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乳化瀝青范例6篇

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乳化瀝青

乳化瀝青范文1

【關鍵詞】乳化瀝青瀝青;特點;應用

1 乳化瀝青的特點

現在乳化瀝青筑養路技術已被越來越多的施工人員所掌握,乳化瀝青應用量越來越大,應用范圍越來越廣。實踐證明,用乳化瀝青筑養路有以下特點。

1.1提高道路質量

熱瀝青的可操作溫度為130~180 ℃,當用做粘層時,由于原路為常溫,噴灑的熱瀝青迅速凝固,不再具有流動性,因此很難保證灑布的均勻性。并且由于粘層所需的瀝青用量很少,熱瀝青灑布機很難達到這一精度要求,瀝青過多,將可能帶來泛油,瀝青過少,則不均勻,粘結效果將打折扣。而乳化瀝青的瀝青含量可以任意調整,最高可達67%,最低可以10%以下,因此可以根據灑布量和灑布機的具體情況,實現要求的目標。再如貫入式路面,用熱瀝青的貫入深度有限,而且一般只占集料的上半表面,而如用乳化瀝青,則可貫入到底,并可使集料的3/4表面附著瀝青,因此路面的質量將會得到較大提高。總之,乳化瀝青常溫下的可流動性、水溶性等將對路曲帶來質量的提高。

1.2擴大瀝青的使用范圍

自從乳化瀝青使用以來,隨著乳化瀝青技術的不斷發展,已有許多熱瀝青不可能做到的,用乳化瀝青都能夠實現。例如對出現老化性龜裂的路面,用霧狀粘層(Fog Seal)這種方法,可迅速填裂,并讓表面瀝青再生,封閉路面雨水,延長路面壽命。再如土壤穩定(Soil Stability),用乳化瀝青可與土壤拌和均勻,并使瀝青均勻的分散在土壤中,形成土壤中的粘結力,使土基達到一定的強度要求,從而實現柔性基層的目的。近幾十年,我國大量使用的稀漿封層技術,就是一個很好的例證。用乳化瀝青稀漿封層可以做成3~15mm的不同厚度的路面,封閉路面水,保護原路面不使其繼續老化、硬化,延長路面壽命。

1.3 節約資源

采用乳化瀝青筑養路時,只需在瀝青乳化時一次加熱,而且瀝青加熱溫度只需達120~140℃,僅此就比熱瀝青降低50℃左右、:盡管在生產瀝青乳液時,在其他方面還要消耗一些能源,如制備乳化劑水溶液需要加熱、乳化機械需要消耗電能等。但據統計計算,用乳化瀝青筑養路比用熱瀝青可節約熱能在50%以上。

1.4延長施工季節

陰雨與低溫季節是熱瀝青施工的不利季節,也足瀝青路面發生病害較多的季節。特別在我國多雨的南方,常在陰雨季節瀝青路面路況急速下降,出現了病害無法用熱瀝青及時修補,在行車的不斷碾壓與沖擊下,更使病害迅速蔓延與擴大,致使運輸效率降低,油耗與輪胎磨損增加,交通事故增多。而采用乳化瀝青筑養路,可以少受陰濕和低溫影響,發現路面病害可以及時修補,從而能及時改善路況,提高好路率和運輸效率。同時乳化瀝青可以在下雨后立即施工,就能減少雨后的停工費用和機械的停機臺班費,并能提前完成施工任務。

延長施工季節的重要意義在于加速公路建設,并有利于瀝青路面的及時養護,制止病害的加劇與擴大。關于用乳化瀝青施工可延長施工的時間,隨各地區氣候條件而有所不同,一般可延長施工時間一個月左右。

2乳化瀝青的應用

在建筑工程中,乳化瀝青主要作為防水涂料用。乳化瀝青和其他類型的涂料相比,其主要特點是可以在潮濕的基礎上使用,而且還有相當大的粘結力。乳化瀝青的最主要的優點就是可以冷施工,避免了采用熱瀝青施工可能造成的著火、燙傷、中毒等事故的發生,有利于安全與環境保護。采用乳化瀝青施工,不僅可以減輕施工人員的勞動強度,提高工作效率,而且乳化瀝青還具有價格相對便宜、施工機具容易清洗等特點。

由于乳化瀝青是一種含水的瀝青材料,在常溫下呈流動狀態,因此可在常溫下用潮濕的礦料筑路養路。乳化瀝青在道路工程中應用很廣,可以用于表面處治、貫入式路面及瀝青碎石、瀝青混凝土等路面結構,還可用作透層油、粘層油、封層油、稀漿封層等,也可用于舊瀝青路面材料的冷再生及砂石路面的防塵處理。

2.1表面處治路面

乳化瀝青表面處治路面可采用拌和法或層鋪法施工。拌和法施工同乳化瀝青碎石混合料路面施工。層鋪法施工可分為單層、雙層和多層,單層和雙層表處可用于輕交通量道路的面層或舊瀝青路面的封層罩面,可以作為路面的磨耗層或保護層;多層表面處治在強基層上可作為較重交通道路的路面結構層。

2.2貫入式路面

乳化瀝青貫入式路面是在初步壓實主集料上噴灑乳液后,再分層撒鋪嵌縫料、噴灑乳液,逐層壓實的路面結構。這種路面適用于二級及二級以下的公路,也可作為瀝青混凝土路面的聯結層。

由于乳化瀝青貫入式路面的空隙率比較大,地表水容易滲入基層,因此其最上層應撒布封層料或加鋪拌和層。如鋪筑在半剛性基層上時,應鋪筑下封層。作為聯結層使用時,可以不撒表面封層料。

2.3碎石混合料路面

乳化瀝青碎石混臺料路面適用于二級及二級以下公路的瀝青面層,二級公路的罩面施工以及各級公路瀝青路面的聯結層或整平層。乳化瀝青碎石混合料路面的瀝青面層宜采用雙層式:下層采用粗粒式乳化瀝青碎石混合料,上層采用中粒式或細粒式乳化瀝青碎石混合料。單層式只適用于少雨干燥地區或半剛性基層上使用。在多雨潮濕地區必須做上封層或下封層。

參考文獻:

[1]Kortschot M;Woodhams R T Torsional braid analysis of bitumen-liquid rubber mixtures[J].1984(04)

乳化瀝青范文2

關鍵詞:封層;乳化瀝青;操作要點;注意事項

路面封層的作用可歸納為4點:①封閉某一層起著保水防水作用;②基層與瀝青表面層之間的過渡和有效聯接作用;③路的某一層表面被破壞、離析松散處的加固補強;④在瀝青面層鋪筑前,基層要臨時開放交通,防止基層因天氣(如多雨、越冬等)或車輛作用出現損毀。

封層可分為上封層和下封層。就其施工類型來分,可采用拌和法或層鋪法的單層式表面處治;也可以采用乳化瀝青稀漿封層。對于熱噴瀝青、煤瀝青或熱噴改性瀝青,要求噴灑時石油瀝青溫度為130℃~170℃。煤瀝青宜為80℃~120℃,宜采用瀝青灑布車和集粒撤布機聯合作業方式。集料規格按設計要求,其他施工方法同乳化改性瀝青施工方法一致。

1 乳化改性瀝青下封層施工工藝流程

2 乳化改性瀝青下封層施工操作要點

2.1

乳化瀝青的制備

改性乳化瀝青是以乳液狀高分子聚合物對乳化瀝青進行改性或者以高分子聚合物改性瀝青進行乳化所得到的產品。乳化瀝青類型根據集料品種及使用條件選擇。陽離子乳化瀝青可適用于各種集料品種,陰離子堿性石料。乳化瀝青的破乳速度、粘度宜根據施工方法選擇。

根據設計要求確定制備乳化瀝青用的基質瀝青和乳化劑。采用二次熱混合工藝制備乳化瀝青。將乳化劑溶于一定量的水,再加入膠乳和穩定劑,調節適宜的pH值,最后將混合溶液加熱至一定溫度;同時將瀝青加熱至一定的溫度(加熱溫度根據基質瀝青和乳化劑經試驗確定,一般不超過180℃),按批復的設計配合比確定的油水質量比加入到上述乳化劑溶液中,經膠體磨高速剪切直至得到均勻一致的瀝青乳液。

乳化瀝青宜存放在立式罐中,并保持適當的攪拌,貯存期以不離析、不凍結、不破乳為度。

2.2乳化改性瀝青撒布

封層采用乳化改性瀝青表面處治,使用電腦主控全自動瀝青撒布車噴灑乳化改性瀝青,保證灑布量和灑布效果。在常溫下撒布,封層乳化瀝青用量:1 kg/m2~1.2 kg/m2。撒布時穩定撒布車速度以保證噴灑量,噴油管與路面垂直并有適當高度,要求撒布均勻、不露白、不重不漏,且不得在表面形成堆積。封層撒布后,用全自動碎石撒布車撤布規定規格(3 mm~5 mm)的石料。

