浅谈乳化沥青在路面养护中的应用
摘要:论述了阳离子乳化沥青的形成机理及乳化沥青在路面养护中的应用。
关键词:乳化沥青;形成机理;路面养护
1 乳化沥青及乳化沥青形成机理
1.1 乳化沥青
乳化沥青是沥青经机械作用分裂为细微的颗粒(
0.5um-2.0um)分散在含有表面活性物
质(乳化剂、稳定剂)的水介质中,使两种互不相溶的物质:沥青
-水组合成的混合物。由于
乳化剂吸附在沥青微粒表面的定向排列作用,从而降低了水与沥青界面间的张力,使沥青
微粒能均匀地分散于水中不产生沉析。同时由于稳定剂的稳定作用使沥青微粒能在水中形成
长时间稳定的分散系。它呈茶褐色、有高流动性、良好的粘附性,能冷态使用,是在公路养护
中常用的一种沥青材料。
较常用的路用阳离子乳化沥青包括:①
Pc-I 快裂快凝型(用于现有路面的修补及沥青
贯入式路面);②
Pc-II 慢裂慢凝型(用于冷态施工,用作透层油、下封层);③ Pc-I 慢裂
中凝型(用于拌制粗粒式沥青砼);
Pc-III 慢裂快凝型(用于稀浆封层)。乳液的颗粒尺寸
大小是较为重要的参数,粒径越单一、分散,乳液的粘度就越好,破乳率和粘附性也越合适。
在一般条件下,乳液颗粒的直径在
1um-5um 范围内具有良好的总体性能。
1.2 乳化沥青的形成机理
乳化沥青能使沥青均匀分散在水中形成稳定的分散系,究其原因有:
首先,由于乳化剂分子为较长烷基链的线性分子
(一般为十六烷基十八烷基),此分子
由亲水端和亲油端所组成,它具有把互不相溶的沥青和水连接起来的特殊功能,并有降低
乳液自动聚结表面积的趋势。
其次,在沥青
-水体系中加入表面活性剂(乳化剂)后,表面活性剂吸于沥青微粒表面,
在表面上形成界面膜,对沥青微粒起到一定的保护作用,使其在相互碰撞时不易聚结。乳化
剂的用量适宜时,界面膜即由密排的定向分子所组成,膜的强度较大,沥青微粒聚结需要
克服较大的阻力,故能形成较为稳定的沥青乳液。
最后,在稳定的沥青乳液中,沥青微粒都带有电荷,这电荷来源于电离、吸附、摩擦。沥
青
-水界面上电荷层的结构为扩散双电层分布,一层为单分子层,固定在界面上为吸附层。
一层为吸附层以外,电荷不断向水中扩散的扩散层,因为有扩散吸附双电层作用,所以沥
青
—水体系是稳定的。
因以上三种因素,沥青乳液才能形成高稳定的分散体系。
2 乳化沥青的优点和经济性
2.1 节能
稀释沥青中的煤油或汽油含量可以达到
50%,而乳化沥青中则只有 0%-2%。所以,这
是一项在燃料生产利用方面具有重要价值的节约行为,用热沥青施工增加沥青运输装卸次
数,而且需要随时加温或持续保温,需大量燃料,用乳化沥青只需一次加热,加热温度也
比热沥青低
40
℃左右,而且乳化后的沥青不需重复加热,这就大大节省了燃料。
2.2 多用途性
乳化沥青有多种用途,根据需要选择合适的配比方法,因为同样的乳液既能够作大面