乳化沥青范文

乳化沥青篇1

关键词：封层；乳化沥青；操作要点；注意事项

路面封层的作用可归纳为4点：①封闭某一层起着保水防水作用；②基层与沥青表面层之间的过渡和有效联接作用；③路的某一层表面被破坏、离析松散处的加固补强；④在沥青面层铺筑前，基层要临时开放交通，防止基层因天气(如多雨、越冬等)或车辆作用出现损毁。

封层可分为上封层和下封层。就其施工类型来分，可采用拌和法或层铺法的单层式表面处治；也可以采用乳化沥青稀浆封层。对于热喷沥青、煤沥青或热喷改性沥青，要求喷洒时石油沥青温度为130℃～170℃。煤沥青宜为80℃～120℃，宜采用沥青洒布车和集粒撤布机联合作业方式。集料规格按设计要求，其他施工方法同乳化改性沥青施工方法一致。

1　乳化改性沥青下封层施工工艺流程

2　乳化改性沥青下封层施工操作要点

2.1

乳化沥青的制备

改性乳化沥青是以乳液状高分子聚合物对乳化沥青进行改性或者以高分子聚合物改性沥青进行乳化所得到的产品。乳化沥青类型根据集料品种及使用条件选择。阳离子乳化沥青可适用于各种集料品种，阴离子碱性石料。乳化沥青的破乳速度、粘度宜根据施工方法选择。

根据设计要求确定制备乳化沥青用的基质沥青和乳化剂。采用二次热混合工艺制备乳化沥青。将乳化剂溶于一定量的水，再加入胶乳和稳定剂，调节适宜的pH值，最后将混合溶液加热至一定温度；同时将沥青加热至一定的温度(加热温度根据基质沥青和乳化剂经试验确定，一般不超过180℃)，按批复的设计配合比确定的油水质量比加入到上述乳化剂溶液中，经胶体磨高速剪切直至得到均匀一致的沥青乳液。

乳化沥青宜存放在立式罐中，并保持适当的搅拌，贮存期以不离析、不冻结、不破乳为度。

2.2乳化改性沥青撒布

封层采用乳化改性沥青表面处治，使用电脑主控全自动沥青撒布车喷洒乳化改性沥青，保证洒布量和洒布效果。在常温下撒布，封层乳化沥青用量：1 kg/m2～1.2 kg/m2。撒布时稳定撒布车速度以保证喷洒量，喷油管与路面垂直并有适当高度，要求撒布均匀、不露白、不重不漏，且不得在表面形成堆积。封层撒布后，用全自动碎石撒布车撤布规定规格(3 mm～5 mm)的石料。

在喷洒封层油时，在洒布车喷油管外端设置遮护铁皮或使用塑料薄膜对硬路肩、路缘石、护栏柱等设施进行遮挡，以防被沥青污染。

沥青撤布注意事项如下：①沥青撤布前应对下承层认真处理，保持干净、干燥；②施工期间如遇下雨，应在下承层充分干燥的条件下撒布；③在撒布过程中，撒布车应保持匀速行驶，确保撒布均匀；④在撒布过程中，应注意接头的处理。主要包括横向接头和纵向接头的处理。横向接头的处理：在横向接头的位置，再次施工时可在每次横向接头撒布前采用油毡或土工布等物将已撒布路段覆盖住，然后进行撒布。纵向接头的处理：在第二次撒布时，在纵向应与前次撒布的沥青有一定量的重叠。重叠宽度一般为两个相邻喷头的间距。注意保证最外侧喷头与接头边缘在同一条线上。

2.3石料撒布

为使沥青薄膜不受破坏，并为摊铺机提供施工平台，乳化改性沥青洒布后，用金自动碎石撒布车撒布石屑，撒布虽为7方，1000m29方／1 000 m2，现场施工时根据实际情况进行调整，以满足覆盖率在70％左右。撒布时要求车辆倒向行使，车速稳定、撒布均匀、美观，如有漏撒或堆积，则及时处理。撒布沥青的长度应与撒布石屑的能力相匹配，避免沥青洒布和石屑撒布的时间间隔太长。

碎石撒布的注意事项如下：①乳化沥青撒布完后，石屑撒布车立即进行集料撒布，以便沥青和集料能有效的黏结。②碎石撒布量：石灰岩石料(规格3 mm～5mm)，撤布量一般为：7 kg／m2～9 kg／m2。③注意碎石的撒布均匀，应控制撒布车辆在启动阶段的控制，及交接处的控制，不能出现漏撒和重叠现象。有此现象时。应及时采取人工处理。

2.4碾压

碎石撒布后，用20 t胶轮压路机碾压2遍，以保证石料和乳化改性沥青粘结嵌挤密实。碾压时注意不要在碾压面上调头、急刹车，避免破坏封层。

2.5乳化沥青封层施工注意事项

乳化沥青篇2

关键词：冷拌冷铺沥青混合料；改性乳化沥青；干湿劈裂强度；路用性能中图分类号：TQ522.65文献标识码：A

沥青路面因其具有行车舒适、适于连续铺筑、养护维修方便等特点，是我国也是世界各国高等级公路的主要路面结构型式。传统上，沥青路面面层多采用热拌沥青混合料，以形成稳定、均匀的沥青层，从而确保路面结构的稳定性和耐久性。然而热拌沥青混合料也有其自身的缺陷[1]，如为确保热拌沥青混合料的流动性，沥青混合料生产往往需要在较高的温度下进行，消耗大量能源的同时，也会因其沥青材料的老化；运距较远时，若热拌沥青混合料降温降幅过大或发生温度离析时，容易造成施工压实度不足，导致路面结构在使用过程中产生水损坏，从而严重影响路面的使用寿命[2]；热拌沥青混合料施工过程中排放的大量烟气也对施工人员的身心健康造成影响；此外，寒冷地区气温较低时，以热拌沥青混合料进行沥青路面施工难以确保铺装层质量，也会对降低路面的使用寿命。近年来，随着热拌沥青混合料温拌技术的发展，在延长沥青混合料施工季节、降低烟气排放等方面均产生了促进作用，但温拌技术添加的温拌剂无疑又增加了沥青混合料的施工成本[3]。

基于上述原因，道路工作者开展了冷拌冷铺沥青混合料的研究工作。实际上，国外早在上世纪二、三十年代就开始了关于冷拌冷铺沥青混合料的研究工作。与国外相比，我国对冷拌冷铺沥青混合料的研究相对较晚，且以往的研究成果主要用于沥青路面表面处治或坑槽修补等工作中，主要原因在于冷拌冷铺沥青混合料的技术性能在很大程度上受到沥青胶结料（液体石油沥青或乳化沥青）技术性能的制约。近年来国内乳化沥青（特别是乳化改性沥青）生产技术取得了长足的进步[4, 5]，使得采用冷拌冷铺沥青混合料铺筑沥青面层成为可能。

本文采用国内某品牌改性乳化沥青，借鉴乳化沥青冷再生混合料的成型方法，设计了冷拌冷铺沥青混合料并确定了最佳沥青用量。在此基础上，测定了不同养生时间冷拌冷铺沥青混合料的劈裂强度和浸水劈裂强度，并分别以热拌沥青混合料的车辙试验、弯曲试验、冻融劈裂试验评价了冷拌冷铺沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性等路用性能。试验结果表明，冷拌冷铺沥青混合料的干湿劈裂强度、干湿劈裂强度比、动稳定度、破坏应变和冻融劈裂比均随养生龄期的增加而增加，且路用性能评价指标满足现行施工规范中对改性热拌沥青混合料的技术要求，表明了冷拌冷铺沥青混合料的应用潜力。

1. 冷拌冷铺沥青混合料设计

1.1 原材料

本研究中，冷拌冷铺沥青混合料所用粗细集料分别采用10-15mm、5-10mm和0-3mm玄武岩石料，填料分别采用石灰岩磨细矿粉和硅酸盐水泥，其技术性能均满足现行施工规范对原材料的技术要求。沥青胶结料采用国内某阳离子SBS改性乳化沥青，其技术性能如表1所示：

表1 SBS改性乳化沥青的技术性能

试验项目 试验结果 试验方法

破乳速度 慢裂 T0658

筛上残留物（1.18mm筛），% 0.05 T0652

黏度 恩格拉黏度E25 20 T0622

赛波特黏度（25℃），s 75 T0623

蒸发残留物 残留分含量 72 T0651

针入度（25℃），0.1mm 76 T0604

延度（5℃），cm 38 T0605

软化点，℃ 63 T0606

溶解度，% 98.5 T0607

动力粘度（60℃），Pa.s 1200 T0620

弹性恢复（25℃），% 78 T0662

与粗集料的矿料粘附性，裹附面积 >2/3 T0654

常温储存稳定性（5天），% 4.6 T0655

由表1可见，所用SBS改性乳化沥青的残留分含量达到了72%，高于传统的乳化沥青（通常要求为>62%），且蒸发残留物具有良好的技术性能，基本达到了I-D级SBS改性沥青的技术标准。

1.2 配合比设计

根据《公路工程沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2000）推荐的热拌沥青混合料级配范围[6]，设计了AC-13型冷拌冷铺沥青混合料，其中水泥掺量取为矿料总质量的2%，其余填料采用矿粉。设计级配曲线如图1所示：

图1 设计级配曲线

依据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41）中乳化沥青冷再生混合料配合比设计方法[7]，通过击实试验确定最佳含水率为10%。进而变换不同的乳化沥青用量，采用马歇尔方法进行试件成型，双面击实50次后，在60℃烘箱中养生48hr，再双面击实25次，室温冷却至恒重后，通过测定其体积指标确定最佳乳化沥青用量为5.2%，空隙率为5.5%，矿料间隙率为17.2%，沥青饱和度为68.0%。

2. 冷拌冷铺沥青混合料劈裂强度试验

对设计的冷拌冷铺沥青混合料，分别测定了不同养生龄期（以二次击实成型后的室温空气养生时间为准）的劈裂强度和浸水劈裂强度，测试结果如表2所示：

表2 冷拌冷铺沥青混合料的劈裂强度与浸水劈裂强度

养生龄期 劈裂强度，MPa 浸水劈裂强度，MPa 干湿劈裂强度比，%

1d 0.52 0.41 77.6

2d 0.62 0.49 77.8

3d 0.73 0.58 79.7

4d 0.81 0.65 80.5

5d 0.92 0.77 83.9

6d 1.05 0.91 86.8

7d 1.17 1.01 86.6

由表2可以看出，冷拌冷铺沥青混合料的干湿劈裂强度均随着养生龄期的增加而增加，其中7d劈裂强度与热拌沥青混合料相当，干湿劈裂强度比均在75%以上，且也随着养生龄期的增加而增加。

