摘要：乳化瀝青及改性乳化瀝青目前大量使用在公路、市政建設(shè)及維修、養(yǎng)護(hù)工程中。本文著重總結(jié)了現(xiàn)階段生產(chǎn)使用較普遍而其質(zhì)量控制又較難的SBR改性乳化瀝青的生產(chǎn)及應(yīng)用。 
　　乳化瀝青的生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀 
　　 近幾年，大規(guī)模的交通基礎(chǔ)建設(shè)投入，而瀝青及瀝青砼道路已成路面結(jié)構(gòu)形式的絕對主流，伴隨著乳化瀝青智能灑布車、稀漿封層攤鋪車、微表處攤鋪車、同步碎石封層車、超薄磨耗層攤鋪設(shè)備及就地冷再生聯(lián)合裝置的日益完善和普遍使用，大大推動了乳化瀝青的使用和發(fā)展，而且對乳化瀝青的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)及施工便捷有了更高的認(rèn)識與評價，特別是道路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域乳化瀝青會越來越發(fā)揮其主導(dǎo)作用而成為道路工程材料家族的主流。 
　　 乳化瀝青經(jīng)過幾十年的發(fā)展推廣，其品種和規(guī)格已較多，生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)得到了長足的發(fā)展，特別是改性乳化瀝青更是一種發(fā)展前景看好的高技術(shù)產(chǎn)品，作為新建道路的封層和粘層，舊道路改造養(yǎng)護(hù)的中層間，表面處治及各種引進(jìn)技術(shù)中的特殊防水及粘結(jié)材料，越來越受到技術(shù)部門的推崇。 
　　 乳化瀝青按用途分為透層、封層、粘層及拌和型，以及用于表面處理的改性乳化瀝青。隨著我國乳化劑技術(shù)和乳化瀝青加工設(shè)備的發(fā)展，乳化瀝青品種和用途越來越多。但由于受生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)的限制，目前國內(nèi)大多以生產(chǎn)應(yīng)用，普通乳化瀝青和SBR改性乳化瀝青為主，SBS改性乳化瀝青生產(chǎn)以進(jìn)口設(shè)備為主，設(shè)備、生產(chǎn)成本均較高，限制了其發(fā)展及應(yīng)用，其市場有待國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)和占有。本文側(cè)重總結(jié)介紹SBR改性乳化瀝青的生產(chǎn)和應(yīng)用。 
　　SBR改性乳化瀝青的生產(chǎn) 
　　 改性乳化瀝青的特點(diǎn)：改性乳化瀝青是指以瀝青為基料，以高分子聚合物等為改性材料，在一定的設(shè)備和工藝條件下，通過乳化劑及助劑的作用，使瀝青、改性劑與水混溶而成的乳液。主要有SBRSBS改性乳化瀝青等。改性乳化瀝青主要有以下性能優(yōu)勢：高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、高粘附性、高抗剝落性、應(yīng)用范圍更大、內(nèi)聚力更大、早期強(qiáng)度高、使用壽命長等，拌和性能好等較普通乳化瀝青更多的優(yōu)勢特點(diǎn)。 
　　 乳化瀝青設(shè)備的分類：稱得上是成套瀝青乳化生產(chǎn)設(shè)備的都應(yīng)該能夠生產(chǎn)不同類型的乳化瀝青和改性乳化瀝青（SBR改性）。目前，各種瀝青乳化設(shè)備因生產(chǎn)流程不同，其性能也有很大的差別。一般分為間斷生產(chǎn)和連續(xù)作業(yè)兩種類型。乳化機(jī)是整套設(shè)備的核心，它的作用就是通過增壓、剪切、碾磨等機(jī)械作用使瀝青形成均細(xì)顆粒，穩(wěn)定而均勻的分散與乳化劑水溶液中，形成水包油瀝青乳狀液。采用不同的力學(xué)作用原理，瀝青乳化機(jī)的結(jié)構(gòu)形式也不同，目前較常采用膠體磨和剪切機(jī)。 

　　SBR改性乳化瀝青的生產(chǎn)工藝 
