摘要
改性乳化瀝青是作為高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)材料，在常溫下具有良好的流動性，可以改善原瀝青的使用性能，自開發(fā)以來便備受關(guān)注。高固含量改性乳化瀝青是一種新型的改性乳化瀝青產(chǎn)品，在瀝青路面的保養(yǎng)和維護(hù)等方面有很好的優(yōu)越性。本文主要對高固含量改性乳化瀝青的基本原理和路面應(yīng)用做了簡單的介紹。
關(guān)鍵詞：SBS改性乳化瀝青；蒸發(fā)殘留物；乳化原理
引言
隨著交通量的日益增長，車輛大型化，重載超載嚴(yán)重，以及車輛普及化等，對交通路面的要求越來越高。為了提高瀝青路面的質(zhì)量，隨著聚合物改性瀝青的普及應(yīng)用，從上世紀(jì)60年代末開始，聚合物改性乳化瀝青也迅速的發(fā)展起來。改性乳化瀝青是指以瀝青為基料，以高分子聚合物為改性材料，在一定的設(shè)備和工藝條件下，通過乳化劑的作用，使瀝青、改性劑與水混溶而成的乳液
[1]。改性乳化瀝青有兩大主要特點(diǎn)：①保留乳化瀝青的特性；②具有改性材料的優(yōu)點(diǎn)
[2]。
時**今日，聚合物改性乳化瀝青稀漿封層已被認(rèn)為是修復(fù)道路車轍以及其他多種路面的病害**有效、經(jīng)濟(jì)的手段之一
[3]。在近段時間，為了滿足更多的路面應(yīng)用需求，部分客戶地對改性乳化瀝青提出了新的要求。
1. 高固含量改性乳化瀝青簡介
相比于普通乳化瀝青，改性乳化瀝青的性能更佳，更能夠滿足公路運(yùn)輸交通量與汽車載重量的不斷增加。改性乳化瀝青具有許多優(yōu)點(diǎn)，提高了高溫穩(wěn)定性、感溫性、緩和料的粘結(jié)力，改善了低溫抗裂性、緩和料的耐磨耗能力，增強(qiáng)了粘附性，彌補(bǔ)了普通乳化瀝青的不足
[4-5]。
高固含量改性乳化瀝青是一種新型的路用瀝青產(chǎn)品，具有比普通乳化瀝青的更優(yōu)良性能，并且在保證各種粘度符合技術(shù)要求的條件下，其蒸發(fā)殘留物含量高達(dá)65%以上。高固含量改性乳化瀝青以SBS改性瀝青為原料，添加乳化劑、穩(wěn)定劑以及其他助劑，使產(chǎn)品的蒸發(fā)殘留物含量在不小于65%的情況下能夠穩(wěn)定儲存。在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)高濃度的乳化瀝青比較難。受到乳液中顆粒體積的限制，一般乳化瀝青含量以70%為高濃度界限
[6]。
2. 乳化原理
瀝青與水是不能互相混溶的液體，即使通過機(jī)械強(qiáng)力的剪切作用，將瀝青剪切成細(xì)小微粒均勻地分散在水中，形成瀝青乳狀液，但靜止后，瀝青微粒很快聚集并與水分離，而不能形成穩(wěn)定的乳化瀝青。為了保持瀝青乳液的穩(wěn)定性，在水中加入合適的乳化劑，能夠有效的降低瀝青與水兩相的界面張力，以達(dá)到熱力學(xué)上的平衡體系，并符合能量**低原則。瀝青乳化劑是表面活性劑的一種，它具有表面活性劑的基本特性，其HLB值在8~18之間
[7]。瀝青乳化劑分子的結(jié)構(gòu)由極性基團(tuán)（親水基）和非極性基團(tuán)（憎水基）兩部分構(gòu)成，形成了一端明顯親水，另一端明顯親油的不對稱結(jié)構(gòu)。
在油水溶液中加入乳化劑后，乳化劑的兩個基團(tuán)產(chǎn)生定向排列，將油水兩個界面連接起來，從而能夠防止他們之間的相互排斥作用，剪切分散后，瀝青就可以以微粒形式穩(wěn)定地分散于水中。瀝青乳化劑**的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作特性使其能有效降低表面張力，使瀝青與水相互混溶。
3. 高固含量改性乳化瀝青的制備
3.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
改性瀝青（軟化點(diǎn)58℃，針入度68 0.1mm，延度41cm）、快裂慢凝陽離子乳化劑、鹽酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%～38%）、無水氯化鈣、道維施DMV-005型實(shí)驗(yàn)?zāi)z體磨、pH計(jì)、
電動攪拌器
