改性乳化瀝青制作技術(shù)

1、改性乳化瀝青制作技術(shù)上世紀九十年代以來，我國公路事業(yè)迅猛發(fā)展，里程大幅增加，但有相當(dāng)一部分由現(xiàn)早期病害。養(yǎng)護工作量很大，當(dāng)前迫切需要加快養(yǎng)護速度，提高養(yǎng)護質(zhì)量，降低養(yǎng)護成本。經(jīng)過十年的實踐證明，稀漿封層及微表處理等預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)是適合當(dāng)前我國養(yǎng)護的施工要求。而實現(xiàn)這一養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用，必需掌握其關(guān)鍵性材料一一各種類型乳化瀝青的制作。我公司自2006開始投入一套國產(chǎn)乳化瀝青生產(chǎn)設(shè)備，用于生產(chǎn)各類普通乳化瀝青和少量的改性乳化瀝青，為適應(yīng)技術(shù)進步，于2011年上半年對設(shè)備進行了技術(shù)改造，核心部分膠體磨采用德國BWS原裝進口，流量計、皂液泵采用丹麥進口設(shè)備。自動控制補償系統(tǒng)由（軟件）中國礦業(yè)大學(xué)研發(fā)。并

2、與美德維實維克公司中國實驗室、阿克蘇諾貝爾中國研發(fā)中心展開技術(shù)合作。根據(jù)工程施工的具體情況產(chǎn)生具有合適配伍性的改性乳化瀝青，在各高速公路養(yǎng)護工程中取得了良好的效果。以下以生產(chǎn)實踐為基礎(chǔ)談?wù)摳男匀榛癁r青的制作。一、概述所謂乳化瀝青是指將瀝青熱熔，經(jīng)過機械作用，使瀝青微粒懸浮于乳化劑水溶液中，行成水包油型（或油包水型）的一種乳液。使用這種瀝青乳液進行公路養(yǎng)護施工時，不需加熱（包括粗細骨料也不需烘干和加熱），可以在常溫狀態(tài)下進行噴灑、灌入、攪拌和攤鋪。這種常溫施工方法與熱瀝青相比是有以下優(yōu)點：1、節(jié)省能源；熱瀝青施工前一般加熱到165c以上，倒運時重復(fù)加熱一次，停工后必須持續(xù)保溫。所用石料也必須烘干

3、、加熱至160C,而使用乳化瀝青只需在生產(chǎn)時將瀝青加熱至135C,以后無論倒運、貯存、施工均無需加熱，所用材料在潮濕狀態(tài)下也可使用。因此節(jié)約了大量的熱能，減少污染氣體和可吸入粉塵顆粒物。2、改善施工條件，減少環(huán)境污染；熱瀝青加熱時會產(chǎn)生各種污染氣體，含有致病物質(zhì)，施工時因為混合料的炙熱而產(chǎn)生瀝青蒸汽和熱浪危害工人健康，乳化瀝青施工可以減少勞動強度。3、延長施工季節(jié)，因為是常溫施工；一年內(nèi)使修路時間延長24個月。4、綜合效益好，乳化瀝青相比熱瀝青加熱時間短，熱老化損失少。無論是對酸性骨料還是對堿性骨料都具有良好的粘附性。二、乳化原理改性乳化瀝青是由瀝青、乳化劑、改性劑、助劑和水五個部分組成，其中

4、乳化劑所占的比例雖小，但卻起至關(guān)重要的作用。乳化劑是一種表面活性劑，是由親水的極性基和親油的極性基所組成。在油水溶液中加入乳化劑后，乳化劑的兩個基因產(chǎn)生定向排列，在油、水兩個界面連接起來，從而防止它們之間的相互排斥作用，攪拌分散后，瀝青可以微粒形式穩(wěn)定的分散在水中。作為合適的乳化劑應(yīng)有良好的吸附性、配向性、膠體離子形成性和造膜性。為達到這種效果就必須讓乳化劑的親油基與所乳化瀝青的成分和匹配。三、乳化工藝：（一）乳化設(shè)備：1、基質(zhì)瀝青貯存罐（帶加熱系統(tǒng)）；2、皂液罐；3、流量、壓力、溫度控制儀表及自動控制補償系統(tǒng)；4、乳化機（膠體磨）；5、乳化瀝青貯存罐；6、皂液配置系統(tǒng)。（二）材料：1、基質(zhì)瀝

5、青：為保證良好的路用性，改性乳化瀝青一般采用重交70#瀝青，這類瀝青的密度大、含蠟量低、低溫延度好，軟化點高。但乳化相對困難，乳化后儲存性能略差。2、乳化劑：乳化劑的選擇至關(guān)重要，也是影響成本的重要因素，主要考慮一下情況：瀝青的類型；施工設(shè)備、施工的氣候溫度；骨料的表面性質(zhì)；改性劑的品種、膠乳的PH值須乳化劑的要求一致，否則容易由現(xiàn)膠乳離析、團聚現(xiàn)象。生產(chǎn)設(shè)備，有的乳化劑要求溶解溫度高，會對電子儀表造成傷害。由于改性瀝青要求濃度高、顆粒細、粒徑分布均勻，本公司采用美德維實維克和阿克蘇若貝爾等進口乳化劑。3、改性劑：盡量與乳化劑匹配，采用同一廠家的，要求固含量達60%以上。4、鹽酸：調(diào)整乳化時的