3. 冷拌冷铺沥青混合料路用性能试验

根据《公路工程沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2000）对热拌沥青混合料路用性能的要求，分别以车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验评价了冷拌冷铺沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性，养生龄期分别取为3d、5d和7d，其中车辙试验在60℃下进行、轮压0.7MPa，低温弯曲试验在-10℃下进行、加载速率为50mm/min，测试结果如表3所示：

表3 冷拌冷铺沥青混合料的路用性能测试结果

试验项目 养生龄期 测试结果

车辙试验动稳定度，次/mm 3d 3468

5d 3892

7d 4136

弯曲试验破坏应变，με 3d 2526

5d 2768

7d 2785

冻融劈裂试验冻融劈裂比，% 3d 78

5d 83

7d 86

由表3可以看出，冷拌冷铺沥青混合料的动稳定度、破坏应变和冻融劈裂比均随养生龄期的增加而增加，分析原因认为混合料中添加了水泥作为填料，随着养生龄期的增加，水泥在混合料中发生的水化反应更加充分，提高了混合料的强度与稳定性。一般而言，随着水泥水化反应的发生，混合料的刚度将提高，从而低温弯曲试验破坏应变会有所降低，但这种影响与水泥剂量有关，当水泥剂量较少时对混合料的低温性能将不会产生过大影响，而且，由于水泥的水化过程消耗了混合料中的自由水，也会对混合料的低温性能有所改善，表3的试验结果也体现了这一点。此外，表3中冷拌冷铺沥青混合料的路用性能测试结果满足现行规范中对热拌改性沥青混合料的技术要求，表明了冷拌冷铺沥青混合料的应用潜力。

4. 结论

本文开展了冷拌冷铺沥青混合料的设计与性能试验研究。劈裂试验结果表明，冷拌冷铺沥青混合料的干湿劈裂强度和劈裂强度比均随着养生龄期的增加而增加，7d劈裂强度与热拌沥青混合料相当。路用性能测试结果表明，冷拌冷铺沥青混合料的动稳定度、破坏应变和冻融劈裂比均随养生龄期的增加而增加，且满足现行规范中对改性热拌沥青混合料的技术要求，表明了冷拌冷铺沥青混合料的应用潜力。

参考文献：

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刘至飞, 吴少鹏, 陈美祝, 胡德明. 温拌沥青混合料现状及存在问题[J]. 武汉理工大学学报, 2009(4).

贺华. 改性乳化沥青及微表处性能研究[D]. 西安: 长安大学, 2006.

周娜. SBS改性乳化沥青的制备及路用性能室内试验研究[D]. 湖南: 长沙理工大学, 2012.

中华人民共和国交通运输部. 公路工程沥青路面施工技术规范[S]. 北京: 中华人民共和国交通运输部, 2004.

乳化沥青篇3

关键词：SBS改性乳化沥青 SBR改性乳化沥青 生产设备 生产流程

中图分类号：F423 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）14-0028-02

Relationship between the Classification of Modification Emulsified Asphalt and Production Equipment

Li Jinyou

（First Highway Engineering Co., Ltd. of Henan Province，Zhengzhou 450009，China）

Abstract:This paper classifies all sorts of modification emulsified asphalt, introduces production process of various modification emulsified asphalt, and the difference among various production equipment of emulsifying asphalt and current domestic reference, compares the index and use of all sorts of emulsified asphalt.

Key words: SBS modified asphalt emulsion；SBR modified asphalt emulsion；production equipment；production process

1改性乳化沥青分类

改性乳化沥青以使用的改性剂类别不同分为两大类：①如果使用的改性剂是SBR类，则叫作SBR改性乳化沥青；②如果使用的改性剂是SBS类，则叫作SBS改性乳化沥青。

2SBR改性乳化沥青的生产、用途与加工设备

2.1 先生产普通乳化沥青母液，然后把液体的SBR胶乳用人工或泵直接加入到普通乳化沥青母液中，一般是普通乳化沥青装车后，把胶乳从罐车人孔处加入，加入量根据指标要求不同或胶乳有效成分不同从4%至10%不等，以有效成分60%的进口SBR胶乳为例，加入量一般为3%到4%。加入后靠车辆行走过程中的颠簸和刹车混合均匀。这种改性乳化沥青在路面施工中一般用于粘层，因SBR胶乳极其不稳定，与空气接触发生氧化，这种方式生产的改性乳化沥青不能长时间存放，应随用随调。由上介绍可看出，此类改性乳化沥青设备采用普通乳化沥青设备即可，设备价格依产量、材质和配置不同从几万元到几十万元不等。生产流程如图1。

2.2 把固体的SBR块或粉末加入沥青，先生产成SBR改性沥青，再与皂液同时过磨生产成SBR改性乳化沥青。但因固体SBR生产过程中要加入大量隔离剂，而且SBR易粘连在设备上难于清除，此方法现只在青海等西北地区极小范围小批量生产在用。生产流程如图2。

2.3 把液体的SBR胶乳加入皂液，再与基质沥青同时过磨生产成SBR改性乳化沥青。如没有特别说明，大家提到改性乳化沥青，应指这种产品。相对来说贮存较稳定，用途更广，除用于粘层外，大量用于微表处施工。此类改性乳化沥青设备可在普通乳化沥青设备基础上加以改进，设备价格依产量、材质和配置不同从十几万元到几十万元不等。生产流程如图3。

3SBS改性乳化沥青的生产、用途与加工设备

3.1 使用液体的SBS胶乳，方法同上面的液体SBR胶乳，但因SBS胶乳成本太高，指标不稳定，在国内推广了很多年始终难见起色，所以对于此种产品与设备本文暂不介绍。生产流程如图4。

但作为冷辅冷拌路面的粘接料，高含量SBS改性乳化沥青的生产可能最终要走这条道，这是我们正研究的课题，已做了几个试验段。不过所用的SBS胶乳与前面提到的不同，生产方法也相去甚远，研究成果会在以后的文稿中加以介绍。

3.2 把固体的SBS粉末加入沥青，先生产成SBS改性沥青，再与皂液同时过磨生产成SBS改性乳化沥青。因基质沥青经SBS改性后韧性、粘度及各项性能指标大大提高，一就设备而言，普通乳化沥青加工设备已不可能对其乳化，需要更大的输入功率和独特的磨齿结构。二就成品贮存而言，SBS改性乳化沥青的存放和搅拌与普通乳化沥青也有很大差别。三就控制而言，需要更精确地控制介质温度、泵和磨进出口压力、沥青和皂液流量、成品的出口温度和泄压方式。四就生产原材料而言，对乳化剂和SBS改性剂的选择也更加严格。五就试验而言，因我国尚无该类产品技术标准，只能与SBR改性乳化沥青类似比较，借鉴一些国外技术规范和自行研制的试验仪器来评价。此类产品生产时要用到SBS改性沥青，其来源有两种，一是外购，调配后用于生产，以产量20吨/小时为例，不含锅炉、基质沥青罐和成品罐等部件，目前国产主机价格约为100万元。二是用设备直接生产改性沥青，然后乳化，那么该设备实际上是改性/乳化一体设备，目前国产主机价格约为120万元至180万元不等。生产流程如图5。

4各种乳化沥青品种比较

通过下面的一些表格，我们来对各种乳化沥青作一个简单的对比。（表1~表3）

5改性乳化沥青生产中温度与粘度的控制

我们知道，沥青的粘度随温度的升高而降低，每升高12℃，其动力粘度约下降一倍。生产时应把基质沥青首先加热至液态才可进行乳化，另为适应胶体磨的乳化能力，一般控制基质沥青动力粘度约为200cst，温度越低，粘度越高，增加沥青泵及胶体磨负担，难以乳化；但另一方面为防止乳化沥青生产时成品中水分过多汽化蒸发造成破乳，也不可能把基质沥青温度加热过高，一般控制胶体磨出口成品温度应小于85℃；以AH-70为例，一般把基质沥青加热至约140℃，皂液加热至约35℃；以乳化沥青成品中沥青含量60%计，胶体磨出口成品温度为：T=（0.5×60×140+40×35）/(0.5×60+40)=80℃

因国内普通乳化沥青中沥青含量大都为50%，生产时其温度会远远低于此温度，另基质沥青也会选择70号甚至100号以上，其动力粘度不会太大，就一般乳化沥青设备而言，不必担心以上问题的发生。

但对于SBS改乳化沥青而言，SBS改性沥青的动力粘度约为我们常用的AH-70沥青的3-10倍，粘度及含量的增加，普通乳化沥青设备的胶体磨可能根本就转不动，为适应胶体磨能力，生产时必须提高改性沥青温度约至160℃，皂液温度约至55℃，如要求沥青含量为65%，此时胶体磨出口成品温度为：

T=（0.5×65×160+35×55）/(0.5×65+35)=105.6℃

乳化沥青成品已达到沸腾状态，只能采用特殊工艺控制其破乳，这些产品宜采用改性乳化沥青设备生产。

6改性乳化沥青生产中温度与压力的控制

从上面可看出，沥青温度过低，会造成胶体磨负荷过重不能乳化，温度过高又会汽化破乳，因此需增加降温装置，保证出口温度在85℃以下；另根据压力增大，沸点提高原理，整个系统中还应保证适当压力，防止乳化沥青在进入冷却装置前汽化破乳；根据文丘里效应整个系统中尽可能不出现90°折弯，以防止背部负压区汽化破乳。

7通过添加剂的应用采用普通乳化沥青设备来生产改性乳化沥青

特殊情况下，我们也可以在SBS改性沥青中添加稀释剂等来降低粘度，以适应用普通乳化沥青设备来进行生产SBS改性乳化沥青，假如以基质沥青的5%添加，价格7500元/吨来计算，每吨乳化沥青约增加材料成本125元，而且还会带来采购、运输、安全、指标要求等一系列问题，需慎用。

参考文献：

[1]秦永春，徐剑，黄颂昌等．道路用改性乳化沥青技术要求的研究[J]．公路交通科技，2005，22(1)：45-47．

[2]交通部公路科学研究所.JTG F40―2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3]钱卫民.SBS改性乳化沥青生产技术探讨.石油沥青,2005,19(3):51-53.

