相容性在热力学上是指两种或多种物质按任意比例形成均相体系的能力。但实际能够完全互溶的两种或两种以上的物质极少,因此其在道路工程上只要聚合物改性剂微粒不产生分层、凝聚就可以认为相容性良好。改性剂与基质沥青的配伍性决定了与基质沥青的相容性。沥青组成不同,其胶体结构也就不同,基质沥青中油分和芳香分的含量愈高,那么聚合物由于相似相容原理就愈容易在沥青中溶胀和分散,相反,如果沥青质含量高,溶胀分散就会很困难。当改性剂的溶胀程度愈高时,改性剂的溶胀网络就越容易形成,就能有效地限制了基质沥青的流动。丁苯胶乳的粒子比天然胶乳小得多,不含蛋白质之类物质,故易于渗透和不易变质。湖北SBR丁苯胶乳生产厂家
蒸发残留物的制备有三种方法,即蒸溜法、蒸发法和减压蒸馈法,常用的是蒸发法。我国现行的操作方法:将乳液在电炉上加热揽拌,确认大部分水分己蒸发,放置在160°C烘箱保持1分钟。对蒸发残留物测试的指标主要有下三个:1)针入度:标准针尖(100g)在25°C恒温水浴的沥青试样(改性沥青试样)中下降5s的深度。单位是0.1mm。针入度愈大表示沥青软、稠度小;反之沥青硬、稠度大。2)软化点:沥青试样放在金属环内,上面有一规定尺寸和质量的钢球,放在5°C水中(32.5°C甘油),升温速率为5±0.5°C/min,至钢球下落25.4mm时的温度,表示沥青的温度稳定性。3)延度:将沥青做成8字型标准试件,改性乳化沥青于5°C下进行测试,基质沥青测试的是15°C,拉伸速度一般为5cm/min,拉伸至断裂时的长度即为延度(cm)。延度越大,表明沥青的塑性越好。四川丁苯胶乳采用SBS+SBR胶乳复配制成微表处用改性乳化沥青,弥补了单用SBS延度小和单用SBR弹性指标差的弊端。
雾封层是由乳化沥青(改性乳化沥青)、添加剂或细砂混合组成的沥青路面养护材料,有效养护路面,减少路面老化和风化,但是传统的雾封层在养护后的黏附性较低、早期强度较弱、耐磨性差、耐久性不足以及成型较慢等问题限制雾封层的推广应用。为满足雾封层高粘结性能、耐磨耗性能和抗滑性能等需求,国内外众多研究人员着重于改性乳化沥青领域。目前高性能雾封层材料的研发相当活跃,主要针对常规雾封层材料存在的性能不足,采用乳化沥青中掺配环氧树脂、SBR胶乳、聚氨酯或聚合物等粘结改性剂,改善雾封层的储存稳定性、粘结性、耐久性、抗渗性和耐磨耗性能等指标。
乳化沥青具有可以冷态施工、延长施工季节、减少能源浪费、减少环境污染等特点;采用阳离子乳化剂还能增强沥青与集料的黏附性;由于能够更好的均匀拌和,采用乳化沥青可节约10%~20%的沥青原料。但乳化沥青也有沥青本身所固有的弱点,如高温易老化、低温易断裂等温度敏感的弱点。现在的公路交通轴载越来越大,交通量也越来越大,对于乳化沥青在低温条件下应具备的弹性和塑性、在高温时应具备的强度和热稳定性、在使用条件下的抗老化能力、与各种工作结构表面的粘结力以及耐疲劳性等,均提出了更高的要求,因此聚合物改性乳化沥青得到了更多的应用。SBR胶乳特别适用于在乳化沥青和冷拌冷铺的稀浆混合料中使用,是主要的改性剂。
根据2004年修订的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),微表处必须选用阳离子型聚合物改性的乳化沥青,而且改性乳化沥青必须具有合适的粘度。粘度过高,流动性差,不利于撒布和与集料的均匀拌和,也不利于施工设备的精确计量;粘度太低,与集料拌和时稠度往往不够理想,容易造成离析和乳液流失,施工和易性差。统计发现,绝大多数情况下,微表处的乳化沥青的恩格拉黏度在3-11之间,只有个别情况恩格拉黏度略小于3。可以认为,3-30的恩格拉黏度指标是合理的。我国规范采用敞口蒸发法获取乳化沥青蒸发残留物,在蒸发后期,含少量水分的沥青温度上升迅速,沥青易老化。辽宁微表处丁苯胶乳商家
SBR的低温改性效果明显,因此规定微表处乳化沥青的蒸发残留物的5℃延度大于20cm。湖北SBR丁苯胶乳生产厂家
对改性乳化沥青的性能评价主要分为沥青乳液的性能和蒸发残留物的性能两部分。对改性乳化沥青乳液的表征手段有很多,如:筛上剩余物、储存稳定性、恩格粘度、粒子电荷等,但重要的是前面两种。1)筛上剩余物:乳液稳定的程度用筛上剩余物来表示,通过考察乳液中沥青微粒的均匀程度来判断沥青乳化效果的好坏。在乳化后,可能会因为乳化颗粒的分布不均或者乳化不完全等导致结块,甚至结皮和沉淀,在现场施工时,就容易造成喷洒设备的堵塞、与骨料拌合不均匀等。2)储存稳定性:储存稳定性试验是用来检验沥青乳液存放的稳定性,即室温存放一段时间后,观察乳液的沉淀、絮凝的情况,进而确定允许的存放时间。我国现行标准要求乳液在稳定性试验量筒中静止,5天后上下层蒸发残留物含量之差小于5%即为合格。在美国的ASTM中,要求存放24小时后,上下层的蒸发残留物含量之差小于1%。湖北SBR丁苯胶乳生产厂家