新型高固含量乳化瀝青制備研究

殷曉東 邵輝（中海油煉油化工科學(xué)研究院，山東 青島 266500）

新型高固含量乳化瀝青主要是通過改性乳化瀝青來對瀝青的機(jī)制進(jìn)行改性與乳化，充分利用了改性瀝青與乳化瀝青的優(yōu)點(diǎn)，將兩者充分結(jié)合，從而促進(jìn)了瀝青地面的穩(wěn)定性以及抗裂性，使得常溫下就可施工，為地面施工提供了便捷同時(shí)也促進(jìn)了施工季節(jié)的延長。同時(shí)該新型高固含量乳化瀝清還能夠有效地減少保養(yǎng)費(fèi)用，不僅能夠節(jié)約能源資源，提高施工效率，減少對于環(huán)境的污染，同時(shí)，能夠促進(jìn)道路施工質(zhì)量的提高。所以新形的乳化劑由于其自身透油性等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)⑵涑浞值貞?yīng)用到地表處透油層及路面其他破壞處等作為補(bǔ)丁處的補(bǔ)充材料。目前我國的乳化瀝青的固含量不高，所以這樣的瀝青具有很大的流動(dòng)性，其也難以形成良好的穩(wěn)定性，總體而言，施工的性能不高。所以在施工的過程中會(huì)導(dǎo)致施工時(shí)乳液流淌，水量蒸發(fā)量大，從而導(dǎo)致施工的過程中，很容易導(dǎo)致各種孔隙，不僅導(dǎo)致路面的性能不高，質(zhì)量難以得到保證，而且造成了大量的施工材料的浪費(fèi)。這些方面都導(dǎo)致了乳化瀝青的運(yùn)輸，儲藏，使用過程中的特性得不到充分的發(fā)揮。文章分析前人都如研究成果，總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者經(jīng)驗(yàn)，提出了對于新型乳化劑瀝青的制備方案，不僅提高了其穩(wěn)定性能，而且充分地提高了其固態(tài)含量，從而使得其質(zhì)量得到了充分的提高，其應(yīng)用性能也得到了充分的發(fā)揮，有效地提高了我國道路施工的質(zhì)量。

1 材料選擇

（1）瀝青應(yīng)選擇滿足常規(guī)需求的瀝青，對瀝青的基本成分進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行選用

（2）選用SBS改性劑，能夠充分地促進(jìn)性能優(yōu)化

（3）選用陽離子乳化劑，能夠充分地促進(jìn)瀝青的粘合程度

（4）選用無水氯化鈣穩(wěn)定劑，增加新型乳化劑瀝青的穩(wěn)定程度

2 新型高固含量乳化瀝青的生產(chǎn)

當(dāng)前的改性乳化瀝青的生產(chǎn)方式主要有三種，主要有改性與乳化生產(chǎn)材料同時(shí)進(jìn)行的生產(chǎn)方式，對生產(chǎn)材料先乳化后改性的生產(chǎn)方式，先對材料進(jìn)行改性，后對材料進(jìn)行乳化的生產(chǎn)方式。

3 SBS改性瀝青的制備與性能評價(jià)

3.1 改性瀝青的制備工藝

本實(shí)驗(yàn)以施工中常用的瀝青作為實(shí)驗(yàn)材料，不同含量的線性型SBS改性劑，以及適量的穩(wěn)定劑

具體的制備流程如下：

（1）將瀝青加熱到一百五十度左右，然后加入SBS改性劑在攪拌機(jī)上，進(jìn)行攪拌、混合，然后讓改性劑，充分的吸油，從而控制瀝青的溫度，符合實(shí)驗(yàn)要求。

（2）將上述過程的瀝青進(jìn)行充分的剪切，需要將剪切的機(jī)頭剛好沒入瀝青當(dāng)中，設(shè)置好剪切的頻率以及剪切的方式，將雞頭與鍋底保持一定的距離，剪切速度可以先設(shè)置為低頻，然后再設(shè)置為高頻率，進(jìn)行充分的攪拌和剪切，將溫度設(shè)置在160度左右。

（3）隨后將溫度降于一百三十五度左右，此時(shí)再加入穩(wěn)定劑用，高速進(jìn)行剪切，大約十一分鐘左右。

（4）將在結(jié)束以后，需要將制得的瀝青進(jìn)行進(jìn)一步的性能測試，從而為下一步的乳化做好準(zhǔn)備。

（5）對于改性瀝青的性能評價(jià)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可得當(dāng)穩(wěn)定劑摻入量為3%時(shí)，是穩(wěn)定劑的最佳攝入量，所以我們需要綜合考慮改性劑的效果，需要將適量穩(wěn)定劑進(jìn)行摻入，將其各項(xiàng)指標(biāo)都能符合規(guī)范要求，在炎熱地段進(jìn)行施工時(shí)，所以取得的改性瀝青能夠符合質(zhì)量要求，從而為下一步的乳化瀝青的制備奠定了基礎(chǔ)[1]。

