微表處改性乳化瀝青的研制及其存儲穩(wěn)定性

高波

摘要 目的：分析表處改性乳化瀝青研制工藝機器存儲穩(wěn)定性。方法：根據(jù)制備工藝進(jìn)行研究，以SBS改性制劑，對無機質(zhì)瀝青進(jìn)行乳化，采用試驗進(jìn)行對比分析。通過復(fù)配方式調(diào)整，確保乳化可以達(dá)到的最佳效果。結(jié)果：表處改性乳化瀝青是一種綜合性的有機穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，隨著制備量的調(diào)整，乳化瀝青穩(wěn)定因素隨之調(diào)整，可以提升微表處改性乳化瀝青的整體存儲穩(wěn)定性。結(jié)論：選用微表處改性乳化瀝青，調(diào)整改性制劑方式和工藝制備流程，優(yōu)化制備穩(wěn)定劑量的效果，有利于建筑基礎(chǔ)材料的使用和發(fā)展。

關(guān)鍵詞 微表處改性;乳化瀝青;穩(wěn)定性

中圖分類號 U414 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）10-0101-03

0 引言

微表處改性乳化瀝青屬于極性分子，水屬于非極性分子。二者不相容，具有穩(wěn)定共存效果。乳化在經(jīng)過二次作用后，化學(xué)工藝效果明顯，可以降低分子活化水平，實現(xiàn)分散、濕潤、凝結(jié)效果。改性乳化操作標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過微處理，實現(xiàn)防水、防滑、耐磨、平整等功能，建立新的路面路基標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)路面可能存在的磨損問題，記錄使用壽命。微表處改性生產(chǎn)加工工藝中，對路面進(jìn)行低溫改性處理，瀝青分散溶于水，以SBS改性乳化瀝青操作方式，穩(wěn)定SBS改性乳化瀝青實驗效果，實現(xiàn)瀝青表面整體效果增強，表面張力減弱的效果。

1 微表處技術(shù)簡介

為了推動公路養(yǎng)護(hù)管理工作的科學(xué)化、規(guī)范化發(fā)展，結(jié)合公路領(lǐng)域的重點要求，規(guī)范建設(shè)養(yǎng)護(hù)制定專題評估方案。參考發(fā)展規(guī)劃綱要細(xì)則，制定具體參考內(nèi)容，對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行評估，快速推廣微表處的技術(shù)應(yīng)用。

微表處理是一種預(yù)防養(yǎng)護(hù)的技術(shù)，自改性乳化材料，經(jīng)過填涂、調(diào)整、水化、添加制備方式，構(gòu)成專用的攤鋪材料。微表處技術(shù)可以實現(xiàn)SBS改性乳化操作，構(gòu)建簡單的操作工藝，及時調(diào)整低溫抗裂性能。SBS改性乳化瀝青的工藝相對簡單，通過低溫抗裂操作可以改善整體性能，對于高溫性能的提升作用不大。SBS改性乳化瀝青抗耐受力水平高，低溫改善性水平差，具有高粘度、難乳化的情況最優(yōu)，于生產(chǎn)設(shè)備的實際要求水平高。在微表加工工藝操作中，需要與施工混合料的操作情況相互評估管理，對于松散、粘結(jié)力不足的情況，及時調(diào)整粘結(jié)力作用，控制行車噪聲變化。

巖體瀝青是一種天然的材質(zhì)，具有較強的耐受力、抗脫落力，相比基礎(chǔ)瀝青而言，具有更優(yōu)施工效果。隨著溫度提升，SBR瀝青乳化可以實現(xiàn)復(fù)合改性處理。充分利用瀝青高溫性能發(fā)展優(yōu)勢，剝落提升強度，實現(xiàn)SBR優(yōu)勢項目綜合乳化能力的提升，控制成本低比例水平，加強改性作用工藝效果。微表處理混合制備的操作相對松散，噪聲量大，配置未達(dá)到平衡關(guān)系，需要調(diào)整混合料的綜合性能，制定符合錄用性能評估效果[1]。

