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。SBR胶乳添加量增加,乳化沥青破乳速度加快,沥青和集料的粘附性越好。辽宁丁苯丁苯胶乳共同合作
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。四川微表处丁苯胶乳生产高分子聚合物改性剂以细小颗粒均匀分散在沥青中,以各种形式交联后形成网状结构,使沥青性能得到改善。
由于SBR属于橡胶类物质,对沥青的改性作用主要是物理改性,并与其他改性剂相容性较好,因此除作单一改性剂外,还可与其他高分子类改性剂、无机类改性剂进行复合,在适当的配比下时可具有不错的改性效果。比如将SBR胶乳与水性环氧树脂作为复合改性剂,并制备出改性乳化沥青。研究结果表明:SBR胶乳与水性环氧树脂中均有芳香族基团,因此相容性较好。水性环氧树脂可提升高温性能,SBR胶乳具备良好的低温改性效果,两种乳化剂复合改性可实现沥青性能的多方面提升。也有研究人员将SBR-纳米蒙脱土作为复合改性剂,可增强沥青的高低温性能,且纳米蒙脱土可阻隔氧气渗入沥青乳液,具备较好的抗热氧老化能力。
在建筑防水以及道路桥梁建设中,乳化沥青涂料取代热熔和溶剂型沥青用于防水已成为发展趋势。乳化沥青防水涂料是以乳化沥青作为主要成膜物质,再通过加入高分子材料进行改性而制得的一种水性涂料。乳化沥青是乳化沥青防水涂料的主要组成成分,其性能决定着涂料的性能和使用效果。目前,防水行业大多选用阴离子乳化沥青,由沥青、阴离子乳化剂、稳定剂等助剂和水制得,然后由乳化沥青、胶乳、粉末填料、水和各类功能助剂按照一定的加料顺序通过高速分散搅拌制备而成乳化沥青防水涂料,该涂料属于固液分散的非牛顿流体。生产改性乳化沥青常用的改性方法是加入阳离子丁苯胶乳(SBR乳液)。
2006年至今,我国每年的微表处用量均保持在3000万平米以上,经过大量研究的实践,得出如下主要结论:1)乳化剂和SBR胶乳的性质对改性乳化沥青蒸发残留物性能产生影响,进而对微表处混合料性能有很大影响;2)微表处级配宜粗不宜细。用于大交通量道路时宜采用III型级配,油石比宜小不宜大;3)应当谨慎使用间断级配(存在施工和易性问题);超粒径颗粒必须在施工前予以去除;4)粗集料用量过大,容易在摊铺过程中产生划痕,粗颗粒容易脱落;粗集料用量小,导致强度降低;5)矿料砂当量的降低会明显缩短混合拌和时间、耐磨性能、抗裂性和抗车辙能力,并可能造成混合料中改性剂无法正常发挥效果。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。湖北改性稀浆封层丁苯胶乳作用
高浓度乳化沥青混合料的空隙率要比低浓度乳化沥青混合料的低,且受温度影响小。辽宁丁苯丁苯胶乳共同合作
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,可以改善乳化沥青的高低温性能。沥青是典型的粘弹性材料,在冬季低温和夏季高温时性能不同。在高温条件下,沥青的抗形变能力大幅下降,路面容易出现车辙、泛油等损害。低温条件下,沥青材料变硬,容易造成路面开裂。SBR乳液可以明显改善离去的低温性能。一般情况下,使用3%的SBR乳液,可以使常规的90号沥青的5℃延度超过100cm。这说明,SBR改性乳化沥青具有比较理想的低温抗裂能力。SBR胶乳对沥青高温指标的改善能力不如热塑性的弹性体SBS,但是改性作用也是很明显的。辽宁丁苯丁苯胶乳共同合作