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瀝青乳液表征 | 道路千萬條，瀝青少不了

安東帕 2021-03-26 | 閱讀：1039

在今年的兩會上，與會代表提出“取消重大節(jié)假日高速公路免費通行政策，與此同時，全面降低高速公路收費標準”的建議，引起了大家的熱議。高速公路已經(jīng)與人們出行密不可分，影響高速公路質(zhì)量的重要材料——瀝青。

瀝青乳液

瀝青乳液不僅使瀝青的加工和儲存變得簡單，也使得道路的鋪設(shè)過程更為方便（1）。瀝青乳液的物理、化學(xué)及應(yīng)用性能在很大程度上取決于瀝青、乳化劑和水的含量比，以及瀝青乳液的粒徑分布（2）。

常溫下，瀝青是不可加工的。因此，為了使瀝青變的可加工，需采用不同的工藝對其處理。最常見的技術(shù)是將瀝青加熱到液態(tài)。另一種技術(shù)是將瀝青加工成乳狀液。然而，單純將瀝青和水混合在一起并不能形成一個穩(wěn)定體系。因此，要根據(jù)具體的應(yīng)用需求在瀝青中添加一定的穩(wěn)定劑和乳化劑。瀝青乳液使用起來非常方便，同時也更容易對其儲存、運輸和進一步加工。

瀝青乳液的優(yōu)勢及化學(xué)組成

瀝青乳液的優(yōu)勢：

良好的潤濕能力
低能源消耗和環(huán)境友好
可通過增塑劑對其改性
狀態(tài)的多樣性(如粘度)

瀝青乳液的化學(xué)組成：

在瀝青乳液中，瀝青為分散相，水為連續(xù)相。為了保證能夠乳化充分并形成穩(wěn)定的顆粒，對乳化劑的選擇變得十分重要。而粒徑和乳化劑也同樣會影響瀝青乳液的加工性能和存儲穩(wěn)定性。

乳化劑分子附著在瀝青顆粒的表面，使這些顆粒具有均勻的電荷。這導(dǎo)致顆粒間的靜電斥力，從而阻止乳液顆粒在運輸和儲存過程中固化。根據(jù)電荷(正電荷或負電荷)的不同，可以將其分為陽離子或陰離子的瀝青乳液。瀝青乳液的應(yīng)用取決于其電荷、瀝青質(zhì)量分數(shù)、乳化劑、水以及瀝青乳液的粒徑（2）。

實驗

實驗中選取四種不同的瀝青乳液(樣品1 - 4)，固含量均為63%。實驗分別研究了樣品的粒徑、電位及流變行為。

電位

zeta電位的測量采用安東帕Litesizer 500。樣品經(jīng)水稀釋，pH 為8.6±0.2。實驗中對電位的測量采用?樣品池，分別對樣品進行三次系列測試。

Litesizer 500

粒徑

粒徑分布(PSD)采用安東帕PSA 1090 L測定。實驗設(shè)置為三次系列測量，水為流動相。樣品分散不需要超聲處理，攪拌和泵速分別設(shè)置為中速，遮光度設(shè)為10%，并采用夫瑯和費近似理論對粒度分布進行計算。

PSA

流變行為

為了表征瀝青乳狀液的流變特性，采用Anton Paar公司的流變儀及其平板測量系統(tǒng)PP25對樣品進行測試。實驗中，對每個樣品在25°C下的流變曲線和振幅掃描進行測量。流變曲線的剪切速率范圍為0.01~100s -1，時間范圍為100s~1秒。振幅掃描的角頻率為10 rad / s，形變范圍為0.01~100% 。