3.2 實(shí)驗(yàn)方案
為了**可能接近工業(yè)生產(chǎn)條件，本次實(shí)驗(yàn)用道維施DMV-005型實(shí)驗(yàn)?zāi)z體磨來進(jìn)行。將改乳原料和皂液分別倒入瀝青罐和皂液罐，分別保溫**160℃和60℃。通過調(diào)節(jié)道維施實(shí)驗(yàn)?zāi)z體磨瀝青泵和皂液泵頻率的方法來控制流量。由于產(chǎn)品出口溫度較高，所以需要打開乳化瀝青產(chǎn)品出口冷凝器的進(jìn)水口。實(shí)驗(yàn)過程中采用皂液先行，原料后行的原則，制備出合格的高固含量改性乳化瀝青產(chǎn)品。
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表一所示。
表1 產(chǎn)品常規(guī)分析結(jié)果與技術(shù)要求
|
項(xiàng)目 |
結(jié)果 |
技術(shù)要求 |
普通改乳技術(shù)要求 |
|
篩上剩余物（1.18mm）/%： |
0.03; |
≤0.05 |
0.1 |
|
固含量% |
65.5 |
≥65 |
≥50 |
|
恩格拉粘度 |
7.4 |
1-10 |
1-10 |
|
標(biāo)準(zhǔn)粘度/s |
18 |
8-25 |
8-25 |
|
1d儲存穩(wěn)定性/% |
0.52 |
≤1 |
≤1 |
|
5d儲存穩(wěn)定性/% |
1.32 |
≤5 |
≤5 |
|
彈性恢復(fù)/% |
87 |
≥60 |
—— |
|
溶解度（三氯乙烯）/% |
98.7 |
≥97.5 |
≥97.5 |
|
蒸發(fā)殘留物針入度/0.1mm |
63.2 |
60-120 |
40-120 |
|
蒸發(fā)殘留物軟化點(diǎn)/℃ |
58.5 |
≥55 |
≥50 |
|
蒸發(fā)殘留物5℃延度/cm |
30.5 |
≥20 |
≥20 |
從表1中，試樣的分析結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)都符合技術(shù)要求，尤其是5d儲存穩(wěn)定性好，表明生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠穩(wěn)定的保存，而不會發(fā)生瀝青聚集后與水快速分離。產(chǎn)品的蒸發(fā)殘留物含量達(dá)到了65.5%，達(dá)到了高固含量改性乳化瀝青產(chǎn)品質(zhì)量要求。#p#分頁標(biāo)題#e#
篩上剩余量表征了改性乳化瀝青中瀝青微粒的粒徑大小及均勻程度 ，是衡量改性乳化瀝青質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。蒸發(fā)殘留物的軟化點(diǎn)反映了瀝青的感溫性能，軟化點(diǎn)越高，瀝青的感溫性越小，路用性能更高。從表1可看出，試驗(yàn)制備出來的高固含量改性乳化瀝青篩上剩余量滿足技術(shù)要求，且遠(yuǎn)小于普通改性乳化瀝青技術(shù)要求。蒸發(fā)殘留物軟化點(diǎn)達(dá)到了55℃以上，具有很好的高溫穩(wěn)定性。從總體上比較，高固含量改性乳化瀝青的指標(biāo)要求高于普通乳化瀝青。
在生產(chǎn)上，一般改性瀝青的軟化點(diǎn)越高，越難乳化，篩上剩余量越小，對于膠體磨的研磨精細(xì)程度要求越大，因此高固含量改性乳化瀝青的加工比普通改性乳化瀝青的難度大。
4.總結(jié)
由于乳化瀝青可以與礦料拌制成乳化瀝青混合料，可以冷拌、冷鋪、冷碾壓，大大加快了施工速度，并且節(jié)約成本、減少環(huán)境污染。尤其是陽離子乳化瀝青，使的乳化瀝青的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，代替溶劑稀釋的液體瀝青，廣泛用于透油層、粘層油。用于乳化瀝青貫入式瀝青路面、冷拌瀝青混土路面、表面處治路面、稀漿封層、乳化瀝青穩(wěn)定路面基層等。乳化瀝青在道路工程中已成為越來越重要的筑路材料。高固含量改性乳化瀝青是一種新型的瀝青產(chǎn)品，不僅能夠應(yīng)用于以上方面，而且其路用性能優(yōu)越、單位價值高，能滿足特殊的施工要求，在路用方面具有很好的應(yīng)用前途。
