铺路用沥青材料主要可分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青是天然生成的沥青材料,包括天然沥青和石油沥青两种,在使用前虽经人工加工,但除氧化、硫化等缩聚作用外并未明显改变原来的化学性质;这一类材料含有较多的环烷烃成分;地沥青的路用性质一般优于焦油沥青。现代铺路用的主要为石油沥青,但有些地区也采用或掺用天然沥青,如拉丁美洲特立尼达岛生产的"湖沥青",中国新疆等处也有天然沥青矿藏。
焦油沥青(即"柏油")是将煤、页岩、泥炭、木材、石油产品等在高温下隔绝空气蒸馏(简称"干馏"或"分解蒸馏"),有一部分有机物先分解成较简单分子,然后在气相状态下重新组合,冷凝后的液体即为焦油,其主要成分芳香烃;将其加热蒸除一部分轻质油分后,即为焦油沥青;道路工程常用的焦油沥青由煤干馏加工而成,又称煤沥青。
道路石油沥青铺路用石油沥青是直接蒸馏石油,或将其制品再作稠度调配,包括作轻度氧化后制得。大多呈溶凝胶状态,含有较多的树脂成分,有较好的流变性能,高温稳定性较好,有在常温时自行愈合的能力,有较大的延度,故铺成的道路结构层不易出现裂缝,使用寿命较长。路用石油沥青不宜含饱和的固态烃──蜡。蜡份的存在使沥青的粘性降低、抗水侵蚀性以及抵抗缩裂的能力降低,故一般要求从含蜡量少的沥青基原油制取。若原油为混合基或石蜡基,在增加某些加工工艺如深度蒸馏或溶剂萃取后,或可制成合格的沥青。道路用的石油沥青可分为半固体、液体和乳液三种,其基本材料是半固体。
半固体石油沥青也称粘稠石油沥青,在应用时必须加热,冷却后稠度适当,故除直接应用外,也可加工成液体沥青和作为沥青乳液的原料。半固体石油沥青用针入度试验测定稠度,故也称为针入度等级沥青。据美国ASTMD8-81的规定,以 25°C针入度的高限为10(单位1/10毫米,100克,5秒时测定),低限为350(单位1/10毫米,50克,1秒时测定)的范围内均属半固体石油沥青,其他各国际准略有出入。中国的道路石油沥青亦用针入度大小来分标号,其针入度范围为41~300(单位1/10毫米,25°C,100克,5秒时测定)。此外还有针入度范围为10~25、25~40的两级标号建筑石油沥青。国外除了以针入度分级外(如ASTMD946),也有用绝对粘度的大小来分级的(如ASTMD3381)。
液体石油沥青一般用半固体石油沥青掺入不同分量和不同挥发度的溶剂制成,有时也称轻制沥青。按溶剂的挥发程度不同,可分为快凝、中凝、慢凝三类;按照粘度不同,又可分为各种标号。分类的粘度指标可为运动粘度,也可为其他工业粘度,中国采用的是接近欧洲国家用的"标准粘度",也有些国家采用其他粘度,如"赛氏厚油粘度"。
石油沥青乳液也称乳化(石油)沥青,是沥青加入乳化剂与水制成乳液,便于冷法施工,铺路之后应能与水分离,使水分蒸发而沥青附着于集料或下层的表面。按与水分离的速度不同,可分为快裂、中裂和慢裂;按乳化剂类型不同,又可分为阳离子型、阴离子型和非离子型。目前,各国建筑路用沥青乳液以阳离子型较多,因这类乳液一般有较好的粘附力和抗剥落性。煤沥青比较难乳化,故用石油沥青制乳液。
此外,尚有道路渣油即铺路油,是一类性质接近路用石油沥青,但工程技术质量尚不能满足路用石油沥青的筑路材料,常用于交通量较小、对路况要求不高之处。
天然(地)沥青天然地沥青是一些天然的沥青矿藏,在沥青中常含有不少砂、石、矿粉等物,是人类最早使用的沥青材料。按产地不同,可分为岩沥青、湖沥青等。根据考古资料,在公元前三千余年,已有人类使用天然沥青作粘结刘、防腐剂的遗迹;1498年当哥伦布第三次航行去美洲时,已发现有一种天然防水材料可修补船板裂缝,即为特立尼达岛的天然湖沥青。开始用天然沥青铺筑沥青路面始于18世纪,但自19世纪末石油工业逐渐发展以后,价廉、量大、质量稳定的石油沥青产量迅速增加,天然沥青就逐步被石油沥青所取代。目前,在世界范围内供应量最多的天然沥青为特立尼达湖沥青,蕴藏量大,已开采一百余年尚未枯竭;目前对外供应的有已去除砂、石(但含有矿粉)的精制品和含有砂石的粗制品。