乳化沥青篇4

关键词：道路工程;沥青路面;改性乳化沥青

一、改性剂

改性剂一般可分为非聚合物改性剂和聚合物改性剂两大类：（1）非聚合物改性剂包括填充料类、天然沥青、矿物纤维类等；（2）聚合物改性剂包括热塑性树脂类、热塑性弹性体类和橡胶类三类。

（一）热塑性树脂

热塑性树脂，如乙烯一乙酸乙烯醋共聚物(EVA),聚乙烯(PE)、无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺、乙烯丙烯类共聚物(APAO)等；热固性树脂也有作为改性剂使用的，如环氧树脂(EP)等。这类材料对沥青的高温性能的改善较为明显，改性后沥青的软化点大幅度上升；但热塑性树脂的加入，并不能使沥青混合料的弹性增加，改善沥青的低温性能，而且加热后容易离析，再次冷却时会产生众多的弥散体。热塑性树脂共同的特点是加热后软化，冷却时固化变硬。

（二）热塑性弹性体

主要是苯乙烯类嵌段共聚物，如苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)、苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯(SIS)、苯乙烯—聚乙烯/丁基—聚乙烯(SB)等嵌段共聚物及聚烯烃等，由于它兼具橡胶和树脂两类改性沥青的性质，故也称橡胶树脂类。常用的热塑性弹性体以SBS为代表。SBS改性剂最大的特点就是高温下不软化，低温下不发脆，用它做改性剂，不仅改善沥青的高温性能，同时沥青的低温性能也得到改善。

（三）橡胶类

常用的橡胶改性剂有天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯(IR)、乙丙橡胶(EPDM)、丙烯睛丁二烯共聚物(ABR)等，其中SBR胶乳应用最为广泛。橡胶改性道路沥青的机理是，橡胶首先分散于沥青中，然后沥青中的饱和分和芳香分与橡胶结构单元中的烷烃结构和芳香结构发生物理化学作用，使橡胶的链结构在沥青中溶胀、延展，从而使沥青具有高分子物质的性质，最终改善了沥青的路用性能。

（四）纤维类。如聚酯纤维、丙烯酸纤维等。

（五）热固性环氧树脂

水性环氧树脂是把环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定树脂材料。环氧树脂分子与沥青分子构成的立体空间网状结构，交联的环氧树脂网络是比较牢固的，不仅能保持良好的耐久性，而且能保持良好的高温稳定性和低温抗裂性。

（六）纳米SiO2

纳米SiO2为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，这种材料明显呈现出絮状和网状的准颗粒结构，颗粒尺寸大小（3nm~15nm），比表面积大，表面存在大量不饱和残键及不同键合状态的羟基，具有很高的活性。纳米SiO2小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生渗透作用，通过一定的分散手段，可以使其深入到高分子化合物 π 键附近，与其电子云发生重叠，形成空间网状结构，从而大幅度提高高分子材料的力学强度、韧性、耐老化性和耐磨性等。

二、乳化剂

沥青乳化剂的基本作用是降低表面张力，其分子带有亲水性的极性基团和憎水性的非极性基团。在沥青-水体系中，乳化剂分子的憎水基团吸附于沥青的表面，并使其带有电荷，而亲水基团则进入水相，从而将沥青颗粒与水连结起来，降低了两者之间的界面张力。同时，由于沥青粒子带有同样电荷而互相排斥，阻止了它们之间的互相凝聚，使沥青乳液一定时期内保持均匀和稳定。

乳化剂的分类有多种，按离子类型分有阴离子乳化沥青、阳离子乳化沥青、两性离子乳化沥青、非离子乳化沥青等几种。

（一）阴离子乳化剂

此类乳化剂原料便宜易得，工艺简单，技术成熟，不必调节pH值就可直接使用，在乳化沥青的发展初期受到了重视。主要包括羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸脂盐类、磷酸脂盐类等。

（二）阳离子乳化剂

此类乳化剂发展较晚，但实践发现它与各种矿料有更好的黏附性，用量也可以较少，因此得到了更广泛的应用。阳离子乳化剂主要有烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、季铵盐类、环氧乙烷双胺、胺化木质素等。其中二烷基或三烷基胺类一般没有乳化性，含有C12~C22 的单烷基胺类乳化剂效果较好。由于烷基单胺缺乏足够的乳化能力，所以现在常用有 C12~C22烷基、2~4 个亚甲基的 N-烷基聚亚甲基二胺盐类乳化剂。

（三）两性离子乳化剂

它的分子结构与氨基酸相似，即分子中同时存在酸性基和碱性基，易形成“内盐”。主要有甜菜碱型、氨基酸型、咪唑啉型等，也有杂元素代替 N、P 的，如 S为阳离子基团活性中心的两性表面活性剂。其耐硬水、钙分散能力较强，与其他各类型的乳化剂有良好的配伍性，但价格较高。除甜菜碱型乳化剂外，表面活性剂的性质一般与溶液的pH 值有关。

（四）非离子乳化剂

非离子乳化剂大多是由环氧乙烷与带活泼氢的化合物（如酚、醇、羧、酸、胺等）反应得到的，其活性不仅与疏水烷基有关，还与聚氧乙烯链的长短有关。它具有高表面活性、稳定性以及良好的乳化能力，与其他乳化剂及其助剂的配伍性较好，并对金属离子有一定的螯合作用。它的活性与溶液的 pH 值无关，在转相点形成的乳液最稳定。

（五）沥青乳化剂的选择

1）优先选用阳离子型乳化剂。2）选择和沥青具有类似结构的乳化剂，并且乳化剂分子和沥青有很好的相容性，这样可以获得较好的乳化效果。3）将离子型乳化剂和非离子型乳化剂配合使用常常会取得良好的乳化效果，使得到的乳液更加稳定。

三、改性乳化沥青的制备

实际制备改性乳化沥青时，应该注意添加改性剂的方式和顺序，以避免出现改性乳液破乳现象。改性乳化沥青的制备工艺基本采用下面三种方法：

（一）先用改性材料将沥青改性，再将改性沥青进行乳化，如图2.1。

图2.1改性乳化沥青制备工艺

这种工艺一般需要两个工序，即改性沥青制备和改性沥青的乳化，因此改性乳化沥青制备效率不高。

（二）先制出乳化沥青，然后掺配胶乳。

该工艺首先将沥青进行乳化，而后将沥青乳液与橡胶乳液在强力搅拌下混合来制备改性乳化沥青。此工艺条件下，由于胶乳和沥青颗粒都在较大尺寸范围内机械混合，加上胶乳中橡胶粒子和沥青粒子的相对密度和沉降速度差别，影响改性沥青的均匀性和稳定性，制得的改性乳化沥青效果不好，因此现在一般以不采用该工艺。

（三）将改性材料参入乳化剂水溶液中，而后与沥青同时加入乳化机进行乳化，如图2.2。

图2.2改性乳化沥青制备工艺

此工艺只需要一个工序就能完成，具有制备效率高、过程易控制、操作方便的优点，而且制得的改性乳化沥青还具有存储稳定性好等优点，因此该工艺被较为普遍的采用。

四、改性乳化沥青的应用

改性乳化沥青在路面工程中应用较多，主要集中于透层、粘层、封层、微表处、超薄磨耗层及沥青路面冷再生等方面。

（一）透层。适用于在沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上浇洒透层沥青；在无机结合料稳定半刚性基层上浇洒透层沥青后，宜立即撒布用量为2 m3/1 000 m2~3 m3/1 000 m2的石屑或粗砂。透层改性乳化沥青洒布后应待其充分渗透、水分蒸发后方可铺筑沥青面层。

（二）粘层。双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面在铺筑上层前，其下面的沥青层已被污染，所以应浇洒粘层；桥面混凝土铺装层与沥青面层之间也要撒布粘结层。粘层SBR改性乳化沥青洒布后应待其破乳、水分蒸发后方可铺筑沥青层。

（三）稀浆封层。铺筑改性乳化沥青稀浆封层作粘结层，目的在于防水和增加刚柔界面之间的粘结力，从而起到防止水的浸入和提高路面的整体性，达到路面使用寿命的功能。稀浆封层施工应在干燥情况下进行；稀浆封层施工应用稀浆封层机铺筑。稀浆封层铺筑后，须待乳液破乳、水分蒸发碾压成型后方可开放交通。

（四）微表处。微表处是路面预防性养护的一个重要的技术手段，是一种高效的路面预防养护方法，可一次性解决路面麻面、脱皮、松散、裂缝、车辙等问题，延缓路面破坏，减少零碎修补次数。改性乳化沥青性能的好坏直接影响微表处性能的发挥，是影响微表处铺设成功的关键因素之一。

（五）超薄磨耗层。超薄磨耗层技术是一种新型的预防性养护技术，主要适应于交通量大、路面性能要求高的高等级路面的预防性养护，可改善平整度，抗滑，耐磨，降噪，耐久性好；同时施工简单、快捷。为保证层与层之间的连续性，结，防止磨耗层发生脱层，在面层间需做好粘结层，使新旧面层牢固粘结，防止磨耗层发生脱层，在面层间需做好粘结层，就需用到改性乳化沥青。

（六）沥青路面冷再生。旧沥青混合料的再生利用技术属于道路维修的范畴，其分类很多。旧沥青面层材料中含有一定量的沥青结合料，而沥青的耐久性是影响沥青路面使用质量和寿命的最主要因素。路面铺筑时受加热作用，路面建成后受交通荷载和自然因素作用，沥青的技术性能向着不理想的方向发生不可逆的变化及沥青的老化。在沥青路面冷再生过程中加入改性乳化沥青是有效的解决措施之一。

五、结语

改性乳化沥青以其优异的环保及路用性能，在路面工程中的应用日益增多。同时改性乳化沥青的种类也在不断地增加，每种改性乳化沥青具有自身的优势与不足，所以不能简单地定义某种改性乳化沥青的性能就具有绝对优势，而是要根据使用的交通条件、气候环境及经济投资，综合考虑选用适合的改性乳化沥青。本文对改性乳化沥青的种类及应用做了综合分析，希望能够为道路工作者在今后改性乳化沥青的使用方面提供技术支持。

参考文献

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乳化沥青篇5

目前修建高速公路从行车快速、舒适、路面坚实、稳定、平整等因素考虑，一般多采用沥青混凝土面层、半刚性基层结构。为加强路面结构各层之间的紧密结合，提高路面结构整体性，设计要求在沥青面层与基层之间设置下封层，同时起到防止雨水渗入基层的作用。因此设置下封层是必不可少的，也是十分必要的。下封层可采用洒布法施工，也可采用乳化沥青稀浆封层铺筑。省高指1998年下达的“国道主干线（江苏境）淮锡高速公路沥青路面下封层施工指导意见”中明确采用洒布法实施下封层，沥青材料采用优质乳化沥青，现阶段建设选用壳牌施保妙-PSX乳化石油沥青。交通部第二公路勘测设计院关于宁靖盐高速公路施工图设计中，要求沥青封层施工采用PC-2型慢裂乳化沥青稀浆封层。省高指、省科研所关于“高速公路路面下封层试验报告”内称，壳牌施保妙-PSX的质量是好的，有较好的粘结力和整体粘结强度。壳牌施保妙-PSX乳化沥青下封层是一种柔性结构，这与国产的乳化沥青脆性下封层不同。从上述指导性意见看当前对下封层乳化沥青的使用需考虑下列问题。

