乳化瀝青課件

鋪面工程新材料CH5乳化瀝青1.鋪面工程新材料CH5乳化瀝青1.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求一、乳化瀝青的制備

乳化瀝青是將粘稠瀝青加熱至流動狀態(tài)，再經(jīng)高速離心、攪拌及剪切等機械作用，使瀝青形成細(xì)小的微粒(2～5μm左右)，且以此狀態(tài)均勻分散在含有乳化劑和穩(wěn)定劑的水中，形成水包油（O/W）型瀝青乳液。其外觀為茶褐色，在常溫下具有較好的流動性。

乳化瀝青的組成材料：瀝青、乳化劑、穩(wěn)定劑和水2.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求一、乳化瀝青的制備2乳化瀝青的優(yōu)點

擴大瀝青適用范圍提高道路質(zhì)量節(jié)省材料節(jié)約能源延長施工季節(jié)優(yōu)點減少環(huán)境污染，改善施工條件3.乳化瀝青的優(yōu)點擴大瀝青適用范圍提高道路質(zhì)量節(jié)第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求1.乳化瀝青組成材料瀝青——主要材料瀝青應(yīng)有易乳化性（與其化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)）針入度大者易于形成乳液（以路面工程中的用途為依據(jù)）乳化劑——關(guān)鍵材料一種表面活性劑

由易溶于油的親油基和易溶于水的親水基組成。分類：根據(jù)乳化瀝青的電離屬性，分為

非離子型、離子型（陰離子、陽離子、兩性離子）按親水基親油基的平衡值（HLB）油包水型：

HLB4~6水包油型：HLB8~18按破乳成型速度

快裂型、中裂型、慢裂型4.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求1.乳化瀝青組成第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求穩(wěn)定劑作用：節(jié)省乳化劑用量，增加機械及泵送穩(wěn)定性，提高乳化穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性，增強與集料的粘附性，防止乳化設(shè)備腐蝕，延長乳化設(shè)備的使用壽命。分類有機穩(wěn)定劑

與陽離子型瀝青乳化劑復(fù)合使用有良好的作用。無機穩(wěn)定劑

增強乳液微粒周圍的雙電層效應(yīng)，增大電位，增強顆粒間的相

互排斥力，緩解顆粒間的凝結(jié)速度，提高乳化能力，改善乳液

的穩(wěn)定性，增強與骨料的粘附能力。穩(wěn)定劑對乳化劑的協(xié)同效應(yīng)，與它們之間的性質(zhì)有關(guān)，需要通過實驗確定加入順序與匹配作用。5.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求穩(wěn)定劑5.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求水乳化瀝青的主要組成部分

需要考慮水的性質(zhì)（鈣鎂離子，礦物質(zhì)影響其pH值）

不含其他雜質(zhì)。酸堿助劑某些乳化劑需要的輔助材料，主要用于調(diào)節(jié)pH值，增強乳化劑的活性，提高乳化穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性，降低乳化劑用量。用于調(diào)節(jié)pH值的酸：無機酸（鹽酸等）、有機酸（甲酸、乙酸等）聚合物改性劑聚合物改性乳化瀝青的目的：提高瀝青的粘結(jié)力、彈韌性、耐候性、抗老化性能等。聚合物：CR、SBR、SBS（苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物）、EVA（乙烯-醋酸乙烯酯）、SIS（苯乙烯-甲醛丁二烯嵌段共聚物）、EEA乙烯丙烯酸乙酯、氟橡膠6.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求水6.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求2.乳化瀝青的形成機理乳化劑降低界面張力界面膜的保護(hù)作用乳化劑的親水親油作用使得乳化劑在瀝青微滴周圍形成具有一定強度的穩(wěn)定的界面膜。雙電層的穩(wěn)定作用親油基吸附于瀝青微滴表面，親水基伸入水中，使得瀝青微滴表面帶電荷（陽離子乳化劑帶正電荷，陰離子乳化劑帶負(fù)電荷），瀝青-水界面上的電荷層結(jié)構(gòu)，一般為雙電層分布（吸附層，固定在瀝青界面上，電荷與微滴電荷相反；擴散層，由吸附層向外，電荷向水介質(zhì)中擴散。7.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求2.乳化瀝青的形第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求3.乳化瀝青的制備乳化工藝

