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瀝青在我們?nèi)粘5纳钪蟹浅3R姡袷菫r青非固化防水材料等,下面青島賽諾聚乙烯蠟廠家針對乳化瀝青的概念做分析,使大家對于乳化瀝青有著進(jìn)一步的了解。
一、乳化瀝青概念
所謂乳化瀝青就是將瀝青熱融,經(jīng)過機(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,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)。
相比于稀釋瀝青和熱瀝青,乳化瀝青不需要耗費(fèi)大量汽油、煤油等溶劑,也無需大量熱能加熱瀝青和集料,具有獨(dú)特的應(yīng)用特點(diǎn)。乳化瀝青以水為分散介質(zhì)而形成水乳液型分散體系,使用乳化瀝青施工時,不需加熱,可以在常溫下自由流動,并且可以根據(jù)需要制造出各種類型和濃度的乳化瀝青,并且方便地進(jìn)行改性,施工過程可以容易地控制瀝青的用量。
乳化瀝青在道路工程中的主要應(yīng)用
路面工程 |
表面處治 |
其它 |
冷拌和乳化瀝青混凝土 冷拌和再生瀝青混凝土 乳化瀝青貫入式路面 |
稀漿封層 微表處 霧封層 層鋪法乳化瀝青表面處治 |
透層油 粘層油 基層穩(wěn)定 坑槽填補(bǔ)料 裂縫填補(bǔ)料 |
二、乳化瀝青的特點(diǎn)及優(yōu)越性
(1)提高道路質(zhì)量:乳化瀝青的特點(diǎn)決定了它有普通熱瀝青所不易達(dá)到的效果,用作透層油、粘層油、層鋪法施工、噴灑時可精確控制撒布量,有良好透入效果和粘附性,乳化瀝青的瀝青含量可任意調(diào)整,可達(dá)67%,拌和更加均勻,瀝青膜厚很薄。另外由于乳化瀝青表面帶有電荷,瀝青微粒能緊密吸附到礦料表面,乳化劑同時起到抗剝落劑的作用,可以增強(qiáng)瀝與石料間的粘結(jié)。
(2)擴(kuò)大瀝青使用范圍:隨著乳化瀝青技術(shù)的不斷發(fā)展,已有許多熱瀝青不可能做到的,用乳化瀝青都能夠?qū)崿F(xiàn)。
(3)節(jié)約能源:乳化瀝青生產(chǎn)時只需一次加熱,而且瀝青溫度只需120~140℃,盡管乳化劑水溶液需要加熱、乳化機(jī)械消耗電能等。但據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算,用乳化瀝青筑養(yǎng)路比用熱瀝青可節(jié)約熱能在50%以上。
(4)節(jié)省材料:乳化瀝青中含有40%左右的水,相當(dāng)于用水將瀝青稀釋成60%的濃度,因此施工時可以更準(zhǔn)確控制瀝青用量;此外乳化瀝青可以在礦料表面形成很薄的、均勻的瀝青膜,保證礦料間有足夠結(jié)構(gòu)瀝青的同時使自由瀝青降低到適宜程度,因此可以顯著降低瀝青用量。平均節(jié)約瀝青材料15%~45%。
(5)環(huán)保、安全:乳化瀝青在生產(chǎn)過程中不需要高溫長時間加熱,施工過程為常溫只有水分蒸發(fā),避免了熱瀝青的環(huán)境污染和燙傷事故。
(6)使用方便:乳化瀝青可以在常溫下長期存放,噴灑和拌和使均無需加熱,也不需要加熱礦料,在陰濕低溫的情況下可以施工,大大方便了生產(chǎn)和施工。
三、乳化瀝青的種類
我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004對乳化瀝青的種類如下:
乳化瀝青品種及適用范圍
分類 |
品種及代號 |
適用范圍 |
陽離子乳化瀝青 |
PC-1 |
表處、貫入式路面及下封層用 |
PC-2 |
透層油及基層養(yǎng)生用 |
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PC-3 |
粘層油用 |
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BC-1 |
稀漿封層或冷拌瀝青混合料用 |
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陰離子乳化瀝青 |
PA-1 |
表處、貫入式路面及下封層用 |
PA-2 |
透層油及基層養(yǎng)生用 |
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PA-3 |
粘層油用 |
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BA-1 |
稀漿封層或冷拌瀝青混合料用 |
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非離子乳化瀝青 |