　　每一套乳化設(shè)備都應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)相應(yīng)合理的乳化工藝，包括生產(chǎn)流程、原料配方、溫度控制、計(jì)量控制、油水比控制等內(nèi)容，特別是油水比的計(jì)量控制一定要采用先進(jìn)的電子流量計(jì)。不同設(shè)備的乳化工藝有所差別，但都應(yīng)滿足以下幾方面要求：（１）溫度控制：瀝青和水的溫度是乳化工藝中較重要的參數(shù)，一般要求皂液溫度70－７５度，瀝青溫度1３５－130度，要求皂液加瀝青后熱平衡溫度小于100度，即不汽化。瀝青溫度過低流動性差，影響乳化質(zhì)量。最好是乳化瀝青經(jīng)熱交換器降溫后儲存，熱水用于循環(huán)再生產(chǎn)，節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率。（２）皂液配制：水、乳化劑、改性劑、鹽酸的加入必須準(zhǔn)確計(jì)量，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)，同時測試皂液PH值滿足要求后方可生產(chǎn)。（３）油水比控制：瀝青和乳化劑水溶液的流量按要求比例控制是生產(chǎn)出合格乳化瀝青的重要條件。最好控制線路采用閉環(huán)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)時時動態(tài)調(diào)控，以保證生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)要求的高質(zhì)量的改性乳化瀝青。 
　　 以各種乳膠為改性劑生產(chǎn)改性乳化瀝青的工藝最主要的是乳膠的選擇和膠乳的加入方式。把乳膠摻入的方法有多種，目前主要有乳化前加入和乳化后摻入二大類，后者改性效果較差，乳液穩(wěn)定性不好，是適應(yīng)較落后的生產(chǎn)設(shè)備，而目前國內(nèi)較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝應(yīng)該是把膠乳加入配好的皂液中，經(jīng)循環(huán)和攪拌均勻后按比例計(jì)量輸入剪切機(jī)（膠體磨）中與瀝青混合生產(chǎn)改性乳化瀝青，乳膠和瀝青在機(jī)誡力的作用下，充分碰撞、融合后生產(chǎn)的乳化瀝青改性和穩(wěn)定效果更好，是目前的主流生產(chǎn)工藝。 

主要材料的選用 
　　 （１）瀝青是生產(chǎn)改性乳化瀝青的主要材料。首先，瀝青材料要符合道路工程使用要求，其次瀝青要具有易乳化性。瀝青的膠體結(jié)構(gòu)、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、油分構(gòu)成了瀝青的膠體結(jié)構(gòu)，根據(jù)瀝青的膠體結(jié)構(gòu)理論，可以把瀝青分為溶膠結(jié)構(gòu)型、凝膠結(jié)構(gòu)型和熔凝膠結(jié)構(gòu)型三類。從乳化的角度來看，溶膠結(jié)構(gòu)型瀝青最易乳化，因?yàn)槠渲械挠头趾慷?，瀝青質(zhì)含量很少甚至不含瀝青質(zhì)，并且相對分子量也小，膠粒或膠團(tuán)完全散于油分中，膠?；蚰z團(tuán)之間沒有吸引力或著吸引力極小，易于被剪切分散，形成穩(wěn)定的乳液，凝膠結(jié)構(gòu)型瀝青最難乳化。綜合道路工程使用要求和易乳化性兩方面因素，溶-凝膠結(jié)構(gòu)型瀝青適合用作乳化瀝青原材料。瀝青的含臘量，是道路石油瀝青的一項(xiàng)重要指標(biāo)，臘對瀝青的延度、針入度、軟化點(diǎn)三項(xiàng)指標(biāo)都有影響，在選擇用于乳化的瀝青時，必須把含臘量作為一個重要指標(biāo)來檢驗(yàn)，含臘量較高的瀝青難以乳化，乳液穩(wěn)定性差，蒸發(fā)殘留物的性能也受到影響。瀝青的品種，油源和加工工藝決定了瀝青的化學(xué)特性，不同油源不同加工工藝的瀝青、相同油源不同加工工藝的瀝青、以及不同油源相同加工工藝的瀝青，在化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)上都會有很大差異，乳化性能也就各不相同。粘度較小者、針入度較大者、標(biāo)號較高者易乳化性相對較好，中、輕交通道路石油瀝青比重交石油瀝青易于乳化，瀝青的乳化性與瀝青的酸含量有關(guān)，通常認(rèn)為酸總量大于1%的瀝青易于乳化，如設(shè)備條件較好，建議使用70＃進(jìn)口石油瀝青。 
　　 （2）水 ：不僅是瀝青的分散介質(zhì)，同時也是乳化劑，改性劑、PH值調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑等材料的溶劑。因此，水源的選擇和對水質(zhì)的要求不容忽視，建議使用潔凈的中性軟水。 
