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影響乳化瀝青穩定性因素

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    乳化瀝青是將瀝青熱融,經過機械作用,以細小的微粒狀態分散于含有乳化劑的水溶液之中,形成水包油狀的瀝青乳液。在筑養路工程中,乳化瀝青可用于路面的維修、路面層間的粘結、橋面鋪裝、水泥穩定碎石基礎上的透層油、稀漿封層防水層等。它具有冷施工、安全、環保、節約資源、節省能源、延長施工季節,改善施工條件等優點。它在市政等道路建設和養護中起到了非常重要的作用,尤其是近些年來,乳化瀝青生產水平的提高,積極推動了乳化瀝青的技術進步和推廣應用。然而,在乳化瀝青生產和使用過程中往往會出現結皮、絮凝、油水分層、凝聚成團等不良現象,給施工帶來不必要的麻煩。筆者根據研究實驗先從從乳化設備、乳化劑、基質瀝青、PH值這四個方便淺析一下影響乳化瀝青穩定性的原因。

    1、乳化設備的影響

    衡量乳化瀝青質量的一項重要指標是瀝青微粒的均細化程度。均細化程度越高,乳化瀝青的使用性能及貯存穩定性越好。均細化程度的高低與生產乳化瀝青所用的核心設備一乳化機有直接關系,它是乳化設備的心臟。用乳化機破碎、分散瀝青液相的過程是一個很復雜的力學作用過程,一般都是利用剪切、擠壓、摩擦、沖擊和膨脹擴散等作用完成瀝青液相的粉碎分散,其性能的優劣對乳液的質量和穩定性有重要影響。目前,應用于瀝青乳化的設備主要有三類。按照生產乳化瀝青均細化程度由高到低的順序依次為:膠體磨類乳化機、均化器類乳化機、攪拌式乳化機。因而,在購置乳化設備時應選擇均細化程度高的乳化機,保證乳化瀝青的生產質量和穩定性。隨著稀漿封層和微表處的施工工藝普遍應用,稀漿封層和微表處用的乳化瀝青要求濃度及穩定性。此兩項性能影響到了施工質量,所以建議在選用乳化瀝青生產設備的時候,應盡量選用質量好持久耐用的才好。正通公司生產瀝青膠體磨采用定子轉子的結構,可生產普通乳化瀝青、改性乳化瀝青、慢裂快凝型乳化瀝青等各種乳化瀝青。

    2、乳化劑對穩定性的影響

    乳化劑的種類、乳化劑的濃度以及影響乳化劑乳化作用的各種因素都會影響乳化瀝青的穩定性。乳化劑本身就有快裂、中裂、慢裂、慢裂快凝、慢裂慢凝。制備的乳化瀝青也相應的分為快裂、中裂、慢裂、慢裂快凝、慢裂慢凝。它們的穩定性逐次增強。用相同的乳化劑制備乳化瀝青,由于所用乳化劑用量的不同,在一定程度上也影響乳化瀝青的穩定性。隨著乳化劑用量的增加,瀝青微粒變乳液的質量和穩定性提高。但是,當乳化劑增加到一定量后,其穩定性不再發生明顯的變化。因而,正確選擇乳化劑適宜的用量范圍,既保證了乳化液的質量和穩定性,又不造成經濟上的浪費。另外生產微表處用乳化瀝青需要加鹽酸,其中的酸性也會影響到乳化瀝青生產設備的性能,如若選用材質一般的乳化瀝青生產設備,長期經過酸性的腐蝕必然影響乳化瀝青的穩定性。因此在選購乳化瀝青生產設備和瀝青乳化劑的時候應當慎重。

    3、基質瀝青影響

    基質瀝青是乳化瀝青最基本的成分之一,占總量的50%-70%。路用乳化瀝青大多選用針入度為100-250(0.1mm)基質瀝青。基質瀝青的針入度,組成和化學結構對其乳化的難易有較大的影響。通常飽和分子含量高和酸值低的基質瀝青較難乳化,要求乳化劑具有較長的烷基鏈。基質瀝青的含量可以改變乳化瀝青的粘度和其他性能,其含量越高,乳液的粘度越大,儲存穩定性越好。

4PH值影響

乳液的PH值與其乳化穩定性和儲存穩定性關系密切,不同類型乳化劑適應PH值范圍不同,陰離子型乳化瀝青需加入堿性化合物,如NaOHKOH等,將乳液的PH值調節到10-12。對于胺型乳化劑水溶液,必須添加無機酸或有機酸才能溶于水。這是因為胺類化合物作為瀝青乳化劑時必須先轉化成胺鹽,用不同的酸調整PH值,就能得到不同的HLB(親水親油平衡值)的胺鹽類瀝青乳化劑,其最佳PH值在3-5之間。使用季胺鹽類乳化劑時,添加無機酸或有機酸,可以增強乳化劑的活性,在提高乳化瀝青的乳化穩定性和儲存穩定性的同時,可以降低乳化劑的用量;用季胺鹽類乳化劑制備乳化瀝青時,其乳液的最佳PH值為5-6

    影響乳化瀝青的穩定性還有許多其他方面的因素,例如溫度、儲存溫度、機械作用、凍結及熔化、長期放置等,我們下期在對這幾個方面進行分析。


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