在噴灑封層油時,在灑布車噴油管外端設置遮護鐵皮或使用塑料薄膜對硬路肩、路緣石、護欄柱等設施進行遮擋,以防被瀝青污染。

瀝青撤布注意事項如下:①瀝青撤布前應對下承層認真處理,保持干凈、干燥;②施工期間如遇下雨,應在下承層充分干燥的條件下撒布;③在撒布過程中,撒布車應保持勻速行駛,確保撒布均勻;④在撒布過程中,應注意接頭的處理。主要包括橫向接頭和縱向接頭的處理。橫向接頭的處理:在橫向接頭的位置,再次施工時可在每次橫向接頭撒布前采用油氈或土工布等物將已撒布路段覆蓋住,然后進行撒布。縱向接頭的處理:在第二次撒布時,在縱向應與前次撒布的瀝青有一定量的重疊。重疊寬度一般為兩個相鄰噴頭的間距。注意保證最外側噴頭與接頭邊緣在同一條線上。

2.3石料撒布

為使瀝青薄膜不受破壞,并為攤鋪機提供施工平臺,乳化改性瀝青灑布后,用金自動碎石撒布車撒布石屑,撒布雖為7方,1000m29方/1 000 m2,現場施工時根據實際情況進行調整,以滿足覆蓋率在70%左右。撒布時要求車輛倒向行使,車速穩定、撒布均勻、美觀,如有漏撒或堆積,則及時處理。撒布瀝青的長度應與撒布石屑的能力相匹配,避免瀝青灑布和石屑撒布的時間間隔太長。

碎石撒布的注意事項如下:①乳化瀝青撒布完后,石屑撒布車立即進行集料撒布,以便瀝青和集料能有效的黏結。②碎石撒布量:石灰巖石料(規格3 mm~5mm),撤布量一般為:7 kg/m2~9 kg/m2。③注意碎石的撒布均勻,應控制撒布車輛在啟動階段的控制,及交接處的控制,不能出現漏撒和重疊現象。有此現象時。應及時采取人工處理。

2.4碾壓

碎石撒布后,用20 t膠輪壓路機碾壓2遍,以保證石料和乳化改性瀝青粘結嵌擠密實。碾壓時注意不要在碾壓面上調頭、急剎車,避免破壞封層。

乳化瀝青范文3

關鍵詞:乳化瀝青;再生混合料;性能研究;配合比設計

中圖分類號:U418.6文獻標志碼:B

0引言

近幾年,在中國公路行業快速發展的同時,很多公路的使用年限都達到了使用壽命,或者由于環境因素和重載、超載現象越來越嚴重,導致公路的使用壽命縮短,很多公路都需要養護維修,因此,瀝青路面再生技術的應用也越來越廣泛[13]。其中,冷再生是瀝青路面再生的主要方式,而乳化瀝青作為冷再生的結合料,也得到快速發展[46]。盡管冷再生與熱再生相比更具環保、節能優勢,但是一直存在對冷再生混合料性能的擔憂:冷再生混合料能否滿足瀝青路面中下面層的使用要求?

本文采用某廠家生產的乳化瀝青制備冷再生混合料,借助馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗、車轍試驗、低溫小梁彎曲試驗和回彈模量試驗,綜合研究乳化瀝青冷再生混合料的路用性能和力學性能,為乳化瀝青在公路養護維修方面的應用提供技術依據。

1試驗原材料及配合比設計

1.1試驗原材料

1.1.1乳化瀝青

本文采用的乳化瀝青為某廠家生產的慢裂型普通乳化瀝青,其瀝青含量如表1所示。

表1乳化瀝青瀝青含量乳化瀝青種類瀝青含量/%含水量/%慢裂型普通乳化瀝青52.647.41.1.2瀝青面層銑刨料

用于配合比設計的瀝青銑刨料應具備較強的代表性,可客觀地反映銑刨后路面廢棄材料的集料及瀝青組成。為了在舊路面不同部分得到具有代表性的樣品,需隨機取樣。

對銑刨瀝青混合料進行抽提試驗,抽提結果表明瀝青混合料銑刨舊料的油石比為3.56%,抽提前后級配組成如表2所示。表2銑刨瀝青混合料抽提前后的級配組成狀態通過下列篩孔(mm)的百分率/%26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075抽提前100.098.795.490.175.736.213.16.12.00.50.30.1抽提后100.0100.098.892.579.753.737.531.324.616.812.09.21.1.3水泥和礦粉

為增化瀝青冷再生混合料的強度,在冷再生配合比設計中加入1.0%的水泥和3.0%的礦粉,水泥采用緩凝型普通硅酸鹽水泥,礦粉為普通礦粉。采用飲用水即可,本文采用實驗室自來水。

1.2乳化瀝青冷再生混合料配合比設計

1.2.1合成級配組成設計

根據《公路瀝青路面再生技術規范》(JTG F41―2008)的級配范圍要求,設計乳化瀝青冷再生混合料的級配組成如表3所示。

表3乳化瀝青冷再生混合料的級配組成篩孔尺寸/mm37.526.513.24.752.360.30.075通過率/%100.0100.083.140.117.44.31.3規范級配范圍/%10080~10060~8025~6015~453~201~71.2.2確定最佳流體含量

將5 L乳化瀝青和5 L水混合攪拌均勻,作為混合流體進行技術試驗,以此確定最佳流體含量。分別對流體含量為2%、4%、6%、8%和10%的瀝青面層銑刨料進行擊實試驗,結果如圖1所示。得出該乳化瀝青冷再生混合料最大干密度的最佳流體含量為7.4%。

1.2.3確定最佳乳化瀝青用量

按《瀝青路面再生應用技術規范》(JTG F41―2007)中的成型和養生試件的方法,在不同瀝青用量下制作試件,并進行強度試驗。試驗結果如表4所示。

通過干濕劈裂強度及殘留劈裂強度比3個指標綜合比較,該乳化瀝青在用量為4.22%時再生效果最為理想。

2.1乳化瀝青再生混合料馬歇爾試驗

為研究水泥和礦粉對乳化瀝青冷再生混合料馬歇爾穩定度及殘留穩定度的影響規律,分別成型未摻加水泥、礦粉以及摻加1.0%的水泥和3.0%的礦粉的乳化瀝青冷再生瀝青混合料試件,進行馬歇爾試驗,結果如表5所示。

2.2乳化瀝青再生混合料的高溫穩定性

為研究乳化瀝青冷再生混合料在高溫下的穩定性,分別對未摻加水泥和礦粉的乳化瀝青冷再生混合料以及摻加1.0%水泥和3.0%礦粉的乳化瀝青冷再生混合料進行車轍試驗,結果如表6所示。

試驗結果表明該乳化瀝青冷再生混合料的動穩定度遠遠超出《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40―2004)對1~4區普通瀝青混合料動穩定度的要

2.3乳化瀝青再生混合料低溫抗裂性

為研究乳化瀝青冷再生混合料低溫下的抗裂性能,分別對未摻加礦粉、水泥及摻加1.0%水泥和30%礦粉的乳化瀝青冷再生混合料進行-10 ℃下的小梁低溫彎曲試驗,試驗結果如表7所示。

2.4乳化瀝青再生混合料的水穩定性

為研究乳化瀝青再生混合料的水穩定性,分別成型未摻加水泥、礦粉的乳化瀝青冷再生混合料以及摻加1.0%水泥、3.0%礦粉的乳化瀝青冷再生混合料試件,進行凍融劈裂試驗,結果如表8所示。

2.5乳化瀝青再生混合料回彈模量試驗

為了研究乳化瀝青冷再生混合料的性能參數,并為以后的乳化瀝青冷再生路面設計積累數據,分別在室溫下對未摻加水泥、礦粉以及摻加1.0%水泥、30%礦粉的乳化瀝青冷再生混合料進行回彈模量試驗,結果如表9所示。

3結語

(1) 通過試驗研究可知,未摻加水泥、礦粉的乳化瀝青冷再生混合料的馬歇爾穩定度偏低,摻加礦粉和水泥大大提高了混合料的馬歇爾穩定度。

(2) 多組試驗表明,乳化瀝青冷再生混合料的高溫抵抗變形的能力、低溫抗裂性以及水穩定性能均較好,說明其路用性能滿足要求,并且摻加水泥和礦粉對提高再生混合料的路用性能有利。

(3) 回彈模量試驗結果表明乳化瀝青冷再生混合料均具有較高的回彈模量,力學性能良好,能夠滿足使用要求。

參考文獻:

[1]詹成根.改性劑及乳化劑對改性乳化瀝青性能的影響[J].公路與汽運,2011(5):8388.