1.1 改性劑配置機理

瀝青改性劑多屬于聚合物，在改性過程中，調(diào)整瀝青組合改配，吸收融合，拓展改性制劑的膨脹效果。融合瀝青組合配置的相互作用，構(gòu)建新的結(jié)構(gòu)。隨著改性操作體系方式的要求，改善瀝青性能。瀝青、聚合物的化學(xué)作用結(jié)構(gòu)不同，相對分子量水平不同。在聚合物溶脹過程中，如果二者存在分層分離，需要制定穩(wěn)定體系標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)整不同接線內(nèi)的相互作用，結(jié)合表面的分散顆粒變化，分析表面的變化躍層情況。注意體系自動降解比例下的發(fā)展趨勢，獲取符合新聚集標(biāo)準(zhǔn)的大分子顆粒，實現(xiàn)分層管理。瀝青改性劑在吸收融合過程中，經(jīng)過穩(wěn)定體系調(diào)整，實現(xiàn)改性制備劑的融合。注意改性微顆粒的穩(wěn)定、均衡水平，如果無明顯的分層，產(chǎn)生絮狀物，就會呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，采用改性劑處理，選定瀝青相容關(guān)系，可以明確地劃分界面性質(zhì)，達(dá)到改善綜合效果的操作目標(biāo)。

1.2 SBR改性操作機理

SBR具有高分子量、高粘性和彈性特點。SBR顆粒嵌入瀝青中后，其表面吸附瀝青，可以與SBR分子相互作用。在瀝青性能改善過程中，實現(xiàn)補強效果。注意低溫條件下的SBR信息評估，調(diào)整軟、硬的相對關(guān)系，控制柔韌提升比例水平，更好地達(dá)到抗開裂的目標(biāo)。隨著SBR軟硬相對的提升，直接阻礙瀝青的流動，從而有效地提升瀝青整體的改性效果。

1.3 軟化劑的乳化機理

乳化瀝青是指分布均勻的乳化劑作用下，從中獲取的穩(wěn)定溶液。不需要加熱，是以液態(tài)方式存在的。常溫狀態(tài)下，乳化瀝青相比普通的熱拌瀝青節(jié)能效果更好，施工高效工藝強，得到廣泛應(yīng)用。

乳化劑作用下，瀝青屬于極性分子，水屬于非極性分子。二者之間相互不相容，具有相對的穩(wěn)定共存效果。乳化呈現(xiàn)表面活性制劑在二次作用下，化工工藝發(fā)展效果明顯有效，可以有效地降低分子活化效果，實現(xiàn)潤滑、分散、濕潤、絮狀、凝結(jié)的效果。作為一種活化劑，乳化親水極性團(tuán)、親油非極性團(tuán)組合而成。對于非極性團(tuán)在瀝青與水介質(zhì)作用下，融入到瀝青中，瀝青與水之間搭接起來，二者不相容。乳化劑會降低瀝青、水之間的表面作用強度，經(jīng)過一段時間后，瀝青分散溶于水，再經(jīng)過做功效果，實現(xiàn)瀝青表面整體效果的提升和增大。表面張力減弱，但整體做功效果也隨之降低。

親油團(tuán)的電荷作用直接決定了瀝青帶電荷的正負(fù)比關(guān)系。從實際攜帶正電荷作用入手分析，經(jīng)過乳化構(gòu)成陽離子乳化瀝青。如果攜帶負(fù)電荷，瀝青微顆粒作用下呈帶負(fù)電荷。實驗表明，乳化瀝青具有降低表面壓力的效果，提升膠團(tuán)化作用，更好地達(dá)到約束濃度效果，控制乳化制劑分子之間的約束力，控制空氣、水接觸面，保證表面張力無變化。按照乳化分類標(biāo)準(zhǔn)要求，分析水中電離作用下的過程，陰離子、陽離子、兩性離子、非離子四個類型，從不同的類型出發(fā)，獲取不同的乳化離子，達(dá)到微表處理效果。

