中文名称: 沥青
英文名称:Bitumen、Asphalt 来源:
煤和
石油含量:99.48%。
外观与性状:常温下的沥青呈半固体或液体状态,颜色由黑褐色至黑色。非晶体。
引燃温度(℃): 485
溶解性:属于憎水性材料,它不透水,也几乎不溶于水、
丙酮、
乙醚、稀
乙醇,溶于
二硫化碳、
四氯化碳、
氢氧化钠。 健康危害:中等毒性。沥青及其烟气对
皮肤粘膜具有刺激性,有光毒作用和致癌作用。我国三种主要沥青的
毒性:煤焦沥青>页岩沥青>
石油沥青,前二者有
致癌性。沥青的主要皮肤损害有:
光毒性皮炎,皮损限于面、颈部等暴露部分;
黑变病,皮损常对称分布于暴露部位,呈片状,呈褐-深褐-褐黑色;职业性痤疮;
疣状赘生物及事故引起的热烧伤。此外,尚有头昏、头胀,头痛、胸闷、乏力、恶心、食欲不振等全身症状和眼 、鼻、咽部的刺激症状。
应用:在土木工程中,沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料,主要应用于屋面、地面、地下结构的防水,木材、钢材的防腐。沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料,它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面。
环境危害: 对环境有危害,对大气可造成污染。
危险特性: 遇明火、高热可燃。燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。
导电性能:
绝缘体(常温下)。 CAS No.:8052-42-4
EINECS号:232-490-9
2历史
古典时期
考古研究发现,早在前1200年的古典时期的早期,人们已经开始应用天然沥青,在生产兵器和工具时用沥青作为装饰品,为雕刻物添加颜色。特别是在美索不达米亚地区,由于天然沥青的充足的蕴涵量,沥青被广泛利用。生活在那里的苏美尔人 用天然沥青覆盖在器皿和船的外面。另外,他们已经开始在粘土砖中使用天然沥青做结合剂。
这是巴比伦的一条华丽的道路的横断面示意图。烧过的砖由沥青涂抹过,最上层的石板平放在
沥青抹面上。这种华丽的道路可以算作是现代沥青混凝土路的先驱。在那一千年的时间里,沥青的应用范围得到扩大,以至于在挨近美索不达米亚的印度和欧洲,天然沥青作为密封材料用于浴池、船、水渠、厕所和河堤。在公元前第七世纪的亚述帝国和巴比伦帝国,沥青已经在道路工程中投入使用。那时,沥青作为接缝材料和涂抹材料来装饰和加固华道。此后,沥青作为水泥一样的结合剂被用于建造中国的长城和巴比伦空中花园的密封工程。
罗马帝国时期,沥青被称为“犹太沥青”(Bitumen Iudaicum, Judenpech)。公元前100年,庞贝古城的罗马大道使用沥青填充接缝和涂抹外层。
中世纪
罗马帝国衰落后,中世纪时期开始。在此期间,沥青失去了它曾经的辉煌。人们在过去一千年中的积累的使用沥青的经验几乎遗失殆尽,直到十八世纪人们才开始重新开始学习使用沥青。在公元1000年的阿拉伯人开始从天然沥青 (Naturasphalt) 中提取沥青 (Bitumen) 。方法是加热天然沥青 (Naturasphalt) 直到沥青 (Bitumen) 从中析出。
与作为建筑材料不同,15世纪时在中南美洲的印加帝国,人们把沥青用作医药用途。1595年3月22日,Walter Raleigh在探险途中于特立尼达岛发现了一个天然沥青湖。直到今天人们还在用这种自己从地下冒出的沥青修筑道路。
近现代
