提高乳化瀝青乳化效果的研究

杜雪潔

(長安大學，陜西 西安 710064)

復合瀝青路面綜合了熱力學上互不相容的有機結合料乳化瀝青和無機結合料水泥的膠結特性，與石料進行拌和后，乳化瀝青凝聚并破乳形成粘結力，水泥水化結晶固化并放熱，水泥水化產物與瀝青膜交織纏繞，復合形成一種新的路面材料［1］。乳化瀝青作為第一結合料被認為是該路面材料組成中的最關鍵部分，它的工作原理，制備過程以及破乳凝結速度都直接關系到混合料的力學特性和路用性能。

1 乳化劑影響乳化效果分析

影響乳液穩定性的因素很多，如生產工藝、試驗條件、乳化劑、穩定劑等等。通過乳液的乳化劑試驗，研究了乳化劑劑量等對乳液穩定度值的影響。

性能良好、乳化能力強、適用范圍廣、純度高的乳化劑有利于瀝青乳液的穩定。由于瀝青成分復雜，復配乳化劑比單一乳化劑效果好。乳化劑的作用是形成油水界面膜，降低表面張力。不同劑量下乳液1 d儲存穩定性見表1，圖1。

表1 SBT乳化劑對SK-90乳化瀝青乳液儲存穩定性的影響 %

圖1 SBT乳化劑對SK-90乳化瀝青乳液儲存穩定性的影響圖

試驗結果表明:乳化劑劑量是影響乳液穩定性的關鍵性因素。乳化劑的用量越大，在瀝青微粒表面聚集的乳化劑分子就越多，從而形成的油水界面膜的強度越大，擴散層就會越厚，ξ電位就會越大，界面膜及雙電層的破壞就越慢，乳液穩定性越好［2］。

2 復配技術在乳化劑選擇上的應用

2.1 實驗材料

選用慢裂快凝型瀝青乳化劑MQK-1M和慢裂慢凝型瀝青乳化劑SBT進行試驗研究。分別使用1.5%的MQK-1M和1.8%的SBT，均能制得性能良好的瀝青乳液，如表2所示，乳液M表示用MQK-1M制得的乳化瀝青，乳液S表示用SBT制得的乳化瀝青。

由表2乳液的性能試驗檢測結果表明，兩種乳化瀝青的性能指標均滿足道路拌和用乳化瀝青的要求。采用集料總質量的8%的乳化瀝青，分別與集料總質量的3%的水泥，在相同的級配和外加水用量下拌制混合料，成型試件，養生好后，進行馬歇爾穩定度試驗，結果見表3，穩定度M表示使用乳液M制備的試件，穩定度S表示使用乳液S制備的試件［3］。

2.2 實驗結果及討論

表2 兩種乳化瀝青的性能檢驗

表3 基于不同乳化瀝青的混合料馬歇爾穩定度

圖2 脫模后放置30 min的混合料M和混合料S

圖3 乳化瀝青的選擇指導

在混合料的拌和過程中，兩種混合料在相同乳液、水泥及外加水量的情況下，所表現出來的干濕狀態相同，但是在擊實的過程中，混合料M有水慢慢從試模底部滲出，換面擊實時有小的水珠飛濺出來，而混合料S則沒有這些現象，這說明混合料M在擊實過程中慢慢破乳，水分析出，或者說在拌和的時候混合料M已經開始慢慢破乳了，擊實使得這一現象有了更明顯的體現。為了進一步說明，將兩種混合料擊實后立即脫模，如圖2所示，30 min后，混合料M有明顯的水分析出，且試件顏色逐漸變黑。而混合料S干濕合宜，紙上水漬較少，且混合料仍保持棕褐色，說明混合料S破乳程度較混合料M輕。可見乳液M與集料拌和時具有更快的破乳凝結速度，而乳液S則擁有更充裕的拌和時間。

所以說乳化瀝青的破乳凝聚過程并非越快越好，有時候越是相對緩慢的凝聚過程，最后形成的膠結效力反而可能更大。在選擇乳化瀝青時，一定要注意乳液的破乳速度，務必保證混合料在拌和擊實或者說是在拌和攤鋪好以后，才開始破乳。圖3給出了不同的用途下，應該選擇何種破乳速度的乳化瀝青來滿足最基本使用性能的建議［4］。

［1］交通部陽離子乳化瀝青課題協作組.陽離子乳化瀝青路面［M］.北京:人民交通出版社，1997.

［2］江 龍.膠體化學概論［M］.北京:科學出版社，2002.

［3］賀 華.改性乳化瀝青及微表處性能研究［D］.西安:長安大學碩士學位論文，2006.

［4］譚慶華.稀漿封層/微表處材料的選擇及配伍性［A］.成都:第四屆瀝青路面預防性養護技術交流培訓會［C］.2010.