（1）用进口沥青乳液做下封层优于国产沥青乳液，因此研究开发进口沥青的乳化是当前急需解决的课题。

（2）乳化沥青下封层的施工方法采用洒布法及稀浆封层法的比较，研究施工中的一些重大技术问题十分必要。除对进口沥青乳液开发生产以及在下封层施工方面的研究外，随着高等级公路的快速发展，开展改性乳化沥青用于表面养护也应适时进行研究。

1、采用国产乳化剂乳化进口沥青的研究

乳化沥青实际是将沥青热融后，经过机械的切割使其以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液中。进口沥青的比重大于1、含腊量低、内聚力大，因此要达到乳化效果，首先要增加少量的活性剂，使其很快地聚到水面，从而使空气和水的接触面减少，使水溶液的表面张力按比例急骤下降，水中的乳化剂分子也聚到一起，将油基靠在一起而形成胶束。当乳化剂浓度逐渐增加时，水溶液表面聚集了足够的乳化剂，直至表面毫无间隙地分布于液面上，这时空气与水溶液完全隔开，待表面张力停止下降保持平衡，如再增加乳化剂其胶束亦随之增加，一直至水溶液表面形成单分子膜，空气和水的接触不可能再缩小，这时在水溶液中加入沥青，沥青与溶液之间形成第三界面，这种新的界面要保持平衡状态，沥青乳化剂胶束就很快吸附、包围沥青颗粒，乳化剂新油基在水溶液中以分散状态溶解于水溶液中，重新形成以沥青为胶核的沥青乳化剂胶束，形成沥青乳液，这也是沥青乳化剂在水溶液的作用。用进口沥青制备稳定的沥青乳液必须考虑乳化剂建立在国产的基础上，同时乳化剂生产厂家的生产流程稳定，原料来源可靠。重点是乳化剂的效应：首先应具有降低沥青与水之间的界面张力，使沥青微粒均匀地分布于水溶液之中；其次能缩小油水两者之间的绝对密度差及粘度差；第三在两相之间乳化剂走向排列时，应增加沥青微粒的电荷，尽量形成双电层，增加颗粒之间的相互排斥力，阻止沥青微粒的聚合。

上述要求用单一乳化剂往往是不可能的，特别是渗透性能及贮存稳定性、机械稳定性存在问题。因此必须增加其他物质发挥乳化剂的应有效应，这就选择第二、第三乳化剂按不同比例混合后发挥效应。为此我们选用了复合型乳化剂，经过近百次试验最终取得成功，经试验贮存稳定性、破乳速度、粘附性、防剥落性能均良好。

沥青路面在繁重的大交通量的作用下，首先要求路面具有高的强度和稳定性，同时又具有低温抗裂性，为达到这一目的，通常采用粘稠沥青为结合料。为满足施工要求，必须将沥青加热到流动状态才能拌和或洒布，这就是我们通常称之谓热沥青施工。这种施工方法的缺点是需消耗大量的热能，同时还污染环境，影响操作人员的健康。经人们反复研究，将沥青加热至流动状态，经高速离心搅拌或剪切机械作用形成细小微粒（粒径2～5um），分散在有乳化剂的水中，由于乳化剂的作用而形成均匀稳定的分散系，这就是所谓的乳化沥青。它的重要组成部分是沥青、水和乳化剂。

（1）沥青是乳化沥青的基本组成成分，它在乳化沥青中占55%～65%，它的乳化难易性及乳化后产品性能随着针入度变化、化学结构和胶体结构的不同有较大的差别。沥青的各组分（沥青质、树脂、油份）在沥青中的含量对乳化的难易并对乳化后的性能影响很大，一般讲活性组成含量低通常不易乳化。根据高速公路使用要求，我们研究了进口的埃索和壳牌沥青的乳化，其针入度在70（1/10mm）左右。这种进口沥青的共同特点是相对密度大于1，含腊量小于2%，延性大于100cm.根据上述特点，在乳化剂的配制、乳化机械的选择、乳化工艺流程等方面对症而行。

（2）乳化剂是乳化沥青的关键组成成份，乳化沥青的性能很大程度依赖于乳化剂性能。由于乳化剂有新油基与筑水基，在这二个基因作用下使它难免吸附于沥青和水相互排斥的界面上，从而降低它们之间的界面张力，使油水之间能在较大的面积上接触，尽可能生产微小颗粒，从而使沥青微粒均匀地分布于水溶液之中。根据埃索、壳牌沥青的特点，采用单一乳化剂无法达到制备沥青乳液的目的。因为单一乳化剂有固定的H.L.B.值（HYdrophite-lipophihBalance），它不能满足复杂的沥青乳化所需要H.L.B.值，除了考虑到进口沥青特殊性外，另外研究还考虑到用这种沥青生产的乳化沥青，对拌和工艺、基层的渗透能力、贮存稳定性、多种框框使用的稳定性（如不同的洒布和拌和设备），尽量能够适应各方面的需要，采用正交法确定试验方案，经过近百次试验，选择了第二、第三等多种乳化剂，按不同的比例掺入，使其发挥各自的作用，所以这次对进口沥青乳化成功，归功于乳化剂的科学选用。这种复合乳化剂是国内产品，原材料来源可靠，质量稳定，对较长期进行乳化沥青生产有保证。

（3）稳定剂是影响乳化沥青贮存稳定性能主要材料，在研究沥青乳液过程中，发现有时产生颗粒大且不均匀，极易产生絮凝或沉降现象，特别是进口沥青其比重大于1，这一现象格外显著，我们采取增加无机盐类来增加颗粒间双层电效应，增大电流，增加颗粒间的相互排斥力，减缓颗粒之间的合一凝聚速度，提高乳化能力，改善乳液的稳定性，增强与骨料的粘附能力。我们选用Q.H.L.稳定剂与阳离子乳化剂复合，形成坚固的胶束，使沥青乳液稳定。从试验中摸索稳定剂、乳化剂的性能特点。有的稳定剂可以在生乳液时加入，但有些稳定剂这样加入会影响乳化，需经试验确定组织方案。

（4）水是乳化沥青中数量占第二位的组成部分，一般占总量的40%，因此乳化沥青运输中有40%的水作了搬运，故乳化沥青的生产尽可能接近使用地点。

生产乳化沥青的水只要是纯净的日常生活用水即可，不能含有其他物质。有的乳化剂水溶液有一定PH值要求，通常采用盐酸来调节酸碱度。

（5）进口沥青乳液的检测。经过近一年的研制、上百次的试配，于1998年9月上旬将小样送至江苏省交通科学研究所中心试验室测试。

2、试验路的铺筑

为了进一步验证采用国产乳化剂乳化进口沥青的使用品质，在省公路局、常州、淮阴、镇江公路处的大力支持下，分别在南京-杭州104国道、常州-溧阳一级公路、宁连一级公路马坝-武墩段扩大试验，共生产镇江2＃埃索乳液39t，铺筑了三段试验路，这些路线共同的特点是日交通量都在一万辆左右，路面结构均为二灰碎石基层上铺筑沥青混凝土面层。详细情况如下：

（1）104国道1205+500-1206+000路面改造工程下封层试验段位于车左幅，长500m、宽8.4m，共计4200m2.该路底基层采用水泥混凝土路面破碎后灌注水泥浆、基层为20cm二灰碎石、面层为9cm双层沥青混凝土。交通量约8000多辆次/昼夜，其中重型货车占30%左右。下封层采用双层式洒布型，第一层乳液用量1.8kg/m2、5～10mm石料12m3/km2，第二层乳液用量1.0kg/m2、3～8mm石料6m3/m2.施工时天晴、气温30℃，洒布后约15min破乳，经行车1个月后实施沥青混凝土面层，铺面层前检查下封层表面平整无坑塘，与基层粘结紧密牢固。

（2）常州-溧阳新建一级公路下封层试验段路面半幅宽10m，计7000m2.该路基层为二灰碎石、面层为9cm沥青混凝土，交通量约6000辆/昼夜，边施工边通车。下封层采用单层试验洒布型，乳液用量为1.8kg/m2，0.3～0.8cm石屑用量8m3/km2.施工时天气小雨转阴、气温25℃，破乳时间约30min.经行车后表面平整密实、无起皮、坑塘，无推移、轮迹，与基层粘结牢固紧密。

（3）宁连一级公路路面改建工程下封层试验路段，试验段位于11k+500-12k+500路线西侧，长1000m、宽10m，计面积10000m2.该路基层为30cm二灰碎石、面层为16cm沥青混凝土，日交通量大于10000辆次。下封层采用单层式洒布型，乳液用量1.5kg/m2、石屑用量7m3/km2.施工时天晴、气温18℃，破乳时间约35min.经行车表面平整无推移坑塘、脱落，与基层粘结紧密牢固。

对上述三段试验路，我们分别钻取了样芯，104国道、常州-溧阳线路取了自面层至基层全部样芯，试件表明下封层将油面层与基层牢固地粘结成整体。宁连一级公路因取样机的原因，致使二灰碎石未能完整取出，但从二灰碎石的断裂面看下封层与基层仍然粘结完整牢固。这充分说明进口沥青乳化后作为下封层它的粘结力很强，既起到层间连接的作用，又能防止雨雪水透入基层。

通过室内试验及扩大试验路铺筑，对使用进口沥青乳液铺筑下封层，有以下进一步认识：

①我站生产的进口沥青乳液产品质量是好的、稳定的。采用油罐车装运，共生产乳液50t，没有因运输、贮存及运至工地一时不能施工而发生沉淀分层凝块现象。

②当乳液运至工地，从运油罐车移至洒油车内，采用管道直接泵送，每输送一车仅10min.不像一般运输车队采用高站台低货位的自流方式，每自流一车需1h，而且还可免去因选择高站台而导致的绕行。由于采用管道泵送，不会混入大量的气泡，影响喷洒效果和使用质量。

③喷洒过程中乳液分布均匀，无泡沫粘附在石料表面导致空白。另外施工日期无论在8月或10月，均未因温差对破乳速度造成影响。

（4）进口沥青乳液的粘结性。下封层试验段完成后，我们待面层施工铺筑完成，分别钻取了样芯。104国道样芯15cm，常州至溧阳线、马坝至武墩段样芯均为10cm.马武段除机械原因未将基层整层取出。其余二条线多个样芯可以看出下封层将面层与基层粘结成一体无一脱开，完全达到设计层间连续的要求。样芯虽然经长途运输与颠簸，送至各级检查均未导致上下层脱开。