Eirini d'Eyriny于1721年写的博士论文的封面1712年,希腊医生Eirini d'Eyriny在瑞士的Val de Travers发现了储量巨大的沥青矿。一开始他只是对沥青的医药用途感兴趣。但是由于沥青作为工程材料的优良特点,他最终于1721年写成了他的论文《关于沥青的博士论文》(Dissertation sur L'Asphalte ov Ciment Naturel)并开始为现代沥青工艺的研究奠定基础。之后的三百年间 (1712年-1986年),不知有多少沥青通过位于Val de Travers的总长度超过100公里的如迷宫般错综复杂的矿井隧道, 被开采出来并销往世界各地。
在接下来的时间里,沥青的丰富多彩的运用被扩大到屋顶防水层的密封。当时,用沥青加固路面还很昂贵,以至于只有富人专用的道路才能使用沥青加固面层。 沥青第一次被使用在桥梁上是在Sunderland的一座木桥上用作沥青路面安装。
1810年,在里昂,沥青玛缇质铺层被首次运用。十年以后在热那亚发展出了现代沥青油毛毡的前身并且获得成功的运用。基于广泛的尝试,在1837年,沥青工艺被证明可以运用在公路工程上。1839年在奥地利首都维也纳发现通过重新加热可以使沥青再利用的方法。
1838年在普鲁士的汉堡出现第一条被铺上沥青的道路。1851年,从 Travers 到巴黎的公路上有78米长的部分铺上了沥青面层。仅仅20年后,巴黎几乎被完全铺上沥青,不久之后这种情况发展到差不多欧洲所有的大城市。
随后,坚韧的沥青玛缇脂发明;1842年在奥地利的因斯布鲁克,浇注沥青被发明并于不久之后成功应用于道路工程施工中。基于沥青具有类似混凝土的特性,1853年由Léon Malo提出了沥青混凝土的概念。为了得到足够的压缩比,1876年人们开始用碾压的方法压缩沥青混凝土。
在20世纪初,伴随着工程给材料价格的持续下降,沥青展示出更多的意义。1907年,第一个沥青混合料构件在美国投入使用。1914年,为了获得更好的折射率,人们在柏林第一次看到了沥青路面的赛车车道,
紧接着沥青在道路工程中的应用,1923年,沥青应用于水坝的密封。为了加速施工进度和改良构件,1924年在美国加利福尼亚州进行了第一次的道路完工验收检测。为了确定建筑材料的质量,接下来的几年中很多测试程序得到发展。这些程序直到今天依然有效的运用于交通工程的研究、设计和具体施工当中。1936年发展发明了 Ring und Kugel-Versuch,一年后发明了Brechpunkt nach Fraaß,1941年发明了马歇尔测试 (Marshall-Test)。
通过专门的添加剂,1950年起,在低温状态下进行沥青施工成为可能 (被称为冷沥青)。为了确定合适的沥青结构厚度,1959年,在奥地利发展了通过同位素进行无干扰研究的方法并得到成功验证。
为了使机场的飞机跑道尽快投入使用,1963年在英国出现了干式沥青施工工艺。不久后的1968年第一次出现了玛缇质沥青施工。 二十世纪七十年代在美国开始实践沥青回收再利用。为了更好的密封效果,1979年开始在垃圾堆场工程中使用沥青。
3发展状况
国内
重交沥青市场多持稳运行,市场投交氛围不温不火,下游备货积极性不高,成交无明显放量。国内道路施工项目尚未启动,下游需求恢复较为缓慢,商家多按需采购,厂家库存小幅攀升。贸易商备货较为谨慎,多表示后期施工需要采购,短线操作。华东、西南地区出货有所好转,部分道路工程开工,厂家库存缓慢消化,不过成品油市场行情小幅下行,后期将对焦化市场的需求或形成利空打压,将削弱对沥青市场的支撑。预计短期内全国重交沥青市场价格多窄幅调整运行。
东北市场:东北地区备货需求尚有支撑,而区内厂家排产重交沥青有限,产品供不应求。据市场反馈,区内产品主供焦化市场,厂家库存多保持低位运行。但辽河石化重交沥青产量增加,后期资源供应或将继续增加,届时可能对东北沥青价格造成一定压力。山东焦化行情低迷,主供东三省及内蒙的道路备货需求。预计短期内区内重交
沥青市场价格或小幅调整。
山东地区:据悉厂家走货尚可,库存多保持中位,现仍以接收订单为主。齐鲁石化10#建筑沥青微微上调,装置停产,厂家表示或不在排场建筑沥青,厂家库存低位,带动区内周边地区价格上涨。成品油市场低迷,山东多数地炼陆续停产检修,后期焦化行情保持低迷行情的可能性较大,对沥青市场支撑将有限。预计短期内区内重交沥青市场价格持稳运行。
