乳化瀝青的制備及其乳化劑對(duì)乳化瀝青性能的影響

1、<p>　　乳化瀝青的制備及其乳化劑對(duì)乳化瀝青性能的影響</p><p>　　摘 要：乳化瀝青就是將瀝青熱融，經(jīng)過(guò)機(jī)械的作用以細(xì)小的微滴狀態(tài)分散于含有乳化劑的水溶液之中，形成水包油狀的瀝青乳液。使用這種瀝青乳液修路時(shí)，不需加熱，可以在常溫下進(jìn)行噴灑、貫入或拌和攤鋪，鋪筑各種結(jié)構(gòu)路面的面層及基層，也可以用作透層油、粘層油以及用于各種穩(wěn)定基層的養(yǎng)護(hù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：乳

2、化瀝青 乳化劑 </p><p>　　一、研究的目的與意義 </p><p>　　隨著我國(guó)道路建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，在公路建設(shè)高速發(fā)展和路面等級(jí)迅速提高的同時(shí)，應(yīng)該十分重視已鋪路面的經(jīng)常性的維修與養(yǎng)護(hù)。傳統(tǒng)的路面修補(bǔ)材料主要使用的是熱拌瀝青混凝土，但是該材料受天氣等條件制約，使用困難，修補(bǔ)效果不理想，而且污染環(huán)境。而乳化瀝青混凝土在潮濕低溫的條件下即可以施工，能夠有效解決瀝青路面的修補(bǔ)問(wèn)題。

3、同時(shí)乳化瀝青還具有節(jié)約能源和資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染的作用。如今乳化瀝青普遍應(yīng)用于道路施工中，作為粘層油、透層油和稀漿封層用油非常廣泛， 已為許多道路設(shè)計(jì)施工所采用。 </p><p>　　二、國(guó)內(nèi)外發(fā)的展概況及本項(xiàng)目技術(shù)所處的地位 </p><p>　　20世紀(jì)初開(kāi)始采用噴灑防塵，到了20世紀(jì)20年代乳化瀝青開(kāi)始應(yīng)用與道路，30年代-50年代，乳化瀝青的用量開(kāi)始緩慢增長(zhǎng)，1953年起，乳

4、化瀝青用量開(kāi)始穩(wěn)定上升，近30年來(lái)，乳化瀝青發(fā)展迅速迅速。在我國(guó)，建國(guó)前乳化瀝青只有少量應(yīng)用，建國(guó)初期停止了使用。直至1978年交通部成立了“陽(yáng)離子乳化瀝青錄用性能研究”課題協(xié)作組，才開(kāi)始推廣使用。1985年左右，推廣至許多省市應(yīng)用。90年代中期至今，在我國(guó)迅速普及應(yīng)用。近幾年，改性乳化瀝青技術(shù)開(kāi)始發(fā)展和應(yīng)用。 </p><p>　　三、具體研究開(kāi)發(fā)內(nèi)容和要重點(diǎn)解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 </p><

5、p>　　制備乳化瀝青時(shí)會(huì)用到一種瀝青乳化的表面活性劑，即瀝青乳化劑。瀝青乳化劑具有表面活性劑的基本特性，表面活性劑分子內(nèi)含有親水基和親油劑，能夠降低液體的表面張力和不相容兩液面間的界面張力。乳化劑大體上分為陽(yáng)離子乳化劑和陰離子乳化劑，制備乳化瀝青時(shí)要根據(jù)乳化瀝青和路面石料的破乳時(shí)間及兩者結(jié)合情況對(duì)乳化劑進(jìn)行復(fù)配，單一的乳化劑有時(shí)乳化效果不好，如果加入其他一些乳化劑或者助劑（如穩(wěn)定劑）進(jìn)行復(fù)配則能達(dá)到較好的效果，以起到改善乳化瀝青的

6、加工性能、經(jīng)濟(jì)性、路用性能的作用。 </p><p>　　四、實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與方案 </p><p><b>　　1.實(shí)驗(yàn)的機(jī)理 </b></p><p>　　一種物質(zhì)以多個(gè)分子形成的集合體（微粒）的形式，分散在另一種物質(zhì)中，形成相對(duì)穩(wěn)定的混合物，這一過(guò)程就叫做乳化，形成的混合物叫做乳液。乳化劑連接了瀝青與水兩種互不相溶的體系，降低了瀝青與水界面的

7、表面張力，使瀝青能夠以微小的顆粒狀態(tài)分散于水溶液中，形成相對(duì)穩(wěn)定的混合物 。 </p><p>　　2.實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程 </p><p>　　在一定的溫度下，將瀝青、水、和乳化劑的混合物送入膠體磨，在膠體磨的強(qiáng)力攪拌、剪切、摩擦的作用下，使瀝青形成微小的顆粒，均勻分散于乳化劑水溶液中。 </p><p>　　乳化瀝青由一些三種主要物質(zhì)組成：瀝青、水、乳化劑，除此之外

