由于影响破乳速度的因素很多,除了乳化剂之外,工程用石料的多样性对破乳速度的影响较大,而各地的石料差异又很大,很难评估石料对乳化沥青破乳速度的影响,因此各国规范中均对破乳速度没有提出明确要求。美国ASTM标准中乳化沥青的标号是由破乳速度确定的,但破乳速度试验用的石料规定为产自美国Ottawa硅砂公司生产的F-95型标准砂。法国破乳数值试验也是采用特定的标准砂。统一了试验用料后,虽然能测出乳化沥青的破乳速度,但是对实际的工程施工并没有很大的指导意义。我国规范采用敞口蒸发法获取乳化沥青蒸发残留物,在蒸发后期,含少量水分的沥青温度上升迅速,沥青易老化。福建阴离子丁苯胶乳
丁苯胶乳(SBR)又称聚苯乙烯丁二烯共聚物,是以丁二烯和苯乙烯经低温聚合而成的pH值在3-7之间的稳定乳液。丁苯胶乳外观呈乳白色均质乳液状,伴有苯乙烯气味,易溶于四氯化碳、苯、烃类等有机溶剂,微溶于氯仿和汽油。丁苯胶乳具有非常好的耐磨性、耐氧化性、结膜强度以及流动性,在纺织、造纸、建筑、道路工程、电池等领域应用很广。我国为全球丁苯胶乳主要消费市场之一,目前我国丁苯胶乳产量无法满足本土市场需求,进口量高于出口量。湖北微表处丁苯胶乳作用SBR胶乳特别适用于在乳化沥青和冷拌冷铺的稀浆混合料中使用,是主要的改性剂。
改性乳化沥青可以改善乳化沥青与石料及原路面的粘结性能,微表处混合料用乳化改性沥青需要把粗细集料粘结在一起,并与原路面有很好的粘结强度。乳化沥青与石料剥离是造成乳化沥青应用失败的常见原因。SBR胶乳的破乳速度一般比乳化沥青破乳速度快,可以在乳化沥青之前迅速的破乳并裹附在石料表面,从而明显增强沥青与石料间的黏附性能。SBR胶乳对沥青与石料之间粘结力的增强作用,使得SBR改性乳化沥青的路用性能更加理想。用于微表处混合料时,使得混合料的成型速度和耐磨耗能力明显加强,黏聚力指标明显好于不改性的乳化沥青。混合料的轮辙变形指标也明显优于不改性乳化沥青。
对改性乳化沥青的性能评价主要分为沥青乳液的性能和蒸发残留物的性能两部分。对改性乳化沥青乳液的表征手段有很多,如:筛上剩余物、储存稳定性、恩格粘度、粒子电荷等,但重要的是前面两种。1)筛上剩余物:乳液稳定的程度用筛上剩余物来表示,通过考察乳液中沥青微粒的均匀程度来判断沥青乳化效果的好坏。在乳化后,可能会因为乳化颗粒的分布不均或者乳化不完全等导致结块,甚至结皮和沉淀,在现场施工时,就容易造成喷洒设备的堵塞、与骨料拌合不均匀等。2)储存稳定性:储存稳定性试验是用来检验沥青乳液存放的稳定性,即室温存放一段时间后,观察乳液的沉淀、絮凝的情况,进而确定允许的存放时间。我国现行标准要求乳液在稳定性试验量筒中静止,5天后上下层蒸发残留物含量之差小于5%即为合格。在美国的ASTM中,要求存放24小时后,上下层的蒸发残留物含量之差小于1%。丁苯胶乳的耐热和耐老化性能比天然胶乳高,但其物理机械性能次于天然胶乳。
改性乳化沥青生产工艺主要有以下三种类型:1)先乳化后改性:即将热沥青与含乳化剂的皂液以一定的流量一起通过胶体磨生产普通乳化沥青,再加入胶乳改性剂,通过机械搅拌的作用使胶乳与乳化沥青分散均匀,制作改性乳化沥青。该方法的优点是对设备要求不高,操作简单,缺点是改性剂选择单一,只适合水性胶乳。2)边乳化边改性:将胶乳改性剂与乳化剂同时添加到皂液罐,然后与热沥青一起通过胶体磨生产改性乳化沥青的方法也是常用的一种工艺。其优点是生产工艺与普通乳化沥青一致,不用做设备改动;其缺点是改性剂的添加量受到限制,必须考虑改性剂的耐酸碱性。3)先改性后乳化:将改性沥青加热到一定温度,与皂液一起通过胶体磨生产改性乳化沥青,该方法通常需将改性沥青加热至160℃以上,增加能耗,且乳化沥青出料温度过高,需要改造设备装置冷却系统;其优点是乳化后的微粒均匀分布,储存稳定性较好。SL-168L是一款阳离子型高固含量丁苯胶乳,主要用于生产阳离子改性乳化沥青。山西丁苯丁苯胶乳价格
一般,添加3%的SBR胶乳,可使沥青的蒸发残留物的软化点提高6-9℃。福建阴离子丁苯胶乳
根据2004年修订的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),微表处必须选用阳离子型聚合物改性的乳化沥青,而且改性乳化沥青必须具有合适的粘度。粘度过高,流动性差,不利于撒布和与集料的均匀拌和,也不利于施工设备的精确计量;粘度太低,与集料拌和时稠度往往不够理想,容易造成离析和乳液流失,施工和易性差。统计发现,绝大多数情况下,微表处的乳化沥青的恩格拉黏度在3-11之间,只有个别情况恩格拉黏度略小于3。可以认为,3-30的恩格拉黏度指标是合理的。福建阴离子丁苯胶乳