貴陽瀝青路面施工：乳化瀝青及應用簡介來了

咱們和貴州瀝青路面施工小編一起來了解一下：

瀝青簡介

提到瀝青就不得不提到的瀝青滴漏實驗。瀝青滴漏是世界上持續(xù)時間最久的物理實驗，這項實驗最初于1927年由托馬斯·帕內(nèi)爾教授在昆士蘭大學實施，旨在向?qū)W生證明物質(zhì)的性質(zhì)并不像看上去那樣簡單。一些物質(zhì)看上去雖是固體，但實際上是粘性的液體，比如瀝青，它在室溫環(huán)境下流動速度極為緩慢，但會低落。現(xiàn)在這項實驗仍在繼續(xù)，并可能持續(xù)數(shù)百年。從1944年7月11日開始，都柏林圣三一大學進行了類似的實驗。在2013年7月11日，他們第一次拍到了瀝青液滴的滴落。

天然瀝青

瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，是高黏度有機液體的一種，多會以液體或半固體的石油形態(tài)存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。

瀝青分類

瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種：其中，煤焦瀝青是煉焦的副產(chǎn)品，石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣，天然瀝青則是儲藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積。

瀝青中含有不易揮發(fā)的毒性物質(zhì)（一般在260℃加熱5小時會揮發(fā)），目前也沒有在瀝青中含有危險致癌物質(zhì)的報告。對瀝青的致癌性存在一定的爭議。

瀝青的應用

瀝青主要用于涂料、塑料、橡膠等工業(yè)以及鋪筑路面等。

相比其他路面，瀝青路面的優(yōu)點：降低油耗;節(jié)省燃料油20%;降低運輸成本20%-35%;延長輪胎使用壽命;由平均5萬公里延長到17萬公里;延長汽車大修里程;由平均6萬公里延長到24萬公里;節(jié)省養(yǎng)路費及材料費20%-25%；提高行車的平穩(wěn)性與舒適性,降低噪音;提高行車的安全性,降低事故發(fā)生率。

傳統(tǒng)瀝青的使用

傳統(tǒng)瀝青在常溫下是非常粘稠的膏狀體，施工難度大，一般需要通過加熱或加入溶劑來提高流動性。加熱的溫度一般在130-180℃，需要在高溫下施工，施工環(huán)境差，采用汽油，柴油等將瀝青稀釋成液體可以常溫施工，但是需要使用大量的溶劑，增加成本同時污染環(huán)境。

乳化瀝青

乳化瀝青就是將熱熔的石油瀝青經(jīng)過機械的高速剪切作用,將瀝青剪切成微小顆粒分散于含有乳化劑的水溶液之中,形成一種均勻分散的水包油膠體。這種膠體的乳狀液在常溫下呈液態(tài),瀝青含量在40%~65%, ,其余為水和乳化劑及穩(wěn)定劑。外觀為茶褐色，具有較好的流動性。

乳化瀝青乳化機理

瀝青乳化劑本質(zhì)上是通過乳化劑將機械剪切得到的瀝青顆粒穩(wěn)定在水中。

表面活性劑的作用機理

乳化劑的主要作用是降低被乳化的兩種液體的表面張力。因此,一般表面活性劑作為乳化劑時,其疏水基一端吸附在不溶于水的液體(如油)微粒子表面,而親水基一端則伸向水中。表面活性劑在液體微粒子表面定向排列成一層親水性吸附膜(界面膜),從而減少液滴之間的相互引力,降低兩相間的表面張力,起到促進相互分散形成乳化的作用。

乳化瀝青的制備方法

乳化瀝青制備的關鍵步驟：1加熱:熔化瀝青(熱能)，2膠體磨：進行研磨(機械能)，3乳化劑:降低界面張力(化學能)

膠體磨的作用:進行研磨(機械能)熱熔的瀝青和乳化劑水溶液在通過膠體磨定盤與高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤之間的間隙時被剪切,實現(xiàn)瀝青在水相中的分散。

乳化瀝青分類

瀝青乳化劑從化學結(jié)構(gòu)上講是一種“兩親性”分子,分子的一部分具有親水性質(zhì),一部分具有親油性質(zhì)。親油部分一般由碳氫原子團,特別是由長鏈烷基構(gòu)成,差別較小親水部分原子團則種類繁多,結(jié)構(gòu)差異大。按照親水基在水中是否可以電離,瀝青乳化劑可以分為離子型和非離子型兩大類。離子類根據(jù)離子電性的不同又可以分為陰離子型、陽離子型。

乳化劑類型

陽離子乳化瀝青:對硬水不敏感,與任何基料結(jié)合的都很好,凍融穩(wěn)定性、儲存穩(wěn)定性好,可在較低的溫度下施工,在潮濕天氣也能較快的固化使用。主要應用于建筑防水,以及道路建設材料和土壤穩(wěn)定劑

陰離子乳化瀝青:以瀝青、水和陰離子乳化劑為原料的乳化瀝青適用于表面處理及貫入式碎石路面、開級配混合料、碎石封層與即時修補、密級配及混合料及灑布處理。

非離子乳化瀝青:是由石油瀝青和非離子表面活性劑P等組成,具有不怕硬水、耐酸堿、在水中不電離、可防靜電反應、能用水任意稀釋和添加填料、泡沫少,主要用于屋面防水、地下防潮、管道防腐、蕖道防滲、地下防滲等

乳化瀝青的破乳

陽離子乳化瀝青破乳是通過乳化劑分子親水基-氨基與集料表面良好的親和性、吸附性,形成橋梁瀝青微珠通過乳化劑分子這個橋梁到達集料表面,井與集料接觸成膜。在成膜的瞬間,瀝青薄膜與集料表面產(chǎn)生較大的擠壓力,把集料表面的水份擠出,使之很快揮發(fā)。因此,陽離子乳化瀝青破乳、凝結(jié)、成型快。

陰離子乳化瀝青破乳是通過瀝青本身與集料的粘附性而裹覆集料。乳化劑分子本身與集料表面親和性吸附性差,因而不起橋梁作用,在成膜時不能產(chǎn)生擠壓力把水份擠出,均勻分布在瀝青膜與集料表面間的水份是通過瀝青微珠之間的間隙逐漸揮發(fā)的。同時由于乳化劑分子親水基較多氧原子氫鍵締合形成較為牢固的結(jié)合水,所以水份揮發(fā)很慢,所需時間較長。待水份完全揮發(fā)之后,瀝青薄膜才能完全裹覆集料。因此,陰離子乳化瀝青破乳、凝結(jié)、成型慢。

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