[2]王朝輝,王麗君,白軍華,等.基于時段的瀝青路面預防性養護時機與對策一體優化研究[J].中國公路學報,2010,23(5):2734.

[3]王朝輝,王選倉,高建立,等.高等級公路復合式路面養護標準[J].長安大學學報:自然科學版,2007,27(6):1923.

[4]劉思涵.半剛性基層瀝青混凝土路面冷再生機理分析[J].公路,2011,5(5):192196.

乳化瀝青范文4

Abstract:emulsified asphalt and modified emulsified asphalt is widely used in highway, municipal construction and maintenance, maintenance engineering. This article mainly summarizes this stage production of the more common and its quality control and difficult SBR modified emulsified asphalt production and application.

關鍵詞:SBR改性乳化瀝青;生產;材料;應用

Keywords: SBR modified emulsified asphalt; production; materials; application

中圖分類號:P632+.6文獻標識碼: A 文章編號:

乳化瀝青的生產應用現狀

近幾年,大規模的交通基礎建設投入,而瀝青及瀝青砼道路已成路面結構形式的絕對主流,伴隨著乳化瀝青智能灑布車、稀漿封層攤鋪車、微表處攤鋪車、同步碎石封層車、超薄磨耗層攤鋪設備及就地冷再生聯合裝置的日益完善和普遍使用,大大推動了乳化瀝青的使用和發展,而且對乳化瀝青的環保、經濟及施工便捷有了更高的認識與評價,特別是道路養護領域乳化瀝青會越來越發揮其主導作用而成為道路工程材料家族的主流。

乳化瀝青經過幾十年的發展推廣,其品種和規格已較多,生產和應用技術得到了長足的發展,特別是改性乳化瀝青更是一種發展前景看好的高技術產品,作為新建道路的封層和粘層,舊道路改造養護的中層間,表面處治及各種引進技術中的特殊防水及粘結材料,越來越受到技術部門的推崇。

乳化瀝青按用途分為透層、封層、粘層及拌和型,以及用于表面處理的改性乳化瀝青。隨著我國乳化劑技術和乳化瀝青加工設備的發展,乳化瀝青品種和用途越來越多。但由于受生產及應用技術的限制,目前國內大多以生產應用,普通乳化瀝青和SBR改性乳化瀝青為主,SBS改性乳化瀝青生產以進口設備為主,設備、生產成本均較高,限制了其發展及應用,其市場有待國內企業的研發和占有。本文側重總結介紹SBR改性乳化瀝青的生產和應用。

SBR改性乳化瀝青的生產

改性乳化瀝青的特點:改性乳化瀝青是指以瀝青為基料,以高分子聚合物等為改性材料,在一定的設備和工藝條件下,通過乳化劑及助劑的作用,使瀝青、改性劑與水混溶而成的乳液。主要有SBRSBS改性乳化瀝青等。改性乳化瀝青主要有以下性能優勢:高溫穩定性、低溫抗裂性、高粘附性、高抗剝落性、應用范圍更大、內聚力更大、早期強度高、使用壽命長等,拌和性能好等較普通乳化瀝青更多的優勢特點。

乳化瀝青設備的分類:稱得上是成套瀝青乳化生產設備的都應該能夠生產不同類型的乳化瀝青和改性乳化瀝青(SBR改性)。目前,各種瀝青乳化設備因生產流程不同,其性能也有很大的差別。一般分為間斷生產和連續作業兩種類型。乳化機是整套設備的核心,它的作用就是通過增壓、剪切、碾磨等機械作用使瀝青形成均細顆粒,穩定而均勻的分散與乳化劑水溶液中,形成水包油瀝青乳狀液。采用不同的力學作用原理,瀝青乳化機的結構形式也不同,目前較常采用膠體磨和剪切機。

SBR改性乳化瀝青的生產工藝

每一套乳化設備都應根據生產要求設計相應合理的乳化工藝,包括生產流程、原料配方、溫度控制、計量控制、油水比控制等內容,特別是油水比的計量控制一定要采用先進的電子流量計。不同設備的乳化工藝有所差別,但都應滿足以下幾方面要求:(1)溫度控制:瀝青和水的溫度是乳化工藝中較重要的參數,一般要求皂液溫度70-75度,瀝青溫度135-130度,要求皂液加瀝青后熱平衡溫度小于100度,即不汽化。瀝青溫度過低流動性差,影響乳化質量。最好是乳化瀝青經熱交換器降溫后儲存,熱水用于循環再生產,節約能源,提高生產效率。(2)皂液配制:水、乳化劑、改性劑、鹽酸的加入必須準確計量,充分攪拌反應,同時測試皂液PH值滿足要求后方可生產。(3)油水比控制:瀝青和乳化劑水溶液的流量按要求比例控制是生產出合格乳化瀝青的重要條件。最好控制線路采用閉環設計,以實現時時動態調控,以保證生產出符合設計要求的高質量的改性乳化瀝青。

以各種乳膠為改性劑生產改性乳化瀝青的工藝最主要的是乳膠的選擇和膠乳的加入方式。把乳膠摻入的方法有多種,目前主要有乳化前加入和乳化后摻入二大類,后者改性效果較差,乳液穩定性不好,是適應較落后的生產設備,而目前國內較先進的生產工藝應該是把膠乳加入配好的皂液中,經循環和攪拌均勻后按比例計量輸入剪切機(膠體磨)中與瀝青混合生產改性乳化瀝青,乳膠和瀝青在機誡力的作用下,充分碰撞、融合后生產的乳化瀝青改性和穩定效果更好,是目前的主流生產工藝。

主要材料的選用

(1)瀝青是生產改性乳化瀝青的主要材料。首先,瀝青材料要符合道路工程使用要求,其次瀝青要具有易乳化性。瀝青的膠體結構、瀝青質、膠質、油分構成了瀝青的膠體結構,根據瀝青的膠體結構理論,可以把瀝青分為溶膠結構型、凝膠結構型和熔凝膠結構型三類。從乳化的角度來看,溶膠結構型瀝青最易乳化,因為其中的油分含量多,瀝青質含量很少甚至不含瀝青質,并且相對分子量也小,膠粒或膠團完全散于油分中,膠粒或膠團之間沒有吸引力或著吸引力極小,易于被剪切分散,形成穩定的乳液,凝膠結構型瀝青最難乳化。綜合道路工程使用要求和易乳化性兩方面因素,溶-凝膠結構型瀝青適合用作乳化瀝青原材料。瀝青的含臘量,是道路石油瀝青的一項重要指標,臘對瀝青的延度、針入度、軟化點三項指標都有影響,在選擇用于乳化的瀝青時,必須把含臘量作為一個重要指標來檢驗,含臘量較高的瀝青難以乳化,乳液穩定性差,蒸發殘留物的性能也受到影響。瀝青的品種,油源和加工工藝決定了瀝青的化學特性,不同油源不同加工工藝的瀝青、相同油源不同加工工藝的瀝青、以及不同油源相同加工工藝的瀝青,在化學組成、分子結構上都會有很大差異,乳化性能也就各不相同。粘度較小者、針入度較大者、標號較高者易乳化性相對較好,中、輕交通道路石油瀝青比重交石油瀝青易于乳化,瀝青的乳化性與瀝青的酸含量有關,通常認為酸總量大于1%的瀝青易于乳化,如設備條件較好,建議使用70#進口石油瀝青。

(2)水 :不僅是瀝青的分散介質,同時也是乳化劑,改性劑、PH值調節劑和穩定劑等材料的溶劑。因此,水源的選擇和對水質的要求不容忽視,建議使用潔凈的中性軟水。

(3)乳化劑:乳化劑是乳化瀝青生產的關鍵性原材料,它占乳液總量的比例非常小,但對乳化瀝青的生產、儲存及混合料的施工性能都有很大的影響。

乳化劑的分類:根據乳化劑的分子親水基帶電的情況,可將乳化劑分為以下幾種:陰離子乳化劑,原材料便宜易得,工藝簡單,一般為中裂型,慢裂型,可用于稀漿封層,透層、粘層、慣入、表面處置等。

陽離子乳化劑,此類乳化劑發展較晚,但實踐證明它與各種礦料有較好的粘附性、且成型速度快、早期強度高、用量少,即發揮了陰離子乳化劑的優點,又彌補了它的不足,自開發以來就備受關注并得到迅速推廣,特別是慢裂快凝型,廣泛應用于微表處施工等。

