乳化沥青课件剖析

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1、乳化沥青技术乳化沥青技术 第一章 乳化沥青简介 什么是乳化沥青 沥青固态常温液态 乳化沥青颗粒 乳化沥青常温下是液态的 沥青分散在水相中 乳化沥青是沥青在乳化剂和一定的条件下，经机械剪切作用而 形成的水包油分散体系。 乳化沥青的组成 乳化沥青 基质沥青乳化剂、助剂水 乳化 将沥青加热融化，在机械的作用下 ，使沥青以微小的颗粒状态分散于含有乳化剂 的水溶液中，形成一种水包油状的，相对稳定 的乳液 乳化沥青 乳液： 油包水型 水包油型 普通乳液 精细乳液 水 油 油 水 油包水型 水包油型 表面处治沥青再生其他 雾状封层 砂封层 稀浆封层 微表处 开普顿封层 现场冷拌和 现场热 拌和 全厚度再生

2、场拌 土壤稳定 透层 基层稳定 保护层 填坑 裂缝填补 粘层 贯入式 防尘剂 乳化沥青的应用 乳化沥青的优点 一、提高道路质量 二、扩大沥青适用范围 三、节约能源 四、节省材料 五、延长施工季节 六、减少环境污染，改善施工条件 应当认识到 ： 1乳化沥青不是热沥青的替代品 各有 其优缺点 互相补充 相辅相成 2有一定的适用范围和方法，不是万能 的 必须科学地使用乳化沥青 3其技术含量很高必须掌握它的内在 规律，才能真正发挥出它独特的作用 4.乳化沥青技术发展至今还不十分完善. 许多技术方面的问题还需要我们做进一步研 究和探讨 第二章 沥青的乳化原理、工艺 和设备 一、什么是乳化 一种物质以多个

3、分子形成的集合体（微 粒）的形式，分散在另一种物质中，形成相对 稳定的混合物，这一过程就叫做乳化，形成的 混合物叫做乳液 第一节 沥青的乳化原理 水 油 水 油 (a) (b) 二、沥青的乳化原理 乳化剂连接了沥青与水两种互不相溶的体 系，降低了沥青与水界面的表面张力，使沥青 能够以微小的颗粒状态分散于水溶液中，形成 相对稳定的混合物 三、乳化沥青的性质 1、常温下，乳化沥青是一种黑色或棕黑色的易 流动的液态混合物； 2、乳化沥青由沥青、水、乳化剂三种基本成分 组成 3、沥青以微粒的形式分散（或悬浮）于水溶液 中； 4、乳化沥青是一个不稳定的体系，在某些条件 改变时会破乳析出沥青； 5、乳化沥

4、青是一种水包油状的乳液 第二节 沥青的乳化工艺 一、工艺原理 工艺原理：在一定的温度下，将沥青、水、 和乳化剂的混合物送入乳化机，在乳化机的强 力搅拌、剪切、摩擦的作用下，使沥青形成微 小的颗粒，均匀分散于乳化剂水溶液中。 沥青 130 乳化剂水溶液 60 乳化机 乳化沥青 二、乳化沥青的必要条件 1、沥青 大分子的饱和烃、芳香烃、胶质、沥青 质等组成的复杂混合物 其化学组成 随产地 、原油、加工工艺的不同差别很大 乳化的难 易程度不同 基质沥青技术指标及组成 2、水 Mg2+ Ca2+ 阳离子乳化剂有利，使乳液稳定 阴离子乳化剂不利，易与阴离子乳化剂反应 生成不 溶于水的物质，影响乳化力。

5、CO32- HCO3- 阳离子乳化剂不利，可与胺基盐酸盐反应生成不溶 于水的物质，影响乳化力 阴离子乳化剂有利，缓冲作用，使乳液稳定 根据乳化沥青的离子类型，选择符合水质 要求的水源 3、乳化剂 占比例小 但影响大 4、温度 沥青 一般110150 水 一般5070 T沥青+T水200 5、添加剂 6、乳化设备 乳液质量 工作效率 7、操作人员 设备正常、高效工作 二、沥青乳化剂的分类 1、按离子类型 阴离子型乳化剂 离子型乳化剂 阳离子型乳化剂 两性离子型乳化剂 非离子型乳化剂 - + +/- 沥青 - - - - - - - - 乳化剂与沥青微粒的结合形式 沥青 + + + + + + +