8、可以含有其他添加劑，如穩(wěn)定劑、特殊助劑、改性劑等。 </p><p><b>　　2.1瀝青 </b></p><p>　　瀝青是乳化瀝青中的最主要組成部分，一般占到乳化瀝青總質(zhì)量的50%～65%。當(dāng)乳化瀝青噴灑或拌和使用后，其中的水分蒸發(fā)最終留在路面的是瀝青，乳化瀝青的各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)的高低瀝青是一項(xiàng)決定性因素。石油瀝青是由碳、氫等復(fù)雜有機(jī)物組成的混合物，其化學(xué)組成及膠

9、體結(jié)構(gòu)隨油源不同、加工工藝不同，瀝青的路用性質(zhì)、乳化的難易程度、改性的方法都會(huì)有所區(qū)別。因此生產(chǎn)乳化瀝青首先考慮的是選擇適宜的瀝青品牌和標(biāo)號(hào)，除了滿足最終的應(yīng)用要求外，還應(yīng)滿足乳化生產(chǎn)的要求。芳香份和膠質(zhì)含量多的容易乳化，飽和份和瀝青質(zhì)含量越多越不易乳化。從膠體結(jié)構(gòu)來(lái)講，溶膠型瀝青比凝膠型瀝青容易乳化。 </p><p><b>　　2.2水 </b></p><p>

10、;　　將水加熱，保證乳化劑水溶液的溫度穩(wěn)定在60±5℃之間。水是瀝青分散的介質(zhì)，水的潔凈度和硬度會(huì)對(duì)乳化瀝青產(chǎn)生影響。鈣、鎂離子的存在對(duì)陽(yáng)離子型乳化劑來(lái)說(shuō)有利有弊，一方面需要消耗一定酸來(lái)中和，一方面中和產(chǎn)物CaCl2作為乳化瀝青穩(wěn)定劑存在。對(duì)陰離子型乳化劑來(lái)說(shuō)有弊，可溶性的鈣、鎂離子與陰離子型乳化劑的陰離子反應(yīng)生產(chǎn)不溶性物質(zhì)，消耗了乳化劑。水中雜質(zhì)微粒也會(huì)影響瀝青的乳化，所以生產(chǎn)乳化瀝青的水最好是潔凈的硬度低的水。 </

11、p><p><b>　　2.3乳化劑 </b></p><p>　　嚴(yán)格按要求的比例控制乳化劑的用量， 過(guò)少乳化不完全，乳液不穩(wěn)定，破乳速度快，過(guò)多則浪費(fèi)，成本高 ，影響原質(zhì)瀝青的性能，破乳速度慢。需要調(diào)酸的乳化劑，要小心地加酸，保證乳化劑水溶液的pH值達(dá)到要求。乳化劑在乳化瀝青中的比例很小，一般在0.2%～1.8%之間（占瀝青乳液的質(zhì)量），乳化劑的作用使得乳化瀝青可以以

12、穩(wěn)定的乳狀液的形式存在，實(shí)現(xiàn)了從瀝青到瀝青乳液的轉(zhuǎn)變。乳化劑的分子結(jié)構(gòu)和組成決定了瀝青乳液的電荷性質(zhì)、油水界面的結(jié)構(gòu)、以及在油水兩相中的可溶性，由此決定了乳液的化學(xué)性質(zhì)，所以乳化劑的性能在乳化瀝青中起著決定性的作用。 </p><p><b>　　五、結(jié)果與討論 </b></p><p>　　1.對(duì)于非液態(tài)的乳化劑，要先稀釋 </p><p>

13、　　2.對(duì)于復(fù)配乳化劑 應(yīng)該注意各組分的用量、加料順序、溫度、pH值等 </p><p>　　3.更換不同離子類(lèi)型的乳化劑時(shí)，生產(chǎn)線的各個(gè)部分都應(yīng)清洗 </p><p>　　4.如果生產(chǎn)改性瀝青，應(yīng)該按比例加入改性劑 </p><p>　　5.按要求控制瀝青和乳化劑水溶液的配比 ，油水比一般50～60% </p><p>　　6.生產(chǎn)前，必須

14、對(duì)乳化機(jī)和瀝青泵預(yù)熱至70℃左右 </p><p>　　7.乳化機(jī)間隙的調(diào)整一般0.1—0.8mm </p><p>　　8.乳化劑可以使瀝青的性能提高、不變、降低、或大幅降低，一般情況下會(huì)使瀝青的性能降低 </p><p>　　9.不同種類(lèi)的乳化劑對(duì)瀝青的性能影響不同 </p><p>　　10.同一種乳化劑，用量不同，對(duì)瀝青的性能影響不同

15、，一般用量越大，影響越大； </p><p>　　11.質(zhì)優(yōu)純凈的乳化劑對(duì)瀝青的影響不大，質(zhì)劣不純的乳化劑會(huì)使瀝青的性能明顯下降，尤其破乳快； </p><p>　　12.添加劑、乳化工藝都會(huì)對(duì)瀝青的性能產(chǎn)生影響。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 王麗娜，范維玉，南國(guó)枝，李水