微表处改性乳化沥青的研制及其存储稳定性
2022-06-07高波
高波
摘要 目的:分析表处改性乳化沥青研制工艺机器存储稳定性。方法:根据制备工艺进行研究,以SBS改性制剂,对无机质沥青进行乳化,采用试验进行对比分析。通过复配方式调整,确保乳化可以达到的最佳效果。结果:表处改性乳化沥青是一种综合性的有机稳定结构,随着制备量的调整,乳化沥青稳定因素随之调整,可以提升微表处改性乳化沥青的整体存储稳定性。结论:选用微表处改性乳化沥青,调整改性制剂方式和工艺制备流程,优化制备稳定剂量的效果,有利于建筑基础材料的使用和发展。
关键词 微表处改性;乳化沥青;稳定性
中图分类号 U414 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)10-0101-03
0 引言
微表处改性乳化沥青属于极性分子,水属于非极性分子。二者不相容,具有稳定共存效果。乳化在经过二次作用后,化学工艺效果明显,可以降低分子活化水平,实现分散、湿润、凝结效果。改性乳化操作标准,经过微处理,实现防水、防滑、耐磨、平整等功能,建立新的路面路基标准,改进路面可能存在的磨损问题,记录使用寿命。微表处改性生产加工工艺中,对路面进行低温改性处理,沥青分散溶于水,以SBS改性乳化沥青操作方式,稳定SBS改性乳化沥青实验效果,实现沥青表面整体效果增强,表面张力减弱的效果。
1 微表处技术简介
为了推动公路养护管理工作的科学化、规范化发展,结合公路领域的重点要求,规范建设养护制定专题评估方案。参考发展规划纲要细则,制定具体参考内容,对预防性养护技术进行评估,快速推广微表处的技术应用。
微表处理是一种预防养护的技术,自改性乳化材料,经过填涂、调整、水化、添加制备方式,构成专用的摊铺材料。微表处技术可以实现SBS改性乳化操作,构建简单的操作工艺,及时调整低温抗裂性能。SBS改性乳化沥青的工艺相对简单,通过低温抗裂操作可以改善整体性能,对于高温性能的提升作用不大。SBS改性乳化沥青抗耐受力水平高,低温改善性水平差,具有高粘度、难乳化的情况最优,于生产设备的实际要求水平高。在微表加工工艺操作中,需要与施工混合料的操作情况相互评估管理,对于松散、粘结力不足的情况,及时调整粘结力作用,控制行车噪声变化。
岩体沥青是一种天然的材质,具有较强的耐受力、抗脱落力,相比基础沥青而言,具有更优施工效果。随着温度提升,SBR沥青乳化可以实现复合改性处理。充分利用沥青高温性能发展优势,剥落提升强度,实现SBR优势项目综合乳化能力的提升,控制成本低比例水平,加强改性作用工艺效果。微表处理混合制备的操作相对松散,噪声量大,配置未达到平衡关系,需要调整混合料的综合性能,制定符合录用性能评估效果[1]。
1.1 改性剂配置机理
沥青改性剂多属于聚合物,在改性过程中,调整沥青组合改配,吸收融合,拓展改性制剂的膨胀效果。融合沥青组合配置的相互作用,构建新的结构。随着改性操作体系方式的要求,改善沥青性能。沥青、聚合物的化学作用结构不同,相对分子量水平不同。在聚合物溶胀过程中,如果二者存在分层分离,需要制定稳定体系标准。调整不同接线内的相互作用,结合表面的分散颗粒变化,分析表面的变化跃层情况。注意体系自动降解比例下的发展趋势,获取符合新聚集标准的大分子颗粒,实现分层管理。沥青改性剂在吸收融合过程中,经过稳定体系调整,实现改性制备剂的融合。注意改性微颗粒的稳定、均衡水平,如果無明显的分层,产生絮状物,就会呈现不稳定的状态。因此,采用改性剂处理,选定沥青相容关系,可以明确地划分界面性质,达到改善综合效果的操作目标。
1.2 SBR改性操作机理
SBR具有高分子量、高粘性和弹性特点。SBR颗粒嵌入沥青中后,其表面吸附沥青,可以与SBR分子相互作用。在沥青性能改善过程中,实现补强效果。注意低温条件下的SBR信息评估,调整软、硬的相对关系,控制柔韧提升比例水平,更好地达到抗开裂的目标。随着SBR软硬相对的提升,直接阻碍沥青的流动,从而有效地提升沥青整体的改性效果。
1.3 软化剂的乳化机理
乳化沥青是指分布均匀的乳化剂作用下,从中获取的稳定溶液。不需要加热,是以液态方式存在的。常温状态下,乳化沥青相比普通的热拌沥青节能效果更好,施工高效工艺强,得到广泛应用。