　　 （3）乳化劑：乳化劑是乳化瀝青生產(chǎn)的關(guān)鍵性原材料，它占乳液總量的比例非常小，但對乳化瀝青的生產(chǎn)、儲存及混合料的施工性能都有很大的影響。 
　　 乳化劑的分類：根據(jù)乳化劑的分子親水基帶電的情況，可將乳化劑分為以下幾種：陰離子乳化劑，原材料便宜易得，工藝簡單，一般為中裂型，慢裂型，可用于稀漿封層，透層、粘層、慣入、表面處置等。 
　　 陽離子乳化劑，此類乳化劑發(fā)展較晚，但實(shí)踐證明它與各種礦料有較好的粘附性、且成型速度快、早期強(qiáng)度高、用量少，即發(fā)揮了陰離子乳化劑的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了它的不足，自開發(fā)以來就備受關(guān)注并得到迅速推廣，特別是慢裂快凝型，廣泛應(yīng)用于微表處施工等。 
　　 兩性離子乳化劑，非離子性乳化劑，一般作為復(fù)合乳化劑使用，技術(shù)要求較復(fù)雜，熟練掌握其性能后方可謹(jǐn)慎選擇使用。 
　　 乳化劑的選擇：乳化瀝青乳液只是使用過程中的一種暫存形式，待乳液破乳、水分析出后，瀝青又恢復(fù)到原有狀態(tài)，而此時，乳化劑仍殘留在瀝青中，殘留在瀝青中的乳化劑以何種形式存在，對瀝青材料和路用性能有何種影響，值得關(guān)注。因此，在選擇乳化劑時除考慮品種、性能、價格及乳液用途外，還應(yīng)充分考慮乳化劑對瀝青性能的不利影響。建議采用影響較小或不影響的品種?？傮w質(zhì)量情況是進(jìn)口的優(yōu)于國產(chǎn)。 
　　 （4）改性劑：研究表明乳化瀝青經(jīng)改性后用于稀漿混合料，可以改善集料與瀝青間的裹附，提高混合料的粘結(jié)力，改善混合料的耐磨耗能力。 
　　 改性劑的分類：改性劑的種類很多，可用于乳化瀝青改性的只要有以下幾種：（1）天然橡膠膠乳，天然膠乳是復(fù)雜的膠體，其主要改性效果是，提高瀝青與石料的粘結(jié)力，并使低溫粘度增加，抗裂能力增強(qiáng)，但缺點(diǎn)是不耐老化。（2）丁苯橡膠膠乳，丁苯膠乳SBR是由苯乙烯和丁二烯兩種單體乳液聚合生產(chǎn)的，可以明顯提高瀝青與石料的粘附性、抗裂性、低溫延性，兼具良好的抗老化性、耐熱性和耐腐蝕性以及提高稀釋穩(wěn)定性，是綜合性能較好的通用合成膠乳，而且，品種多、價格低，因此，目前廣泛用于乳化瀝青材料的改性。（3）熱塑性丁苯橡膠，SBS具有橡膠的高彈性和熱塑性，不能直接用于生產(chǎn)改性乳化瀝青，成本及設(shè)備投入較高，目前難以推廣。（4）氯丁橡膠膠乳、乙烯乙酸聚合物膠乳等改性劑在不同地區(qū)和條件下也有使用，但由于價格、工藝及產(chǎn)品的性能問題，實(shí)際使用不普遍。 
　　 （5） PH值調(diào)節(jié)劑：乳化劑只有在一定的PH值下，才有最大的溶解度。各種乳化劑對PH值的要求不盡相同，在酸性、中性、堿性范圍內(nèi)都是可能的，PH值調(diào)節(jié)劑的作用就是根據(jù)乳化劑的需要，調(diào)整水溶液的PH值，使乳化劑充分溶解，活性達(dá)到最大，乳化性能達(dá)到最優(yōu)。石料的活性及氣溫對乳化瀝青的PH值也有相應(yīng)的要求，實(shí)際使用中要適度的微調(diào)。 
　　 應(yīng)特別注意，通過膠乳的設(shè)備、管道、閥門使用后要及時清洗，選擇膠乳除應(yīng)考慮品種、性能、價格外，還應(yīng)考慮電荷的電性。這一點(diǎn)對于改性乳化瀝青生產(chǎn)特別重要。膠乳的電性應(yīng)和乳化劑分子電荷電性一致，如所帶電荷不匹配，會消耗掉部分乳化劑，產(chǎn)品穩(wěn)定性更差，所以選擇膠乳時應(yīng)特別重視這一問題，所帶電荷相反時不能使用。 
　　 結(jié)語：改性乳化瀝青屬于雙重復(fù)合性熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，除具有與乳化瀝青完全相同的特性外，由于膠乳的加入，增加了不穩(wěn)定的因素，所以，改性乳化瀝青的儲存穩(wěn)定性比乳化瀝青更差，易析水分層。所以改性乳化瀝青儲存期有限，生產(chǎn)和使用時應(yīng)做到有計(jì)劃的組織生產(chǎn)和使用，保持適度的攪拌和循環(huán)，儲罐加蓋密閉，避免風(fēng)吹、雨淋和強(qiáng)光直射，保持乳液干凈，不帶入雜物，不要在5度氣溫以下存放，不同品種不得混合。所以，改性乳化瀝青生產(chǎn)后應(yīng)盡快使用，不要長期儲存。 

（來源：網(wǎng)絡(luò)））