沥青乳化的基本原理是:将沥青分散到水相中,必然需要做功,所做的功(W)等于沥青表面积的增大值(△A)乘以表面张力γ,即公式:W=△A•γ。由公式可以推导出,降低界面张力,可以使机械功明显减小。在实际生产过程中,乳化前将沥青加热融化;乳化时加入乳化剂(降低表面张力);使用胶体磨研磨(机械能);三者结合起来才能使沥青乳化。乳化剂、乳化设备、乳化工艺是乳化沥青生产的三要素,此外基质沥青、水、添加剂等也对沥青的乳化和性能产生影响。乳化沥青破乳速度主要受乳化剂影响,又与乳化剂用量、pH值、沥青酸值、集料活性、环境温度等有密切关系。湖北沥青乳化剂哪家好
乳化剂所起的作用有:1)降低水和沥青之间的界面张力差。使体系总表面能降低,热力学稳定性提高。2)使沥青微粒界面产生界面膜,界面膜的强度和紧密程度是乳化沥青存在的重要因素。3)使沥青微粒表面形成带电离子基团,电荷间的静电斥力阻碍了沥青微粒的聚集。乳化剂是生产乳化沥青的关键,直接关系着沥青能否乳化,和乳化沥青的稳定性、破乳速度等使用性能。生产时应根据原材料、用途、成本等因素综合考虑使用什么乳化剂,并做好生产小试来确定是否使用该乳化剂。吉林快裂沥青乳化剂制备改性乳化沥青时,有化学改性(反应性改性)和物理改性(物理混合)之分。
路面的服务性能是公路发挥作用的重要保证,要使路面达到高水平的服务性能,不仅要修建高质量的新路面,还必须对使用中的路面进行有计划及时的维修养护。现实情况中,一些路面因不能及时维修养护而急剧恶化,使原本该养护的情况变成中修大修,使路面处于被动养护的状态,进一步加大了资金的投入。同时,在世界性能源危机的影响下,在筑路工程中要求节省能源,节省资源,保护环境,减少污染的呼声也越来越高。寻找一种费用低、效果好、施工快速、简洁方便的道路施工、维修材料及养护技术,就成为当前亟待解决的一个重要问题。在长期的公路养护实践中,人们逐渐认识到,研究发展乳化沥青是解决此问题的一种有效途径。美国亚利桑那州的一项研究证明,采用乳化沥青进行有计划的预防性养护路面的费用比不保养使用20年后再重建的费用低63%,比每10年加铺一层热拌沥青混凝土的费用低55%,而且路面性能还要好得多因此,研究和发展乳化沥青及乳化沥青路面养护技术,是解决资金问题的一种有效途径。
乳化沥青是沥青微粒的水乳性悬浮液,具有较高的界面能。这种悬浮状态在热力学上是处于不稳定状态,藏有缩小其界面积(即通过凝聚过程)向稳定状态转移的潜在力量,防止这种凝聚状态(分散性破坏)是乳化剂保护层的稳定性作用。乳化沥青的稳定性是指沥青微粒聚集而导致相分离的能力,也是指乳化沥青达到平衡状态所需的时间。即沥青微粒聚集与水发生分离的时间。提高乳化沥青的储存稳定性,有如下几种方法:1)增强乳化沥青中内部的电荷强度,如加入无机盐稳定剂,有金属氯化物和硫代氰酸盐化合物,如氯化铵和氯化钙,能增强沥青微粒周围的双电层效应,增大其电位值,增加沥青微粒之间相互斥力,减缓沥青微粒之间的凝固速度。也可以加入酸性或碱性电解质,利于离子型乳化沥青的稳定性。2)增加乳化沥青的黏度,如提高沥青的含量和使用增稠剂。3)减小乳化沥青中沥青微粒的粒径,可以有效减缓沥青微粒的沉降速度。4)增加乳化剂浓度。慢裂快凝沥青乳化剂的结构设计就比较复杂。
阳离子乳化剂是在溶于水中时能电力为离子或离子胶束,亲水基带有正电荷的乳化剂。按化学结果主要有季铵盐类、烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、环氧乙烷二胺类、胺化木质素类等。季铵盐类乳化剂由于乳化能力强,使用时无需调酸,受到我国乳化沥青生产企业的青睐,是我国中裂、快裂乳化剂应用多的类型之一。烷基胺类使用时需要调酸,使其成为胺盐,常为烷基二胺、烷基多胺乳化剂。这类乳化剂乳化力良好,对集料粘附性也好。烷基胺类乳化剂是国外用于沥青乳化的主要乳化剂之一。木质素胺类乳化剂是由造纸废液中的主要成分之一,木质素为原料合成的,可用于慢裂乳化剂的生产。该类乳化剂有效成分低、质量不稳定、破乳速度慢。但由于成本低廉,还为造纸工业减轻了污染,有一定的应用价值,在我国使用比较普遍。咪唑啉型乳化剂的亲水基部分为含有杂环基咪唑啉的基团,通过咪唑啉基团的变化可制成慢裂到快裂的各类型乳化剂。酰胺基胺类乳化剂有脂肪酸和多乙烯多胺缩合而成,通过合成材料的选择和值得快、中、慢裂各型,适合于不同用途。沥青乳化剂的种类和掺量直接影响沥青的乳化效果, 特别是对于改性乳化沥青。江西微表处沥青乳化剂
表面活性剂有几千种之多,但可用于沥青乳化的表面活性剂只有很少一部分。湖北沥青乳化剂哪家好
阴离子乳化剂虽然价格便宜,但其使用性能往往不及阳离子乳化剂:阴离子乳化沥青中微粒表面带负电荷,潮湿状态下大多数石料表面同样为负电荷,由于同性电荷的静电斥力,两者接触后沥青微粒不能尽快、牢固的粘附到石料表面,影响乳化沥青的路用性能。阳离子乳化沥青的微粒带正电荷,湿矿料表面带负电荷,两者在有水膜的情况下仍可以吸附结合,阳离子乳化剂可以增强沥青与石料表面的粘附力,同时它对酸性矿料和碱性矿料都有很好的粘附力,提高路面的早期强度,铺后可以较快地开放交通。因而阳离子乳化剂弥补了阴离子乳化剂的缺点。湖北沥青乳化剂哪家好