木桃 发表于 2024-10-15 08:52:59

乳化沥青的特点?乳化沥青的组成材料

乳化沥青是指石油沥青与水在乳化剂等的作用下经乳化加工制得的均匀沥青产品(亦称沥青乳液)​,其外观为茶褐色,在常温下具有较好的流动性。

(1)乳化沥青的特点。
1)可冷态施工,节约能源。乳化沥青可以在常温下进行喷洒,贯入或拌和摊铺,现场无需加热,简化了施工程序,操作简便,节省能源。
2)可在潮湿基层上使用,能直接与湿集料拌和,具有足够的黏结力。
3)无毒、无嗅、不燃、施工安全,可保护环境,减少污染。
4)稳定性差,贮存期不能超过半年,如贮存期过长容易引起凝聚分层,贮存温度在0℃以上。
5)乳化沥青修筑路面成型期较长,最初应控制车辆行驶速度。
基于乳化沥青以上的特点,乳化沥青不仅适用于铺筑路面,而且在路堤的边坡保护、层面防水、金属材料表面防腐等工程中得到广泛应用。

(2)乳化沥青的组成材料。乳化沥青主要由沥青、乳化剂、稳定剂和水等组分组成。
1)沥青。沥青是乳化沥青组成的主要材料,占55%~70%。沥青的性质直接决定乳化沥青成膜性能和路用性质,在选择作为乳化沥青用的沥青时,首先要考虑它的易乳化性。一般来说,相同油源和工艺的沥青,针入度较大者易于形成乳液。但针入度的选择,应根据乳化沥青在路面工程中的用途来决定。另外,沥青中活性组分的含量对沥青乳化难易性有直接关系,通常认为沥青中沥青酸总量大于1%的沥青,易于形成乳化沥青。对高速公路和一级公路应满足道路石油沥青A、B级的要求,其他情况可采用C级沥青。
2)乳化剂。乳化剂是乳化沥青形成的关键材料。沥青乳化剂是表面活性剂的一种类型,从化学结构上看,它是一种“两亲性”分子,分子的一部分具有亲水性质,而另一部分具有亲油性质,这两个基团具有使互不相溶的沥青与水连接起来的特殊功能。在沥青、水分散体系中,沥青微粒被乳化剂分子的亲油基吸引,此时以沥青微粒为固体核,乳化剂包裹在沥青颗粒表面形成吸附层。乳化剂的另一端与水分子吸引,形成一层水膜,它可机械地阻碍颗粒的聚集。
乳化剂按其亲水基在水中是否电离,可分为离子型和非离子型两大类。其分类如:
①阴离子型乳化剂。阴离子型沥青乳化剂在溶于水时,能电离为离子或离子胶束,且与亲油基相连的亲水基团带有阴(或负)电荷的乳化剂。阴离子沥青乳化剂最主要的亲水基团有羧酸盐(如—COONa)​、硫酸酯盐(如—OSO3Na)​、磺酸盐(如—SO3Na)三种;
②阳离子型乳化剂。阳离子型沥青乳化剂在溶于水中时,能电离为离子或离子胶束,且与亲油基相连的亲水基团带有阳(或正)电荷的乳化剂。阳离子型沥青乳化剂按其化学结构,主要有:季铵盐类、烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、环氧乙烷二胺类和胺化木质素类等;
③两性离子型乳化剂。两性离子型沥青乳化剂是在水中溶解时,电离成离子或离子胶团,且与亲油基相连的亲水基团,既带有阴电荷又带有阳电荷的乳化剂。两性离子型沥青乳化剂按其两性离子的亲水基团的结构和特性,主要分为氨基酸型、甜菜型和咪唑啉型等;
④非离子型乳化剂。非离子型沥青乳化剂在水中溶解时,不能离解成离子或离子胶束,而是依赖分子所含的羟基(—OH)和醚链(—O—)等作为亲水基团的乳化剂。非离子型沥青乳化剂根据亲水基团的结构可分为:醚基类、酯基类、酰胺类和杂环类等,但应用最多的为环氧乙烷缩合物和一无醇或多无醇的缩合物。
3)稳定剂。为了保证乳液具有良好的贮存稳定性,以及在施工中喷洒或拌和机械作用下的稳定性,必要时应加入适量的稳定剂。稳定剂可分为两类:
①有机稳定剂。常用的有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、糊精、MF废液等。这类稳定剂可提高乳液的贮存稳定性和施工稳定性。
②无机稳定剂。常用的有氯化钙、氯化镁、氯化铵和氯化铬等。这类稳定剂可提高乳液的贮存稳定性。稳定剂对乳化剂协同作用必须通过试验来确定,而且稳定剂的用量不宜过多,一般为沥青乳液的0.1%~0.15%为宜。
4)水。水是乳化沥青的主要组成部分。水在乳化沥青中起着润湿、溶解及化学反应的作用。因此要求乳化沥青中的水应当纯净,不含其他杂质,通常要求每升水中氧化钙含量不得超过80mg的洁净水,否则对乳化性能会产生很大的影响,并且需要多消耗乳化剂。通常水的用量一般为30%~70%。
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