2 實驗分析

選擇原始SBS改性材料，主乳化劑、有機穩(wěn)定劑、鹽酸配合制備。基礎(chǔ)瀝青為SK90號，常規(guī)的SBS改性制劑包含兩種類型。星型的改性分子量大，生產(chǎn)能耗高，實際加工的難度高。生產(chǎn)SBS瀝青改性粘度，乳化高。在生產(chǎn)SBS改性產(chǎn)物過程中，需要使用相對技術(shù)指標(biāo)合理的技術(shù)方式，調(diào)整乳化劑進(jìn)行改性評估，確定最終的基礎(chǔ)瀝青乳化標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。

乳化劑占比較小，是乳化瀝青制備的關(guān)鍵。在乳化操作過程中，直接決定了乳化瀝青的質(zhì)量水平。研究乳化劑配置的SBS乳化效果和實驗乳化符合配比關(guān)系，結(jié)合瀝青乳化過程和技術(shù)指標(biāo)，活性物質(zhì)控制在95%以上，溶解度控制在1∶100，pH值控制在8～9，外觀呈褐色粘稠狀態(tài)。

2.1 實驗操作方式方法

改性乳化瀝青制備過程中，需要注意以下乳化操作工藝。冷混合操作法，是將瀝青加熱，達(dá)到適宜的溫度后。對瀝青進(jìn)行改性處理，獲取改性瀝青，乳化劑，再按照合理的配比關(guān)系進(jìn)行乳化。熱混合法是將加熱適宜溫度的瀝青、乳化劑進(jìn)行融合，倒入乳化劑中，進(jìn)行乳化，制作普通的乳化瀝青后。按照合理的改性乳化配合，合理的配比混合，調(diào)整進(jìn)行高速攪拌后，獲取改性乳化瀝青。二次加熱混合法乳化過程中，將加熱至一定溫度的瀝青進(jìn)行乳化液的處理，調(diào)整改性乳化，按照合理的配合比關(guān)系，倒入乳化劑中進(jìn)行乳化處理，獲取改性乳化瀝青。參照試驗關(guān)系，采取第一乳化工藝方法，按照乳化流程，實現(xiàn)改性乳化瀝青的制備。

2.1.1 SBS改性瀝青乳化制備的操作方法

按照實驗設(shè)備的操作方式，選用快速的、均勻的、高效的組合分布方式，實現(xiàn)連續(xù)操作。根據(jù)設(shè)備SBS數(shù)據(jù)改性瀝青步驟，將瀝青烘干升溫達(dá)到180 ℃，取出電爐后，加入SBS改性制劑，摻和量配置在3.5%比例，攪拌溶液膨脹10 min后，再將設(shè)備安裝調(diào)試，經(jīng)過機頭放置瀝青進(jìn)行預(yù)熱處理。調(diào)整機頭轉(zhuǎn)子盤，起動高速剪切機，控制均勻調(diào)節(jié)的速度在7 000 r/min，調(diào)整電路開關(guān)控制，實現(xiàn)瀝青溫度在180 ℃左右。不斷地攪拌，1 h后停止。以改性配置的試樣操作，放置在175 ℃范圍內(nèi)的烘箱制備中，每半小時間隔攪拌一次。檢查針入比例、延長度、轉(zhuǎn)化點的位置指標(biāo)等[2]。

2.1.2 乳化瀝青的制備工藝

采用油水配合比6∶4的加工工藝方式，預(yù)先加熱的方法，放置360 g的水置于燒杯中，加入穩(wěn)定劑，攪拌充分溶解。按照比例加入乳化劑，使用鹽酸pH配比調(diào)節(jié)達(dá)到2左右。將皂液倒入2 500 ml的燒杯中，在高速剪切機的作用下，轉(zhuǎn)速達(dá)到2 000 r/min比例水平。當(dāng)達(dá)到175 ℃的時候，SBS改性瀝青480 g，沿著燒杯壁緩慢倒入后，攪拌力度增加，瀝青加入量增加，乳化不完全。暫停和釋放過程中，調(diào)整瀝青加入的速度，保證乳化操作的均勻性，攪拌順暢后，再緩慢地倒入瀝青直到乳化完畢。