华东地区:区内个别炼厂库存上涨,区内主流炼厂汽运出货缓慢,主要依赖船运、铁运支撑,由于道路施工项目尚未集中开工,大部分炼厂以供应前期备货合同为主,市场投交氛围清淡。焦化需求走软,一定程度上削弱了对低硫沥青的支撑作用,重交沥青市价承压较大。预计区内重交沥青市场价格稳中走强。
华南市场:价格较为坚挺。厂家装置尚未开工,多执行合同价格。区内沥青依然主要依赖西南、华中等地需求支撑,火运、船运出货尚可,不过据悉西南地区的部分项目备货需求也有所减缓,后期华南炼厂库存或呈上涨趋势,届时将使沥青价格承压,但后期随着工程开工,需求回暖,厂家出货将会好转。预计短期内区内重交沥青市场价格或小幅调整。
后期预测:国内沥青装置开工率较低,重交沥青市场资源偏紧,受刚性需求支撑,市价较为坚挺。预计市场短期内重交沥青价格继续坚挺,市价上调的可能性较大。
4类别
(沥青为非晶体)沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和
天然沥青三种:
煤焦沥青
煤焦沥青是炼焦的
副产品,即
焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃(立方块法)以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘等成分就会
挥发出来。
石油沥青
石油沥青是
原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在
常温下成液体、
半固体或固体。石油沥青色黑
而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的
碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。
天然沥青
天然沥青储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不含有任何毒素。
沥青材料分为
地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为天然沥青和石油沥青,天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物;石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油,经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等
有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青,石油沥青是复杂的碳氢化合物与其
非金属衍生物组成的
混合物。通常沥青闪点在240℃~330℃之间,
燃点比闪点约高3℃~6℃度,因此施工温度应控制在闪点以下。
5技术指标
密度
沥青试样在规定温度下单位体积所具有的质量,以t/?计。
相对密度
在规定温度下,沥青质量与同体积的水质量之比值。
针入度
在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度,以0.1mm表示。
针入度指数
一种沥青结合料的温度感应性指标,反应针入度随温度而变化的程度,有不同温度的针入度按规定方法计算得到。
延度
规定形态的沥青试样,在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长度,以cm表示。
软化点
沥青试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和质量的金属钢球,放于水或甘油中,以规定的速度加热,至钢球下沉达规定距离时的温度,以℃表示。