6、 + 阴离子乳化剂阳离子乳化剂 2、按亲水基的种类 （在离子型分类的基础上再分） 阴离子乳化剂 R-COONa 羧酸盐 RSO3Na 磺酸盐 ROSO3Na 硫酸脂盐 ROPO3Na 磷酸脂盐 阳离子型乳化剂 R-NHCH2CH2CH2NH2 烷基胺 R-NH2HCl 伯胺盐 R-NH2(CH3)Cl 仲胺盐 R-NH(CH3)2Cl 叔胺盐 R-N(CH3)4Cl 季胺盐 （注：R为碳氢链 以下同） 两性离子型乳化剂 R-NHCH2CH2COOH 氨基酸型 R-N(CH3)2CH2COOH 甜菜碱型 非离子型乳化剂 R-O-(CH2CH2O)n-H 聚氧乙烯型 R-COOC(CH2OH)3

7、多元醇型 3、按施工时的破乳速度分 慢裂型 中裂型 快裂型 慢裂快凝型 乳化剂对破乳速度的影响 影响破乳速度的因素很多，最主要的是 乳化剂 一般认为乳化剂的分子结构和离子性影 响了破乳速度 阴离子乳化剂多数为慢裂乳化剂 阳离子乳化沥青的破乳速度趋于加快 乳化剂用量大，破乳速度就慢，乳化剂的 用量小，则破乳速度加快， 1、乳化剂可以使沥青的性能提高、不变 、降低、或大幅降低，一般情况下会使沥青的 性能降低 2、不同种类的乳化剂对沥青的性能影响不 同 3 同一种乳化剂，用量不同，对沥青的性 能影响不同，一般用量越大，影响越大； 4 、质优纯净的乳化剂对沥青的影响不大 ，质劣不纯的乳化剂会使沥青的性

8、能明显下降 ； 5、添加剂、乳化工艺都会对沥青的性能产 生影响； 沥青 加热1305 水 加热605乳化剂 掺配 泵1 计量计量 乳化机 泵3 储存 计量 出厂 泵2 计量 泵3 三 沥青乳化的一般工艺 乳化沥青生产形象示意图 加热 沥青 乳化剂，添加剂 水 沥青 加热1305 水 加热605乳化剂 掺配 泵1 计量计量 乳化机 泵3 储存 计量 出厂 泵2 计量 泵3 沥青乳化的工艺步骤 沥青配置 沥青 加热1305 水 加热605乳化剂 掺配 泵1 计量计量 乳化机 泵3 储存 计量 出厂 泵2 计量 泵3 三 沥青乳化的一般工艺步骤 乳化剂水 溶液配置 沥青 加热1305 水 加热605

9、乳化剂 掺配 泵1 计量计量 乳化机 泵3 储存 计量 出厂 泵2 计量 泵3 三 沥青乳化的一般工艺步骤 沥青乳化 沥青 加热1305 水 加热605乳化剂 掺配 泵1 计量计量 乳化机 泵3 储存 计量 出厂 泵2 计量 泵3 三 沥青乳化的一般工艺步骤 乳液储存 沥青 加热1305 水 加热605乳化剂 掺配 泵1 计量计量 乳化机 泵3 储存 计量 出厂 泵2 计量 泵3 三 沥青乳化的一般工艺步骤 沥青配置 乳化剂水 溶液配置 沥青乳化 乳液储存 （一）、沥青配置 1、要求 （1）对沥青进行加热，并保证沥青的 温度稳定在1305之间 （2）保证把沥青连续不断地供给乳化 机使用 2、注

10、意 （1）沥青温度要稳定不能过高和过低 过低 粘度大 流动困难 功率消 耗大 乳化不完全 过高 消耗能源 增加成本 可能 使水汽化 导致油水比发生变化 （2）对于先改性后乳化的沥青，要先改 性处理 （方法略） （二）、乳化剂水溶液的配置 1、要求 （1）将水加热，保证乳化剂水溶液的 温度稳定在605之间 （2）保证合理的乳化剂和添加剂的用 量 （3）保证将乳化剂混合液连续不断地 供给乳化机使用 2、注意 （1）乳化剂水溶液的温度不能过高或过低 过低 乳化剂溶解慢 乳化不完全 过高 使水汽化 油水比发生变化 （2）严格按要求的比例控制乳化剂的用量 过少 乳化不完全 乳液不稳定 破乳 速度快 过多

11、 浪费 成本高 影响原质沥青的 性能 破乳速度慢 （3）需要调酸的乳化剂，要小心地加酸， 保证乳化剂水溶液的pH值达到要求 （4）对于非液态的乳化剂，要先稀释 （5）对于复配乳化剂 应该注意各组分的用量 、加料顺序、温度、pH值等 (6)更换不同离子类型的乳化剂时，生产线的 各个部分都应清洗 （三）、沥青乳化 1、要求 （1）对沥青和乳化剂水溶液进行合理的配 比 （2）乳化出合格的乳液 （3）保证产量 沥青乳化剂水溶液 泵泵 计量计量 乳化机 乳液 半自动连续式 特点： 油水配比精度高，不易混入空气，运行稳定， 产量高，结构复杂，适合于连续大量生产 沥青乳化剂水溶液 泵泵计量计量 乳化机 乳液