PN-2 |
透層油用 |
BN-1 |
與水泥穩(wěn)定集料同時使用(基層路拌或再生) |
四、乳化瀝青的組成
乳化瀝青由一些三種主要物質(zhì)組成:瀝青、水、乳化劑,除此之外可以含有其他添加劑,如穩(wěn)定劑、特殊助劑、改性劑等。
(1)瀝青
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,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)來講,溶膠型瀝青比凝膠型瀝青容易乳化。
隨著改性瀝青的出現(xiàn),改性瀝青用于乳化的現(xiàn)象也隨之出現(xiàn)。由于改性瀝青的粘度大幅度增加、且改性劑大部分是高分子聚合物,其可乳化性大大降低,因此在生產(chǎn)乳化瀝青時應(yīng)充分試驗(yàn)。
(2)水
水是瀝青分散的介質(zhì),水的潔凈度和硬度會對乳化瀝青產(chǎn)生影響。鈣、鎂離子的存在對陽離子型乳化劑來說有利有弊,一方面需要消耗一定酸來中和,一方面中和產(chǎn)物CaCl2作為乳化瀝青穩(wěn)定劑存在。對陰離子型乳化劑來說有弊,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。
(3)乳化劑
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。除了起乳化作用外,乳化劑對乳化瀝青的路用性能影響巨大。
① 乳化劑是乳化瀝青破乳速度的主要影響因素
乳化劑品種的不同,決定了乳化瀝青破乳速度的本質(zhì)不同。例如,使用木質(zhì)素胺類乳化劑的破乳速度很慢,而使用脂肪酸胺類的乳化劑破乳速度會較快。對于同一類型的乳化劑化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同也影響破乳速度。
乳化劑劑量越大,乳化瀝青中游離的乳化劑就越多,破乳速度就越慢。
② 乳化劑對瀝青指標(biāo)的影響
在乳化瀝青破乳、水分蒸發(fā)后,乳化瀝青中的乳化劑、酸等留在了瀝青中。乳化劑的存在使瀝青的極性增強(qiáng),有利于改善瀝青與石料的粘結(jié),對于瀝青針入度、軟化點(diǎn)、延度等指標(biāo)則有不同增減,使用時應(yīng)具體分析。
(4)添加劑
在乳化瀝青生產(chǎn)中, 如果能加人少量的化學(xué)添加劑, 既可以減少乳化劑用量, 降低生產(chǎn)成本,又可以提高乳化劑的活性, 改善乳化瀝青的貯存穩(wěn)定性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),加入以下添加劑有不同的作用
①加入鹵素?zé)o機(jī)鹽能增強(qiáng)乳化瀝青顆粒之間的雙電子層效應(yīng), 增加電勢電位,阻止乳化瀝青微粒的相互聚集。
②加入水溶性高分子聚合物能在乳化瀝青中以網(wǎng)狀、線狀的形式存在, 對乳化瀝青微粒起到隔離作用, 同時還能增強(qiáng)乳化瀝青的粘附性。
③加人一些非離子表面活性劑, 能降低水的表面張力, 同時當(dāng)它與乳化劑混溶于水后, 能起到復(fù)合乳化的效果, 使乳化能力大大的增強(qiáng)。
如果能同時選用多種化學(xué)添加劑, 并將其用量的比例調(diào)節(jié)到最佳點(diǎn), 則可將乳化劑的用量降至最低點(diǎn), 同時又能制備出穩(wěn)定性良好的乳化瀝青。
五、瀝青乳化劑的類型
瀝青乳化劑大致可分為合成乳化劑、天然產(chǎn)物乳化劑、無機(jī)粉末乳化劑等類型,而合成乳化劑是目前應(yīng)用最多、性能最好的類型,因此一般所講的瀝青乳化劑都是指一類有機(jī)合成的可以乳化瀝青的表面活性劑。
瀝青乳化劑從化學(xué)結(jié)構(gòu)上講是一種“兩親性”分子,分子的一部分具有親水性質(zhì),一部分具有親油性質(zhì)。親油部分一般由碳?xì)湓訄F(tuán),特別是由長鏈烷基構(gòu)成,差別較小。親水部分原子團(tuán)則種類繁多,結(jié)構(gòu)差異大。按照親水基在水中是否可以電離,瀝青乳化劑可以分為離子型和非離子型兩大類。離子類根據(jù)離子電性的不同又可以分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型。
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作者:賽諾新材 來源:lurongwang.cn。
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