摘要：乳化瀝青及改性乳化瀝青目前大量使用在公路、市政建設及維修、養護工程中。本文著重總結了現階段生產使用較普遍而其質量控制又較難的SBR改性乳化瀝青的生產及應用。

　　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：

　　一、 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。

　　二、 SBR改性乳化瀝青的生產

　　1、 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SBR SBS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。

　　2、 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。

　　3、 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。

　　4、 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：

　　虎增福主編,乳化瀝青及稀漿封層技術(人民交通出版社)