溶解度
沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量,以质量百分率表示。
蒸发损失
沥青试样在内径55mm、深35mm的盛样皿中,在163℃温度条件下加热并保持5h后质量的损失,以百分率表示。
闪点
沥青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸发的气体以规定的方法与试焰接触,初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度,以℃表示。盛样器对粘稠沥青是克利夫兰开口杯(简称COC),对液体沥青是泰格开口杯(简称TOC)。
弗拉斯脆点
涂于金属片上的沥青试样薄膜在规定条件下,因被冷却和弯曲而出现裂纹时的温度,以℃表示。
粘度
沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度量,也称粘滞度。
6石油沥青
定义
英文名: Petroleum asphalt
石油沥青是原油加工过程的一种产品,在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的
液体、半固体或固体,主要含有可溶于
氯仿的烃类及非烃类衍生物,其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。石油沥青的主要组分是油分、树脂和
地沥青质。还含2%~3%的沥青碳和似碳物,还含有蜡。沥青中的油分和树脂能浸润
沥青质。沥青的结构以
地沥青质为核心,吸附部分树脂和油分,构成胶团。
产品性能
石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。对石油沥青可以按以下体系加以分类:
生产方法
(1)蒸馏法:是将原油经常压蒸馏分出
汽油、煤油、
柴油等轻质馏分,再经减压蒸馏(残压10~100mmHg)分出减压
馏分油,余下的残渣符合道路沥青规格时就可以直接生产出沥青产品,所得沥青也
称直馏沥青,是生产道路沥青的主要方法。
(2)溶剂沉淀法:非极性的低分子
烷烃溶剂对减压渣油中的各组分具有不同的溶解度,利用溶解度的差异可以实现组分分离,因而可以从减压渣油中除去对沥青性质不利的组分,生产出符合规格要求的沥青产品,这就是溶剂沉淀法。
(3)氧化法:是在一定范围的高温下向减压渣油或脱油沥青吹入空气,使其组成和性能发生变化,所得的产品称为氧化沥青。减压渣油在
高温和吹空气的作用下会产生汽化蒸发,同时会发生脱氢、氧化、聚合
缩合等一系列反应。这是一个多组分相互影响的十分复杂的综合反应过程,而不仅仅是发生
氧化反应,但习惯上称为氧化法和氧化沥青,也有称为空气吹制法和空气吹制沥青。
(4)调合法:调合法生产沥青最初指由同一原油构成沥青的4组分按质量要求所需的比例重新调合,所得的产品称为合成沥青或重构沥青。随着
工艺技术的发展,调合组分的来源得到扩大。例如可以从同一原油或不同原油的一、二次加工的残渣或组分以及各种工业废油等作为调合组分,这就降低了沥青生产中对油源选择的依赖性。随着适宜制造沥青的原油日益短缺,调合法显示出的灵活性和经济性正在日益受到重视和普遍应用。
(5)
乳化法:沥青和水的
表面张力差别很大,在常温或高温下都不会互相混溶。但是当沥青经高速离心、剪切、重击等机械作用,使其成为粒径0.1~5微米的微粒,并分散到含有表面活性剂(
乳化剂——稳定剂)的水介质中,由于乳化剂能定向吸附在沥青微粒表面,因而降低了水与沥青的
界面张力,使沥青微粒能在水中形成稳定的
分散体系,这就是
水包油的乳状液。这种分散体系呈茶褐色,沥青为
分散相,水为
