乳化剂剂量对改性乳化沥青性能的影响研究.pdf

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1、第1期(总第157期)2012年2月中回千丛j耵No1(SerialNo157)CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb2012DOl：10·3969／j-issn1004—4皓5．201201．031乳化剂剂量对改性乳化沥青性能的影响研究刘好1，刘超2，刘庚3(1．天津市市政工程研究院，天津300074；2．天津市市政工程设计研究院．天津3004573．天津滨海发展投资控股有限公司，天津300221)摘要：改性乳化沥青作为一种新型的高速公路沥青路面养护材料．备受人们关注。沥青种类、改性剂的种类及剂量、乳化剂的种类及剂量、皂液的PH值、乳化时间、稳定剂ca

2、cl：剂量、沥青固含量的变化等都影响着改性乳化沥青的性质。以室内试验研究为基础，重点研究了乳化剂剂量对改性乳化沥青性能的影响。关键词：公路养护；改性乳化沥青；乳化剂剂量中围分类号：u41475文献标志码：A文章编号：1004—4655(2012)01—0076一02改性乳化沥青可在一定温度下生产，在常温下储存和洒布，且可和冷的、潮湿的石料一起使用，具有施工方便、节约能源和资源、减少环境污染、降低工程成本等优点备受广大公路建设者的青睐。改性乳化沥青质量的好坏将直接影响工程的质量，而改性乳化沥青的性质受沥青种类、改性剂的种类及剂量、乳化剂的种类及剂量、皂液pH值、乳化时间、稳

3、定剂cacl：剂量、沥青固含量的变化等诸多因素的影响。乳化剂是乳化沥青生产的关键性原材料，虽然在乳液中所占比例较小，但在乳化沥青的生产、储存以及混合料施工过程中都起着相当重要的作用。它的性能直接影响到改性乳化沥青的分散性和稳定性。乳化剂用量关系到乳化效果、产品的储存稳定性以及蒸发残留物的性能。用量过多，不仅增加经济成本，对原沥青的性能造成更大损失，还会减缓破乳速度，延长工期；用量过少，不易乳化，沥青微粒凝聚易分层，筛上剩余物增加⋯。因此，本文重点研究了乳化剂的剂量变化对改性乳化沥青性能的影响。1试验准备1．1试验原材料沥青：90号基质沥青，各项性能指标满足相关规范要求；改

4、性剂：sBs—A；乳化剂：Rm—A；稳定剂：氯化钙；pH值调节剂：盐酸，质量分数为36％一38％。主要试验仪器：弗鲁克FLUKo—FM300高剪切分收稿日期：2011—11—30第一作者简介：刘好(1985一)，女，天津人．硕士研究生．从事道路i程科研I作。76散乳化机(见图1)，沥青改性及乳化都用此设备。匪1弗鲁克FLUKO—FM300高剪切分散乳化机1．2制备工艺1)改性工艺。将基质沥青加热至150—160℃，加入改性剂sBs—A(剂量为4％)，先溶胀30Inin．后升温至170qc，打开剪切机剪切45min(转速控制在8()00r／min)，期间控制沥青温度在175

5、℃左右。不得>180℃，以避免因温度太高而导致沥青老化，然后降温至150℃，加入稳定剂(剂量为O．2％)，再剪切10min，待用。2)乳化温度确定。将改性沥青和皂液混合时要同时考虑两者的温度，原料沥青的加热温度和乳化剂水溶液的初始温度是很重要的工艺参数”】。首先，基质沥青中加入了改性剂，在165℃以下时，改性沥青的黏度增大，流动性很差，乳化本身比较困难，提高沥青的加热温度可以降低沥青的黏度，增加流动性，有中国彳丛z张刘好，刘超，刘庚：乳化剂剂量对改性乳化沥青性能的影响研究2012年第1期利于提高剪切机的剪切作用，降低动力消耗口]。但若沥青温度过高和皂液混合时两者温差太大，

6、会造成水溶液局部沸腾，甚至气化而影响乳化效果。其次，皂液里含有乳化剂，稍高一点的温度可提高乳化效果，但过高可能会使乳化剂失去活性。为了防止这些现象，需选择一个合适的乳化温度，使终了改性沥青和皂液混合乳化完后温度控制在80—90℃。同时考虑到乳化发生在非密闭空间，会大量蒸发，最终将改性沥青温度定为165℃，皂液温度定为60℃。3)乳化工艺。将水加热至60℃左右，配制皂液，调整pH至2～3，把改好的沥青缓慢倒人皂液中，边混合边搅拌，再在乳化机中乳化即可。2试验方案本试验在保持其他试验条件不变的情况下，采用改变乳化剂的剂量(1．2％、1．5％、1．8％、2．1％)制备改性乳化沥

7、青，不同乳化剂含量的乳化沥青制备方案如表1所示，改性剂量为4％。同时，对所制得的乳化沥青的蒸发残留物的延度、弹性恢复、针入度及固含量等性能指标进行了测试，考察乳化剂剂量对改性乳化沥青性能的影响。表1不同乳化剂剂量的制备方案％方案1234乳化剂剂量／％1．21．51．82．1沥青：皂液61：39乳化剂RⅢ一A稳定剂caCl2／％O．4沥青温度／℃165皂液温度／℃60pH2～3乳化时间／min5软化点／℃74．382．278．578．010qC延度／cm50．650．148．147．210℃弹性恢复／％72．571．771．67