（5）三段试验路均采用镇江2＃乳液，以洒布法施工，用量为1.4～2.8kg/m2，所用石屑质地坚硬、清洁无杂质，严格控制粉料含量。由于试验路都处于不中断交通的施工路段，二灰碎石基层在行车作用下表层细小石屑及粉料基本扫净，形成首料林立理想的粘结表面，加之洒布下封层采用森林灭火鼓风机吹净基层表面浮尘，使层间粘结条件更好。另外撒料时间、撒料方法、碾压时间的掌握与破乳速度之间的配合做到恰到好处，这对保证下封层的质量及开放车辆行驶极为重要。

（6）试验路完成后即可开放交通，恢复车辆行驶，但必须掌握：

①开放交通初期必须慢行；②指挥车辆全段均匀行车，不得在车道上集中行驶。

3、沥青乳化工艺及设备

乳化沥青是热熔的沥青掺配乳化剂水溶液，通过机械作用，把沥青切割成微粒制成水包油型乳状液，简称“乳液”。它是由沥青、水和乳化剂等三个成分组成，经过乳化设备的作用而形成。由此可知制造乳化沥青必须有基本装置-乳化机，它是生产乳化沥青的核心。另外，还需要有乳化剂水溶液罐、热沥青贮存罐和加温装置等等，这就形成了生产组合车间。

综上所述可知，沥青乳化不仅需要专用的机械设备，而且还必须制定一定的工艺生产流程，在特定的工艺条件下才能完成。乳化沥青的生产工艺及生产设备对乳液的质量和成本起着重要的作用，选择好的设备、制定完善的生产工艺、管线布局、充分利用现有条件，是建好生产车间的前提。同时，建立科学的生产管理制度是保证产品质量、发展乳化沥青生产的重要环节。

3.1充分利用优越的运输及热能条件六十年代中期，在镇江近郊已建立了一座热沥青中转油库，年进出沥青近1.5万t.中转油库有可停靠6节槽车的铁路专用线，有二台2t蒸气锅炉、一台650大卡导热油锅炉和4000t沥青储罐，既可中转沥青也能为施工直接供加热至160℃～180℃的热沥青。另外还有200t的汽车专用运输罐车，专门送运热沥青或乳化沥青。因此发展生产乳化沥青时：

（1）可利用加热条件为生产乳化沥青提供加热至要求的热融沥青和要求温度的乳化剂溶液；（2）可利用蒸气对生产设备预热；

（3）可利用原有房屋减少基建投资；

（4）可利用铁路专用线调运沥青直接入库，减少运输环节，降低成本；

（5）充分利用油库的供水供电条件；

（6）利用原有沥青检测设备及试验人员，增加些专用设备，即可建立起健全的质量检测体系。

3.2设备的选型八十年代初，我站即利用中转沥青的有利条件，组建了国内较先进的以乳化国产沥青为主的生产车间，它有较完善的沥青加热熔化和供给系统、供水供汽系统、乳化剂水溶液掺配系统、计量控制系统、乳化沥青生产机械、乳液储存系统、乳液质检设备、乳液生产电控系统以及乳液外运系统。

乳化机是乳化设备的心脏，通过机械的剪切、冲击和研磨完成对沥青的粉碎分散，因不同的力学作用原理，乳化机械有搅拌机、匀油机、胶体磨等，其中采用最多的是胶体磨，胶体磨的乳化机是较理想的乳化机械，它磨出的沥青粒子均匀、细度小、计量稳定、安装调试方便。其主要部件是转子和定子，转子转速一般为16.6-200r/s，最高转速可达300r/s.转子和定子间有一定间隙可以调整，最小间隙可调至0.025mm.沥青与乳化剂水溶液从进口流入，在离心力的作用下，穿过转子与定子间的缝隙，经高速剪切与研磨，从出口流出即完成分散乳化，沥青即形成极细小的微粒稳定于乳化剂水溶液中。我们选用的W1型胶体磨，工作时依靠两个齿形面的相对运动，通过二齿面间隙使制品受到剪切、研磨、高频振动、漩涡等多种的作用，因此乳液被有效地分散、碎破，均化乳化细度＜2um，产量8t/h、电动机功率13kW，动磨盘与静磨盘均采用不锈钢制造，抗腐蚀能力强。

沥青乳化生产，除核心部分乳化机极为关键外，其他配套生产设备设置是保证乳化机生产效率、产品质量以及产品成本的重要部分。要求各部位设计紧凑、坚固、管道布置合理，节省能源、便于检修、操作方便，整个设备做到文明生产。

配套设备主要有乳液生产系统、油水供给装置、温度调节装置、流量控制装置、乳液贮存及输出、仪表控制室及试验室等六大部分。现分述如下：

（1）乳液生产系统。

乳液生产系统各设二个200×150×150cm过渡锅，以满足连续生产的要求。为了节省用地，利用高位差，使过渡锅底标高离地面200cm左右。二锅间设有溢流孔，以防止沥青溢锅时外流。为保证生产时供料稳定，并提高产量，过渡锅出口处设二台齿轮泵，规格为10″，作供热沥青及乳化剂水溶液之用。

乳化剂的制备。先在1t调配池内加入一定量水，使乳化剂全部溶解，以防止影响使用效果。锅内设蒸气管道，利用锅炉蒸气加热。锅外设水标，可清晰地看到用水情况。沥青锅的设置位置与水锅对称，锅内设有远红处加热器，其他结构与锅相同。

（2）油水供给装置（包括温度调节装置、流量控制装置）。

为满足沥青路面工程不同用途，我站可以对多标号的沥青进行乳化。按不同施工方式以及施工季节的需要共设三个乳化沥青贮存罐。大小可以配套，最小间隙可调至0.025mm.它工作的混合液从进口流入，在重力作用下穿过转子与定子间的缝隙，从出口流出即完成分散，沥青液体在缝隙中受到转子产生的离心力和磨擦力的作用，磨碎成极细小的微粒。我们选用的小型胶体磨机，它工作时依靠两个齿形面的相对运动，使通过二齿面间的乳液受到剪切力、高频振动、漩涡等复杂力的作用，因而乳液被有效地分散、破碎、均化、乳化和混合。

（3）温度调节装置。

乳化沥青生产车间所需热能以充分利用原油库蒸气热源为原则，并设置必要的电加热设备，作温度调节控制。对沥青贮存罐及沥青加热锅均设置有蒸气加热管及远红外电热管二套设备，沥青加热锅内设二组远红外电热管总功率为64kW.可以分组使用，以热电偶指示加热温度，自动控温。乳化剂水溶液采用蒸气加热，以压力式温度计指示加热温度。乳液贮存罐内，为考虑贮存温度而设有蒸气管道，另外为保证生产过程及防止间隙生产乳液破乳使管道泵体、胶体磨中的残留沥青凝固，在这些设备上均备有蒸气预热装置。

远红外线的使用。红外线与普通光谱一样，是整个电磁波的一部分。波长在0.75u—100u范围。在5.6u以上者一般称远红外，它介于光与微波之间。各种物质均有特定的红外线吸收波长。水分有机物质在远红外的波长范围中有更多吸收峰，使物体吸收后内部分子运动加剧，温度迅速升高，从而达到加热的目的。

它的组成：管状电热器是由一个金属管内放入金属电阻丝、并在空隙部分填满有良好的导热性和绝缘性的结晶氧化镁而组成。它可以安装在空气通道里用于加热空气，也可浸在水或其他液体中用于加热水或其他液体，以及直接放在固体金属中加热金属，具有结构简单、热效率高、消耗电力省、拆装维修方便、使用安全等特点。

（4）流量控制系统。

乳化沥青中沥青与乳化水溶液配比是个变数，一般介于60：40或55：45之间。沥青与水溶液配比控制准确与否，将直接影响乳化沥青的质量。据了解国内控制和调整沥青与乳化水比例方法，多采用箱式定液面法调整阀门大小控制流量。靠经验观察或抽样检查，确定配比是否正确。这种方法，实际上不能准确地控制用量。

为使沥青与乳化水溶液的流量测定准确，较科学可靠地控制流量，我们在管路中按装流量计装置。乳化剂水溶液采用玻璃转子流量计，它用来连续测量管道中液体的流量，是一种就地指示式的仪表。转子流量计根据金属管制造材料而分为玻璃转子流量计和金属管转子流量计，我们选用了常州热工仪表厂生产的LZB-50F型玻璃转子流量计。其测量范围为0.6～6m3/h.工作条件：压力＜6kgf/cm2，温度-20℃～+20℃。另一为开封仪表厂的LZZ-25F型金属管转子流量计。其测量范围为0.4～1.6m3/h.工作条件：压力＜16kgf/cm2，温度为-40℃-+100℃。

转子流量计的主要部件为一锥形管和一个能在管中自由移动的转子。转子随液体流动而浮起，浮起的位置随流量大小而异。转子浮起的高度即表示一定流量。此流量计使用简单，读数直观，且能了解单位时间产量，但使用前要选用与设计生产能力相匹配的规格。

沥青采用上海自动化仪表厂生产的LS-25型旋转活塞流量计，旋转活塞流量计是一种容积式流量计，可用来连续测量液体的瞬时流量及总量，使用时可以看出现场流量情况，并可记录累计流量多少。

旋转活塞流量计主要部件为计量室和旋转塞，液体以一定流量进入计量室。由于进出口的压差迫使活塞旋转，旋转活塞的转动通过杠杆，内外磁钢及齿轮传到记数机构指示现场或累计流量。本仪表结构简单、工作可靠、测量范围大、精度高，不受粘度影响。但每次使用完毕必须清洗，以防沥青粘结影响使用，若继续使用时发现仪表旋转受阻，应设法加温溶解。

除上述两种计量装置外，在乳化水溶液上设有玻璃水位计，沥青加热锅上没有浮球油位计，指示容器内液面高度，作为流量第二控制手段。

沥青乳化可利用高位自流进入乳化机械，虽然达到乳化目的，但产量低，易造成溢出或飞溅。若乳化时维持一定的工作压力，不但乳化效果好、气泡少，而且产量高，系全封闭生产，无飞溅溢出的危险，但对设备要求高。W4型胶体磨采用自流时产量为2t/h左右，采用泵输入时产量达4t/h，故设计时采用齿轮泵作为输入动力，实践证明压力并不太高，一般设备都能满足要求，生产稳定。

输入动力均先用CLB-50型齿轮式沥青泵，但由于乳化剂水溶液对一般钢材有腐蚀性，因而需要耐腐蚀压力泵，齿轮泵规格可选用1.5″，并且产量还可以提高。

（5）乳液贮存及输出。

乳化沥青虽具有常温下施工的特点，但亦并非对其储存没有要求，若贮存不当，将导至乳液破坏，因此还必须把握其贮存要点，使之保持良好的使用状态。总的来讲乳液要求密闭储存，并保持一定的温度。因乳液暴露在空气中，导致表面破乳而形成沥青膜层，故应储存在密闭容器内，尽可能减少乳液与空气的接触面积。一般采用金属卧式贮存罐，也有设计成立式贮存罐，无论采用何种形式，为防止沉淀均应备有搅拌设施。但搅拌时应防止带入空气以免造成乳液分解破乳，必要时应做好金属防腐。

