改性乳化瀝青生產(chǎn)工藝主要有以下三種類型:1)先乳化后改性:即將熱瀝青與含乳化劑的皂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(jī)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(diǎn)是對(duì)設(shè)備要求不高,操作簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是改性劑選擇單一,只適合水性膠乳。2)邊乳化邊改性:將膠乳改性劑與乳化劑同時(shí)添加到皂液罐,然后與熱瀝青一起通過膠體磨生產(chǎn)改性乳化瀝青的方法也是常用的一種工藝。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工藝與普通乳化瀝青一致,不用做設(shè)備改動(dòng);其缺點(diǎn)是改性劑的添加量受到限制,必須考慮改性劑的耐酸堿性。3)先改性后乳化:將改性瀝青加熱到一定溫度,與皂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(diǎn)是乳化后的微粒均勻分布,儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好。根據(jù)氣候條件、應(yīng)用場(chǎng)景、使用要求等情況選擇基質(zhì)瀝青品牌與標(biāo)號(hào)、乳化劑種類以及改性劑的種類與劑量。江西丁苯膠乳共同合作
對(duì)改性乳化瀝青的性能評(píng)價(jià)主要分為瀝青乳液的性能和蒸發(fā)殘留物的性能兩部分。對(duì)改性乳化瀝青乳液的表征手段有很多,如:篩上剩余物、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、恩格粘度、粒子電荷等,但重要的是前面兩種。1)篩上剩余物:乳液穩(wěn)定的程度用篩上剩余物來表示,通過考察乳液中瀝青微粒的均勻程度來判斷瀝青乳化效果的好壞。在乳化后,可能會(huì)因?yàn)槿榛w粒的分布不均或者乳化不完全等導(dǎo)致結(jié)塊,甚至結(jié)皮和沉淀,在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),就容易造成噴灑設(shè)備的堵塞、與骨料拌合不均勻等。2)儲(chǔ)存穩(wěn)定性:儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)是用來檢驗(yàn)瀝青乳液存放的穩(wěn)定性,即室溫存放一段時(shí)間后,觀察乳液的沉淀、絮凝的情況,進(jìn)而確定允許的存放時(shí)間。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求乳液在穩(wěn)定性試驗(yàn)量筒中靜止,5天后上下層蒸發(fā)殘留物含量之差小于5%即為合格。在美國(guó)的ASTM中,要求存放24小時(shí)后,上下層的蒸發(fā)殘留物含量之差小于1%。湖南改性稀漿封層丁苯膠乳廠家生產(chǎn)改性乳化瀝青常用的改性方法是加入陽離子丁苯膠乳(SBR乳液)。
由于SBR屬于橡膠類物質(zhì),對(duì)瀝青的改性作用主要是物理改性,并與其他改性劑相容性較好,因此除作單一改性劑外,還可與其他高分子類改性劑、無機(jī)類改性劑進(jìn)行復(fù)合,在適當(dāng)?shù)呐浔认聲r(shí)可具有不錯(cuò)的改性效果。比如將SBR膠乳與水性環(huán)氧樹脂作為復(fù)合改性劑,并制備出改性乳化瀝青。研究結(jié)果表明:SBR膠乳與水性環(huán)氧樹脂中均有芳香族基團(tuán),因此相容性較好。水性環(huán)氧樹脂可提升高溫性能,SBR膠乳具備良好的低溫改性效果,兩種乳化劑復(fù)合改性可實(shí)現(xiàn)瀝青性能的多方面提升。也有研究人員將SBR-納米蒙脫土作為復(fù)合改性劑,可增強(qiáng)瀝青的高低溫性能,且納米蒙脫土可阻隔氧氣滲入瀝青乳液,具備較好的抗熱氧老化能力。
普通乳化瀝青存在一些不足之處,如:溫度敏感、易老化等。為了改善這些不足,需要對(duì)瀝青進(jìn)行改性。改性乳化瀝青既可在常溫下噴灑使用,用于粘結(jié)層、封層和透層,不僅能節(jié)省瀝青的用量,還擁有很好的耐疲勞性、抗?jié)窕偷蜏乜沽研阅埽挥挚梢院褪舷喟韬?,用在稀漿封層、碎石封層和微表處等養(yǎng)護(hù)工藝,能夠明顯的改善路面的松散、開裂、車徹、老化等常見損害;還可以用于表面處處治、冷再生和塵土處理,改善道路狀況。改性乳化瀝青在各種等級(jí)路面建造、維修、養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用能夠快速提高修建速度、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、降低工程成本、較少污染、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源。隨著SBR膠乳添加量的增大,微表處混合料在30min和60min時(shí)的粘結(jié)力逐漸增大且都滿足微表處技術(shù)要求。
單純使用瀝青己經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)瀝青路面性能的要求,在高等級(jí)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)中通常會(huì)加入改性劑對(duì)瀝青進(jìn)行改性,目前,高分子聚合物改性劑正被普遍運(yùn)用于改性瀝青或改性乳化瀝青。聚合物主要包括SBS彈性體、SBR丁苯橡膠或膠乳、EVA、PE等,其中SBR丁苯橡膠或膠乳因改性效果明顯,與瀝青相容性好等被較多使用。通過乳液聚合方法合成的丁苯膠乳可直接用于改性乳化瀝青,以乳液的形式與瀝青混合,分散性好。性能良好的改性乳化瀝青會(huì)在未來道路建設(shè)中占有越來越重要的位置。根據(jù)聚合溫度的不同,丁苯膠乳可以分為高溫聚合(50℃)和低溫(5℃)聚合兩種。山東防水丁苯膠乳商家
根據(jù)電荷的不同,丁苯膠乳可分為陽離子型丁苯膠乳和陰離子型丁苯膠乳。江西丁苯膠乳共同合作
關(guān)于SBS-SBR復(fù)合改性乳化瀝青的研究,相關(guān)試驗(yàn)表明:瀝青皂液的助劑與pH值對(duì)改性乳化瀝青的性能影響較大。穩(wěn)定劑有效促進(jìn)乳液穩(wěn)定性,但不利瀝青的低溫性能。適當(dāng)?shù)脑硪簆H值則可以使瀝青乳化劑充分溶解于皂液中。在微表處性能對(duì)比試驗(yàn)中,復(fù)合改性組微表處的性能更加突出,尤其是抗磨耗性能提升明顯。也有研究單位研制了廢舊橡膠粉改性乳化瀝青,試驗(yàn)表明:該改性劑可提高混合料的耐磨性、水穩(wěn)定性與抗疲勞性等性能。該研究采用了廢舊材料作為改性劑,實(shí)現(xiàn)了廢棄物的重復(fù)利用,節(jié)省了大量資源,同時(shí)也拓展了改性劑的未來選用思路。江西丁苯膠乳共同合作