2.2 乳化劑摻和量的配置調(diào)整

SBS改性瀝青的整體粘度水平較大，乳化點水平較高，且其中含有乳化改性顆粒，因此乳化要求相對普通瀝青高。乳化劑本身的固定親水親油比例平衡度穩(wěn)定，不可能全部滿足復(fù)雜瀝青的平衡值要求。乳化劑在SBS改性瀝青操作過程中，乳化劑經(jīng)過陽離子的作用后，經(jīng)過復(fù)配后在SBS改性瀝青中乳化。隨著陽離子慢慢分解，快速凝結(jié)乳化，乳化能力隨之增強，達(dá)到乳化效果，不同的乳化劑摻和配比關(guān)系中，選擇不同的比例皂液進(jìn)行，可以對SBS改性瀝青的乳化效果進(jìn)行評估和處理，調(diào)整存儲穩(wěn)定性，獲取最終的復(fù)合配比關(guān)系。

2.3 穩(wěn)定劑的處理

常規(guī)的穩(wěn)定劑包括有機穩(wěn)定劑、無機穩(wěn)定劑。無機穩(wěn)定劑中主要是氯化合物的無機鹽類，無機穩(wěn)定劑可以控制水整體的密度，控制瀝青的密度差，增強乳化周圍的雙電層效果水平，電位顆粒之間的充斥關(guān)系，減緩顆粒的凝聚比速度水平，達(dá)到乳化效果，改善乳化的整體穩(wěn)定性。有機穩(wěn)定劑中包含聚乙烯醇、羥甲基纖維素等。有機穩(wěn)定劑可以快速提升水相作用的粘度，分散到微顆粒上構(gòu)建界面膜。如果微顆粒碰撞，不聚集，可以減少瀝青微顆粒的沉降比例速度。乳化瀝青過程中，選用適宜的乳化穩(wěn)定劑，可以保證乳化穩(wěn)定的存儲效果，無沉降、聚集等問題發(fā)生。按照實驗操作關(guān)系，調(diào)整乳化穩(wěn)定劑。通過配置合理的乳化穩(wěn)定劑后，調(diào)整穩(wěn)定制劑的復(fù)合配比關(guān)系，經(jīng)過不同的復(fù)合配比量參量調(diào)整，獲取不同的乳化穩(wěn)定存儲比例。

表1中可以發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定劑差異小的，摻和配比量高。經(jīng)過5天的乳化穩(wěn)定后，乳化劑的摻和配比量隨之降低，穩(wěn)定劑差異大的時候，穩(wěn)定乳化性能越高。因此，在SBS制備乳化瀝青處理過程中，需要控制SBS乳化溫度達(dá)到175 ℃，控制皂液溫度在70 ℃水平左右較為合適。對SBS瀝青乳化操作效果進(jìn)行評估，控制乳化配比，保證無機穩(wěn)定劑、有機劑穩(wěn)定的共同使用效果合理有效。

3 微表乳化混合性能分析

乳化瀝青微表處的操作工藝，選用3.5%的SBR質(zhì)量配置，進(jìn)行改性乳化瀝青處理。使用2.5%的環(huán)氧乳化質(zhì)量配置改性乳化瀝青，3.5%SBR與2.5%環(huán)氧樹脂質(zhì)量的復(fù)合改性乳化瀝青混合。在實驗混合輪磨損實驗過程中，注意劈裂試驗的操作工藝，調(diào)整溫度差異，控制抗水磨損能耗比關(guān)系，實現(xiàn)抗裂和抗剪效果。

