十一黃金周正式落幕，隨著國慶假期最後一天的到來，各地旅遊、探親的朋友已經踏上返程路，鐵路、公路、民航陸續迎來返程客流高峰，其中，部分高速公路、國省道幹線公路以及重點景區道路通行壓力將增大
國家統計局發布的最新數據顯示，截至2018年末，全國公路總里程達485萬公里，是1949年的60倍，年均增長6.1%，而高速公路總里程達14.3萬公里，居世界第一位，這裡不得不提的就是瀝青的使用
瀝青是一種天然的或人工生產的工程材料，它主要由瀝青結合劑和級配骨料構成，主要應用於道路工程的路面鋪設和加固、高層建築中的地板鋪面、水利工程中的密封材料，某些情況下也用於垃圾處理工程中的密封
出於工程技術和經濟方面的原因，瀝青構件具有不同的分層結構，主要包括瀝青承載層、瀝青聯結層以及瀝青面層，各層按照不同的厚度和所處位置，為緊密的結構主體提供不同的承載力，在化學上，瀝青混凝土是一種具有熱後可塑性的惰性材料
瀝青是高黏度有機液體的一種，表面呈黑色，可溶於二硫化碳、四氯化碳，同時，瀝青也是一種強度大、用途廣泛的耐候性和耐化學性結合材料，可適應多種用途
其應用廣泛與材料特性分不開，瀝青的強度由溫度條件決定，在低溫時（例如冬季施工）瀝青處於彈性狀態，在高溫時（例如夏季施工）則處於粘性狀態
瀝青的這一溫度變化特性直接影響到它的彈性模量和抗剪模量，彈性模量描述的是由外部荷載形變引起的瀝青內部應力，通常瀝青的彈性模量處於1000 N/mm²（夏季）到9000 N/mm²（冬季）之間
1Mpa=1N/mm²
抗剪模量則描述了剪力在瀝青內部引起的應力，瀝青混凝土的材料特性還與瀝青粘結劑與骨料的配合比以及其各自的材料特性有關，配合比大約為95%的骨料配5%的瀝青，然而這個比例可以做一些微調，粘結劑的含量和強度都會大大改變材料行為特性
骨料的顆粒組成情況為瀝青混凝土提供支撐作用，它必須採用合適的顆粒直徑大小的配合比例，成為「級配」
級配情況要與承載力相協調，為了達到好的承載能力，混合不同粒徑的骨料時，應使混合後的骨料儘可能地緊密，施工時還要達到恰當的壓縮比，使瀝青混凝土的骨料間空隙儘可能少
除此以外，瀝青混凝土的骨料的組成還應保證其防凍性以及瀝青混凝土路面層的光滑度
瀝青是世界上最古老的工程材料之一，自文明之初就開始被使用，大約公元前6000年，蘇美爾人繁榮的造船業就需要生產和使用瀝青來填縫和防水
在公元前2600年，埃及人也有使用瀝青作為防水材料的記錄，而且還會並將木乃伊在瀝青中浸漬以防腐
另外，古代文明廣泛使用瀝青作為建築砂漿和鋪路磚，用於寺廟、灌溉系統、水庫和公路
而較為我們不熟悉的是瀝青還可以用在攝影上，1826年左右，法國科學家約瑟夫·尼采芙·尼佩斯（Joseph Nicéphore Niépce）使用它製作了現存的最古老的自然照片
約瑟夫拍攝的照片
其原理是將瀝青薄薄地塗在錫板上，然後將其暴露在照相機中，暴露於光線會使瀝青硬化並使其不溶，因此，當隨後用溶劑沖洗瀝青時，僅剩下足夠光吸收的區域，但是因為這個技術需要在相機中進行漫長的曝光，因此瀝青對於普通攝影是不切實際的
但是從1850年代到1920年代，在各種光機械印刷工藝的印版生產中，它通常可以用作光致抗蝕劑
另外瀝青在1960年代開始作為疏水性基質，用在封裝放射性廢物上，後來因為操作安全問題（火災風險，如日本Tokai Works的瀝青化廠中發生的火災）以及與深部岩層地質處置有關的長期穩定性問題，這種核廢物處理已被放棄