兩性離子乳化劑,非離子性乳化劑,一般作為復合乳化劑使用,技術要求較復雜,熟練掌握其性能后方可謹慎選擇使用。

乳化劑的選擇:乳化瀝青乳液只是使用過程中的一種暫存形式,待乳液破乳、水分析出后,瀝青又恢復到原有狀態,而此時,乳化劑仍殘留在瀝青中,殘留在瀝青中的乳化劑以何種形式存在,對瀝青材料和路用性能有何種影響,值得關注。因此,在選擇乳化劑時除考慮品種、性能、價格及乳液用途外,還應充分考慮乳化劑對瀝青性能的不利影響。建議采用影響較小或不影響的品種。總體質量情況是進口的優于國產。

(4)改性劑:研究表明乳化瀝青經改性后用于稀漿混合料,可以改善集料與瀝青間的裹附,提高混合料的粘結力,改善混合料的耐磨耗能力。

改性劑的分類:改性劑的種類很多,可用于乳化瀝青改性的只要有以下幾種:(1)天然橡膠膠乳,天然膠乳是復雜的膠體,其主要改性效果是,提高瀝青與石料的粘結力,并使低溫粘度增加,抗裂能力增強,但缺點是不耐老化。(2)丁苯橡膠膠乳,丁苯膠乳SBR是由苯乙烯和丁二烯兩種單體乳液聚合生產的,可以明顯提高瀝青與石料的粘附性、抗裂性、低溫延性,兼具良好的抗老化性、耐熱性和耐腐蝕性以及提高稀釋穩定性,是綜合性能較好的通用合成膠乳,而且,品種多、價格低,因此,目前廣泛用于乳化瀝青材料的改性。(3)熱塑性丁苯橡膠,SBS具有橡膠的高彈性和熱塑性,不能直接用于生產改性乳化瀝青,成本及設備投入較高,目前難以推廣。(4)氯丁橡膠膠乳、乙烯乙酸聚合物膠乳等改性劑在不同地區和條件下也有使用,但由于價格、工藝及產品的性能問題,實際使用不普遍。

(5) PH值調節劑:乳化劑只有在一定的PH值下,才有最大的溶解度。各種乳化劑對PH值的要求不盡相同,在酸性、中性、堿性范圍內都是可能的,PH值調節劑的作用就是根據乳化劑的需要,調整水溶液的PH值,使乳化劑充分溶解,活性達到最大,乳化性能達到最優。石料的活性及氣溫對乳化瀝青的PH值也有相應的要求,實際使用中要適度的微調。

應特別注意,通過膠乳的設備、管道、閥門使用后要及時清洗,選擇膠乳除應考慮品種、性能、價格外,還應考慮電荷的電性。這一點對于改性乳化瀝青生產特別重要。膠乳的電性應和乳化劑分子電荷電性一致,如所帶電荷不匹配,會消耗掉部分乳化劑,產品穩定性更差,所以選擇膠乳時應特別重視這一問題,所帶電荷相反時不能使用。

結語:改性乳化瀝青屬于雙重復合性熱力學不穩定體系,除具有與乳化瀝青完全相同的特性外,由于膠乳的加入,增加了不穩定的因素,所以,改性乳化瀝青的儲存穩定性比乳化瀝青更差,易析水分層。所以改性乳化瀝青儲存期有限,生產和使用時應做到有計劃的組織生產和使用,保持適度的攪拌和循環,儲罐加蓋密閉,避免風吹、雨淋和強光直射,保持乳液干凈,不帶入雜物,不要在5度氣溫以下存放,不同品種不得混合。所以,改性乳化瀝青生產后應盡快使用,不要長期儲存。

參考文獻:

乳化瀝青范文5

目前修建高速公路從行車快速、舒適、路面堅實、穩定、平整等因素考慮,一般多采用瀝青混凝土面層、半剛性基層結構。為加強路面結構各層之間的緊密結合,提高路面結構整體性,設計要求在瀝青面層與基層之間設置下封層,同時起到防止雨水滲入基層的作用。因此設置下封層是必不可少的,也是十分必要的。下封層可采用灑布法施工,也可采用乳化瀝青稀漿封層鋪筑。省高指1998年下達的“國道主干線(江蘇境)淮錫高速公路瀝青路面下封層施工指導意見”中明確采用灑布法實施下封層,瀝青材料采用優質乳化瀝青,現階段建設選用殼牌施保妙-PSX乳化石油瀝青。交通部第二公路勘測設計院關于寧靖鹽高速公路施工圖設計中,要求瀝青封層施工采用PC-2型慢裂乳化瀝青稀漿封層。省高指、省科研所關于“高速公路路面下封層試驗報告”內稱,殼牌施保妙-PSX的質量是好的,有較好的粘結力和整體粘結強度。殼牌施保妙-PSX乳化瀝青下封層是一種柔性結構,這與國產的乳化瀝青脆性下封層不同。從上述指導性意見看當前對下封層乳化瀝青的使用需考慮下列問題。

(1)用進口瀝青乳液做下封層優于國產瀝青乳液,因此研究開發進口瀝青的乳化是當前急需解決的課題。

(2)乳化瀝青下封層的施工方法采用灑布法及稀漿封層法的比較,研究施工中的一些重大技術問題十分必要。除對進口瀝青乳液開發生產以及在下封層施工方面的研究外,隨著高等級公路的快速發展,開展改性乳化瀝青用于表面養護也應適時進行研究。

1、采用國產乳化劑乳化進口瀝青的研究

乳化瀝青實際是將瀝青熱融后,經過機械的切割使其以細小的微粒狀態分散于含有乳化劑的水溶液中。進口瀝青的比重大于1、含臘量低、內聚力大,因此要達到乳化效果,首先要增加少量的活性劑,使其很快地聚到水面,從而使空氣和水的接觸面減少,使水溶液的表面張力按比例急驟下降,水中的乳化劑分子也聚到一起,將油基靠在一起而形成膠束。當乳化劑濃度逐漸增加時,水溶液表面聚集了足夠的乳化劑,直至表面毫無間隙地分布于液面上,這時空氣與水溶液完全隔開,待表面張力停止下降保持平衡,如再增加乳化劑其膠束亦隨之增加,一直至水溶液表面形成單分子膜,空氣和水的接觸不可能再縮小,這時在水溶液中加入瀝青,瀝青與溶液之間形成第三界面,這種新的界面要保持平衡狀態,瀝青乳化劑膠束就很快吸附、包圍瀝青顆粒,乳化劑新油基在水溶液中以分散狀態溶解于水溶液中,重新形成以瀝青為膠核的瀝青乳化劑膠束,形成瀝青乳液,這也是瀝青乳化劑在水溶液的作用。用進口瀝青制備穩定的瀝青乳液必須考慮乳化劑建立在國產的基礎上,同時乳化劑生產廠家的生產流程穩定,原料來源可靠。重點是乳化劑的效應:首先應具有降低瀝青與水之間的界面張力,使瀝青微粒均勻地分布于水溶液之中;其次能縮小油水兩者之間的絕對密度差及粘度差;第三在兩相之間乳化劑走向排列時,應增加瀝青微粒的電荷,盡量形成雙電層,增加顆粒之間的相互排斥力,阻止瀝青微粒的聚合。

上述要求用單一乳化劑往往是不可能的,特別是滲透性能及貯存穩定性、機械穩定性存在問題。因此必須增加其他物質發揮乳化劑的應有效應,這就選擇第二、第三乳化劑按不同比例混合后發揮效應。為此我們選用了復合型乳化劑,經過近百次試驗最終取得成功,經試驗貯存穩定性、破乳速度、粘附性、防剝落性能均良好。

瀝青路面在繁重的大交通量的作用下,首先要求路面具有高的強度和穩定性,同時又具有低溫抗裂性,為達到這一目的,通常采用粘稠瀝青為結合料。為滿足施工要求,必須將瀝青加熱到流動狀態才能拌和或灑布,這就是我們通常稱之謂熱瀝青施工。這種施工方法的缺點是需消耗大量的熱能,同時還污染環境,影響操作人員的健康。經人們反復研究,將瀝青加熱至流動狀態,經高速離心攪拌或剪切機械作用形成細小微粒(粒徑2~5um),分散在有乳化劑的水中,由于乳化劑的作用而形成均勻穩定的分散系,這就是所謂的乳化瀝青。它的重要組成部分是瀝青、水和乳化劑。

(1)瀝青是乳化瀝青的基本組成成分,它在乳化瀝青中占55%~65%,它的乳化難易性及乳化后產品性能隨著針入度變化、化學結構和膠體結構的不同有較大的差別。瀝青的各組分(瀝青質、樹脂、油份)在瀝青中的含量對乳化的難易并對乳化后的性能影響很大,一般講活性組成含量低通常不易乳化。根據高速公路使用要求,我們研究了進口的埃索和殼牌瀝青的乳化,其針入度在70(1/10mm)左右。這種進口瀝青的共同特點是相對密度大于1,含臘量小于2%,延性大于100cm.根據上述特點,在乳化劑的配制、乳化機械的選擇、乳化工藝流程等方面對癥而行。

