前言:
瀝青在混合料中的重要性:
根據SHRP研究成果,瀝青對于高溫車轍的貢獻率為29%,對疲勞的貢獻率為52%,對溫縮裂縫的貢獻率為87%。
第二部分:乳化瀝青生產用材料和配方
一、工藝流程示意圖Schematic diagram of process flow
二、材料(Material Science)分類:
1、瀝青asphalt
2、酸或堿Acid or base
3、穩定劑stabilizer
4、石油樹脂petroleum resin
5、乳化劑emulsifier
6、水water
7、集料Aggregate
三、材料(Material Science)介紹:
(一)基質瀝青與改性瀝青
1、基質瀝青Matrix asphalt
(1)確認基質瀝青來源,判斷是否用SBR調配
a、密度
b、60°C brookfield 粘度
c、在三氯乙烯中的溶解度
d、閃點
(2)基質瀝青(Matrix asphalt)性能一
a、質量損失
b、加熱前后15°C延度對比
c、Spot TestASTM D4740-04(2014)
(3)基質瀝青(Matrix asphalt)性能二
中心與圓周針入度對比
2、改性瀝青Modified asphalt
(1)改性瀝青
a、改性劑類型:星形還是線形
b、穩定劑類型及添加
c、調和油類型及添加
(2)瀝青酸值
建議使用酸值較高瀝青
3、瀝青組分(Asphalt component)-極性四組分
4、瀝青組分(Asphalt component)-官能團四組分
5、幾種石油瀝青的四組分Four components of several petroleum bitumen
6、兩種石油瀝青的酸值及組分的酸值Acid value of two petroleum bitumen and acid value of components
7、石油瀝青中的組分特性及表面張力Composition characteristics and surface tension of petroleum asphalt
8、瀝青中的活性組分Active components in asphalt
(1)極性四組分中的瀝青質;
(2)官能團組分中的酸性分和兩性分。
(3)油相高芳香分有利于乳液的穩定。
(二)材料(Material Science)之一:乳化劑Emulsifier
1、對生產廠家及其產品的認識
2、世界各國常用乳化劑類型Commonly used emulsifiers in the world
3、乳化劑結構Emulsifier structure
(1)乳化劑結構決定水溶性(CMC、HLB)
(2)乳化劑結構決定乳液的拌合破乳速度
冷再生用乳化劑的海綿體效應
4、乳化劑分類
(1)陽離子
(2)陰離子
(3)兩性離子
(4)非離子
5、有效成分
6、PH值對破乳的影響Effect of pH on Demulsification
7、主乳化劑與副乳化劑復配
(1)非離子型與離子型復配
(2)陰/陽離子型復配
(3)陽離子復配膨潤土
8、改善瀝青性能的添加劑:AP、Peral600、Pion69
9、膠乳穩定劑:Peral414、Pion326。
增加膠乳在乳液中的穩定性,增大乳化瀝青運輸距離
10、乳化SBS改性瀝青的乳化劑
(1)仍然以快裂(粘層)為主,Q12-2(無需調酸)、A3、A9
(2)部分中裂,M3(無需調酸)
(3)慢裂,L-5(慢裂慢凝)、A2(慢裂快凝)
(三)材料(Material Science)之一:酸或堿(Acid or base)
1、鹽酸、磷酸、檸檬酸
2、堿過量對蒸發殘留物(瀝青)的傷害
(四)材料(Material Science)之一:水(water)
(1)水本身的PH值
(2)不得含有有害鹽類
(3)陰離子乳化瀝青建議對水進行軟化處理
(五)材料(Material Science)之一:穩定劑(stabilizer)
1、無機穩定劑:氯化銨、氯化鈣、硫酸鋁、硅酸鈉等
作用:增大水相密度、增強雙電層效應、增加排斥力、增強與骨粒的粘結力
2、有機穩定劑:聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、淀粉、聚丙烯酰胺等
(1)作用:提高水相粘度、增加稠度、在微粒上形成界面膜
(2)使用添加劑的基本原則:
不得損失瀝青和混合料的整體強度
(六)材料(Material Science)之一:集料(Aggregate)
1、集料特性
(1)吸收特性---對瀝青材料有吸收的特性
(2)密度--- 反映骨料的空隙率
(3)硬度和強度---骨料的抗滑和磨損的能力
(4)集料的形狀---影響強度,所需瀝青的適應性酸堿度--- 骨料表面帶電荷的不同
2、對集料的要求
(1)100%軋碎石料
(2)抗磨、堅硬
(3)級配
(4)砂當量
(5)亞甲基藍試驗
(6)顆粒形狀、表面結構、空隙率
3、骨料試驗與路用性能關系
(七)材料(Material Science)之一:石油樹脂petroleum resin
(1)C9,軟化點低,耐候性差
(2)C5,軟化點高,耐候性強
四、設計配方Design formulation
(一)按乳液用途-噴灑型Spray type
1、噴灑型(P)
(1)PC-1、PA-1:表處、貫入式路面及下封層
(2)PC-2、PA-2、PN-2:透層
(3)PC-3、PA-3:粘層
(4)PCR:粘層、封層、橋面防水粘結層
(一)、按乳液用途-拌合型Mixing type
2、拌合型(B)
(1)BC-1、BA-1:稀漿封層、冷拌料
BN-1:基層路拌或再生
(2)BCR:改性稀漿封層或微表
(二)按離子類型by ionic type
1?陽離子乳化瀝青(C)國內最常用
2?陰離子乳化瀝青(A)高鐵CA砂漿用乳化,破乳更慢
3?非離子乳化瀝青(N)
4、復配
(三)按分散類型By decentralized type
1?水包油(o/w)型:固含量理論極限72%
2?油包水(w/o)型:奶油、封井液、泡沫瀝青