改性乳化瀝青不僅具有乳化瀝青的常溫態(tài)施工、節(jié)省能源、減少環(huán)境污染、降低工程造價等一系列優(yōu)點(diǎn)，還綜合了改性技術(shù)，全面提高了瀝青材料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性與集料的粘附性等重要技術(shù)參數(shù)，被認(rèn)為是目前最經(jīng)濟(jì)有效、最具發(fā)展?jié)摿Φ念A(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料。然而，由于改性材料的加入，使得改性乳化瀝青的乳化過程較普通乳化瀝青更困難，乳液的穩(wěn)定性也更差。針對以上問題，筆者對制約SBR改性乳化瀝青制備及存儲的關(guān)鍵性因素進(jìn)行了研究，總結(jié)了改性乳化瀝青制備過程中主要技術(shù)參數(shù)的推薦值及相應(yīng)問題的解決措施。
　　l原材料
　　瀝青：SK一90基質(zhì)瀝青；試驗(yàn)用水：自來水；改性劑：陽離子SBR膠乳PC一1468，劑量3％；乳化劑：IndulinMQK一1M，劑量2．0％；穩(wěn)定劑：聚乙烯醇(PVA)0．1％+氯化鈣(CaC12)0．1％；pH值調(diào)節(jié)劑：工業(yè)級鹽酸，有效含量36％～38％。
　　2制備流程
　　2．1瀝青準(zhǔn)備
　　瀝青準(zhǔn)備就是將瀝青加熱到適宜的溫度呈流動狀態(tài)。此時，溫度控制十分關(guān)鍵。若溫度過低，瀝青粘度大，流動困難，則導(dǎo)致乳化困難；若溫度過高，則有部分低沸點(diǎn)物被蒸出，不僅污染環(huán)境，浪費(fèi)資源，且過高溫度的瀝青與皂液混合時，還引起皂液沸騰，不安全。同時，乳液的出料溫度也相應(yīng)提高，不利于乳液的存儲。瀝青加熱溫度沒有一個絕對的范圍，總體把握原則就是將瀝青加熱到流動狀態(tài)，能方便地加入到皂液中即可。摒棄“瀝青溫度越高，乳化越充分”的不科學(xué)觀點(diǎn)。
　　2．2皂液制備
　　在皂液的制備過程中，需添加及溶解的材料較多。研究表明，各種原材料的加入順序?qū)θ榛�效果、穩(wěn)定效果以及乳液性能都有較大的影響。有機(jī)穩(wěn)定劑PVA在水中呈中性，適用于pHI～pHl4的各種乳化劑制備的皂液，應(yīng)最先加入，充分?jǐn)嚢瑁�溶解完全。無機(jī)穩(wěn)定劑CaC12為強(qiáng)酸弱堿鹽，在水溶液中呈酸性，適用于pH值在酸性范圍的皂液，同時也具有輔助調(diào)節(jié)pH值的作用，在PVA之后加入。待水溫稍降后，再加入乳化劑，稍作攪拌，加入鹽酸，調(diào)節(jié)pH值并校準(zhǔn)。持續(xù)攪拌乳化劑水溶液，使乳化劑充分溶解。最后加入SBR膠乳，加入前要搖勻。
　　2．3瀝青乳化
　　瀝青在高速剪切儀增壓、剪切、研磨等機(jī)械作用下，穩(wěn)定而均勻地分散在皂液中，形成水包油狀的瀝青乳狀液。正常的改性乳化瀝青乳液應(yīng)為棕褐色，顆粒細(xì)膩均勻。
　　2．4乳液存儲
　　剛制備好的乳液，其溫度高于室溫，一般在80℃左右。為了保證乳液內(nèi)部和表層溫度均勻降低，防止表層因散失水分而結(jié)皮，在乳化完成之后的20～30min之內(nèi)，應(yīng)人為地對乳液進(jìn)行攪拌，頻率不用太快，保持在70r／min左右即可。待乳液降至室溫后，過篩、密封保存?zhèn)溆谩?br /> 　　3性能影響因素
　　3．1起泡與消泡
　　在改性乳化瀝青的制備過程中，很容易混入空氣形成氣泡。此時，瞬間生成疏水基伸向氣泡內(nèi)部，親水基向著液相的吸附膜。形成的氣泡由于受到溶液的浮力而上升，沖向溶液的表面。當(dāng)氣泡從表面向外部空氣中逸出時，形成雙分子膜，雙分子膜之問含有大量乳化劑溶液，降低了乳化劑在瀝青中的分散均勻度及濃度，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，同時乳液儲存穩(wěn)定性也會受到不同程度的影響。因此，在生產(chǎn)乳液的過程中，應(yīng)盡量避免引入空氣。對于特別嚴(yán)重的泡沫可采用化學(xué)手段消除。
　　3．2油水比
　　油水比的變化對蒸發(fā)殘留物含量以及蒸發(fā)時間有較大影響，而對殘留物性質(zhì)的影響不明顯。試驗(yàn)結(jié)果如圖l：隨著油水比的增加，乳液所需的蒸發(fā)總時間明顯減少，而蒸發(fā)殘留物含量呈線性趨勢增加。此外，油石比的大小也影響著稀漿混合料的可拌和時間和破乳速度。因此，合理控制油水比不僅可以節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，還能優(yōu)化混合料的施工性能。在以上試驗(yàn)條件下，微表處用改性乳化瀝青的油水比為60：40較為合理。
　　
　　圖1蒸發(fā)總時間及殘留物含量隨油水比變化圖
　　
　　3．3皂液pH值
　　陽離子型瀝青乳化劑只有在一定的pH值下，才有最大的溶解度，達(dá)到最佳的乳化效果。皂液pH值對改性乳化瀝青性能的影響如圖2～圖7所示。
　　圖2pH值一乳液篩上剩余量圖

　　圖3pH值一乳液標(biāo)準(zhǔn)粘度圖

　　圖4pH值一乳液貯存穩(wěn)定性圖

　　圖5pH值一蒸發(fā)殘留物軟化點(diǎn)圖

　　圖6pH值一蒸發(fā)殘留物針入度圖

　　圖7pH值一蒸發(fā)殘留物延度圖
　　由以上圖示可知：皂液pH值對乳液篩上剩余量、標(biāo)準(zhǔn)粘度、存儲穩(wěn)定性以及蒸發(fā)殘留物延度都有著較明顯的影響，而對殘留物軟化點(diǎn)及針人度影響不明顯。皂液pH值對乳液性能的影響，歸根到底還是由于乳化劑在皂液中的溶解度以及在瀝青中的分散均勻度所造成。皂液pH值自身不會對乳液性能造成直接影響。圖3、圖4、圖7表明，存在一個相對最佳的皂液pH值使得乳液性能最優(yōu)。研究結(jié)果表明，在該乳液配伍下，皂液最佳pH值為2．0。
　　3．4剪切儀轉(zhuǎn)速
　　常見的小型高速剪切儀其最高轉(zhuǎn)速都在10000r／min以上。試驗(yàn)證明，過高的轉(zhuǎn)速，過大的剪切力不僅浪費(fèi)資源，而且對乳化效果的改善并不明顯。普通乳化瀝青使用5500～6000r／min的轉(zhuǎn)速，即可達(dá)到較好的乳化效果。對于改性乳化瀝青，則要求轉(zhuǎn)速更高一些，3％(折純后)的SBR膠乳添加量，選擇7500～8000r／min的轉(zhuǎn)速范圍就能達(dá)到不錯的乳化效果，若膠乳劑計(jì)量再增加，可相應(yīng)提高剪切速度。

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