包括生產(chǎn)流程、配方（外加劑）、溫度控制、油水比例控制等。

主要流程：乳化劑水溶液的調(diào)制：水中加入需要數(shù)量的乳化劑和穩(wěn)定劑，使其在水中充分溶解，水溫一般60-80℃。瀝青加熱：加熱溫度根據(jù)其品種、牌號、施工季節(jié)和地區(qū)而定，一般為120-150℃。瀝青與水比例控制：通過流量計，嚴(yán)格控制加入比例。乳化常用設(shè)備：膠體磨或其他同類設(shè)備。瀝青乳液貯存：注意瀝青乳液穩(wěn)定性，避免破乳。8.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求3.乳化瀝青的制第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求乳化設(shè)備

完成瀝青液相破碎分散的裝置，主要利用剪切、擠壓、摩擦、沖擊和膨脹擴散等作用進(jìn)行破碎分散，性能對乳液質(zhì)量有重要影響。攪拌式乳化機：簡單易行，但生產(chǎn)率較低。勻化器類乳化機：乳化效果比攪拌式高，但易堵塞。膠體磨乳化機：最常見最理想。9.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求乳化設(shè)備9.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求二、乳化瀝青的分裂

乳化瀝青在路面施工時，為發(fā)揮其粘結(jié)的功能，瀝青液滴必須從乳化液中分裂出來，聚集在集料的表面而形成連續(xù)的瀝青薄膜，這一過程為“分裂”。主要取決于以下因素：水的蒸發(fā)作用乳液中的水蒸發(fā)，破壞乳液的穩(wěn)定性，造成分裂。集料的吸附作用集料礦物構(gòu)造孔隙對乳液水分的吸收，破壞乳液的穩(wěn)定性。集料物理-化學(xué)作用乳化瀝青中帶電荷的微滴與不同化學(xué)性質(zhì)的集料接觸后作用。機械的激發(fā)作用施工過程中壓路機的碾壓和開放交通后汽車的行駛，機械力。10.第一節(jié)乳化瀝青的制備、分裂和技術(shù)要求二、乳化瀝青的分裂1第二節(jié)乳化瀝青的分類和技術(shù)要求一、乳化瀝青的分類殼牌瀝青手冊（英國BS434（9984））分類（三部分）第一部分：A或者K表示（陰離子或陽離子乳化劑）第二部分：1~4表示破壞速率或穩(wěn)定性，數(shù)字越大，穩(wěn)定性越高第三部分：40~70表示乳化瀝青的含量例：K1-70我國根據(jù)實際情況，按施工方法分類（三部分）第一部分：P或者B（噴灑施工或拌和施工）第二部分：C或者A（陰離子或陽離子乳化劑）第三部分：1~3表示不同用途種類用處貫入灑布用PC-1PA-1表面處治及貫入式灑布用PC-2PA-2透層油用PC-3PA-3粘層油用拌和用BC-1BA-1拌制粗粒式瀝青混合料用BC-2BA-2拌制中粒式及細(xì)粒式瀝青混合料用BC-3BA-3拌制穩(wěn)定土及稀漿封層用11.第二節(jié)乳化瀝青的分類和技術(shù)要求一、乳化瀝青的分類種類用處第二節(jié)乳化瀝青的分類和技術(shù)要求二、乳化瀝青的技術(shù)要求