(2)乳化劑是乳化瀝青的關鍵組成成份,乳化瀝青的性能很大程度依賴于乳化劑性能。由于乳化劑有新油基與筑水基,在這二個基因作用下使它難免吸附于瀝青和水相互排斥的界面上,從而降低它們之間的界面張力,使油水之間能在較大的面積上接觸,盡可能生產微小顆粒,從而使瀝青微粒均勻地分布于水溶液之中。根據埃索、殼牌瀝青的特點,采用單一乳化劑無法達到制備瀝青乳液的目的。因為單一乳化劑有固定的H.L.B.值(HYdrophite-lipophihBalance),它不能滿足復雜的瀝青乳化所需要H.L.B.值,除了考慮到進口瀝青特殊性外,另外研究還考慮到用這種瀝青生產的乳化瀝青,對拌和工藝、基層的滲透能力、貯存穩定性、多種框框使用的穩定性(如不同的灑布和拌和設備),盡量能夠適應各方面的需要,采用正交法確定試驗方案,經過近百次試驗,選擇了第二、第三等多種乳化劑,按不同的比例摻入,使其發揮各自的作用,所以這次對進口瀝青乳化成功,歸功于乳化劑的科學選用。這種復合乳化劑是國內產品,原材料來源可靠,質量穩定,對較長期進行乳化瀝青生產有保證。

(3)穩定劑是影響乳化瀝青貯存穩定性能主要材料,在研究瀝青乳液過程中,發現有時產生顆粒大且不均勻,極易產生絮凝或沉降現象,特別是進口瀝青其比重大于1,這一現象格外顯著,我們采取增加無機鹽類來增加顆粒間雙層電效應,增大電流,增加顆粒間的相互排斥力,減緩顆粒之間的合一凝聚速度,提高乳化能力,改善乳液的穩定性,增強與骨料的粘附能力。我們選用Q.H.L.穩定劑與陽離子乳化劑復合,形成堅固的膠束,使瀝青乳液穩定。從試驗中摸索穩定劑、乳化劑的性能特點。有的穩定劑可以在生乳液時加入,但有些穩定劑這樣加入會影響乳化,需經試驗確定組織方案。

(4)水是乳化瀝青中數量占第二位的組成部分,一般占總量的40%,因此乳化瀝青運輸中有40%的水作了搬運,故乳化瀝青的生產盡可能接近使用地點。

生產乳化瀝青的水只要是純凈的日常生活用水即可,不能含有其他物質。有的乳化劑水溶液有一定PH值要求,通常采用鹽酸來調節酸堿度。

(5)進口瀝青乳液的檢測。經過近一年的研制、上百次的試配,于1998年9月上旬將小樣送至江蘇省交通科學研究所中心試驗室測試。

2、試驗路的鋪筑

為了進一步驗證采用國產乳化劑乳化進口瀝青的使用品質,在省公路局、常州、淮陰、鎮江公路處的大力支持下,分別在南京-杭州104國道、常州-溧陽一級公路、寧連一級公路馬壩-武墩段擴大試驗,共生產鎮江2#埃索乳液39t,鋪筑了三段試驗路,這些路線共同的特點是日交通量都在一萬輛左右,路面結構均為二灰碎石基層上鋪筑瀝青混凝土面層。詳細情況如下:

(1)104國道1205+500-1206+000路面改造工程下封層試驗段位于車左幅,長500m、寬8.4m,共計4200m2.該路底基層采用水泥混凝土路面破碎后灌注水泥漿、基層為20cm二灰碎石、面層為9cm雙層瀝青混凝土。交通量約8000多輛次/晝夜,其中重型貨車占30%左右。下封層采用雙層式灑布型,第一層乳液用量1.8kg/m2、5~10mm石料12m3/km2,第二層乳液用量1.0kg/m2、3~8mm石料6m3/m2.施工時天晴、氣溫30℃,灑布后約15min破乳,經行車1個月后實施瀝青混凝土面層,鋪面層前檢查下封層表面平整無坑塘,與基層粘結緊密牢固。

(2)常州-溧陽新建一級公路下封層試驗段路面半幅寬10m,計7000m2.該路基層為二灰碎石、面層為9cm瀝青混凝土,交通量約6000輛/晝夜,邊施工邊通車。下封層采用單層試驗灑布型,乳液用量為1.8kg/m2,0.3~0.8cm石屑用量8m3/km2.施工時天氣小雨轉陰、氣溫25℃,破乳時間約30min.經行車后表面平整密實、無起皮、坑塘,無推移、輪跡,與基層粘結牢固緊密。

(3)寧連一級公路路面改建工程下封層試驗路段,試驗段位于11k+500-12k+500路線西側,長1000m、寬10m,計面積10000m2.該路基層為30cm二灰碎石、面層為16cm瀝青混凝土,日交通量大于10000輛次。下封層采用單層式灑布型,乳液用量1.5kg/m2、石屑用量7m3/km2.施工時天晴、氣溫18℃,破乳時間約35min.經行車表面平整無推移坑塘、脫落,與基層粘結緊密牢固。

對上述三段試驗路,我們分別鉆取了樣芯,104國道、常州-溧陽線路取了自面層至基層全部樣芯,試件表明下封層將油面層與基層牢固地粘結成整體。寧連一級公路因取樣機的原因,致使二灰碎石未能完整取出,但從二灰碎石的斷裂面看下封層與基層仍然粘結完整牢固。這充分說明進口瀝青乳化后作為下封層它的粘結力很強,既起到層間連接的作用,又能防止雨雪水透入基層。

通過室內試驗及擴大試驗路鋪筑,對使用進口瀝青乳液鋪筑下封層,有以下進一步認識:

①我站生產的進口瀝青乳液產品質量是好的、穩定的。采用油罐車裝運,共生產乳液50t,沒有因運輸、貯存及運至工地一時不能施工而發生沉淀分層凝塊現象。

②當乳液運至工地,從運油罐車移至灑油車內,采用管道直接泵送,每輸送一車僅10min.不像一般運輸車隊采用高站臺低貨位的自流方式,每自流一車需1h,而且還可免去因選擇高站臺而導致的繞行。由于采用管道泵送,不會混入大量的氣泡,影響噴灑效果和使用質量。

③噴灑過程中乳液分布均勻,無泡沫粘附在石料表面導致空白。另外施工日期無論在8月或10月,均未因溫差對破乳速度造成影響。

(4)進口瀝青乳液的粘結性。下封層試驗段完成后,我們待面層施工鋪筑完成,分別鉆取了樣芯。104國道樣芯15cm,常州至溧陽線、馬壩至武墩段樣芯均為10cm.馬武段除機械原因未將基層整層取出。其余二條線多個樣芯可以看出下封層將面層與基層粘結成一體無一脫開,完全達到設計層間連續的要求。樣芯雖然經長途運輸與顛簸,送至各級檢查均未導致上下層脫開。

(5)三段試驗路均采用鎮江2#乳液,以灑布法施工,用量為1.4~2.8kg/m2,所用石屑質地堅硬、清潔無雜質,嚴格控制粉料含量。由于試驗路都處于不中斷交通的施工路段,二灰碎石基層在行車作用下表層細小石屑及粉料基本掃凈,形成首料林立理想的粘結表面,加之灑布下封層采用森林滅火鼓風機吹凈基層表面浮塵,使層間粘結條件更好。另外撒料時間、撒料方法、碾壓時間的掌握與破乳速度之間的配合做到恰到好處,這對保證下封層的質量及開放車輛行駛極為重要。

(6)試驗路完成后即可開放交通,恢復車輛行駛,但必須掌握:

①開放交通初期必須慢行;②指揮車輛全段均勻行車,不得在車道上集中行駛。

3、瀝青乳化工藝及設備

乳化瀝青是熱熔的瀝青摻配乳化劑水溶液,通過機械作用,把瀝青切割成微粒制成水包油型乳狀液,簡稱“乳液”。它是由瀝青、水和乳化劑等三個成分組成,經過乳化設備的作用而形成。由此可知制造乳化瀝青必須有基本裝置-乳化機,它是生產乳化瀝青的核心。另外,還需要有乳化劑水溶液罐、熱瀝青貯存罐和加溫裝置等等,這就形成了生產組合車間。

綜上所述可知,瀝青乳化不僅需要專用的機械設備,而且還必須制定一定的工藝生產流程,在特定的工藝條件下才能完成。乳化瀝青的生產工藝及生產設備對乳液的質量和成本起著重要的作用,選擇好的設備、制定完善的生產工藝、管線布局、充分利用現有條件,是建好生產車間的前提。同時,建立科學的生產管理制度是保證產品質量、發展乳化瀝青生產的重要環節。