改性瀝青的制備是需要經(jīng)過攪拌與剪切兩個(gè)方面的制作，從而使得瀝青能夠獲得物理與化學(xué)兩個(gè)方面的改性，使得改性的瀝青比原來的瀝青質(zhì)量，具有更好的改善：其能夠更加耐高溫，在高溫條件下，更加具有穩(wěn)定性；具有較好的抗低溫的能力，在低溫環(huán)境下能夠抗裂抗反射裂縫；粘結(jié)力與抗水損害能力增強(qiáng)；能夠具有良好的使用壽命，性價(jià)比更高[2]。

SBS 改性劑屬于一種熱塑性的彈性體，其主要的成分有丁二烯、乙烯等，主要是用陰離子聚合制成的共和物。星形的改性劑改性出來的瀝青其性能要比線行的改劑改出來的瀝青，性能更加優(yōu)良，但是星形的改性劑，其粘度過大造成乳化困難，并且乳化過程中的高速剪切會(huì)導(dǎo)致瀝青內(nèi)部產(chǎn)生損害，從而使得后期的改性乳化，以及道路的使用，都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此其不具有實(shí)際的應(yīng)用性，可操作性能較低。此外，利用改性劑進(jìn)行乳化的瀝青具有很好的，路用功能，其耐高溫抗低溫的性能較好，同時(shí)，與石料的粘合能力更強(qiáng)。

4 乳化瀝青的制備與性能評價(jià)

4.1 乳化瀝青的制備工藝

實(shí)驗(yàn)中主要采用的陽離子乳化劑；適量的乳化瀝青、無氯化鈣穩(wěn)定劑以及自制的SBS改性瀝青、稀鹽酸

（1）進(jìn)行皂液的配置：將燒杯內(nèi)加入溫度大約七十度左右的蒸餾水，同時(shí)，加入準(zhǔn)備好的陽離子乳化劑倒入其中進(jìn)行充分的攪拌，此外，加入適量的稀鹽酸，將其酸堿值調(diào)至三左右，再加入適量的無水氯化鈣進(jìn)行攪拌，這個(gè)過程中需要進(jìn)行不斷的攪拌，將其溫度要維持在七十?dāng)z氏度左右[3]。

在性刑乳化的時(shí)候需要適當(dāng)?shù)募尤胩砑觿瑥亩档腿榛癁r青的成本，主要的添加劑和穩(wěn)定劑有兩種：酸堿值調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑。酸堿值調(diào)節(jié)劑能夠使乳化劑進(jìn)行空充分溶解，從而使其活性達(dá)到最大乳化性能達(dá)到最優(yōu)；穩(wěn)定劑，能夠減少乳化過程中的不穩(wěn)定因素，增加乳化過程中的穩(wěn)定性。

（2）改性瀝青的乳化：將改性以后的瀝青，加熱到150度左右，然后將其倒入放有皂液的燒杯中，這個(gè)過程一定需要緩慢，從而避免由于冒泡而導(dǎo)致瀝青的溢出，所以在倒入的過程中，還需要運(yùn)用玻璃棒進(jìn)行攪拌，不進(jìn)能夠有效的防止溢出，而且能夠乳化效果的提升。姜麗卿全部倒入燒杯以后，需要再將其放到乳化劑上，進(jìn)行乳化，在乳化的過程中，一定要保證乳化的機(jī)頭能夠充分的沒入乳化的液體中，同時(shí)要控制好瀝青的溫度，能夠有效地避免乳化的過程中出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象。需要將雞頭在燒杯內(nèi)進(jìn)行位置的變動(dòng)，從而促進(jìn)乳化，可以觀察燒杯中的對流現(xiàn)象。此外，需要運(yùn)用玻璃棒進(jìn)行觀察，乳化后的瀝青是否粘稠，是否具有沉淀。

4.2 乳化瀝青的性能評價(jià)

乳化后的瀝青相對于改性瀝青指標(biāo)都有所降低其性能具有更好的穩(wěn)定性。陽離子與陰離子相互結(jié)合，從而增加了瀝青的吸附性。這表明無論在陰濕或者是低濕的季節(jié)，陽離子都可以正常施工，這就是該實(shí)驗(yàn)，采取陽離子乳化劑制備的陽離子乳化瀝青的原因。

5 結(jié)語

綜上所述，通過實(shí)驗(yàn)室改性乳化瀝青的制備和性能檢測，新型高固含量乳化瀝青，經(jīng)過了改性乳化的充分拌合，符合陽離子陰離子乳化瀝青的技術(shù)要求，具有良好的儲存穩(wěn)定性并且固含量達(dá)到百分之七十以上。所以將該瀝青充分的應(yīng)用實(shí)際道路施工中，能夠有效地提高道路施工的質(zhì)量，具有較高的性價(jià)比，在未來的施工過程中需要得到良好的推廣，從而促進(jìn)我國道路施工的效率提高。當(dāng)然，該研究還存在著許多不足之處需要進(jìn)一步的優(yōu)化完善。