连续相,常温下具有良好流动性。从某种意义上说乳化沥青是用水来“稀释”沥青,因而改善了沥青的流动性。
(6)改性沥青:现代公路和道路发生许多变化:交通流量和行驶频度急剧增长,货运车的轴重不断增加,普遍实行分车道单向行驶,要求进一步提高路面抗流动性,即高温下抗车辙的能力;提高柔性和弹性,即低温下抗开裂的能力;提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板,要求屋面
防水材料适应大位移,更耐受严酷的高低温
气候条件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性,使其适应上述苛刻使用要求,引起了人们的重视。经过数十年研究开发,已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和
涂料,表现出一定的工程实用效果。但鉴于改性后的材料价格通常比普通石油沥青高2~7倍,用户对材料工程性能尚未能充分把握,改性沥青产量增长缓慢。改性道路沥青主要用于
机场跑道、防水桥面、停车场、
运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强,较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。改性
沥青防水卷材和涂料主要用于高档建筑物的防水工程。随着
科学技术进步和经济建设事业的发展,将进一步推动改性沥青的品种开发和生产技术的发展。改性沥青的品种和制备技术取决于改性剂的类型、加入量和基质沥青(即原料沥青)的组成和性质。由于改性剂品种繁多,形态各异,为了使其与石油沥青形成均匀的可供工程实用的材料,多年来评价了各种类型改性剂,并开发出相应的配方和制备方法,但多数已工程实用的改性沥青属于专利技术和专利产品。
主要用途
主要用途是作为基础建设材料、原料和
燃料,应用范围如交通运输(道路、
铁路、航空等)、建筑业、农业、水利工程、工业(采掘业、制造业)、民用等各部门。
包装与贮存
沥青在生产和使用过程中可能需要在贮罐内保温贮存,如果处理适当,沥青可以重复加热即可在较高温度保持相当长的时间而不会使其性能受到严重损害。但是如果接触氧、光和过热就会引起沥青的硬化,最显著的标志是沥青的软化点上升,
针入度下降,延度变差,使沥青的使用性能受到损失
7岩沥青
沥青路面的流动变形是国际上最常见的沥青路面损坏现象。据统计,在路面的维修统计中,约有80%是因为车辙引起的变形破坏。通过工程实践发现,加入岩沥青的改性沥青在高温稳定方面有较大的优势,能够很好地解决高等级沥青路面由于大交通量,超重超载等引起的路面车辙,早期病害等现象。
岩沥青是石油经过长达亿万年的沉积、变化,在热、压力、氧化、触媒、细菌等的综合作用下生成的沥青类物质。常用为基质
沥青改性剂。岩沥青的物理特性趋近于“煤”。
国内已经探明的天然岩沥青矿产资源主要分布于我国新疆,
青海以及四川青川一带。青川岩沥青矿分布在我国有着天府之国美誉的四川北部龙门山地区,初步探明的储量在300万吨以上,远景储量1000万吨,被专家誉为“中国乃至世界罕见的沥青天然矿体”,储藏量位居全国第一。川北的天然岩沥青是以分子量高达一万的沥青质为主要组成成分,其化学构成为碳81.7%,氢7.5%,氧2.3%,氮1.95%,硫4.4%,铝1.1%,硅0.18%及其他金属0.87%。其中,碳、氢、氧、氮、硫的含量较高,几乎每个沥青质的大分子中都含有上述元素的极性官能团,使其在岩石的表面产生极强的吸附力。
岩沥青的特性
1、抗车辙
试验和路用实践证明,岩沥青改性剂可以有效提高沥青路面的抗车辙能力,推迟路面车辙的产生,降低车辙深度和疲劳剪切裂纹的出现。
2、抗剥落
青川岩沥青中,氮元素以官能团形式存在,这种存在使岩沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性,特别是与集料的粘附性及抗剥离性得到明显的改善。