3.1充分利用優越的運輸及熱能條件六十年代中期,在鎮江近郊已建立了一座熱瀝青中轉油庫,年進出瀝青近1.5萬t.中轉油庫有可停靠6節槽車的鐵路專用線,有二臺2t蒸氣鍋爐、一臺650大卡導熱油鍋爐和4000t瀝青儲罐,既可中轉瀝青也能為施工直接供加熱至160℃~180℃的熱瀝青。另外還有200t的汽車專用運輸罐車,專門送運熱瀝青或乳化瀝青。因此發展生產乳化瀝青時:

(1)可利用加熱條件為生產乳化瀝青提供加熱至要求的熱融瀝青和要求溫度的乳化劑溶液;(2)可利用蒸氣對生產設備預熱;

(3)可利用原有房屋減少基建投資;

(4)可利用鐵路專用線調運瀝青直接入庫,減少運輸環節,降低成本;

(5)充分利用油庫的供水供電條件;

(6)利用原有瀝青檢測設備及試驗人員,增加些專用設備,即可建立起健全的質量檢測體系。

3.2設備的選型八十年代初,我站即利用中轉瀝青的有利條件,組建了國內較先進的以乳化國產瀝青為主的生產車間,它有較完善的瀝青加熱熔化和供給系統、供水供汽系統、乳化劑水溶液摻配系統、計量控制系統、乳化瀝青生產機械、乳液儲存系統、乳液質檢設備、乳液生產電控系統以及乳液外運系統。

乳化機是乳化設備的心臟,通過機械的剪切、沖擊和研磨完成對瀝青的粉碎分散,因不同的力學作用原理,乳化機械有攪拌機、勻油機、膠體磨等,其中采用最多的是膠體磨,膠體磨的乳化機是較理想的乳化機械,它磨出的瀝青粒子均勻、細度小、計量穩定、安裝調試方便。其主要部件是轉子和定子,轉子轉速一般為16.6-200r/s,最高轉速可達300r/s.轉子和定子間有一定間隙可以調整,最小間隙可調至0.025mm.瀝青與乳化劑水溶液從進口流入,在離心力的作用下,穿過轉子與定子間的縫隙,經高速剪切與研磨,從出口流出即完成分散乳化,瀝青即形成極細小的微粒穩定于乳化劑水溶液中。我們選用的W1型膠體磨,工作時依靠兩個齒形面的相對運動,通過二齒面間隙使制品受到剪切、研磨、高頻振動、漩渦等多種的作用,因此乳液被有效地分散、碎破,均化乳化細度<2um,產量8t/h、電動機功率13kW,動磨盤與靜磨盤均采用不銹鋼制造,抗腐蝕能力強。

瀝青乳化生產,除核心部分乳化機極為關鍵外,其他配套生產設備設置是保證乳化機生產效率、產品質量以及產品成本的重要部分。要求各部位設計緊湊、堅固、管道布置合理,節省能源、便于檢修、操作方便,整個設備做到文明生產。

配套設備主要有乳液生產系統、油水供給裝置、溫度調節裝置、流量控制裝置、乳液貯存及輸出、儀表控制室及試驗室等六大部分。現分述如下:

(1)乳液生產系統。

乳液生產系統各設二個200×150×150cm過渡鍋,以滿足連續生產的要求。為了節省用地,利用高位差,使過渡鍋底標高離地面200cm左右。二鍋間設有溢流孔,以防止瀝青溢鍋時外流。為保證生產時供料穩定,并提高產量,過渡鍋出口處設二臺齒輪泵,規格為10″,作供熱瀝青及乳化劑水溶液之用。

乳化劑的制備。先在1t調配池內加入一定量水,使乳化劑全部溶解,以防止影響使用效果。鍋內設蒸氣管道,利用鍋爐蒸氣加熱。鍋外設水標,可清晰地看到用水情況。瀝青鍋的設置位置與水鍋對稱,鍋內設有遠紅處加熱器,其他結構與鍋相同。

(2)油水供給裝置(包括溫度調節裝置、流量控制裝置)。

為滿足瀝青路面工程不同用途,我站可以對多標號的瀝青進行乳化。按不同施工方式以及施工季節的需要共設三個乳化瀝青貯存罐。大小可以配套,最小間隙可調至0.025mm.它工作的混合液從進口流入,在重力作用下穿過轉子與定子間的縫隙,從出口流出即完成分散,瀝青液體在縫隙中受到轉子產生的離心力和磨擦力的作用,磨碎成極細小的微粒。我們選用的小型膠體磨機,它工作時依靠兩個齒形面的相對運動,使通過二齒面間的乳液受到剪切力、高頻振動、漩渦等復雜力的作用,因而乳液被有效地分散、破碎、均化、乳化和混合。

(3)溫度調節裝置。

乳化瀝青生產車間所需熱能以充分利用原油庫蒸氣熱源為原則,并設置必要的電加熱設備,作溫度調節控制。對瀝青貯存罐及瀝青加熱鍋均設置有蒸氣加熱管及遠紅外電熱管二套設備,瀝青加熱鍋內設二組遠紅外電熱管總功率為64kW.可以分組使用,以熱電偶指示加熱溫度,自動控溫。乳化劑水溶液采用蒸氣加熱,以壓力式溫度計指示加熱溫度。乳液貯存罐內,為考慮貯存溫度而設有蒸氣管道,另外為保證生產過程及防止間隙生產乳液破乳使管道泵體、膠體磨中的殘留瀝青凝固,在這些設備上均備有蒸氣預熱裝置。

遠紅外線的使用。紅外線與普通光譜一樣,是整個電磁波的一部分。波長在0.75u—100u范圍。在5.6u以上者一般稱遠紅外,它介于光與微波之間。各種物質均有特定的紅外線吸收波長。水分有機物質在遠紅外的波長范圍中有更多吸收峰,使物體吸收后內部分子運動加劇,溫度迅速升高,從而達到加熱的目的。

它的組成:管狀電熱器是由一個金屬管內放入金屬電阻絲、并在空隙部分填滿有良好的導熱性和絕緣性的結晶氧化鎂而組成。它可以安裝在空氣通道里用于加熱空氣,也可浸在水或其他液體中用于加熱水或其他液體,以及直接放在固體金屬中加熱金屬,具有結構簡單、熱效率高、消耗電力省、拆裝維修方便、使用安全等特點。

(4)流量控制系統。

乳化瀝青中瀝青與乳化水溶液配比是個變數,一般介于60:40或55:45之間。瀝青與水溶液配比控制準確與否,將直接影響乳化瀝青的質量。據了解國內控制和調整瀝青與乳化水比例方法,多采用箱式定液面法調整閥門大小控制流量。靠經驗觀察或抽樣檢查,確定配比是否正確。這種方法,實際上不能準確地控制用量。

為使瀝青與乳化水溶液的流量測定準確,較科學可靠地控制流量,我們在管路中按裝流量計裝置。乳化劑水溶液采用玻璃轉子流量計,它用來連續測量管道中液體的流量,是一種就地指示式的儀表。轉子流量計根據金屬管制造材料而分為玻璃轉子流量計和金屬管轉子流量計,我們選用了常州熱工儀表廠生產的LZB-50F型玻璃轉子流量計。其測量范圍為0.6~6m3/h.工作條件:壓力<6kgf/cm2,溫度-20℃~+20℃。另一為開封儀表廠的LZZ-25F型金屬管轉子流量計。其測量范圍為0.4~1.6m3/h.工作條件:壓力<16kgf/cm2,溫度為-40℃-+100℃。

轉子流量計的主要部件為一錐形管和一個能在管中自由移動的轉子。轉子隨液體流動而浮起,浮起的位置隨流量大小而異。轉子浮起的高度即表示一定流量。此流量計使用簡單,讀數直觀,且能了解單位時間產量,但使用前要選用與設計生產能力相匹配的規格。

瀝青采用上海自動化儀表廠生產的LS-25型旋轉活塞流量計,旋轉活塞流量計是一種容積式流量計,可用來連續測量液體的瞬時流量及總量,使用時可以看出現場流量情況,并可記錄累計流量多少。

旋轉活塞流量計主要部件為計量室和旋轉塞,液體以一定流量進入計量室。由于進出口的壓差迫使活塞旋轉,旋轉活塞的轉動通過杠桿,內外磁鋼及齒輪傳到記數機構指示現場或累計流量。本儀表結構簡單、工作可靠、測量范圍大、精度高,不受粘度影響。但每次使用完畢必須清洗,以防瀝青粘結影響使用,若繼續使用時發現儀表旋轉受阻,應設法加溫溶解。