各種牌號的乳化石油瀝青和聚合物改性乳化瀝青技術(shù)要求見表5-3及表5-4。各檢測項目見下節(jié)介紹。12.第二節(jié)乳化瀝青的分類和技術(shù)要求二、乳化瀝青的技術(shù)要求1第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗檢測項目乳化瀝青性能的10項檢測項目蒸發(fā)殘留物試驗篩上剩余量試驗與礦料的粘附性試驗貯存穩(wěn)定性試驗瀝青微粒離子電荷試驗與水泥拌和試驗低溫貯存穩(wěn)定性試驗破乳速度試驗粘度試驗與礦料拌和試驗13.第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗檢測項目13.第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗乳化瀝青性能的10項檢測項目目的及意義1.蒸發(fā)殘留物試驗：試液加熱蒸干水分后殘留瀝青的質(zhì)量占試液質(zhì)量的百分率，檢驗乳液中實際瀝青的含量，是施工中確定乳化瀝青用量配比的重要依據(jù)。2.篩上剩余量試驗：檢驗乳液中瀝青微粒的均勻程度。測試試液通過規(guī)定的篩孔而存留篩上的瀝青團(tuán)粒質(zhì)量，以其占試液質(zhì)量的百分率表示。反映乳液中瀝青粗顆粒的成分及是否產(chǎn)生結(jié)塊等現(xiàn)象。3.與礦料的粘附性試驗：檢驗瀝青乳液與各種骨料表面的粘附性（僅限陽離子乳化瀝青）。4.貯存穩(wěn)定性試驗：檢驗乳液的存放穩(wěn)定性，將試樣存放在室溫下一段時間后，觀察貯存容器豎直方向上試液濃度的變化，乳液是否產(chǎn)生絮凝、沉淀和分離現(xiàn)象，供生產(chǎn)部門判斷瀝青乳液的允許存放時間。14.第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗乳化瀝青性能的10項檢測項目目的及第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗5.瀝青微粒離子電荷試驗：瀝青乳液的微粒離子電荷指試液中分散的瀝青微粒周圍所帶電荷的性質(zhì)，不同類型的乳化劑使分散的瀝青微粒周圍帶有不同性質(zhì)的電荷。檢驗瀝青乳液的離子電荷，以區(qū)別所用乳化劑的類型（陽離子乳液還是陰離子乳液）6.與水泥拌和試驗：是試液與普通硅酸鹽水泥和水在規(guī)定條件下拌和所得混和料的結(jié)塊程度，用篩濾混合料后的殘留物質(zhì)量占水泥和瀝青總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。通過該試驗了解該種乳液用于穩(wěn)定砂石土?xí)r的拌和性能。7.低溫貯存穩(wěn)定性試驗：檢驗乳液由于低溫而產(chǎn)生凍融現(xiàn)象時質(zhì)量是否變化。8.破乳速度試驗：檢驗乳液與骨料拌和時破乳速度，確定破乳類型。9.粘度試驗：檢驗乳液的粘度，掌握施工用乳液與石料作用的均勻性和分散性，以便針對不同的施工方法、施工季節(jié)和路面結(jié)構(gòu)，合理選擇瀝青乳液。10.礦料拌和試驗：檢驗乳液與骨料拌和時的均勻性，測定乳液與骨料拌和時的分解破乳速度，檢驗乳液用于拌和施工的適用性。15.第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗5.瀝青微粒離子電荷試驗：15.第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗聚合物改性乳化瀝青增加的檢測項目低溫延度粘韌性、韌性檢驗聚合物改性瀝青的彈韌性效果，是改性瀝青的重要指標(biāo)之一?；曳秩「男匀榛癁r青蒸發(fā)殘留物試樣加熱燃燒成炭質(zhì)，再放入高溫爐中，使炭質(zhì)全部成灰，稱其質(zhì)量計算出其灰分。16.第三節(jié)乳化瀝青性能檢驗聚合物改性乳化瀝青增加的檢測項目1第四節(jié)乳化瀝青路面施工技術(shù)

不同用途的乳化瀝青，各有其不同的技術(shù)要求和施工方法。一、瀝青表面處治施工

用瀝青和集料按層鋪法或拌和法鋪筑而成的厚度小于3cm的瀝青面層。瀝青表面處治施工分層鋪法和拌和法。

層鋪法：將瀝青乳液與礦料分層灑布和鋪撒，分層碾壓成型，按鋪筑厚度和施工層次分為單層式、雙層式和三層式。

拌和法：用瀝青乳液與各種規(guī)格級配骨料拌和成混合料，經(jīng)攤鋪碾壓成型。二、瀝青貫入式路面施工

是在初步壓實的碎石（或破碎礫石）基層上噴灑乳液再分層撒鋪嵌縫料、噴灑乳液，逐層壓實而成的路面結(jié)構(gòu)。三、乳化瀝青碎石混合料施工

適用于三級以上公路的瀝青面層，二級公路的罩面層以及各級公路瀝青路面的聯(lián)結(jié)層或整平層。

17.第四節(jié)乳化瀝青路面施工技術(shù)不同用途第四節(jié)乳化瀝青路面施工技術(shù)四、透層、粘層和封層透層為了使瀝青面層與非瀝青材料基層結(jié)合良好，在基層上澆灑乳化瀝青等形成的透入基層表面的薄層。透層瀝青灑布后應(yīng)不致流淌，應(yīng)滲透入基層一定深度，不得在表面形成油膜。粘層為增加新舊瀝青路面結(jié)構(gòu)層之間、瀝青路面與水泥混凝土路面或沙石路面之間的粘結(jié)而灑布的瀝青材料薄層。封層為了封閉路面表面空隙，防止水分浸入面層或基層而鋪筑瀝青混合料薄層。上封層：鋪筑在面層表面的稱為上封層；下封層：鋪筑在面層下面的稱為下封層。18.