3、抗老化、抗高温
天然岩沥青本身的软化点达到300℃以上,加入到基质沥青后,使其具有良好的抗高温、抗老化性能。
4、耐候性
岩沥青的抗
微生物侵蚀作用很强,并具有在自由表面形成致密光亮保护膜的特点。岩沥青的加入极大的改善了普通沥青的耐候性和抗紫外线能力,提高沥青路面的耐久性,减缓沥青老化速度,从而延长道路的使用寿命。
岩沥青改性沥青混合料性能
1、高温稳定性能(车辙试验)
沥青种类 | 滨化90#沥青 | 5%青川岩沥青 | 10%青川岩沥青 | 15%青川岩沥青 |
动稳定度(次/mm) | 2550 | 4074 | 12508 | 7481 |
2、耐久、抗疲劳开裂强度(汉堡试验)
沥青种类 | 滨化90#沥青 | 5%青川岩沥青 | 10%青川岩沥青 | 15%青川岩沥青 |
5000轮次变形量(mm) | -0.22 | -0.29 | -0.34 | -0.4 |
10000轮次变形量(mm) | -0.27 | -0.39 | -0.42 | -0.44 |
15000轮次变形量(mm) | -0.33 | -0.35 | -0.54 | -0.56 |
20000轮次变形量(mm) | -1.29 | -1.58 | -1.59 | -2.04 |
3、防水及温度敏感度性能(冻融试验)
沥青种类 | 滨化90#沥青 | 5%青川岩沥青 | 10%青川岩沥青 | 15%青川岩沥青 |
冻融强度比(%) | 85.38 | 92.4 | 92.25 | 86.09 |
8前景
高速公路建设和养护是改性沥青的主要消费领域,2005年以来,我国公路建设保持持续稳定增长,全国公路长度从2005年的334.52万公里发展到2011年的410.64万公里,复合增长率达到3.48%。
稳定增长的交通建设对改性沥青使得我国改性沥青的消费量迅速增加。
《中国沥青行业产销需求与投资预测分析报告》分析显示,我国改性沥青消费量从2006年的166万吨增至400多万吨,其年均复合增速达25%,表现出了强劲的发展势头。
前瞻网分析认为,西部高速公路建设高潮的到来将给我国改性沥青行业的发展带来新的机遇,预计“十二五”期间用于西部高速公路建设和维护的改性沥青的需求量有望接近800万吨,为我国改性沥青行业的发展蕴育了庞大的市场需求和强大的增长后劲。
我国沥青行业已进入规模化、集中化的快速发展阶段。然而同国内市场需求相比较,中国沥青市场处于供不应求状况,尤其是相对高端的改性沥青市场。国内专业沥青市场供给状况主要表现为:普通道路石油沥青生产厂家众多,而由于专业沥青行业的进入壁垒较高,专业沥青生产厂家相对较少。上述原因导致国内专业沥青产量不足,进口专业沥青数量逐年提高,以弥补不断增长的专业沥青市场需求。
从市场竞争格局来看,中国沥青
市场是一个垄断竞争市场。我国沥青生产厂商主要有三类:一是国际大型石油(化工)公司,占据一半的市场份额;二是国内专业沥青生产厂家,如宝利沥青、路翔股份、国创高新等;三是国内大型石油(化工)公司,包括中石油和中石化的下属石化企业。由于具有本土化、专业化优势,国内沥青生产厂家的市场份额迅速增长,至2008年上述市场占有率已接近50%。
9危害
沥青是一种棕黑色有机胶凝状物质,包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和
煤焦油沥青等四种。主要成分是
沥青质和
树脂,其次有高沸点矿物油和少量的氧、硫和氯的
化合物。有光泽,呈液体、
半固体或固体状态,低温时质脆,
粘结性和防腐性能良好。
四种沥青中以煤焦油沥青危害最大。在
电极焙烧炉制作中要排出大量的沥青烟。由于沥青中含有
荧光物质,其中含致癌物质3.4
苯并芘高达2.5%一3.5%,高温处理时随烟气一起挥发出来。沥青烟气是黄色的气体,其中试焦油细雾粒。经测定电极焙挠炉排出的沥青烟气中含3,4苯并芘为1.3—2mg/立方米
