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余文科;洪丹
【摘 要】乳化沥青在常温下具有良好的流淌性,可以改善原沥青的使用性能,具有节约能源、削减环境污染、改善施工条件等优点,但乳化沥青的性能很大程度上受原沥青的成分组成和化学构造的影响,而使乳化沥青在道路工程上不能适应现代交通流量大、重轴载、高速度的需要,制约乳化沥青的应用.
【期刊名称】《交通科技与经济》
【年(卷),期】2025(012)005
【总页数】3 页(P84-86)
【关键词】改性沥青;乳化技术;改性剂;乳化剂
【作 者】余文科;洪丹
【作者单位】重庆交通大学土木建筑学院,重庆 400074;重庆交通大学土木建筑学院,重庆 400074
【正文语种】中 文
【中图分类】
改性乳化沥青是指以沥青为基料,以高分子聚合物为改性材料,在肯定的设备和工艺条件下,通过乳化剂的作用,使沥青、改性剂与水混溶而成的乳液。改性乳化沥青有两大主要特点：①保存乳化沥青的特性;②具有改性材料的优点。改性沥青实际上也是沥青乳化技术和沥青改性技术的结合,性能更优,应用范围更广。改性乳化沥青
可以取代乳化沥青应用于包括高等级大路在内的建道路及其养护、修理,且能明
显提高道路质量,可以在桥面铺装、稀浆封层等工程中表现出它特别的优越性。1 原材料
沥青与改性剂
不管是乳化沥青或改性乳化沥青,实际起作用的还是沥青或改性沥青,乳化只是转变了材料的形态,使材料在常温下具有流淌性,为常温下粘附在矿料外表形成薄膜制造条件,因此,必需依据所建道路的环境条件和使用要求选择沥青的种类和标号以满足工程的使用要求。
乳化沥青中添加改性剂可以提高沥青的高温稳定性、低温顺韧性、粘附性以及抗老化性能等。目前,承受的改性剂多为聚合物,主要有：橡胶类,如丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR);热塑性树脂类,如乙烯醋酸乙烯脂(EVA);热塑性弹性体类,如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIS)。目前,广泛应用的是 SBR,它可以明显提高沥青的粘附性和低温韧性;而性能最为完善的是 SBS,它不但可以明显改善沥青的低温韧性、粘附性、抗老化性、抗疲乏性,同时还可有效改善高温稳定性。但 SBS 改性乳化沥青的生产难度较大,不过由于优点很多,SBS 的应用具有很好的进展前景。
乳化剂
乳化剂的作用
沥青和水的外表张力有着很大的差异,在两者的接触面上,存在着相互排斥和各自尽量缩小其接触面积的两种作用。假设要将沥青分散在水中,则要施加很大的能量抑制巨大的界面张力。降低水的外表张力的物质叫做外表活性剂,沥青乳化剂也是外表活性剂,具有外表活性剂所具有的特性和功能。它由能溶于沥青的亲油基和能溶于水的亲水基组成。这两个基团不仅具有阻挡沥青和水相互排斥的功能,而且具有相相互联接不使其分别的功能。当沥青乳化剂溶解在水中时,随着浓度的渐渐增加
而引成亲油基向里、亲水基向外的胶束,当水溶液外表聚拢的胶束使空气与水溶液
处于隔绝状态,水的外表张力不再随乳化剂的增加而降低时,就到达了乳化剂的临界胶束浓度,也就是最经济的乳化剂的掺加量。
乳化剂的分类
乳化剂有几种分类方法,有按破乳速度分类,按 HLB 值大小分类等多种乳化剂分类方法,最常用的是按离子类型分类,它可以直观地确定其适宜的用途。
按离子型分类,是指沥青乳化剂在溶液中能电离生成离子或离子胶束的称为离子型乳化剂;凡不能电离生成离子或离子胶束的称为非离子型乳化剂。其中离子型乳化剂按生成的离子电荷种类又有阳离子型、阴离子型、两性离子型之分。
阳离子沥青乳化剂。阳离子型沥青乳化剂在水中溶解时电离成离子或离子胶束, 与亲油基相连的亲水基团带正电荷。阳离子型沥青乳化剂具有乳化力量强、乳化性能好、乳化剂用量相对少;与路用集料粘附力量强,附着速度快;能在 5℃以上低温顺潮湿的条件下施工,而且固化时间短;对集料的适应性强;储存稳定性好等优点。
