1 乳化瀝青的概念及應用

2 乳化瀝青的制備方法

3 乳化瀝青的性能及其主要影響因素

4 瀝青組成結(jié)構(gòu)及對瀝青乳化性能的影響 

5 乳化劑類型及其對瀝青乳化性能的影響

6 乳化瀝青的破乳及其影響因素

7 乳化瀝青的新用途

1 乳化瀝青的概念及應用

1.1 乳化瀝青的概念

（1）什么是乳化瀝青？（emulsified asphalt、asphalt emulsion ） 

乳化瀝青是將熱熔的石油瀝青，經(jīng)過機械作用，以細小的微粒分散到含有乳化劑、穩(wěn)定劑的水溶液中形成的水包油乳狀液。

（2）為什么要將瀝青乳化？

石油瀝青在常溫下是種半固體粘稠狀物質(zhì)，必須先將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)方可在工程中應用。

瀝青轉(zhuǎn)化為液體的主要方法：

加熱融化

溶劑稀釋

加水乳化

考慮的因素：施工性能、成本、環(huán)保、瀝青性能

（3）乳化瀝青的優(yōu)勢

乳化瀝青在發(fā)達國家得到廣泛應用。原因：

● 環(huán)保，節(jié)省能源、節(jié)省資源 

● 在公路修建、養(yǎng)護技術(shù)中，很多都適合使用甚至只能使用乳化瀝青作為結(jié)合料 

● 乳化瀝青技術(shù)的發(fā)展，使乳化瀝青質(zhì)量不斷提高

● 乳化瀝青應用新技術(shù)也在不斷涌現(xiàn) 

1.2 乳化瀝青的應用域

● 道路 

● 高速鐵路 

● 金屬材料防腐

● 建筑屋面及洞庫防水

● 油田

● 農(nóng)林、沙漠治理

● 新型建材

2 乳化瀝青的制備方法
 

2.1 瀝青乳化的基本原理

2.2 瀝青乳化的基本條件：

加熱：熔化瀝青（熱能）

膠體磨：進行研磨（機械能）

乳化劑：降低界面張力（化學能）

2.3 膠體磨及基本結(jié)構(gòu)：（colloid mill ）

膠體磨的作用：進行研磨（機械能）

熱熔的瀝青和乳化劑水溶液在通過膠體磨定盤與高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤之間的間隙時被剪切，實現(xiàn)瀝青在水相中的分散。

膠體磨的基本結(jié)構(gòu)：定盤、轉(zhuǎn)盤

膠體磨以3000轉(zhuǎn)/分的速度高速旋轉(zhuǎn)，研磨區(qū)內(nèi)流體的方向和瞬間速度不斷改變，導致流體在受高速剪切的同時被高速研磨。

2.4乳化劑

乳化劑的作用：

● 降低界面張力

● 改善界面膜性質(zhì)      

● 使瀝青微粒帶電

3 乳化瀝青的性能及其主要影響因素
 

乳化瀝青體系的特點：

● 熱力學不穩(wěn)定體系（乳狀液）

● 不能從根本上改變?yōu)r青性能（物理分散）

● 乳化瀝青的穩(wěn)定與破壞（破乳） 

   瀝青乳化過程關(guān)注的核心

3.1 乳化瀝青的性能指標

乳化瀝青性能指標體系與用途密切相關(guān)

道路乳化瀝青指標體系相對比較成熟

（1）道路乳化瀝青品種及適用范圍

（3）乳化瀝青技術(shù)指標體系 

生產(chǎn)性能指標、施工性能指標、應用性能指標       

乳化瀝青有其特殊性，是針對工程設(shè)計的產(chǎn)品，沒有固定的配方，滿足材料技術(shù)指標要求并不能說明可以滿足工程應用要求。

技術(shù)指標分類：交通部部頒標準中的乳化瀝青技術(shù)指標，可以歸納為三類：

● 生產(chǎn)性能指標：篩上剩余量，貯存穩(wěn)定性

● 施工性能指標：粘度、離子電荷，破乳速度

● 路用性能指標：蒸發(fā)殘留物性質(zhì)，粘附性，拌和試驗
 

3.2 影響乳化瀝青技術(shù)指標的主要因素

● 貯存穩(wěn)定性：乳化劑、穩(wěn)定劑、瀝青組成、水相粘度、粒度分布、兩相密度差

● 粘度：水相粘度、穩(wěn)定劑、粒度分布

● 粒子電荷：乳化劑類型

● 破乳速度：乳化劑（穩(wěn)定劑）類型、乳化劑結(jié)構(gòu)、條件

●蒸發(fā)殘留物性質(zhì)：基質(zhì)瀝青性質(zhì)、乳化劑（穩(wěn)定劑）

● 粘附性：乳化劑類型、粒度分布、配伍性、瀝青組成

●拌合性能：乳化劑（穩(wěn)定劑）、粒度分布、配伍性

3.3 影響乳化瀝青穩(wěn)定性的主要因素

乳化瀝青屬熱力學不穩(wěn)定體系。制備及應用中穩(wěn)定與破乳是矛盾的，不同應用體系對穩(wěn)定性要求不。

主要影響因素包括：

● 瀝青（改性瀝青）的性質(zhì)：組成、結(jié)構(gòu)

● 乳化劑、穩(wěn)定劑、助劑

● 水質(zhì)：無機鹽類

● 乳化設(shè)備：攪拌、剪切、研磨——粒度及分布

4 瀝青組成結(jié)構(gòu)及對瀝青乳化性能的影響 

石油瀝青：

原料：減壓渣油

特點：黑色固態(tài)或半固態(tài)粘稠物質(zhì)

主要用途：道路建設(shè)、建筑工程、水利工程、油田、管道防腐、電器絕緣、油漆、農(nóng)林等

4.1 石油瀝青的組成結(jié)構(gòu)及特性

石油瀝青的分離方法：

按性和官能團分離：氧化鋁、硅膠、離子交換樹脂（IEC）

按分子量分離：體積排出色譜、高壓液相色譜（HPLC）

兩維分離：以上兩種分離方法的結(jié)合

石油瀝青性四組分與官能團四組分：

性四組分（SARA）：正庚烷、氧化鋁             

 飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)

官能團四組分：用離子交換樹脂（IEC）

  酸性分、堿性分、兩性分、中性分

各組分分子量范圍：膠質(zhì)為1000～3000、瀝青質(zhì)為3000～10000

4.1 石油瀝青的組成結(jié)構(gòu)及特性
 

石油瀝青是種膠體分散體系，其分散相是以瀝青質(zhì)為核心吸附部分膠質(zhì)而形成的膠束，連續(xù)相是由飽和分和芳香分組成的油相 

瀝青的理化性質(zhì)和使用性能在很大程度上取決于其膠體體系的性質(zhì)，而能否形成穩(wěn)定的膠體體系又與其化學組成密切相關(guān)

從制備乳化瀝青角度看：

瀝青中的活性組分，主要是性四組分中的瀝青質(zhì)、官能團組分中的酸性分和兩性分。油相高芳香度條件下有利于瀝青乳狀液的穩(wěn)定。