乳化剂作用下,沥青属于极性分子,水属于非极性分子。二者之间相互不相容,具有相对的稳定共存效果。乳化呈现表面活性制剂在二次作用下,化工工艺发展效果明显有效,可以有效地降低分子活化效果,实现润滑、分散、湿润、絮状、凝结的效果。作为一种活化剂,乳化亲水极性团、亲油非极性团组合而成。对于非极性团在沥青与水介质作用下,融入到沥青中,沥青与水之间搭接起来,二者不相容。乳化剂会降低沥青、水之间的表面作用强度,经过一段时间后,沥青分散溶于水,再经过做功效果,实现沥青表面整体效果的提升和增大。表面张力减弱,但整体做功效果也随之降低。
亲油团的电荷作用直接决定了沥青带电荷的正负比关系。从实际携带正电荷作用入手分析,经过乳化构成阳离子乳化沥青。如果携带负电荷,沥青微颗粒作用下呈带负电荷。实验表明,乳化沥青具有降低表面压力的效果,提升胶团化作用,更好地达到约束浓度效果,控制乳化制剂分子之间的约束力,控制空气、水接触面,保证表面张力无变化。按照乳化分类标准要求,分析水中电离作用下的过程,阴离子、阳离子、两性离子、非离子四个类型,从不同的类型出发,获取不同的乳化离子,达到微表处理效果。
2 实验分析
选择原始SBS改性材料,主乳化剂、有机稳定剂、盐酸配合制备。基础沥青为SK90号,常规的SBS改性制剂包含两种类型。星型的改性分子量大,生产能耗高,实际加工的难度高。生产SBS沥青改性粘度,乳化高。在生产SBS改性产物过程中,需要使用相对技术指标合理的技术方式,调整乳化剂进行改性评估,确定最终的基础沥青乳化标准质量。
乳化剂占比较小,是乳化沥青制备的关键。在乳化操作过程中,直接决定了乳化沥青的质量水平。研究乳化剂配置的SBS乳化效果和实验乳化符合配比关系,结合沥青乳化过程和技术指标,活性物质控制在95%以上,溶解度控制在1∶100,pH值控制在8~9,外观呈褐色粘稠状态。
2.1 实验操作方式方法
改性乳化沥青制备过程中,需要注意以下乳化操作工艺。冷混合操作法,是將沥青加热,达到适宜的温度后。对沥青进行改性处理,获取改性沥青,乳化剂,再按照合理的配比关系进行乳化。热混合法是将加热适宜温度的沥青、乳化剂进行融合,倒入乳化剂中,进行乳化,制作普通的乳化沥青后。按照合理的改性乳化配合,合理的配比混合,调整进行高速搅拌后,获取改性乳化沥青。二次加热混合法乳化过程中,将加热至一定温度的沥青进行乳化液的处理,调整改性乳化,按照合理的配合比关系,倒入乳化剂中进行乳化处理,获取改性乳化沥青。参照试验关系,采取第一乳化工艺方法,按照乳化流程,实现改性乳化沥青的制备。
2.1.1 SBS改性沥青乳化制备的操作方法
按照实验设备的操作方式,选用快速的、均匀的、高效的组合分布方式,实现连续操作。根据设备SBS数据改性沥青步骤,将沥青烘干升温达到180 ℃,取出电炉后,加入SBS改性制剂,掺和量配置在3.5%比例,搅拌溶液膨胀10 min后,再将设备安装调试,经过机头放置沥青进行预热处理。调整机头转子盘,起动高速剪切机,控制均匀调节的速度在7 000 r/min,调整电路开关控制,实现沥青温度在180 ℃左右。不断地搅拌,1 h后停止。以改性配置的试样操作,放置在175 ℃范围内的烘箱制备中,每半小时间隔搅拌一次。检查针入比例、延长度、转化点的位置指标等[2]。
2.1.2 乳化沥青的制备工艺
采用油水配合比6∶4的加工工艺方式,预先加热的方法,放置360 g的水置于烧杯中,加入稳定剂,搅拌充分溶解。按照比例加入乳化剂,使用盐酸pH配比调节达到2左右。将皂液倒入2 500 ml的烧杯中,在高速剪切机的作用下,转速达到2 000 r/min比例水平。当达到175 ℃的时候,SBS改性沥青480 g,沿着烧杯壁缓慢倒入后,搅拌力度增加,沥青加入量增加,乳化不完全。暂停和释放过程中,调整沥青加入的速度,保证乳化操作的均匀性,搅拌顺畅后,再缓慢地倒入沥青直到乳化完毕。
2.2 乳化剂掺和量的配置调整
SBS改性沥青的整体粘度水平较大,乳化点水平较高,且其中含有乳化改性颗粒,因此乳化要求相对普通沥青高。乳化剂本身的固定亲水亲油比例平衡度稳定,不可能全部满足复杂沥青的平衡值要求。乳化剂在SBS改性沥青操作过程中,乳化剂经过阳离子的作用后,经过复配后在SBS改性沥青中乳化。随着阳离子慢慢分解,快速凝结乳化,乳化能力随之增强,达到乳化效果,不同的乳化剂掺和配比关系中,选择不同的比例皂液进行,可以对SBS改性沥青的乳化效果进行评估和处理,调整存储稳定性,获取最终的复合配比关系。