乳液贮存的温度范围在10℃-85℃之间，贮存温度根据乳液的用途和类型而异。如洒布用乳液，贮存温度与洒布温度相近为50℃-85℃，而拌和用乳液贮存温度一般均为常温，使用与贮存不应取低温。目前我国尚未制定贮存温度标准，暂参考ASTM或AASHTO标准中有关数据作参考。

沥青乳液贮存罐的设置，应考虑容量大小，防腐设施、搅拌、保温方式以及输出安放位置。容量大小应与生产能力及使用相匹配。罐内设有盘管，利用蒸气保温，此热能尽可能利用废气，且盘管表面温度不得超过85℃。乳液搅拌采用泵循环来搅拌乳液。贮存罐的安放位置要考虑输出时车辆运送方便，因此选择高出地面1.2m处。使用时，当液位较高时可自流罐车内，当液位降低时备有齿轮泵抽吸。

（6）仪表控制室及试验室。

车间设置除使乳化沥青生产做到科学管理、安全生产外，并检验乳化沥青质量及考核乳化沥青生产成本，故乳化沥青生产车间还应包括仪表控制及试验室，其面积3×4.5m2，仪表控制部分包括16门控制台，可自控沥青温度、胶体磨等。试验室两侧作沥青常规指标和乳液质量检验等工作，以控制乳化沥青的生产及使用。

我站这套装置已得到各方面认可，并经省交通厅及中国石油化工总公司鉴定，获部级三等奖，并将生产的产品定为胜利炼油厂的正式产品。十几年来由于严格生产质保体系，制定了生产操作制度及产品质量检测制度，产品质量一直稳定可靠。班产量稳定在60～80t，总产量已达到数万t.近几年来还为我省兄弟市及外省筹建了十几个车间，投产使用质量良好。

今年我站对进口沥青进行了乳化试制，在小试成功的基础上，对现有生产装置进行了改造，扩大生产约50t进口沥青乳液，生产稳定，各顶指标均符合要求，投入三条试验路应用。

4、加速研制稀浆封层

阳离子乳化沥青稀浆封层，是用标准级配石屑为首料，以阳离子乳化沥青为结合料，加入水泥等填料、水，按一定比例在机械强剪切的作用下，拌和成糊状的稀浆，用机械摊铺在路面上，凝固后形成一层沥青表面处理层即为稀浆封层。形成后的表面防渗水，增加表面磨耗层，其表面粗糙不泛油，平整坚实，一般厚度在6～8mm左右，是国家“八五”重点技术推广项目，具有较广阔的使用范围。

4.1用在公路养护上能够改善路面外观条件。当前我市道路由于多种原因，不少沥青路面出现干涩、贫油、脱粒、网裂，有的泛油而形成光滑的表面，严重影响使用品质，甚至造成行车事故。若铺一层稀浆封层，将使表面形成色调一致的新面层，外观上坚实平整、有一定粗糙度的路表。

具有防止雨雪渗透的作用。沥青路面的裂缝往往是导致油路面大量损坏的信号，由于稀浆封层具有流动性能好的特点，用其填满缝隙，并将裂缝全部覆盖封闭，使其具有防渗水作用，减少缝隙扩大，改善路面平整度。

能够延长路面使用寿命。因稀浆封层中含有矿料，且乳化沥青与酸碱性矿料和原沥青路面均有良好的粘附性能，使表面形成一层磨耗层，起到耐磨与保护的作用，而延长原路面的使用寿命，且造价较一般罩面低廉。

具有提高摩擦系数的防滑性能。若稀浆封层中的矿料采用玄武岩，则路表摩擦系数可大大提高，而一般石灰石矿料加铺稀浆封层后摩擦系数可在45以上。

4.2用在工程建设上用于沥青路面的下封层是理想的结构。近几年我省高速公路飞跃发展，沥青路面下封层前几年采用国产沥青乳液单层洒布法施工，而现今已采用进口沥青乳液，从今年广靖高速公路采用进口沥青乳液下封看，其效果确实优于国产沥青乳液。但就施工方法而言，洒布法存在用油量掌握不好、偏少者多、个别地段忽多忽少、多时乳液流入农田造成污染、流下桥头污染桥体，其次石料洒布不匀、破乳时间把握不准、碾压时间控制不好而造成石料分布不匀、个别地段出现积油现象。但采用稀浆封层，则可以免除这些现象，达到表面均匀平整。从省高指的指导意见及二院设计文件对下封层实施要求看，当前对稀浆封层的研究应加速这方面的开发及研究，尽快投入到工程应用。我站在这方面已进行了一些有益的初探，室内小试表明，配制的慢裂快凝性乳化剂拌和的稀浆混合料（进口沥青乳液）既有足够公路的操作时间，又能在摊铺后（当时气温18℃）1h以内形成，近期即将准备铺筑试验段，进一步扩大试验。

4.3加速开发稀浆封层技术

（1）由于稀浆封层具有较强的专业性，实施的主要关键是研制慢裂快凝性的乳化剂，拌制慢裂快凝型稀浆混合料，因此把能研制生产乳化沥青的基地作为发展的基础，这个基地既能生产国产沥青乳液，又能生产进口沥青乳液，以满足洒布法及稀浆封层用的诸品种乳化沥青，使其既能满足一般公路养护应用，又能满足工程建设、特别是高速公路建设的需要，尽可能生产改性乳化沥青以适应今后高速公路养护的需要。力争所生产多种品牌的乳化沥青达到商品化程度，满足各方面的要求。有条件的单位还可以引进国产移动式乳化沥青车间，直接在施工工地生产所需的乳化沥青。

（2）实施稀浆封层关键的机械是稀浆封层机，八十年代初我国自行研制的拖式稀浆封层摊铺机，后来改进为自行式稀浆封层机，使拌和摊铺一次完成，但存在计量不准、控制较难、摊铺质量不高等问题。近几年不少省市从德国购进Breing沥青稀浆封层车及宝马公司制造的S-HY-800型稀浆封层机、美国HD-10型全自动全液压改性稀浆封层机，以及SS公司生产的移动式乳化沥青生产设备，生产能力达到230t/h，这对发展应用稀浆封层技术起到极大的推动作用。特别是美国HD-10型稀浆封层机作业效率高，其拌和罐采用双轴浆叶式强制拌和器，能有效、快速、强有力地将各种材料拌和均匀，及时送入摊铺箱，保证混合料在1-2min内均匀摊铺在路上，保证稀浆混合料在工作时不破乳，摊铺在路上几分钟内就开始破乳、凝固，达到快速开放交通的目的。

（3）乳化剂的研制，应引入社会竟争机制，引进国外先进化学合成快、开放交通型乳化剂，有条件地与化工单位、高等院校联合研究，而不能采用传统的小而全的生产体系的研制机制。同时努力掌握信息，了解国内外乳化剂生产开发动态，使其成果为我所用。

（4）建立专业化的施工队伍，统一备配机械设备，统一组织调度施工，使我省施工队伍从零落分散、水平不高、设备不全，发展成专业公路施工技术力量。对高速公路土层施工，可采取指定分包形式，既可减少诸多施工队伍增加这种特殊设备，又可使其集中精力来实施主体工程。由于是专业施工队伍，技术水平高，施工质量有保证，还能增加我省的经济产值。

乳化沥青篇6

关键词：乳化沥青；稀浆封层；施工要点

Abstract: Slurry seal technology has its own properties. Through the research on construction technology, we summaries the problems about slurry seal technology adopted in construction that should be paid attention to and analyzes the economic and social benefits brought about by emulsified asphalt slurry seal in order to provide theoretical guidance for promoting slurry seal in preventive maintenance of the road.

Key words: emulsified asphalt；slurry seal；construction points

中图分类号：TF526+.3 文献标识码：A 文章编号：

随着乳化沥青技术的不断进步和公路养护需求的不断变化，乳化沥青稀浆封层路面维修施工技术逐渐在国内广泛应用。乳化沥青稀浆封层是用细粒式级配石料或粗砂做骨料，以乳化沥青作为粘结料，加填料冷拌后摊铺或用稀浆封层机摊铺而成沥青表处薄层。它具有施工快且易操作、粘附力较强、便于管理、经济效益好等特点。为了进一步提高施工质量和效率，有必要对乳化沥青稀浆封层路面施工工艺进一步探讨，分析在施工中应该注意的问题，满足稀浆封层工程之需。

1乳化沥青稀浆封层的特性

乳化沥青稀浆封层技术是乳化沥青在路面工程中应用的新发展，具有其良好的流动性和渗透性等特点，在使用中充分发挥了乳化沥青的优点。与热拌沥青混合料相比，稀浆封层混合料充分发挥了改性沥青的优越性，具有强度高、耐久性好、粘结力强。在路面养护中，对于提高路面平整度、抗滑性与耐磨性、降低路面的透水率有很好的效果，是一种很好的预防性养护方法。

乳化沥青稀浆封层施工技术在我国具有广泛的实用性，主要应用于沥青或者水泥混凝土路面表面处治、桥面的维修或者防水处理、路面下封防水处治、砂石路表面处治及其他应用，是很有发展前景的公路养护结构形式。在应用中，稀浆封层材料的选择、混合料配合比的设计、施工过程是非常重要的，影响着工程质量。

2稀浆封层技术的应用

稀浆封层施工质量的好坏，将对道路的整体施工质量产生重要的影响。根据《路面稀浆封层施工规程》制定施工程序：维修旧路面-封闭管制交通-清扫路面-放样-封层机就位-摊铺-不平不齐处及时修补-早起养护-开放交通。在施工过程中应该严格按照以上程序操作。在实际施工中，要想做好稀浆封层，根据总结还需要注意一些问题。

2.1 材料的选择

乳化沥青稀浆封层所选用材料质量的高低，直接影响着稀浆封层的使用效果。因此,对各种材料要进行试验,并进行配合比设计,确保各项指标都要达到质量要求,这是提高稀浆封层质量的关键。

1)沥青乳化剂的选择

乳化沥青在稀浆封层混合料中主要起到粘合作用，它的质量好坏，是保证稀浆封层质量的主要因素之一。沥青乳化剂的质量问题是目前存在的问题，所以应该引起高度的重视。稀浆封层所用的乳化沥青，分为阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青两种类型。稀浆封层施工中大多都要求使用阳离子乳化沥青。国产阳离子慢裂型沥青乳化剂大部分为木质胺类，但价格偏高。阴离子沥青乳化剂价格比较便宜，但阴离子沥青乳化剂多半属于中裂或快裂型，慢裂型很少，目前很少在稀浆封层中应用。在进行稀浆封层前，必须要选择技术性能稳定、经实践证明乳化效果良好、质量高的沥青乳化剂。

