乳化沥青的分析和性能评价
对沥青乳液质量总体上的要求可归纳为:
(1)沥青含量应满足规定要求。沥青乳液中沥青含量一般为50°~65°,且浇洒用乳液的沥青含量要高于拌和用的沥青乳液。
(2)沥青粒子要尽可能分散均匀。沥青乳液外观为棕褐色,无沥青沉降和凝聚现象,在显微镜下观察颗粒大小均匀、无明显团块。
(3)在运输和保存中,对机械和热作用有足够的稳定性。沥青乳液经过运输和储存仍能保持沥青粒子均匀分散,无沉降现象或虽有沉降现象但经搅动后仍能恢复均匀分散。
(4)耐寒性。沥青乳液能在气温5~10℃下使用。经过零下5度耐冻稳定性试验应无粗颗粒或团块。
(5)在使用中不存在可逆性,无再乳化的可能。即沥青乳液使用后遇雨水不再形成乳液。
根据上述的总体要求,其主要的检验项目有外观、粘度、筛分试验、粘附性实验、分类拌合稳定度试验、反乳化试验、储存稳定性以及蒸发残留物含量和性质试验等。对阳离子沥青乳液检验项目还有电荷或pH值试验。目前沥青乳液产品的国际通用技术标准主要是ASTMD977-84,具体的测试方法可参照A的乳液主要成分是沥青、水、乳化剂和稳定剂。几乎各种标号的石油沥青,都可用于制备沥青乳液。国际上制备沥青乳液的方法主要有两种:
(1)胶体磨或均匀机法。胶体磨主要包括转子和定子两部分,转子在定子中高速旋转,两者的间隙约为0.035~0.05cm。乳化效果主要视液体剪力的大小而异,而这种剪力是由于沥青颗粒在乳化剂溶液中受到转子旋转表面切割而产生的。
制备沥青乳液时,将热沥青(110~120℃)和热的乳化剂水溶液(60~90℃),以固定的比例分别进入转子已经在高速旋转(3000~8000r/min)的胶体磨中,沥青通过转子切割成粒子并与乳化剂水溶液混合后即可连续制备沥青乳液。产品的沥青颗粒平均为1~2μm。需要注意的是加料要适量和均衡,这是保证产品均匀的重要因素。水的硬度严格控制,必要时应使用软化设备。
(2)搅拌器法。这是一种间歇式生产沥青乳液的方法。搅拌器上装有桨叶,其位置需偏离搅拌器的中间,以免形成旋涡。制备乳液时,先将定量的热乳化剂水溶液倾入搅拌器中,然后将热沥青在搅拌状态下逐渐注入搅拌器,并继续搅拌(100~800r/min)。采用此法制备的沥青乳液不如上法均匀,有的颗粒小于1μm,有的则大于10μm。