實驗過程中，選用粗料集配置。細(xì)集料石灰?guī)r、礦粉配置，結(jié)合各項檢驗參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范操作。微表處理混合配置過程中，采用合理的配合比關(guān)系，選擇MS-三型配置，外加水質(zhì)量11%，油石比5.5%，水泥質(zhì)量2%等，實現(xiàn)外摻處理法。

經(jīng)過1 h的輪磨損后，調(diào)整混合料的配比變化關(guān)系，磨損值呈現(xiàn)遞減的程度。隨著磨損性能越高，改性方式發(fā)生改變。耐磨能耗的改善比例呈現(xiàn)快速提升的發(fā)展趨勢。微表混合料的改性效果處理中，最佳效果配比為75%，可以保證改性效果穩(wěn)定有效[3]。

4 抗?jié)B透、耐磨能耗水平的分析

抗?jié)B透實驗分析中，采用混合磨損操作，注意混合料的配置，規(guī)范操作行為要求。實驗選配過程中，經(jīng)過外加水質(zhì)量配置作用，調(diào)整礦粉質(zhì)量、水泥質(zhì)量、油石比關(guān)系等，經(jīng)過組合試驗配置獲取平行試驗。磨損值配置后，呈現(xiàn)遞減的發(fā)展趨勢。隨著耐磨性能的發(fā)展，改性耐磨能耗的改善效果增強。在采用微表混合料配置過程中，采用改性效果最佳。

抗裂滲透性中，采用劈裂實驗操作分析方法，混合攪拌不同的微表處理后，迅速倒入到模板中，獲取規(guī)定的尺寸。經(jīng)過60 ℃比例烘箱后，養(yǎng)生3 d后，在時間滿足要求的同時進(jìn)行脫模，冷卻室溫。不同的乳化瀝青微表混合劈裂強度增強，呈現(xiàn)遞增發(fā)展趨勢。SBR改性處理劈裂強度呈現(xiàn)效果不明顯。按照環(huán)氧樹脂改性的混合料，不斷提升劈裂強度一倍以上，復(fù)合改性效果提升，達(dá)到優(yōu)化環(huán)氧配置強度的可靠性水平。

抗剪性能研究中，需要采用高溫配置的試驗操作處理工藝，注意試驗配置型深度在7 mm的車轍板，SBR乳化瀝青的穩(wěn)定性隨之提升，當(dāng)環(huán)氧改性穩(wěn)定相對明顯的時候，達(dá)到46%比例的時候，SBR與環(huán)氧符合改性效果不斷提升，達(dá)到穩(wěn)定度100%以上。普通乳化瀝青微表混合料，穩(wěn)定性水平低，深度在20 mm以上，需要配置2層以上的處置效果，實現(xiàn)微表處理可控。

5 結(jié)語

綜上所述，SBR配合比關(guān)系，與環(huán)氧樹脂進(jìn)行最佳摻和配比，調(diào)整改性乳化瀝青殘留物，延長乳化達(dá)到最優(yōu)效果。當(dāng)達(dá)到400 mm、70 ℃的時候，改性乳化隨之提升，改性效果不斷增強。在復(fù)合作用乳化瀝青制備中，經(jīng)過微表混合配置，調(diào)整混合料的磨損，控制抗水性，當(dāng)達(dá)到75%以上。單純SBR、環(huán)氧樹脂的改性效果在40%～50%之間，復(fù)合改性效果相對明確。經(jīng)過SBR改性處理，微表混合劈裂強度提升。

參考文獻(xiàn)

[1]沙紅衛(wèi)， 吳鋮. 微表處改性乳化瀝青的研制及其存儲穩(wěn)定性[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版）， 2013（11）： 36-38.

[2]劉惠民. 新型復(fù)合改性乳化瀝青及微表處性能研究[D]. 青島：青島理工大學(xué)， 2021.

[3]范燕. 改性乳化瀝青微表處技術(shù)在公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段的應(yīng)用[J]. 運輸經(jīng)理世界， 2020（18）： 153-154.