提高乳化沥青乳化效果的研究

杜雪洁

(长安大学，陕西 西安 710064)

复合沥青路面综合了热力学上互不相容的有机结合料乳化沥青和无机结合料水泥的胶结特性，与石料进行拌和后，乳化沥青凝聚并破乳形成粘结力，水泥水化结晶固化并放热，水泥水化产物与沥青膜交织缠绕，复合形成一种新的路面材料［1］。乳化沥青作为第一结合料被认为是该路面材料组成中的最关键部分，它的工作原理，制备过程以及破乳凝结速度都直接关系到混合料的力学特性和路用性能。

1 乳化剂影响乳化效果分析

影响乳液稳定性的因素很多，如生产工艺、试验条件、乳化剂、稳定剂等等。通过乳液的乳化剂试验，研究了乳化剂剂量等对乳液稳定度值的影响。

性能良好、乳化能力强、适用范围广、纯度高的乳化剂有利于沥青乳液的稳定。由于沥青成分复杂，复配乳化剂比单一乳化剂效果好。乳化剂的作用是形成油水界面膜，降低表面张力。不同剂量下乳液1 d储存稳定性见表1，图1。

表1 SBT乳化剂对SK-90乳化沥青乳液储存稳定性的影响 %

图1 SBT乳化剂对SK-90乳化沥青乳液储存稳定性的影响图

试验结果表明:乳化剂剂量是影响乳液稳定性的关键性因素。乳化剂的用量越大，在沥青微粒表面聚集的乳化剂分子就越多，从而形成的油水界面膜的强度越大，扩散层就会越厚，ξ电位就会越大，界面膜及双电层的破坏就越慢，乳液稳定性越好［2］。

2 复配技术在乳化剂选择上的应用

2.1 实验材料

选用慢裂快凝型沥青乳化剂MQK-1M和慢裂慢凝型沥青乳化剂SBT进行试验研究。分别使用1.5%的MQK-1M和1.8%的SBT，均能制得性能良好的沥青乳液，如表2所示，乳液M表示用MQK-1M制得的乳化沥青，乳液S表示用SBT制得的乳化沥青。

由表2乳液的性能试验检测结果表明，两种乳化沥青的性能指标均满足道路拌和用乳化沥青的要求。采用集料总质量的8%的乳化沥青，分别与集料总质量的3%的水泥，在相同的级配和外加水用量下拌制混合料，成型试件，养生好后，进行马歇尔稳定度试验，结果见表3，稳定度M表示使用乳液M制备的试件，稳定度S表示使用乳液S制备的试件［3］。

2.2 实验结果及讨论

表2 两种乳化沥青的性能检验

表3 基于不同乳化沥青的混合料马歇尔稳定度

图2 脱模后放置30 min的混合料M和混合料S

图3 乳化沥青的选择指导

在混合料的拌和过程中，两种混合料在相同乳液、水泥及外加水量的情况下，所表现出来的干湿状态相同，但是在击实的过程中，混合料M有水慢慢从试模底部渗出，换面击实时有小的水珠飞溅出来，而混合料S则没有这些现象，这说明混合料M在击实过程中慢慢破乳，水分析出，或者说在拌和的时候混合料M已经开始慢慢破乳了，击实使得这一现象有了更明显的体现。为了进一步说明，将两种混合料击实后立即脱模，如图2所示，30 min后，混合料M有明显的水分析出，且试件颜色逐渐变黑。而混合料S干湿合宜，纸上水渍较少，且混合料仍保持棕褐色，说明混合料S破乳程度较混合料M轻。可见乳液M与集料拌和时具有更快的破乳凝结速度，而乳液S则拥有更充裕的拌和时间。

所以说乳化沥青的破乳凝聚过程并非越快越好，有时候越是相对缓慢的凝聚过程，最后形成的胶结效力反而可能更大。在选择乳化沥青时，一定要注意乳液的破乳速度，务必保证混合料在拌和击实或者说是在拌和摊铺好以后，才开始破乳。图3给出了不同的用途下，应该选择何种破乳速度的乳化沥青来满足最基本使用性能的建议［4］。

［1］交通部阳离子乳化沥青课题协作组.阳离子乳化沥青路面［M］.北京:人民交通出版社，1997.

［2］江 龙.胶体化学概论［M］.北京:科学出版社，2002.

［3］贺 华.改性乳化沥青及微表处性能研究［D］.西安:长安大学硕士学位论文，2006.

［4］谭庆华.稀浆封层/微表处材料的选择及配伍性［A］.成都:第四届沥青路面预防性养护技术交流培训会［C］.2010.