6、PH值，激活乳化劑。5、水：飲用水即可，不可以用重水。6、穩(wěn)定劑：大部分是一種增稠劑，一般不使用，乳化瀝青成分復(fù)雜，各微粒表面電荷易受環(huán)境影響改變，加入過多的化合物影響這種乳液結(jié)構(gòu)。（三）生產(chǎn)步驟：1、加熱基質(zhì)瀝青至135C±2C,宜用柴油燃燒器鍋爐加油導(dǎo)熱油，能夠比較準確的控制溫度。2、配置皂液，將自來水引入配料罐加熱至50C,配料依次加入乳化劑、改性劑（準確至0.5?K）,最后加入鹽酸，不可一次加完，可先加入計算用量的80%,同時測量皂液的PH值，邊測邊加，使其較為準確的達到乳化劑所要求的乳化環(huán)境，最后補齊沒加足的水，讓皂液定容到計算用量（根據(jù)其容量而定），繼續(xù)加熱皂液至55Co

7、3、檢查各個儀表，看各部位溫度是否符合要求。手動運行膠體磨，檢查其轉(zhuǎn)動間隙，一般改性乳化瀝青生產(chǎn)時要求轉(zhuǎn)子和定子間隙小于1.5mmo手動運行瀝青泵，作初潤滑4、操作控制系統(tǒng)，首先開動皂液泵，讓皂液先進入膠體磨，防止瀝青先進產(chǎn)生糊磨現(xiàn)象。系統(tǒng)全部開動后，注意觀察個溫度儀表和壓力表顯示是否正常。特別是膠體磨壓力表，膠體磨內(nèi)工作壓力是乳化效果的關(guān)鍵。生產(chǎn)穩(wěn)定后可在取樣口取樣檢測。5、生產(chǎn)完畢后、先關(guān)閉瀝青泵，讓剩下的皂液通過膠體磨，起到清洗的作用。四、成品質(zhì)量檢測1、乳化瀝青篩上剩余量試驗此項試驗是為了檢驗乳液中瀝青微粒的均勻程度，也就是檢驗瀝青乳化的效果。在乳化完成后，瀝青顆粒應(yīng)分布均勻穩(wěn)定，。不

8、應(yīng)含有大量的粗顆粒及結(jié)塊。如果乳化效果不好，乳液中含有大量的顆粒微粒及結(jié)塊就會使乳液產(chǎn)生結(jié)皮或沉淀，這就會影響乳液中的瀝青含量；另外，在用此乳液施工時，容易造成噴灑設(shè)備的堵塞或與礦料和不勻影響施工質(zhì)量。2、乳化瀝青的粘度試驗對于不同的施工方法、施工季節(jié)和路面結(jié)構(gòu)，對乳液有不同的粘度要求，乳液粘度不適當(dāng)，造成路面過早破壞的教訓(xùn)是不少的。因此，對于乳液的粘度要求會越來越高。良好的粘度有利于瀝青與骨料的粘附性能和混合料的工作性。3、乳化瀝青與礦料的粘附性試驗。該試驗是測定乳液薄膜與石料表面的粘附性，以評定其粘結(jié)力及抗剝落的性能，陽離子乳化瀝青是表面電荷化學(xué)破乳的原理。與酸性材料和堿性材料都有很好的粘

9、附性。本項檢測采用乳化瀝青粘附性試驗儀。4、乳化瀝青儲存穩(wěn)定性試驗此試驗是檢驗乳液的存放穩(wěn)定性。乳化瀝青儲存穩(wěn)定性是在儲存規(guī)定時間后，容器中上、下乳液濃度的變化程度以判斷乳液儲存后的穩(wěn)定性能。影響乳化瀝青的儲存穩(wěn)定性的因素很多，主要是乳化劑的性能和用量、瀝青微粒尺寸、乳液中瀝青含量及外界氣溫、濕度等。此試驗法根據(jù)我國實際情況規(guī)定儲存溫度以乳液制造時的室溫為標準；儲存時間采用5天，并參照ASTMD244,乳化瀝青標準規(guī)定需要時也可用1天、5天儲存時間，乳液的儲存穩(wěn)定性要小于5%,一天的儲存穩(wěn)定性要小于1%。5、乳化瀝青微粒離子電荷試驗乳化瀝青微粒離子電荷試驗用以確定乳液所帶電荷類型。6、乳液中瀝

10、青微粒直徑的測定乳液中瀝青微粒直徑的大小是乳液儲存穩(wěn)定性的重要因素之一，也是檢驗乳化劑和乳化機械性能的重要指標。要求3-5微米粒徑占95%以上，有條件的可以采用乳化瀝青粒徑分析儀進行測定。能非常準確的測生試樣中微粒粒徑分布。無條件時可采用顯微鏡，要求是顯微鏡目鏡配有2-5微米的刻度尺，放大倍數(shù)一般在500-600倍。測定前將乳液用分散劑稀釋，然后做成涂片，為了防止水分蒸發(fā)保持顆粒穩(wěn)定，應(yīng)在涂片上蓋上薄膜蓋片，以便在顯微鏡下能進行觀察和計測，計測時動作要快，因為時間拖長可能產(chǎn)生破乳，凝聚影響測試，最好顯微鏡帶有照相設(shè)備，把圖片攝制下來，制成相片后在相片上計測就方便多了。四乳化瀝青的發(fā)展前景1 .隨著路網(wǎng)的逐漸形成與完善，低等級道路的升級，乳化瀝青使用量將越來越大；隨著環(huán)保意識的增強和能源的逐漸緊張，乳化瀝青占瀝青的比例也越來越高。2 .乳化瀝青的應(yīng)用早以不只是透層、粘層等噴灑用作層間結(jié)合