乳化瀝青的基本知識(shí)
乳化瀝青，顧名思義就是乳化了的瀝青，專業(yè)點(diǎn)講就是將粘稠的瀝青加熱至流動(dòng)態(tài)，再經(jīng)機(jī)械力的作用形成微滴分散在有乳化劑-穩(wěn)定劑的水中而形成的均勻、穩(wěn)定的乳狀液。
瀝青是乳化瀝青組成的主要材料。在選擇用于制備乳化瀝青的瀝青時(shí)，首先要考慮它的易乳化性。瀝青的易乳化性與它的化學(xué)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。一般認(rèn)為易乳化性與瀝青中的瀝青酸含量有關(guān)，通常認(rèn)為瀝青酸總量大于1%的瀝青，采用通用的乳化劑和一般工藝即易于形成乳化瀝青。
乳化瀝青中乳化劑的含量雖低，但它是乳化瀝青形成的關(guān)鍵材料。早在二十世紀(jì)初人們就已經(jīng)在研究瀝青乳化劑，開始是使用牛血和粘土作瀝青乳化劑，1925年在歐洲開始用肥皂做乳化劑生產(chǎn)乳化瀝青，這一技術(shù)在1928年傳到日本，1930年傳到美國(guó)，1935年在世界范圍得到廣泛的普及和推廣。
瀝青乳化劑是表面活性劑的一種，根據(jù)電性不同分為陰離子型、陽(yáng)離子型和非離子型。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，它是一種兩親分子，分子的一部分具有親油性，另一部分具有親水性。親油部分一般由碳?xì)湓訄F(tuán)特別是長(zhǎng)鏈烷基構(gòu)成，結(jié)構(gòu)差別很小。而親水部分原子團(tuán)則種類繁多，結(jié)構(gòu)差異較大，使得乳化劑有很多不同類型。
乳化瀝青是怎么形成的
瀝青-水體系是一個(gè)熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，為了保持熱力學(xué)平衡，瀝青液滴自然趨向聚集以降低表面自由能。乳化劑的加入使得我們可以保持瀝青液滴的高度分散性，即能保持瀝青-水體系的穩(wěn)定，又能得到粒徑小的瀝青液滴。在該系中乳化劑分子移動(dòng)于瀝青與水界面間，其分子的憎水基團(tuán)吸附于瀝青的表面，并使其帶有電荷，而親水基團(tuán)則進(jìn)入水相，從而將瀝青顆粒與水連接起來(lái)。
同時(shí)，由于瀝青粒子帶有同樣電荷而相互排斥，妨礙它們之間互相凝聚，因而使瀝青乳液能保持一定時(shí)期的均勻和穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，乳化劑需要達(dá)到一定的濃度，當(dāng)乳化劑濃度達(dá)到某一值后，乳化劑開始自行形成親油基向里、親水基向外的液滴或者膠團(tuán)，通常我們把這個(gè)濃度稱為臨界膠束濃度（CMC）。之后繼續(xù)增大乳化劑的濃度，將會(huì)使乳液中的液滴數(shù)目不斷增加，達(dá)到如圖所示的狀態(tài)。
乳化瀝青的生產(chǎn)流程
乳化瀝青生產(chǎn)流程大致分為瀝青配置、乳化劑水溶液配制、瀝青乳化和乳液儲(chǔ)存四個(gè)主要程序。
?、贋r青配置：在瀝青乳化設(shè)備中保證瀝青的溫度穩(wěn)定，能夠連續(xù)不斷地供給乳化機(jī)使用；
?、谌榛瘎┧芤号渲疲悍譃榉峙鳂I(yè)和連續(xù)作業(yè)兩種流程型，工業(yè)化生產(chǎn)一般采用連續(xù)作業(yè)，將乳化劑水溶液連續(xù)不斷地用泵輸入乳化機(jī)中；
③瀝青乳化：根據(jù)瀝青和乳化劑水溶液進(jìn)入乳化機(jī)時(shí)的狀態(tài)，可連接成開式和閉式，閉式生產(chǎn)流程是用泵直接把瀝青和乳化劑水溶液經(jīng)管路泵如乳化機(jī)內(nèi)，靠流量計(jì)指示流量，便于自動(dòng)化控制，產(chǎn)量穩(wěn)定，適宜連續(xù)大量生產(chǎn)；
?、苋橐簝?chǔ)存：在乳液存放時(shí)會(huì)有正常的分層現(xiàn)象，為了延緩分層速度，一是采用密封容器，減少水分蒸發(fā)，另外是在容器上加裝攪拌裝置，定期進(jìn)行攪拌。
乳化瀝青能用在哪
乳化瀝青常溫下呈流動(dòng)態(tài)，因此可在常溫下用潮濕礦料筑路養(yǎng)路，在道路工程中應(yīng)用很廣。可以用于表面處治、貫入式路面及瀝青碎石、瀝青混凝土等路面結(jié)構(gòu)，還可用作透層油、黏層油、封層油、稀漿封層等，也可用于舊瀝青路面材料的冷再生及砂石路面的防塵處理。
由于乳化瀝青是一種含水材料，能夠很好的與其他水溶性添加劑及水性乳液相溶，且破乳析水后仍然保持著瀝青自身的各種性能，如粘結(jié)性、延展性等，因此也廣泛的應(yīng)用于涂料類產(chǎn)品中。乳化瀝青改性的砂漿兼具了剛性和彈性，在很多國(guó)家作為高速鐵路用無(wú)碴軌道填充墊層廣泛推廣應(yīng)用。
乳化瀝青的未來(lái)
隨著能源危機(jī)的加劇和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，以及對(duì)乳化瀝青認(rèn)識(shí)的深入，乳化瀝青的用量逐年增加，使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
雖然我國(guó)對(duì)乳化瀝青的研究起步較晚，但發(fā)展速度非常快，乳化瀝青技術(shù)已經(jīng)開始大范圍的推廣應(yīng)用。乳化瀝青技術(shù)的關(guān)鍵之在于開發(fā)出多用途的瀝青乳化劑。例如，研制多種乳化劑以使用各種瀝青乳化的需要，開發(fā)多種固化劑、緩破劑、促凝劑、穩(wěn)定劑等外加劑以適應(yīng)工程施工的需要。
另外如何進(jìn)一步拓寬乳化瀝青的應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)乳化瀝青的高性能化也是世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)。新興起的阻燃瀝青乳液，不僅解決了防水問(wèn)題，還增大了阻燃效果，這類多功能材料也將是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。
