乳化瀝青的起源
若要提高乳化瀝青-集料界面粘附,使瀝青微粒裹覆到骨料表面,必須待乳液中水分蒸發(fā)完全。2者在有水膜的情況下,難以相互結(jié)合。這種瀝青乳液與骨料的裹覆只是單純的粘附。瀝青與骨料之間的粘附力低,若在施工中遇上陰濕或低溫季節(jié),乳液中的水分蒸發(fā)緩慢,瀝青裹覆骨料的時間延長,影響路面的早期成型,延遲開放交通時間。
隨著近代界面化學與膠體化學的發(fā)展,近年來,陽離子乳化瀝青發(fā)展速度很快。這種瀝青乳液是使瀝青的微粒上帶有陽離子電荷,當與骨料表面接觸時,異性相引的作用,使瀝青微粒吸附在骨料的表面上。乳液瀝青微粒帶正電荷,濕骨料表面帶負電荷,2者在有水膜的情況下,仍可以吸附結(jié)合。因而,即使在陰濕或低溫季節(jié)(5℃以上),陽離子瀝青乳液仍可照常施工。由于陽離子乳化瀝青可以增強與骨料表面粘附力,提高路面的早期強度,因而鋪后可以盡早通車。筑路的實踐證明:陽離子乳化瀝青發(fā)揮了陰離子乳化瀝青的優(yōu)點,同時又彌補了它的缺點。這樣,就使乳化瀝青的發(fā)展進入了一個新的歷史階段。
乳化瀝青的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,世界上有許多國家,在低交通量支線和大交通量的干線上,均大量應(yīng)用陽離子乳化瀝青鋪筑道路的面層和基層。尤其在舊瀝青路面的維修與養(yǎng)護中,由于施工簡便,現(xiàn)場不需加熱,用量節(jié)省,效果顯著,深受養(yǎng)護施工者的歡迎,從而使陽離子乳化瀝青的產(chǎn)量成倍的增長。
一、改性乳化瀝青的生產(chǎn)
所謂乳化瀝青是將瀝青熱融至流動狀態(tài)(不同標號的瀝青加熱溫度不同),再經(jīng)剪切、研磨等機械作用,使瀝青以細小的微粒分散于乳化劑水溶液中,形成水包油狀的常溫可流動的多項分散體系,也稱為瀝青乳液。國內(nèi)常見的分散設(shè)備有膠體磨、剪切機、裝有槳葉的攪拌器、帶噴嘴的齒輪泵等。
(一)先乳化后改性
將熱瀝青與乳化液以一定的流量一起通過膠體磨生產(chǎn)普通乳化瀝青,再加入膠乳改性劑,通過機械攪拌的作用使膠乳與乳化瀝青分散均勻,制作改性乳化瀝青。該方法的優(yōu)點是對設(shè)備要求不高,操作簡單,缺點是改性劑選擇單一,只適合水性膠乳、乳液。再者簡單的機械攪拌難以使膠乳與乳化瀝青均勻分散,影響儲存穩(wěn)定性及使用。
(二)邊乳化邊改性
將膠乳改性劑與乳化劑同時添加到皂液罐,生產(chǎn)改性乳化瀝青的方法是目前常用的一種工藝。其優(yōu)點是生產(chǎn)工藝與普通乳化瀝青一致,不用做設(shè)備改動;其缺點是改性劑的添加量受到限制,必須考慮改性劑的耐酸堿性。
(三)先改性后乳化
將改性瀝青加熱到一定溫度,與乳化液一起通過膠體磨生產(chǎn)改性乳化瀝青,該方法通常需將改性瀝青加熱至160℃以上,增加能耗,且乳化瀝青出料溫度過高,需要改造設(shè)備裝置冷卻系統(tǒng);其優(yōu)點是乳化后的微粒均勻分布,儲存穩(wěn)定性較好。