除上述兩種計量裝置外,在乳化水溶液上設有玻璃水位計,瀝青加熱鍋上沒有浮球油位計,指示容器內液面高度,作為流量第二控制手段。

瀝青乳化可利用高位自流進入乳化機械,雖然達到乳化目的,但產量低,易造成溢出或飛濺。若乳化時維持一定的工作壓力,不但乳化效果好、氣泡少,而且產量高,系全封閉生產,無飛濺溢出的危險,但對設備要求高。W4型膠體磨采用自流時產量為2t/h左右,采用泵輸入時產量達4t/h,故設計時采用齒輪泵作為輸入動力,實踐證明壓力并不太高,一般設備都能滿足要求,生產穩定。

輸入動力均先用CLB-50型齒輪式瀝青泵,但由于乳化劑水溶液對一般鋼材有腐蝕性,因而需要耐腐蝕壓力泵,齒輪泵規格可選用1.5″,并且產量還可以提高。

(5)乳液貯存及輸出。

乳化瀝青雖具有常溫下施工的特點,但亦并非對其儲存沒有要求,若貯存不當,將導至乳液破壞,因此還必須把握其貯存要點,使之保持良好的使用狀態。總的來講乳液要求密閉儲存,并保持一定的溫度。因乳液暴露在空氣中,導致表面破乳而形成瀝青膜層,故應儲存在密閉容器內,盡可能減少乳液與空氣的接觸面積。一般采用金屬臥式貯存罐,也有設計成立式貯存罐,無論采用何種形式,為防止沉淀均應備有攪拌設施。但攪拌時應防止帶入空氣以免造成乳液分解破乳,必要時應做好金屬防腐。

乳液貯存的溫度范圍在10℃-85℃之間,貯存溫度根據乳液的用途和類型而異。如灑布用乳液,貯存溫度與灑布溫度相近為50℃-85℃,而拌和用乳液貯存溫度一般均為常溫,使用與貯存不應取低溫。目前我國尚未制定貯存溫度標準,暫參考ASTM或AASHTO標準中有關數據作參考。

瀝青乳液貯存罐的設置,應考慮容量大小,防腐設施、攪拌、保溫方式以及輸出安放位置。容量大小應與生產能力及使用相匹配。罐內設有盤管,利用蒸氣保溫,此熱能盡可能利用廢氣,且盤管表面溫度不得超過85℃。乳液攪拌采用泵循環來攪拌乳液。貯存罐的安放位置要考慮輸出時車輛運送方便,因此選擇高出地面1.2m處。使用時,當液位較高時可自流罐車內,當液位降低時備有齒輪泵抽吸。

(6)儀表控制室及試驗室。

車間設置除使乳化瀝青生產做到科學管理、安全生產外,并檢驗乳化瀝青質量及考核乳化瀝青生產成本,故乳化瀝青生產車間還應包括儀表控制及試驗室,其面積3×4.5m2,儀表控制部分包括16門控制臺,可自控瀝青溫度、膠體磨等。試驗室兩側作瀝青常規指標和乳液質量檢驗等工作,以控制乳化瀝青的生產及使用。

我站這套裝置已得到各方面認可,并經省交通廳及中國石油化工總公司鑒定,獲部級三等獎,并將生產的產品定為勝利煉油廠的正式產品。十幾年來由于嚴格生產質保體系,制定了生產操作制度及產品質量檢測制度,產品質量一直穩定可靠。班產量穩定在60~80t,總產量已達到數萬t.近幾年來還為我省兄弟市及外省籌建了十幾個車間,投產使用質量良好。

今年我站對進口瀝青進行了乳化試制,在小試成功的基礎上,對現有生產裝置進行了改造,擴大生產約50t進口瀝青乳液,生產穩定,各頂指標均符合要求,投入三條試驗路應用。

4、加速研制稀漿封層

陽離子乳化瀝青稀漿封層,是用標準級配石屑為首料,以陽離子乳化瀝青為結合料,加入水泥等填料、水,按一定比例在機械強剪切的作用下,拌和成糊狀的稀漿,用機械攤鋪在路面上,凝固后形成一層瀝青表面處理層即為稀漿封層。形成后的表面防滲水,增加表面磨耗層,其表面粗糙不泛油,平整堅實,一般厚度在6~8mm左右,是國家“八五”重點技術推廣項目,具有較廣闊的使用范圍。

4.1用在公路養護上能夠改善路面外觀條件。當前我市道路由于多種原因,不少瀝青路面出現干澀、貧油、脫粒、網裂,有的泛油而形成光滑的表面,嚴重影響使用品質,甚至造成行車事故。若鋪一層稀漿封層,將使表面形成色調一致的新面層,外觀上堅實平整、有一定粗糙度的路表。

具有防止雨雪滲透的作用。瀝青路面的裂縫往往是導致油路面大量損壞的信號,由于稀漿封層具有流動性能好的特點,用其填滿縫隙,并將裂縫全部覆蓋封閉,使其具有防滲水作用,減少縫隙擴大,改善路面平整度。

能夠延長路面使用壽命。因稀漿封層中含有礦料,且乳化瀝青與酸堿性礦料和原瀝青路面均有良好的粘附性能,使表面形成一層磨耗層,起到耐磨與保護的作用,而延長原路面的使用壽命,且造價較一般罩面低廉。

具有提高摩擦系數的防滑性能。若稀漿封層中的礦料采用玄武巖,則路表摩擦系數可大大提高,而一般石灰石礦料加鋪稀漿封層后摩擦系數可在45以上。

4.2用在工程建設上用于瀝青路面的下封層是理想的結構。近幾年我省高速公路飛躍發展,瀝青路面下封層前幾年采用國產瀝青乳液單層灑布法施工,而現今已采用進口瀝青乳液,從今年廣靖高速公路采用進口瀝青乳液下封看,其效果確實優于國產瀝青乳液。但就施工方法而言,灑布法存在用油量掌握不好、偏少者多、個別地段忽多忽少、多時乳液流入農田造成污染、流下橋頭污染橋體,其次石料灑布不勻、破乳時間把握不準、碾壓時間控制不好而造成石料分布不勻、個別地段出現積油現象。但采用稀漿封層,則可以免除這些現象,達到表面均勻平整。從省高指的指導意見及二院設計文件對下封層實施要求看,當前對稀漿封層的研究應加速這方面的開發及研究,盡快投入到工程應用。我站在這方面已進行了一些有益的初探,室內小試表明,配制的慢裂快凝性乳化劑拌和的稀漿混合料(進口瀝青乳液)既有足夠公路的操作時間,又能在攤鋪后(當時氣溫18℃)1h以內形成,近期即將準備鋪筑試驗段,進一步擴大試驗。

4.3加速開發稀漿封層技術

(1)由于稀漿封層具有較強的專業性,實施的主要關鍵是研制慢裂快凝性的乳化劑,拌制慢裂快凝型稀漿混合料,因此把能研制生產乳化瀝青的基地作為發展的基礎,這個基地既能生產國產瀝青乳液,又能生產進口瀝青乳液,以滿足灑布法及稀漿封層用的諸品種乳化瀝青,使其既能滿足一般公路養護應用,又能滿足工程建設、特別是高速公路建設的需要,盡可能生產改性乳化瀝青以適應今后高速公路養護的需要。力爭所生產多種品牌的乳化瀝青達到商品化程度,滿足各方面的要求。有條件的單位還可以引進國產移動式乳化瀝青車間,直接在施工工地生產所需的乳化瀝青。

(2)實施稀漿封層關鍵的機械是稀漿封層機,八十年代初我國自行研制的拖式稀漿封層攤鋪機,后來改進為自行式稀漿封層機,使拌和攤鋪一次完成,但存在計量不準、控制較難、攤鋪質量不高等問題。近幾年不少省市從德國購進Breing瀝青稀漿封層車及寶馬公司制造的S-HY-800型稀漿封層機、美國HD-10型全自動全液壓改性稀漿封層機,以及SS公司生產的移動式乳化瀝青生產設備,生產能力達到230t/h,這對發展應用稀漿封層技術起到極大的推動作用。特別是美國HD-10型稀漿封層機作業效率高,其拌和罐采用雙軸漿葉式強制拌和器,能有效、快速、強有力地將各種材料拌和均勻,及時送入攤鋪箱,保證混合料在1-2min內均勻攤鋪在路上,保證稀漿混合料在工作時不破乳,攤鋪在路上幾分鐘內就開始破乳、凝固,達到快速開放交通的目的。

(3)乳化劑的研制,應引入社會竟爭機制,引進國外先進化學合成快、開放交通型乳化劑,有條件地與化工單位、高等院校聯合研究,而不能采用傳統的小而全的生產體系的研制機制。同時努力掌握信息,了解國內外乳化劑生產開發動態,使其成果為我所用。

乳化瀝青范文6

關鍵詞乳化瀝青石屑下封層施工技術

Pick to: emulsifying asphalt under seal layer as the highway a special structure layer, construction technology mainly USES the stone crumbs under seal and slurry technology. I am in recent years according to the our city superhighway under seal layer often USES the unique asphalt table place forms, emulsified asphalt stone crumbs under seal layer construction techniques in this paper.

