把好质量关。
如我国城市建筑按10％屋面防水用沥青油毡瓦计，则每年用量约2500～3500万平方米，与之相配用的沥青涂盖料为8～10万吨。
这类沥青基本上以氧化沥青为主，油毡厂现有的氧化技术和原料不能符合进口生产线的要求，目前所用沥青不稳定，应当研制合格的优质沥青并使其生产稳定化，为我国此类产品与国际接轨制造条件、创造市场。
例如：
美国材料试验协会要求，沥青油毡瓦涂盖料的有关指标：
软化点：
92～105℃
针入度：
25℃17～27（5s，100g）
0℃大于8（60s，200g）
46℃小于50（5s，50g）
粘度（204℃）：
150～300cp
闪点：
大于280℃
生产成本与建筑沥青相当售价高于建筑沥青10℃
目前此类产品在我国的生产尚有一定困难，但国内沥青的质量有较大的提高，对建材部门选用好的基质沥青是一个有利因素。
发言人简介
孔宪明1950年生,1973年毕业于武汉工业大学。
高级工程师。
现任石油大学（华东）山东石大科技研究院副院长，沥青基材料检测中心主任，沥青技术标准化归口单位技术负责人。
发表科技论40余篇。
《新型建筑材料》、《中国建筑防水材料》、《石油沥青》杂志编委。
业务特长为沥青材料与建筑材料的研究，从事沥青材料与工程的研究及该专业研究生的教学。
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