阴离子型乳化剂。阴离子型乳化剂在水中溶解时,电离成离子或胶束,其与亲油基相连的亲水基团带有负电荷。阴离子型乳化剂用于沥青乳化具有价格上的优势;不用调 PH 值而降低对设备的抗腐蚀性能的要求,有利于设备使用寿命;阴离子乳液对碳酸盐矿料裹腹效果好。但阴离子型乳化沥青由于道路后的破乳对于环境条件的依靠性,乳化剂对原沥青的不良影响等缺陷,使应用受到制约。
两性离子型乳化剂。两性离子型沥青乳化剂在水中溶解时,电离生成离子或离子胶束,与亲油基相连的亲水基团既带有正电荷又带负电荷。它们带的电性能够随着溶液的 PH 值变化而变化,在中性、酸性及碱性条件下都可以使用。
非离子型乳化剂。非离子型乳化剂在水中不能电离成离子。非离子型乳化剂加工的沥青乳液与集料的粘结力弱,对离子集料的吸附性差而慢,一般不作为主乳化剂,而与其他类乳化剂复配使用,而且不受溶液的 PH 值条件限制。
乳化剂的复配
乳化剂的使用效果都要通过生产的乳化沥青的性能来评价的,用单一种乳化剂常常不能到达工程应用的要求,因此承受复合乳化剂弥补了单一乳化剂的缺陷。也就是将数种乳化剂按肯定的比例混合可以实现功能互补,发挥乳化剂的综合效应,到达所需的性能要求,甚至可降低生产本钱。乳化剂复配形式有很多种,最常用的是阳-阳、阳-非、阴-阴、阴-非 4 种组合。
阳离子和阳离子乳化剂复配。阳离子与阳离子复配可以产生降低乳化剂用量和转变某些使用性能的协同效应。乳化剂用量可降低 30%～40%,并且由中裂型乳液变成快裂型乳液,加速路面成型,提高路面早期强度。
阳离子和非离子乳化剂复配。当沥青乳液用于混合料拌和时,要求在肯定拌和时间内不破乳。由于乳液破乳速度快,来不及与矿料裹覆均匀就结块,影响施工和工程质量;非离子乳化剂制备的乳液可以延缓破乳速度,但粘附强度弱。
阴离子和阴离子乳化剂复配。阴离子乳化剂应用时间较长,它使用便利、价格廉价、技术成熟,经过复配,可依据需要掌握破乳速度,到达稀浆封层的施工要求。
阴离子和非离子乳化剂的复合。非离子乳化剂在水溶液中不会离解产生电离子, 用它生产的沥青乳液形成混合料用于道路后,依靠水分蒸发才能破乳,并进而粘附在集料外表,因此,可与阴离子乳化剂复配掌握破乳速度。
乳化改性沥青生产工艺
所谓乳化改性沥青是先改性后乳化的沥青。乳化改性沥青的技术路线有以下 3 种形式
承受胶乳为改性剂,把沥青加热熔融后,一边缓慢地参加胶乳,一边搅拌,使水分蒸发, 制成改性沥青,然后分散在制备的乳化液中乳化。这种形式能耗大,手续烦,改性沥青在乳化液中分散困难,已不被使用。
承受固态改性剂经溶剂液化后参加沥青中搅拌制在改性沥青,然后分散在制备的
乳化液中乳化。这种形式工艺程序多、本钱高、生产担忧全、并有环境污染,现在
也很少承受。
承受固态热塑性弹性材料与熔融的沥青混合后经机械分散制成改性沥青,然后分散在制备的乳化液中乳化。这种形式工艺上有两大难点。一是改性剂必需粉碎成超细的颗粒。由于在乳化改性沥青中,分散相的改性沥青微粒直径必需在 5～6 m 以下,否则乳状液就不会稳定,而改性剂被包围在沥青组分中,改性剂的粒径就必需更小, 用机械高度粉碎 SBS 存在肯定难度。二是改性沥青在乳化液中分散的难度大。沥青经 SBS 改性后粘度提高,互与乳化液混合,改性沥青中的热量快速向乳化液转移, 温度快速下降,粘度快速提高,进一步增大高度分散的难度。但这种方式生产的乳化沥青具有优良的技术经济性,应用前景宽阔。
完毕语
随着我国高等级大路建设的加快,对大路建设和养护质量的要求越来越高,路面材料也日益得到业内的广泛关注和争论。实践证明改性乳化沥青以其优越的技术性能得到了大规模的应用,进一步深入争论使乳化沥青成为工程更多的需要是当务之急,改性乳化沥青也具有格外好的应用前景。
参考文献
[1][M].北京：人民交通出版社,2025. [2]孙大权, SBS 改性沥青热储存稳定剂争论[J].中国大路学报,2025(10)：42-43.
[M].北京：人民交通出版社,2025.
Shell and Microsurfacing[R].Bejing,China：ISSA Word Congress,
[5][J].石油沥青,2025,8(4)：39-41.
改性乳化沥青生产技术探讨[J].石油沥青,2025,6(3)：51-53.
曾涛,蒋玮,肖晶晶,[J].交通标准化,2025(6)：74-
76。
[M].北京：人民交通出版社,1986：17-19.