12、 计算机 特点：调节速度快，油水比控制精度高， 运行稳定，操作简便，设备结构复杂，价格高 全自动连续式 2、注意 （1）按要求控制沥青和乳化剂水溶液的配比 油水比 一般50% （2）生产前，必须对乳化机和沥青泵预热 70左右 （3）乳化机间隙的调整 间隙小 乳液细 质量好 产量低 大 粗 差 高 一般0.10.8mm （4）开关机顺序 开机：乳化机 水溶液泵 沥青泵 关机：沥青泵 水溶液泵 乳化机 （四）、乳液的储存 1、要求： （1）有足够的容量，以保证生产的 需要 （2）对乳化沥青进行一定的保护 （3）方便输出 2、型式及特点 池 立式 地面 罐 卧式 架空 3、注意 （1）要有搅拌装置

13、定期 搅拌 延缓 破乳 分层 叶片 循环泵 （2）要密闭 减少水分蒸发、延缓分层速度 防止雨水、杂物等落入 （3）储存时间一般不超过5天 时间长 要勤 搅拌 定期检验 防止乳液大量破乳 （4）输出泵 用完要及时清洗 以防乳化沥青 在泵中破乳，堵塞泵体 乳化沥青的性能要求 -乳化沥青施工可操作性 -乳化沥青质量的稳定性 项 目单位指标要求 筛余物（1.18mm） 0.1 颗粒电荷/实测 粒径m 平均粒径7；模数粒径 5 贮存稳定性（1天，25） （5天，25） 1.0 5.0 低温贮存稳定性（-5）无粗颗粒或块状物 蒸 发 残 留 物 残留物含量60 软化点42 针入度（25，100g ） 0.

14、1m m 40120 延度（25）cm100 延度（5）*cm20 溶解度（三氯乙烯） 99 专用乳化沥青的常规性能检测 筛余物试验： 1.18mm筛，乳化沥青5005g Pr=100（m2-m1）m 式中：Pr筛上残留物含量，% m乳化沥青试验质量， g m1滤筛及金属盘质量 ，g m2滤筛、金属盘与筛 上残留物合计质量，g 残留物含量试验： -方法概要 将乳化沥青倒入敞口容器中，加热将 水分完全蒸干（加热温度不大 1633 ），计算残留沥青的百分含 量，结果取整数即可。 -操作要点 当感觉搅拌阻力比较大时，表明乳化 沥青中水分已经比较少了，此后应严 格控制加热温度在 1633以下，以 免沥

15、青老化或改性剂分解；等到水分 完全蒸干，再在1633加热1min. 水分较少时应缓慢搅拌，以免带入气 泡干扰对水分是否完全蒸干的判断（ 加热搅拌过程中表面不再有气泡冒出 时，则表明水完全分蒸发）。 -试验概要 将乳化沥青注入规定的储存管中静置1天 或5天后（按要求）， 从储存管的顶部和 底部分别取样， 测定其残留物百分含量（ 见残留物测定方法），用其差值表示乳化 沥青的储存稳定性,差值越小稳定性越好。 储存稳定性试验 -操作要点 向储存管中倒入乳化沥青时，储存 管要稍微倾斜一些，使乳化沥青顺 着储存管壁流下，以防产生气泡影 响储存结果。 储存管底部的乳化沥青在倒出前一 定要摇匀。 装样时不要带

16、入气泡。 倒样时不要喷溅得到处都是。 第三节 沥青乳化设备 一、沥青乳化设备的分类 1、按生产流程 分批作业 连续作业 交替连续式 分批连续式 管道掺配式 2、按设备配置 （1）移动式 生产能力较小 移动方便 适用于工 程量小，工程地点分散且距离较远的工程 （2）可搬移式 生产地点可搬移，生产能力较大，但 对设备的组合性能要求高，成本高 （3）固定式 固定在地面上 形成一个固定的有一 定范围的生产车间，布局宽敞，使用沥青方便 。生产能力大，效率高。 二、沥青乳化设备的主要结构 沥青配置系统 乳化剂水溶液掺配系统 沥青乳化系统 计量装置和电气系统 沥青乳液储存系统组成 （一）、沥青配置系统 罐体 保温材料 温度计 输出供给乳化机 排污孔 导热油 锅炉