沥青烟和粉尘可经
呼吸道和污染皮肤而引起中毒,发生
皮炎、视力模糊、眼结膜炎、胸闷、腹病、心悸、头痛等症状。经
科学试验证明,沥青和沥青烟中所含的3,4苯并芘是引起
皮肤癌、
肺癌、胃癌和食道癌的主要原因之一。
在受沥青污染的空气中生活,易致免疫力下降。
沥青及其烟气中是主要成分酚类、化合物、蒽、萘、
吡啶等对皮肤粘膜具刺激性,涂以30%煤焦油沥青
甲苯溶液涂皮3次,局部继炎症之后呈现角化过度与皲裂。
沥青及其所含
蒽、
菲、
吡啶等均系光
毒物,在紫外线作用下可引起
光化学反应。沥青所致光化学反应系沥青在有氧条件下通过光能作用所发生的光化学反应,反映生成的
自由基、过氧化物引起细胞损伤,故是一种非免疫性疾病。
动物复制出沥青癌。我国用小鼠涂皮实验也见沥青可致皮肤癌。多为磷状上皮癌,少数为角化乳突瘤。一般认为
煤油沥青致癌性最强,天然沥青不具致癌性,对石油沥青的致癌性则有意见尚不一致。
煤焦沥青涂皮对动物体重增长的影响比石油沥青为明显,而煤焦沥青皮肤涂搽又比其烟雾吸入对动物的危害为大。提示煤焦沥青对动物有一定的
全身作用,其作用程度与吸收途径有关。
皮肤损害
1.日光性皮炎 本病常于接触沥青粉尘或烟气,并暴露于日光后发病。
日晒后数分钟到1-2d(多数为数小时)即可发病。皮损限于面部、颈后等暴露部位,尤以眼睑与颧颊部为著。皮损呈晒斑型表现为界限清晰的红鲜红斑,常伴有
水肿,严重时出现水疱、大疱,甚至糜烂、渗液。皮损于1—2d内达到高峰,一般停止接触3-5d迅速消退,局部附有轻度糠样鳞屑,常继发暂时性轻度色素沉着。自觉灼痛,个别轻度瘙痒。
2.黑变病 常见。本病常对称分布于面、
颈部暴露部位,前臂也波及。特别好发于眼周、颞部、前额发际与内皆角,次诶鼻旁颊部与口周。皮损多呈片状,色泽偏深,呈褐-深褐-褐黑色,有时稍带褐红或淡紫色。其大小,形状不一,边缘多数模糊。前臂的色素沉着常以毛孔为中心,受累毛孔轻度角化;有时淡褐带灰紫色色素沉着斑与正常皮肤相间,交杂成云雾状。发病时常有沥青光毒性皮炎反复发作史,并常伴有沥青痤疮。本病呈慢性过程。日晒每使病情加重。脱离接触可望好转,乃致痊愈。
3.痤疮 沥青所致职业性痤疮主要表现为黑头粉刺、毳毛折断与
毛囊炎性丘诊。本病好发于直接接触
部位,如面部、指背、手背和前臂,也常常波及被沥青污染的衣裤的部位,如大腿伸面,偶发于躯干。黑头粉刺为扩大的毛孔中的黑点,其下常有带白色的小硬结。沥青所致黑头一般比氯化物所致者粗大些,分布也散在些,主要位于面部,特别是颞间、眉部、鼻旁两侧,眼睑与耳廓也可波及。毛囊炎性红色丘疹为毛囊性丘疹,顶端可有黄白色脓疱,严重时演变为
疖、硬结,可遗疤痕;常散在分布于面部与前臂。毳毛折断、变粗,局部毛孔常见扩张,并有轻度角化,主要分布在首节指背与前臂桡伸面。本病发病不受年龄限制。自觉症状缺如,有时伴干燥感,出现毛囊炎、疖时有疼痛感。
4.疣状赘生物 好发于手背、腕部与面部,也可波及阴囊等处。类似扁平疣,表面为肤色--淡褐--褐色扁平
丘疹,针帽或绿豆大小,圆形或不规则形,表面粗糙或平滑,境界清楚。散在或密集分布。
无自觉症状或微痒。一般工龄愈长,发病率愈高,皮损愈多。疣状赘生物可自然消退。可能演变为皮肤癌。
5.烧伤 多由泼溅、跌滑等事故引起。高热的
液态沥青对皮肤造成热力烧伤。临床表现与一般热烧伤相似。皮肤表面可覆以黑色沥青,与创面紧紧粘附,不易清除。
眼、鼻、咽症状
沥青粉尘与烟气对眼的损害以睑结膜炎为主,有时伴有浅表性斑点状
角膜炎,工龄较长者
翼状胬肉占有一定比例。鼻咽部常有干燥、灼热感,也可引起鼻炎、咽炎等。
全身症状
闻及沥青嗅味后,可出现头昏、头胀、头痛、胸闷、乏力、恶心或咳嗽、心悸、耳鸣等不适,以在烈日下操作时为甚。脱离接触(如下班后)症状常迅速缓解。严重时(如重症光毒性皮炎)可伴发热。