其次，还应严格控制乳化沥青的油水比，这样有利于施工过程中混合料含水量的控制。乳化沥青的生产、利用、运输和储存都应严格按照规范进行。而且沥青乳液中不能有离析现象和未经乳化的生油块,会堵塞封层机沥青管道，排除比较困难，耽误生产。

2）正确选择稀浆封层所用矿料

稀浆封层选择的矿料主要由石屑和矿粉成分，矿粉要适当，最好是碱性的。石屑和矿粉数量应准确计算，使用前进行严格的筛选。通过筛分试验，以防止大颗粒混入材料，级配要符合要求。各种粒径的含量须符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）规范要求的级配标准,不符合级配标准的需要进行掺配。

3）填料和水

水泥用作稀浆封层技术填料，主要为了改善沥青与集料的粘附性，加快破乳时间，改善该混合料的和易性。稀浆封层混合料中还需要含有大量的水，它主要是起调稀混合料的作用，其用量多少应该视骨料的干湿程度确定，要确保良好的摊铺状态，不能出现稀浆离析流淌现象，否则会影响封层质量。稀浆混合料在实验室完成配合比设计后，在施工中严禁随意改动，只有加水量可以根据施工环境、天气气温等具体情况的变化进行小幅调整。

2.2 正确掌握施工时机

在了解稀浆封层技术属于预防性养护这个功能特点的基础上，正确掌握施工时机，不要等到道路已经损坏相当严重，我们才进行稀浆封层，这很可能导致失败。稀浆封层技术在实际施工中，应该大力提倡。在施工过程中，首先要了解路面损坏的具体情况，先做处理，再进行修补，加铺稀浆封层，选择正确的施工时间。稀浆封层养护方法应根据实际路况，选择不同的养护方法，并非所有的道路都可以使用同种方法，也可以采用乳化沥青表面处治、贯入式、乳化沥青加铺罩面等，也可以借鉴国外同类效果更好的养护方法。

2.3 原路面的清理和初期养护

在整个稀浆封层施工工艺中，对原路面的清理和初期养护工序十分重要。为了保证稀浆封层混合料与原路面十分牢固地结合在一起，在进行稀浆封层作业之前，必须要对原路面进行彻底的清理和修补。具体要求是：对原路面存在的松散、脱皮、啃边、坑槽等病害要预先处理完毕，须达到《公路养护技术规范》的要求；将路面拥包、隆起等突出部位铲平；将路面上的牲畜粪便、泥土、石块等杂物清扫干净，以达到稀浆封层与原路面的牢固结合,避免松散、脱皮病害的产生；对路面洒水，保持路面湿润。

2.4 优化交通管制

对于交通量大的公路上施工，交通管制工作显得尤其重要。交通管制工作是提高施工质量的关键环节。在稀浆封层作业时，为了不使封层出现车辙,应该在工作面两端设立护栏和标志,在路的中线拉绳或者竖小红旗警示。一般施工路段很难做到完全禁绝交通，可以采用路障隔离封闭，并派专人来回巡视,昼夜值班。在稀浆封层固化前,禁止一切车辆驶入,做好交通管制工作，防止行车碾压，以达到更好的质量效果。

2．5 摊铺

稀浆封层的质量与摊铺后成型期间的保护也有关系,在成型期间,必须封闭保护,禁止车辆的碾压。因为被车辆碾压后形成的松散、车辙轮迹不但影响路面质量，而且很难补救。交通繁忙路段不宜采用连续摊铺，以免隔离管护段过长影响交通，必要时可以专人指挥交通设，设立单行道。因摊铺接头或机械故障等一次摊铺不成功时，可以进行第二次摊铺补救病害。但是摊铺时需要待摊铺的稀浆完全硬化成型后、摊铺槽刮不动时进行开始，防止刮痕的产生，影响摊铺质量。

2.6 注意天气情况

在稀浆封层施工前，应及时关注天气情况。严禁雨天施工，因为新铺筑的封层如果被雨淋，将造成乳化沥青的严重流失，小雨的冲刷会使封层松散脱落。对稀浆封层的质量极为不利，影响施工。所以,在施工时一定要与当地气象部门经常联系,掌握天气变化,以免造成浪费和返工。在雨后施工行时，也要对路面上残留的泥块、雨水等彻底清除，使其稀浆能与路面更好的结合牢固,最后再做封层摊铺。

2.7 机械设备

为了提高封层效率，可以采用配套完整的机械设施。一般的稀浆封层机摊铺一车需要大概15分钟左右,但在摊铺后的清洗、加水、装料、装乳化沥青等准备工作却要花费掉很多的时间。节省时间、提高施工效率，可以配备沥青车、洒水车、装载机或拉料车，使水、沥青、石料同时向封层机加装，减少辅助工作时间,提高封层效率。

2.8 文明施工

在稀浆封层施工过程中，稀浆混合料和临时料堆易造成路肩边坡面和其它附属设施的污染，所以施工时要将废弃的稀浆混合料妥善处理，严禁将其丢弃在路肩和边坡上。临时堆料场要及时进行清扫，做到工完料清、干净整洁。

3社会效益和经济效益分析

通过乳化沥青稀浆封层技术在公路养护中的应用，分析其带来的社会效益和经济效益。

1）节约能源。生产乳化沥青时，沥青只要加热到130℃~140℃，之后可以常温储存，无需重复加热，并且加热温度比热沥青降低50℃左右，比用热沥青修路可节约能源。

2）减少环境污染。稀浆封层施工是在常温条件下工作，避免了热沥青的烫伤等危险，改善了施工条件；没有繁重的体力劳动，基本由机械自动操作，降低了工人的劳动强度。大大减少有害气体的排放，减少了环境的污染。

3）延长施工季节。乳化沥青稀浆封层在常温时就可以开始施工，与常用的热沥青施工相比，工期可延长2~4个月；在雨后也可马上施工，节省资金，降低浪费。

4）节省材料，降低成本。由于乳化沥青与矿料表面拥有很强的粘结性，并且沥青膜形成均匀，更易准确的控制沥青用量的多少，使其达到适宜程度。可以有效地节省材料，降低成本。掺入纤维后，每平方米单价虽然比普通乳化沥青稀浆封层约增加5％，但提高了路面受力均匀性、耐久性，延长了使用寿命，具有较好的经济效益和社会效益。

通过价格和使用年限计算比较，用乳化沥青稀浆封层技术养护高等级公路比传统的热拌沥青和普通的稀浆封层技术可以节约大量的养护资金。随着公路建设的发展，养护工作量会越来越大，若采用乳化沥青稀浆封层技术，会带来更大的经济效益和社会效益。

4结论

通过对乳化沥青封层技术的特性和施工工艺的研究总结，进行了经济效益和社会效益的分析。

1）在面临目前大多数承受着超载和超扩展服务状态，迫切需要大中修或维修保养的路面，又需要加快固化速度，提高维修质量，降低维修成本的情况下，稀浆封层是最适合的预防维护公路的施工方法，应该推广改性乳化沥青稀浆封层技术。

2）乳化沥青封层技术有快捷、经济、使用、方便特点，在使用过程中也要按照施工要求施工，以达到路面质量要求。

3）乳化沥青的使用量和占用的比例将增长，乳化沥青稀浆封层技术是快速发展和应用的，是一种性能好的路面材料。对国家的道路和桥梁的建设和维护，将发挥重要作用。因此，乳化沥青稀浆封层技术的应用前景将十分广阔。

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[9] 虎增福.乳化沥青及稀浆封层技术.北京：人民交通出版社，2001

乳化沥青篇7

关键词：乳化沥青公路工程涵义特点应用

Abstract: The emulsified asphalt is usually high temperature use of road asphalt, spread into the water after mechanical agitation and chemical stability (emulsion), the viscosity is very low liquefaction at room temperature mobility of a material good, so you can at room temperature using theand can be used with the cold and wet stone, this feature has solved many problems in road maintenance and construction, the application of emulsified asphalt for the road to the development has opened up a vast world. This article describes the meaning and characteristics of emulsified asphalt, emulsified asphalt in highway engineering.

Keywords: emulsified asphalt, road works, the meaning of the characteristics of the application.

中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：

随着我国公路建设事业德蓬勃发展，在公路建设高速发展和路面等级迅速提高的同时，必须十分重视已铺路面的经常性的维修与保养，使其能经常的保持着良好的路用性能与运输效率，切实做到建养并重，重视预防性养护。传统的路面修补材料主要使用的是热拌沥青混凝土，但是该材料受天气等条件制约，使用困难，修补效果不理想，而且污染环境。而乳化沥青混凝土在潮湿低温的条件下即可以施工,能够有效解决沥青路面的修补问题。同时乳化沥青还具有节约能源和资源、保护环境和减少污染的作用。如今乳化沥青普遍应用于道路施工中，作为粘层油、透层油和封层用油非常广泛， 已为许多道路设计施工所采用。

一、乳化沥青的涵义

乳化沥青是由两种互不相溶的物质——沥青和水组成的混合物。其主要特性表现为它的储存稳定性、在混合过程中设稳定性、表面处治和粘度特性及养护速度。沥青的组成和化学特性都很复杂。具有较高的极性(偏光性)和较高的芳香族沥青,通常较容易乳化。使用添加剂可以用来提高乳化作用,一般来讲,高针入度的沥青比低针入度的沥青容易乳化。乳化沥青中化学制品的选择依赖于道路的撒布情况,阴离子乳化剂和阳离子乳化剂两者都依赖于盐的碳氢化合物的长链,这可能是石油中发现的合成脂肪酸类的转生物、多脂肪酸或木材纸浆中的木质素的混合物。

二、乳化沥青的特点

乳化沥青具有节能、多用途性、使用方便等特点。稀释沥青中的煤油或汽油含量可以达到50%,而乳化沥青中则只含0～2%。所以,这是一项在白色燃料生产利用方面具有重要价值的节约行为,仅仅依靠增加轻制油溶剂来减少沥青的粘度标准,沥青就能够被浇灌和撒布,并希望使用后的轻制油能够挥发进入大气中。乳化沥青有许多种应用方法,应用时要选择合适设方法,因为它们有一个非常广设应用范围。同样设乳液既能够作大面积的封层撤布,也能够用来进行小范围设坑槽修补工作。因为它们能够长期储存在储罐中,在偏远地区应用时,利用滚筒洒布应用起来非常容易。乳液设专业化撒布,需要专业化设备,如撒布机。然而,小面积设乳液应用可直接采用手工浇灌和手工撒布,如小面积设坑槽补工作、裂缝填缝料等,小数量设冷拌混合料只需要基本设备就行。例如,一只带挡板的洒水壶和一个铁锹就能够进行小面积的封层和裂缝修补,采用灌入式坑槽修补方法填充路面坑洞等应用简单易行。