2.3 稳定剂的处理
常规的稳定剂包括有机稳定剂、无机稳定剂。无机稳定剂中主要是氯化合物的无机盐类,无机稳定剂可以控制水整体的密度,控制沥青的密度差,增强乳化周围的双电层效果水平,电位颗粒之间的充斥关系,减缓颗粒的凝聚比速度水平,达到乳化效果,改善乳化的整体稳定性。有机稳定剂中包含聚乙烯醇、羟甲基纤维素等。有机稳定剂可以快速提升水相作用的粘度,分散到微颗粒上构建界面膜。如果微颗粒碰撞,不聚集,可以减少沥青微颗粒的沉降比例速度。乳化沥青过程中,选用适宜的乳化稳定剂,可以保证乳化稳定的存储效果,无沉降、聚集等问题发生。按照实验操作关系,调整乳化稳定剂。通过配置合理的乳化稳定剂后,调整稳定制剂的复合配比关系,经过不同的复合配比量参量调整,获取不同的乳化稳定存储比例。
表1中可以发现,稳定剂差异小的,掺和配比量高。经过5天的乳化稳定后,乳化剂的掺和配比量随之降低,稳定剂差异大的时候,稳定乳化性能越高。因此,在SBS制备乳化沥青处理过程中,需要控制SBS乳化温度达到175 ℃,控制皂液温度在70 ℃水平左右较为合适。对SBS沥青乳化操作效果进行评估,控制乳化配比,保证无机稳定剂、有机剂稳定的共同使用效果合理有效。
3 微表乳化混合性能分析
乳化沥青微表处的操作工艺,选用3.5%的SBR质量配置,进行改性乳化沥青处理。使用2.5%的环氧乳化质量配置改性乳化沥青,3.5%SBR与2.5%环氧树脂质量的复合改性乳化沥青混合。在实验混合轮磨损实验过程中,注意劈裂试验的操作工艺,调整温度差异,控制抗水磨损能耗比关系,实现抗裂和抗剪效果。
实验过程中,选用粗料集配置。细集料石灰岩、矿粉配置,结合各项检验参数指标进行规范操作。微表处理混合配置过程中,采用合理的配合比关系,选择MS-三型配置,外加水质量11%,油石比5.5%,水泥质量2%等,实现外掺处理法。
经过1 h的轮磨损后,调整混合料的配比变化关系,磨损值呈现递减的程度。随着磨损性能越高,改性方式发生改变。耐磨能耗的改善比例呈现快速提升的发展趋势。微表混合料的改性效果处理中,最佳效果配比为75%,可以保证改性效果稳定有效[3]。
4 抗渗透、耐磨能耗水平的分析
抗渗透实验分析中,采用混合磨损操作,注意混合料的配置,规范操作行为要求。实验选配过程中,经过外加水质量配置作用,调整矿粉质量、水泥质量、油石比关系等,经过组合试验配置获取平行试验。磨损值配置后,呈现递减的发展趋势。随着耐磨性能的发展,改性耐磨能耗的改善效果增强。在采用微表混合料配置过程中,采用改性效果最佳。
抗裂渗透性中,采用劈裂实验操作分析方法,混合搅拌不同的微表处理后,迅速倒入到模板中,获取规定的尺寸。经过60 ℃比例烘箱后,养生3 d后,在时间满足要求的同时进行脱模,冷却室温。不同的乳化沥青微表混合劈裂强度增强,呈现递增发展趋势。SBR改性处理劈裂强度呈现效果不明显。按照环氧树脂改性的混合料,不断提升劈裂强度一倍以上,复合改性效果提升,达到优化环氧配置强度的可靠性水平。
抗剪性能研究中,需要采用高温配置的试验操作处理工艺,注意试验配置型深度在7 mm的车辙板,SBR乳化沥青的稳定性随之提升,当环氧改性稳定相对明显的时候,达到46%比例的时候,SBR与环氧符合改性效果不断提升,达到稳定度100%以上。普通乳化沥青微表混合料,稳定性水平低,深度在20 mm以上,需要配置2层以上的处置效果,实现微表处理可控。
5 结语
综上所述,SBR配合比关系,与环氧树脂进行最佳掺和配比,调整改性乳化沥青残留物,延长乳化达到最优效果。当达到400 mm、70 ℃的时候,改性乳化随之提升,改性效果不断增强。在复合作用乳化沥青制备中,经过微表混合配置,调整混合料的磨损,控制抗水性,当达到75%以上。单纯SBR、环氧树脂的改性效果在40%~50%之间,复合改性效果相对明确。经过SBR改性处理,微表混合劈裂强度提升。
参考文献
[1]沙红卫, 吴铖. 微表处改性乳化沥青的研制及其存储稳定性[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2013(11): 36-38.
[2]刘惠民. 新型复合改性乳化沥青及微表处性能研究[D]. 青岛:青岛理工大学, 2021.
[3]范燕. 改性乳化沥青微表处技术在公路预防性养护路段的应用[J]. 运输经理世界, 2020(18): 153-154.