可以發現，早期文明使用的瀝青是自然形成的，天然瀝青是原油通過裂縫進入地球表面時形成的，其滲出地表在太陽和風的作用下，經長期暴露和蒸發，較輕的油和氣體被驅散，留下黑色的殘留物就是瀝青
20世紀初，天然瀝青被廣泛使用，同時從原油中提煉瀝青的發現和汽車的日益普及，在供需兩方面都極大地擴展了瀝青工業，現代石油瀝青具有與天然瀝青相同的耐久性，其附加優點是精鍊至無有機和礦物雜質的均勻狀態
目前用於公路施工的瀝青品種有道路石油瀝青、軟煤瀝青和液體石油瀝青、乳化石油瀝青等，我們主要講的是乳化石油瀝青
原油在煉油廠通過蒸餾過程被分離成不同的餾分，分離後，這些餾分進一步精製成其他產品，包括瀝青、石蠟、汽油、石腦油、潤滑油、煤油和柴油
由於瀝青是原油的基礎成分，在蒸餾過程中它不會蒸發，所以瀝青其實就是煉油過程中的重質殘渣
精鍊過程始於將原油從儲罐中通過管道輸送到熱交換器或管式加熱器中，在其中迅速提高溫度以進行初始蒸餾
然後，它進入一個常壓蒸餾塔，在那裡較輕和較易揮發的組分或餾分蒸發，並通過一系列冷凝器和冷卻器抽出
接著將其分離並進一步精鍊成汽油、煤油、柴油和許多其他有用的石油產品，這種常壓蒸餾過程中的重質殘渣通常稱為拔頂原油，這種拔頂原油可用於燃料油或進一步加工成其他產品如瀝青
真空蒸餾可以除去足夠多的高沸點餾分，產生所謂的「直餾」瀝青，如果拔頂原油含有較多的低揮發性成分，而這些成分無法通過蒸餾經濟地去除，則可能需要溶劑萃取（也稱為溶劑脫瀝青）來生產所需稠度的黏稠瀝青
溶劑脫瀝青裝置（SDU）
下一步，瀝青可能會與先前餾分出來的揮發性物質混合以對其進行稀釋，從而產生比純瀝青更軟且更適合在較低溫度下使用的產品，當混有揮發性物質的瀝青用於鋪路或施工時，揮發物質在暴露於空氣或受熱時蒸發，留下硬質瀝青
混合的揮發性氣體蒸發或揮發的相對速度決定這類瀝青的凝固速度（slow, medium, or rapid-curing分別對應慢凝、中凝、速凝），加熱的瀝青與早期蒸餾過程中的殘餘瀝青油混合是為慢凝瀝青，混合煤油的為中凝，而用汽油或石腦油進行混合的為速凝
RC(Rapid-Curing Asphalt)
瀝青也可以乳化以產生一種液體，使其可以很容易地通過管道泵送，與骨料混合，或通過噴嘴噴洒
為了乳化，瀝青被磨成5到10微米或更小的球狀物（1微米等於百萬分之一米），與水混合後加入乳化劑，降低瀝青和水的分離傾向，乳化劑可以是膠態粘土、可溶性或不溶性矽酸鹽或磺化植物油
也可以將瀝青粉碎以生成粉狀瀝青，將瀝青壓碎並通過一系列細篩網，以確保顆粒大小均勻，粉狀瀝青可與道路用油和骨料混合用於路面施工，道路上的高溫和壓力使粉末與集料和粘結油緩慢混合，使其硬化到類似於普通瀝青水泥的稠度
瀝青和骨料在攪拌設備中混合，接著繼續加熱、配比和攪拌以產生所需的鋪路混合物，熱混合設備可以分為間歇式設備或鼓式混合式設備，它們既可以是固定式的，也可以是可攜式的
間歇式熱混合設備使用不同尺寸的熱集料，其從儲存箱中按比例量提取，然後與瀝青混合料中的骨料完全混合，混合後，在滾筒混合機中同時加熱和混合骨料與瀝青
當混合完成時，熱混合料然後被運送到鋪路工地，並在部分壓實的層中鋪展到均勻的表面上，並使用鋪路機進行鋪設，接著重型碾壓機進一步壓實，以產生平滑的路面