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高性能改性乳化沥青性能影响因素研究

发布时间:2019-3-4 15:57:34   点击:570次
导言

近年来,乳化沥青因其良好的路用功能被广泛使用于公路建设中,如用作新建路途的透层油或许粘层油,并在微表处、稀浆封层等维护工程以及冷再生沥青混合料中取得了良好的使用效果。孙晓立等分别从微表处以及碎石封层方面临乳化沥青在公路工程维护中的使用进行了研讨;张兰峰等研讨了乳化沥青在冷再生混合料中的使用。跟着现代交通的发展,公路工程建设对改性乳化沥青的功能提出了更高的要求,要求其不只要具备良好的高低温功能,还要有优秀的耐疲劳以及抗水危害功能。为了进一步拓宽乳化沥青的使用规模,制备出高功能改性乳化沥青已成为路途工作者的要点研讨内容。本文研讨不同影响要素对高功能改性乳化沥青功能的影响,提出一种高功能改性乳化沥青配方,并对其功能进行验证。

改性乳化沥青的制备

原材料

沥青。挑选山东齐鲁石化90#基质沥青

乳化剂。作为乳化沥青中最重要的组成部分,乳化剂对乳化沥青的制备、存储以及施工和易性等有着重要影响。本文挑选季铵盐类阳离子乳化剂(乳化剂A)与聚氧乙烯型非离子乳化剂(乳化剂B)制成复配乳化剂。

改性剂。改性剂的挑选不只要统筹改善沥青的高低温功能,一起也要考虑改性乳化沥青的制备难易程度以及贮存安稳性等要素,最终挑选山东百和金博力牌SBR乳胶。

安稳剂。工程项目中多选用无机和有机2种类型的安稳剂。前者首要经过延缓沥青微粒间的凝聚时刻来进步乳化沥青的存储安稳性,后者则经过在乳液微粒外表构成界面膜,增大微粒间的聚结难度,来进步乳化沥青的存储安稳性。为了保证高功能乳化沥青具有较高的沥青含量以及较大的粘度,需将无机安稳剂和有机安稳剂复配使用。为此,本文选用的安稳剂为氯化钙和聚乙烯醇,并按照1:1的份额复配使用。

pH值调节剂。pH值调节剂对乳化剂的最大溶解度影响很大。本文选用质量分数为35%的HCl溶液作为pH值调节剂。

改性乳化沥青的制备

改性乳化沥青的出产首要是经过对乳化沥青进行改性或许对改性沥青进行乳化这2种方式。国内通常选用前一种方式。为了提高改性乳化沥青的功能,本文挑选二次热混合法来制备改性乳化沥青

首要选用的设备是RH-5型立式胶体磨。制备前每份沥青质量为210g,制备完成后每份成品乳化沥青的质量为300g。

乳化沥青功能影响要素分析

乳化剂配比的影响

选用不同复配份额的乳化剂制备的乳化沥青,其功能也有必定差别,本文选用的乳化剂A与B的复配份额分别为0.4:0.6、0.5:0.5、0.6:0.4、0.7:0.3、0.8:0.2。在其他要素不变的前提下,测验乳化沥青蒸发残留物的针入度、软化点以及延度等功能指标,研讨乳化剂配比对乳化沥青功能的影响。

可知:跟着复配乳化剂中乳化剂A的添加,针入度和延度逐渐增大,而软化点则不断减小;可是软化点下降的起伏要小于针入度和延度添加的起伏;当复配份额为0.7:0.3时,针入度达到最大值,延度不再添加。阐明乳化剂A加到必定份额后,沥青乳化困难,安稳性下降,因而断定乳化剂A与B的复配份额为0.7:0.3。

乳化剂含量的影响

乳化剂是乳化沥青出产过程中最关键的原材料,虽然在乳液中所占份额较小,可是由于它在必定程度上决定了乳化沥青的分散性和安稳性,因而在制备乳化沥青时必定要断定乳化剂的合理用量。

可知,跟着乳化剂含量的添加,乳化沥青的针入度逐渐添加,可是软化点、延度以及5d贮存安稳性逐渐下降,阐明沥青中添加乳化剂后各项功能出现下降趋势。这是由于:适量的乳化剂能提高乳化沥青的破乳速度和破乳能力,从而能提高乳化沥青的功能;可是剂量偏低时沥青乳化不完全,而过量的乳化剂则容易造成二次乳化,且不经济。所以挑选合适的乳化剂含量对乳化沥青来说尤为重要。

可得,乳化剂含量添加到2.5%今后,乳化沥青各项功能变化趋势减缓,一起结合乳化工艺以及经济性,挑选2.5%为乳化剂的合理用量。

改性剂用量的影响

将橡胶胶乳等改性剂添加到乳化沥青中,所制得的改性乳化沥青,不只拥有橡胶沥青的特性,并且保留了乳化沥青的长处。

可知,跟着乳化沥青中改性剂用量添加,乳化沥青的软化点、延度、贮存安稳性进步,而针入度下降。这是由于,改性剂的添加能提高乳化沥青的高温安稳性及低温抗裂性。归纳考虑,挑选改性剂用量为5%。

安稳剂用量的影响

安稳剂能保证乳化沥青良好的贮存安稳性,不同安稳剂用量对乳化沥青的功能有着不同的影响。

可得,跟着乳化沥青中安稳剂用量的添加,乳化沥青的针入度、延度下降,软化点增大,而乳化沥青的贮存安稳性出现先下降后添加的趋势,在安稳剂用量为0.8%时出现最小值。归纳考虑后挑选安稳剂用量为0.8%。

综上所述,断定乳化剂A与B的复配份额为7:3、乳化剂用量为2.5%、改性剂用量为5%、安稳剂用量为0.8%来制备高功能改性乳化沥青

乳化沥青混合料路用功能验证

对比本文提出的高功能改性乳化沥青以及一般改性乳化沥青的各项功能。

可得,2种改性乳化沥青均能满足规范要求,相对于一般改性乳化沥青,本文提出的高功能改性乳化沥青的归纳功能更优。为了验证改性沥青的路用功能,选用马歇尔击实法制备改性乳化沥青混合料试样,在相同测验条件下测验2种乳化沥青混合料各项功能。

可得,相对于一般改性乳化沥青混合料,高功能改性乳化沥青混合料的高温功能、低温功能和水安稳性都有较大提高,其间安稳度、动安稳度、残留安稳度、残留强度比以及低温弯曲应变分别是一般乳化沥青混合料的1.34、1.24、1.35、1.31和1.13倍。

这是由于高功能改性乳化沥青在油石比相一起沥青含量更高,并且复配乳化剂有利于提高沥青的粘附性,这都对提高乳化沥青混合料的功能有极大帮助。

结语

(1)本文研讨了乳化剂复配份额以及乳化剂、改性剂和安稳剂用量对乳化沥青功能的影响。结果表明:乳化剂A与B的复配份额为7:3、乳化剂用量为2.5%、改性剂用量为5%、安稳剂用量为0.8%时,制备得到的改性乳化沥青各项功能较优。

(2)本文提出的高功能改性乳化沥青的归纳功能优于一般改性乳化沥青,其安稳度、动安稳度、残留安稳度、残留强度比以及低温弯曲应变分别是一般改性乳化沥青的1.34、1.24、1.35、1.31和1.13倍。
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