三、乳化沥青在工程中的应用

1、透层

沥青路面层间处理主要是指基层和面层、面层和面层、面层与构造物之间的过渡连接处理，用以增强层面间的黏接，使沥青路面各层形成一个完整的受力体系，提高路面结构承载力和耐久性。其次，层间处理使路面结构在理论上与路面设计的理论假设(多层连续弹性层状体)相一致，使路面设计加符合路面实际受力状况。此外，良好的层间处理措施能有效地防止半刚性基层于缩裂缝反射，并阻止地表水下渗和路基水上升。以下分述各处理层对材料性能的要求及施工要点。沥青透层施工是适用在沥青面层下非沥青类下承表面，增加相互黏结力。

2、黏层

黏层的作用是使各面层之间、面层与构筑物黏结成一个整体。沥青黏层适用于增加沥青类铺筑层和其下层及邻接构筑物接触面之间的黏结力。沥青黏层材料习称“沥青漆”，亦作水泥板邻接侧壁、传力杆等隔离剂之用。黏层应在铺筑沥青混合料前3 h~4 h 内均匀涂刷于下承表面或侧壁，被涂刷的表面应洁净、干燥、无泥灰等杂物，层面间要清扫干净，黏层的撒布强调“薄”和“遍”。在各面层间均撒布一般用量为0.4 kg/m~0.6 kg/m ，具体用量可根据乳化沥青的浓度(沥青含量)进行调整，调整原则是确保在整个层面提供不大于0.2 kg/m的残留沥青连续封面。在实际施工中从对所取芯样的劈裂试验结果来看，各面层结合处的断裂面均为不规则状，表明结合面的黏结强度大于或等于混合料本身的黏结强度，优于未进行黏层油层间处理的结合强度。

3、路面防水层(下封层)

沥青路面下封层适用于基层防水。防水层一般是设在有机结合料面层与基层间，有一定厚度的隔水层。防水层与透层结合，在基层和面层之间形成一道抵御水害的防护层。防水层应使用黏结性和温度稳定性好的材料。它在荷载应力应变作用下不仅要保持良好的水密性，还应使面层和基层间形成足够的结合力，防止薄沥青面层产生滑动、推移等破坏。与面层和基层不结合的情况相比，它可以减小面层底层由行车荷载引起的拉应力和拉应变，，明显减小由温度变化引起的沥青面层内的拉应力和拉应变。封层油要在透层油破乳后进行撒布，撒布量控制在0.8kg/m~1.6 kg/m。在封层油没有完全破乳时及时撒布0.5 cm~1 cm的单粒径碎石，覆盖率一般为整个面积的60％~70％，然后用轻型胶轮压路机稳压1~2 遍。经稳压后的碎石颗粒浸入深度为粒径的1/2。施工时应注意掌握好石料撒布的时间，过早或过晚都不能收到良好的效果。改性乳化沥青用于沥青路面防水层，改性剂的总固物含量应该在65％左右。浓度较高的乳液不易流淌，成膜效果较好。SBS 或SBR 改性剂的掺量以4％~6％为佳。

4、稀浆封层(上封层)

上封层适用于封闭路表孔隙和细裂缝或旧路养护。稀浆封层施工：在施工前原路面的整体强度要满足强度要求，对影响原路面使用功能的病害均应进行修补。封层前，修补的路面应基本稳定；施工时应当封闭交通，清扫路面上的杂物，必要时用水冲洗原路面，但路面不能有积水。施工时，根据设计配比调整好封层机各料门的开度，打开出料阀门，待摊铺箱内的稀浆混合料达箱容积的1/2 时，启动底盘，低速行进，进行摊铺。摊铺结束后应当进行养护，待封层黏结力达到要求时，即可开放交通(普通乳化沥青封层铺筑一般封闭4 h~5 h，气温低时要在8 h~10 h，改性稀浆封层铺筑一般只需0.5 h~1 h)。乳化沥青、改性乳化沥青稀浆封层的施工气温宜在10℃以上；雨天及日平均气温低于5℃时，应停止施工。从道路养护看，采用稀浆封层进行路面车辙修补不需要脱离拌和设备现场，因而相对费用比采用热拌沥青混合料的要少。因乳化沥青允许潮湿的道路表面和较好的黏附性，没有黏结层，对通常的车辙道路表面不需要研磨。因此现场使用的材料基本费用比较少，而且改善施工条件，降低劳动强度，减少环境污染。

5、桥面防水层

由于桥面的各种应变量较大，温度变化剧烈，使用一般的防水措施其效果和耐久性较差。尤其是沥青砼面层与水泥砼桥面两种材料模量相距较大，这就对兼有防水和黏结过渡作用的防水层材料和工艺方法提出了更高的要求。桥面防水工程采用SBR、SBS 改性乳化沥青效果较好。这种处理方法的优点在于：防水效果好粘结力强，均匀无接缝，施工进度快，有效地克服了使用防水卷材与多布多涂防水法易出现的空鼓剥离和层问滑动等问题。

参考文献：

乳化沥青篇8

【关键词】公路养护 乳化沥青 应用

一、关于乳化沥青

乳化沥青是由两种互不相溶的物质――沥青和水组成的混合物。其主要特性表现为它的储存稳定性、在混合过程中设稳定性、表面处治和粘度特性及养护速度。沥青的组成和化学特性都很复杂。具有较高的极性(偏光性)和较高的芳香族沥青,通常较容易乳化。使用添加剂可以用来提高乳化作用,一般来讲,高针入度的沥青比低针入度的沥青容易乳化。乳化沥青中化学制品的选择依赖于道路的撒布情况,阴离子乳化剂和阳离子乳化剂两者都依赖于盐的碳氢化合物的长链,这可能是石油中发现的合成脂肪酸类的转生物、多脂肪酸或木材纸浆中的木质素的混合物。

二、乳化沥青的特点

乳化沥青具有节能、多用途性、使用方便等特点。

稀释沥青中的煤油或汽油含量可以达到50%,而乳化沥青中则只含0～2%。所以,这是一项在白色燃料生产利用方面具有重要价值的节约行为,仅仅依靠增加轻制油溶剂来减少沥青的粘度标准,沥青就能够被浇灌和撒布,并希望使用后的轻制油能够挥发进入大气中。

乳化沥青有许多种应用方法,应用时要选择合适设方法,因为它们有一个非常广设应用范围。同样设乳液既能够作大面积的封层撤布,也能够用来进行小范围设坑槽修补工作。因为它们能够长期储存在储罐中,在偏远地区应用时,利用滚筒洒布应用起来非常容易。

乳液设专业化撒布,需要专业化设设备,如撒布机。然而,小面积设乳液应用可直接采用手工浇灌和手工撒布,如小面积设坑槽补工作、裂缝填缝料等,小数量设冷拌混合料只需要基本设备就行。例如,一只带挡板的洒水壶和一个铁锹就能够进行小面积的封层和裂缝修补,采用灌入式坑槽修补方法填充路面坑洞等应用简单易行。

三、乳化沥青的应用

1.稀浆封层

稀浆封层是一种冷拌沥青混合料,在通常情况下,相似的级配稀浆封层具有比热拌沥青混合料高的模量,所以常用它来填充路面车辙。比较高的稳定度具有较高的抗变形能力。

混合料通常是由较硬设细骨料级配和耐磨的具有高砂当量的骨料组成,特别是微观封层和聚合物改性封层这种情况极大地增加了路面的强度和完整性。这使路面具有高磨损阻力和极好的变形阻力。乳化沥青乳液也容易在移动的稀浆封层摊铺机上使用,在该机器上进行拌和及运用掺加剂进行化学控制来满足养护的需要。

2.车辙修补

采用微观封层混合料进行路面车辙修补将使路面持续较长的时间,对热拌沥青混合料来讲,将持续大约8～10年的时间。显而易见,正确的混合料设计和铺筑是非常重要的,采用微观封层进行路面车辙修补的相对费用比热拌沥青混合料要少,这主要是不需要脱离拌和设备现场;对通常的车辙道路表面不需要研磨,这是因为乳化沥青允许潮湿的道路表面和较好的粘附性,没有粘结层;现场使用的材料基本费用比较少。

3.面层修整

通常情况下,在居民住宅区、稀浆封层根据原有的道路表面使用寿命可以持续4～8年。在高速公路上应用微观封层或者聚合物改性稀浆封层,其使用寿命将达到8年。

4.石屑罩面

目前,世界上有各种各样的道路表面处治方法,其中石屑罩面、撒布封层是最常用的路面养护方法。石屑罩面是在道路面层上使用一种标准的沥青撒布机洒布一层粘结料,然后铺一层同粒径的比较好的骨料。这种方法可以根据交通类型进行调整,粘结料和石料两者的撒布率必须符合设计要求,所采用的粘结料和石料必须经过严格的筛选(粘结料在粘度、附着力、模量和适当的弹性及石屑的形状、结构、大小和干净程度等方面都应严格要求)。

石屑罩面的复合封层如果在比较好的道路基层上进行,处理后的道路表面可承受的交通量将达到40000辆/日,同时也能够通行大型载重车。

石屑罩面是一个高沥青含量的薄表面处治层,但是这种处治层是柔性的和耐磨的。掺加聚合物能够增加粘结力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。这使石屑罩面既能够用于道路养护,又可以用于道路重建,尤其是在道路的抗裂方面有重要作用。另外,使用SBR或SBS改性能够进行道路封层和桥梁裂缝修补,尤其重要的是可以减少路面的反射裂缝。

由于乳液具有极好的潮湿性、化学粘附性和乳化剂系统及对路面的修补养护性质,所以乳液比较适合于路面撒布。根据天气和交通情况,路面洒布时要求比较好的交通控制及比较好的封层条件。

5.填充裂缝和桥梁修补

对于乳化沥青来讲,掺加聚合物增加了粘结料的成本(甚至达到了两倍以上),但是它可以明显地延长路面寿命,澳大利亚有关机构研究发现:通过这种方法设计重建的乡村道路,可以使损坏比较严重的道路寿命增加10～15年。对路面的反射裂缝进行处理,也可以使路面的使用寿命增加5～8年。

6.粘层油

粘层油是指在封层之间或者是在具有裂缝的路面层和其他路面层之间的涂刷层,这种方法可以使路面使用寿命延长5～8年。而且它也能够消除反射裂缝(尤其是水泥处治或再生路面),运用这种完整的养护体系,能够减少重建费用一半以上。采用这种方法可以对新的路面进行有效的处治。

7.喷射修补坑洞

喷射修补坑洞是采用一种特殊的机器对路面坑洞和凹地及破裂地带进行修补。