乳化瀝青改性劑類型

  便于使用簡單，一般選擇水性乳液作為乳化瀝青改性劑。目前國內市場可選的乳液類型改性劑主要有橡膠類像丁苯膠乳(SBR)、天然膠乳(NR)、氯丁膠乳(CR)等;樹脂乳液改性劑如苯丙乳液、環(huán)氧乳液、聚氨酯乳液、乙烯－醋酸乙烯乳液等。丁苯橡膠SBR是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯可以順式－1，4結構反式－l，4結構和1，2結構存在于分子鏈中，丁苯膠乳有許多優(yōu)點，其膠乳薄膜具有較高的拉伸強度和較好的耐寒性能，濕凝膠強度也較高，被廣泛用作乳化瀝青改性劑。因材而異，其他乳液也用作乳化瀝青改性劑，發(fā)揮各自用途。 

SBR改性劑類型及添加量對乳化瀝青指標及微表處性能影響實驗

實驗計劃

  采用一種多胺類陽離子慢裂快凝型乳化劑、SK－90#瀝青和3種不同類型的陽離子SBR膠乳，以先乳化，后改性的工藝制備改性乳化瀝青，分別添加不同用量的SBR膠乳，測試各配方乳液的蒸發(fā)殘留物軟化點、延度、針入度，從而分析各類型膠乳對乳化瀝青蒸發(fā)殘留物指標及微表處性能影響機理。

    (1)實驗材料與設備

  材料:瀝青(SK－90#)、3種SBR膠乳、水(飲用水)、多胺類陽離子慢裂快凝型乳化劑、鹽酸(試劑)、級配碎石(玄武巖)、水泥(P.O42.5)。儀器設備:ENH膠體磨、瀝青延度測試儀、瀝青軟化點測試儀、瀝青針入度儀、濕輪磨耗儀、負荷輪碾壓儀、黏聚力測試儀、電子天平、pH計、電子萬用爐。

    (2)實驗步驟

  將SK－90#基質瀝青加熱到135℃，加入ENH膠體磨瀝青罐中，保持溫度在135±2℃。配制2.0%乳化劑含量的乳化液，加鹽酸使乳化液pH值在2.0～2.5，將配制好的乳化液加入ENH膠體磨乳化液罐中，加熱使乳化液溫度保持在55±2℃。在ENH膠體磨數(shù)顯儀盤分別設置瀝青、乳化液流量數(shù)值，開啟循環(huán)泵，使瀝青、乳化液在各自管道與儲罐間循環(huán)。待流量、溫度顯示穩(wěn)定(數(shù)值波動范圍±2)，開啟膠體磨磨機，生產乳化瀝青。   

    (3)實驗數(shù)據(jù)與討論

  乳化瀝青冷卻至室溫，檢測蒸發(fā)殘留物含量，以62%為基準，折算加入膠乳(固含量折算為65%)，依次添加2.5%～5%，分別測試蒸發(fā)殘留物軟化點、延度、針入度指標;將各類型不同 用量的膠乳改性乳化瀝青與集料及添加料進行拌和，制備微表處試驗試件，并測試其黏聚力、濕輪磨耗值、負荷輪碾壓車轍率、寬度變形率及粘附砂量，分析各類型膠乳對乳化瀝青蒸發(fā)殘留物指標及微表處性能影響機理。

SBR膠乳A對乳化瀝青指標及微表處性能影響

    (1)SBR膠乳A摻量對乳化瀝青指標影響。檢測SBR膠乳A固含量，折算固含量為65%，與固含量為62%的乳化瀝青進行摻配，機械攪拌30min，依照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》檢測改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物軟化點、針入度、延度指標。

  可知，隨著膠乳A的添加量增大，軟化點升高，針入度下降，延度先升高再降低，呈現(xiàn)反常規(guī)律，分析可能是膠乳中苯乙烯與丁二烯比值過高，材料顯脆性，在提高軟化點的同時對延度的提高不明顯;二者在操作中160℃難以灌模，必須升高溫度到200℃制樣，造成材料局部老化，影響延度。

    (2)SBR膠乳A摻量對微表處性能影響。選取玄武巖作為集料，調整級配使之符合微表處3型級配要求，固定級配不變;外添加劑為普通硅酸鹽水泥(P.O42.5)，添加量為1.5%;外加潤濕水為6.5%;SBR改性乳化瀝青用量為10.5%，分別制作微表處黏聚力試驗試件、濕輪磨耗試件、負荷輪碾壓試件。

  可知，隨著膠乳A的添加量增大，濕輪磨耗值、粘附砂量、寬度變形率都呈下降趨勢;車轍率在不斷提高，說明膠乳用量增大提高了微表處的抗水損性、抗變形能力。粘附砂量反映乳化瀝青用量即油石比，在固定油石比的前提下，粘附砂量隨著膠乳增大下降，結合，粘附砂量和改性乳化瀝青針入度有正相關性;黏聚力隨著膠乳用量增大先增大后變小，在4.0%～4.5%時最佳。

SBR膠乳B對乳化瀝青指標及微表處性能影響

    (1)SBR膠乳B摻量對乳化瀝青指標影響

  可知，隨著膠乳B的添加量增大，針入度下降，延度和軟化點升高，其中延度增加明顯，當添加量為3.5%時延度超過100cm，極大改善了瀝青的低溫抗開裂性能。

    (2)SBR膠乳B摻量對微表處性能影響

  可知，隨著膠乳B的用量增大，濕輪磨耗值、粘附砂量、寬度變形率都呈下降趨勢;車轍率在不斷提高，說明膠乳用量增大提高了微表處的抗水損性、抗變形能力。黏聚力隨著膠乳用量增大先增大后變小，在4.0%時最佳，可滿足開放交通的要求。

SBR膠乳C對乳化瀝青指標及微表處性能影響

    (1)SBR膠乳C摻量對乳化瀝青指標影響

  可知，隨著膠乳C的添加量增大，針入度下降，軟化點和延度升高，其中延度提高明顯，在添加量為3%時延度值超過100cm;軟化點升高幅度較小，當添加量為5%時軟化點為57℃，剛好可以滿足微表處用改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物軟化點要求(≥57℃)。

    (2)SBR膠乳C摻量對微表處性能影響

  可知，隨著膠乳C的添加量增大，濕輪磨耗值、粘附砂量、寬度變形率都呈下降趨勢;車轍率逐漸提高，說明膠乳用量增大提高了微表處的抗水損性、抗變形能力。黏聚力隨著膠乳用量增大先增大后變小，在3.5%時最佳。

結語

    (1)SBR可以對乳化瀝青指標進行良好改善，且隨著添加量的增加指標不斷提高，具體表現(xiàn)在提高軟化點和低溫延度，降低針入度，選取的3種SBR膠乳，除A之外都呈現(xiàn)此規(guī)律，膠乳A對軟化點的提高最為顯著。當添加量為4.5%時延度呈現(xiàn)下降趨勢，屬異值，分析可能是膠乳中苯乙烯與丁二烯比值過高，材料顯脆性，在提高軟化點的同時對延度的提高不明顯;在具體操作時由于蒸發(fā)殘留物粘稠，流動性極差，在160℃灌模困難，故需升高溫度(約200℃)制樣，在此過程中會造成瀝青及SBR的局部老化，影響延度值。膠乳B對軟化點和延度都有較為理想的提高，膠乳C可大大提高延度，對軟化點的提高較微弱。（文章來自：網絡）