Key words emulsifying asphalt stone crumbs under seal layer construction technology

中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:

乳化瀝青石屑下封層施工在我市高等級公路應用相當普遍,因其技術性能好,可起透層油的作用,施工工藝簡單,可以提高路面整體使用壽命,防止路表水滲透到基層頂面破壞路面結構,增強面層與基層的聯結性,它在我市已有較為成熟的施工經驗。近年來在我市的高等級公路設計中,諸如G204鹽城南段(大豐段)擴建工程、寧靖鹽高速公路青墩接線工程均采用乳化瀝青石屑下封層,下封層采用乳化石油瀝青單層表面處治結構,按層鋪法施工。

一、原材料選擇

1、乳化瀝青

乳化瀝青應在瀝青拌和廠現場制備,乳液中瀝青含量為60%,進場瀝青應附有煉油廠的瀝青質量檢驗單,必須進行針入度、延度、軟化點、破乳速度等指標的抽檢,經評定合格后方可使用。乳化瀝青制成后應及時使用,存放期以不離析、不凍結、不破乳為度。經較長時間存放的乳化瀝青在使用前應抽樣檢驗,質量不符合要求的不得使用。我市近幾年高等級公路設計中,下封層采用的乳化道路石油瀝青,要求質量應符合《公路瀝青路面施工技術規范》附錄C表C.3的要求。G204鹽城南段(大豐段)擴建工程下封層要求瀝青采用乳化石油瀝青PC-2或PA-2,我市其它高等級公路設計中,也一般按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中要求下封層采用的乳化石油瀝青破乳速度試驗為慢裂。

2、石屑

石屑是指采石場加工碎石時通過4.75mm的篩下部分,礦料應堅硬、清潔、干燥、無風化、無雜質、并有適當級配的顆粒組成的人工軋制的米砂,巖性宜為石灰巖,規格S14,公稱粒徑3~5mm,符合《公路瀝青路面施工技術規范》附錄C表C.7的要求。

二、乳化瀝青石屑下封層施工技術

1、 施工前,對路面基層的高程、橫坡、平整度、寬度等指標進行全面復測,如局部表面出現松散的應進行修補,使其達到質量要求。半剛性基層正常養生7天后才可施工下封層,先人工用竹掃帚將基層表面進行全面清掃,再用2~3臺森林滅火鼓風機沿縱向排成斜線將浮灰吹凈,若不能達到“除凈”的要求,則用水沖洗,清除基層表面浮灰和泥漿,盡量使基層頂面集料顆粒能部分外漏。

2、乳化瀝青石屑下封層施工材料用量:層鋪法瀝青表面處治鋪筑下封層時,通常采用的單層式, 材料用量一般應符合《公路瀝青路面施工技術規范》附錄D表D.1、D.2的要求。我市近幾年公路建設工程設計中,大多要求下封層工礦料用量為5~6m3/1000m2、5~8m3/1000m2或7~9m3/1000m2,瀝青用量為0.9~1.0kg/m2、0.9~1.1kg/m2或1.0~1.2kg/m2。

3、采用瀝青灑布車噴灑乳化瀝青,灑布時應保持穩定的速度和噴油量。灑布車在整個灑布寬度內必須噴灑均勻,不得有漏灑露白,當發現有空白、缺邊時,立即用人工補灑。

施工前檢查瀝青灑布車的油泵系統、輸油管道、油量表、保溫設施等,將一定數量乳化瀝青裝入油罐,在路上先行試灑,確定噴灑速度、噴油高度及灑油量。噴油嘴始終保持干凈,管道暢通,噴油嘴的角度應一致,并與灑油管成15O~25 O 的夾角,使同一個地點接受兩個或三個噴油嘴噴灑的乳化瀝青,不得出現花白條。在有風的天氣條件下不宜使用三重噴灑高度(同一點接受三個噴油嘴噴油)。

4、灑布乳化瀝青及處理縱向接縫

縱向接縫形成原因有:縱向左右兩車灑布之間的搭接;一車分兩幅或幾幅灑布之間的搭接;縱向邊緣與路緣石等的相接。

縱向接縫的處理方法:

(1)對于縱向之間的搭接,首先必須保持縱向灑布線條的順直,不能彎曲;其次應注意搭接邊緣外的噴灑量,因為采用雙重噴油高度后(同一點接受兩個噴油嘴噴油),邊緣區仍是接受單個噴油嘴的油量,要保證邊緣區同一點接受兩個噴油嘴的油量,搭接寬度一般要求為15~20cm(規范要求10~15cm)。

(2)對于縱向邊緣與人工構造物連結時,不能污染側平石、路緣石、防撞護欄以及人行道面等,噴灑乳化瀝青時可用塑料紙加以遮蓋,噴灑完之后再取下覆蓋物。

5、 橫向接縫

橫向接縫的形成原因有:前后兩車的接頭;一車分二段或幾段噴灑;與橋梁或構造物相接處。

橫向接縫的處理方法:

(1)每車噴油的開頭處要用油毛氈等不滲油材料鋪在起點處,起點前不鋪,從起點往后鋪5~10M,要壓緊或固定好,車輛從覆蓋物上起步后迅速打開閥門并行駛至正常檔位和速度,可確保起點處下封層均勻一致。

(2)在終點處可鋪3~5M覆蓋物,油車到達終點后有關閉閥門和降速的時間,可保證終點處下封層灑布均勻。

6、撒布石屑

石屑撒布必須在乳液破乳之前完成,為使石屑能與瀝青很好結合,一方面選擇合適的撒布時間:一般在乳化瀝青噴灑后,待乳液不再流動即可撒布石屑。撒布后,石屑經滾動后粘于乳化瀝青中,等待乳化瀝青破乳與之結合。另一方面用石屑撒布車撒布均勻的石屑,達到全面覆蓋,厚度一致,集料不重疊,也不露出瀝青的要求。當局部有缺料時,應采取人工找補;局部積料過多,應將多余集料掃出,達到表面平整,均勻一致。鹽城地區公路瀝青下封施工撒布集料大多是用人工,人工撒布首先要在半幅等距離劃分小段,按規定量備足集料,有充分的人工在乳液破乳前完成集料撒布。

7、碾壓

一般用6~8噸雙鋼輪壓路機較好。因為壓路機過重,石屑易碎;膠輪壓路機,易粘輪或推移。碾壓的時間應選擇在瀝青全面發黑,開始破乳后進行,碾壓時每次疊輪30cm,從路邊逐漸移至路中心,然后再從另一邊移向中心,以此作為一遍,輕壓1~2遍后,待水分蒸發后再復壓1~2遍為宜。碾壓速度開始不宜超過2km/h,以后適當增加。

8、開放交通和初期養護

碾壓完畢后封閉交通,自然養生7天后方可允許工程車通行和進行下面層施工。初期養護的主要工作是掃砂,將因車輛行駛跑出的毛砂掃回原處,并通過初期養護解決一些如泛油、多余石屑堆積、剝落、松散等現象,并根據不同情況及時進行修補,泛油處應及時補撒礦料,過多的浮料應掃出路外。

三、注意事項

1、灑布瀝青和撒布集料應做到均勻,并用總量校核施工用量。

2、瀝青表處下封層在正式施工前應按以上要求做好試驗段,質量檢查合格后,寫好試鋪總結,經批準后才能正式施工。

3、沖洗基層表面的水分必須晾干后才可噴灑乳化瀝青,不應在基層表面灑水濕潤。

4、雨季施工:施工過程中遇雨應停止下封,以防雨水將乳液沖走。5、冬季施工:氣溫在0℃以下,濃霧,易冰凍時嚴禁施工。因為水泥穩定碎石基層表面有一部分游離水,其內部也會有毛細水存在,這些水被凍后會膨脹上升,進而抬起下封層與基層脫空。

四、結束語

乳化瀝青石屑下封層在我市高等級公路上得到了廣泛的應用,證明它在路面結構起到了很好作用,這同時對其質量要求也越來越高。在施工中,只要不斷探索和總結施工經驗,研究施工規范,嚴格控制原材料質量,加強質量標準的檢驗,工程質量就能得到保證。

參考文獻:

《瀝青路面施工及驗收規范》GB50092-96

《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40-2004

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