乳化沥青PPT课件

第一章 绪 论
三、主要技术性质 (2)温度敏感性（石油沥青软化点） 在相同的温度变化间隔里，各种沥青粘性
变化幅度不同，随温度变化而产生的粘性变化 幅度较小的沥青，其温度稳定性就好。软化点 越高，沥青的耐热性越好，即温度敏感性越小， 温度稳定性好。
建筑工程要求沥青的粘性和塑性在温度变 化时，其变化幅度较小，即温度敏感性小 。 工程中常通过加入滑石粉、石灰石粉等矿物质 来减小其温度敏感性。
③地沥青质（沥青质）为深褐色至黑色固态无定形物 质（固体粉末），分子量比树脂更大（1000以上）。染色 力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。
第一章 绪 论
3.石油沥青
（1）组成 表1-1 石油沥青各组分的特性
组分 名称
油分
颜色无色至 淡黄色 Nhomakorabea胶质 黄色至 （树脂） 黑褐色
地沥青 深褐色
质
至黑色
状态 密度
分类
按其在 自然界 获得的 方式可 分为两 大类
地沥青 焦油沥青
天然沥青
石油在天然条件下，长时间地球物理 → 作用下所形成的产物
石油沥青 → 石油经炼制加工后所得的产物
煤沥青 → 由煤干馏所得到的煤焦油在加工所得的产物
页岩沥青 → 由页岩炼油所得的工业副产品
按生产方法分：直馏沥青、溶剂脱油沥青、氧化沥青、调和沥青、乳化沥青、改性沥青； 按外观形态分：液体沥青、固体沥青、稀释液、乳化液、改性体等； 按用途分：道路沥青、建筑沥青、防水防潮沥青、以用途或功能命名的各种专业沥青等；
第一章 绪 论
二、技术指标 6.软化点 沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定
尺寸和质量的金属钢球，放于水或甘油中，以规 定的速度加热，至钢球下沉达规定距离时的温度， 以℃表示。

2.2 石油沥青的生产工艺
直馏沥青
调和沥青氧化沥青来自乳化沥青溶剂沥青改性沥青
石油沥青
2.3 石油沥青的组成和结构
石油沥青的元素组成 C（80~87%） H（10~15%） O、N、S（3%）
芳香烃、含S衍生物
非极性，分子量最低，是主要的分散介质。溶解力很强
胶质
棕色粘稠液体
1.09
970
多环结构，含S、O、N衍生物
极性很强，具有很好的粘附力，是沥青质扩散的介质，赋予沥青以可塑性、流动性和粘结性。
沥青质
深棕色至黑色固体
1.15
3400
缩合环结构，含S、O、N衍生物
极性很强；影响着沥青的粘结力、粘度、温度稳定性、硬度。
按在自然界获得方式分：
沥青分类
地沥青
焦油沥青
沥青
天然沥青
石油沥青
煤沥青
页岩沥青
石油的基属分类 石油沥青的生产工艺 蒸馏法——直馏沥青 氧化法——氧化沥青 溶剂法——溶剂沥青 调和法——调和沥青
沥青沥青
沥青质
高分子芳香烃
胶质
饱和酚
芳香酚
凝胶结构——当沥青质含量很大，达到或超过25%-30%时，胶质的数量不足以包裹在沥青质周围使之胶溶，沥青质胶团会相互连结，形成三维网状结构，胶团在连续相中移动比较困难。 特点：这类沥青在常温下呈现非牛顿流动特性，在路用性能上，常温下具有较好的温度稳定性，但低温变形能力较差。
第二章 沥青材料
2.1 概述
历史及发展 沥青的定义及分类 沥青定义：国际道路会议常设委员会（AIPCR） 美国材料试验协会（ASTM） 我国沥青定义
溶一凝胶结构——当沥青或沥青质中含有较多的烷基侧链，生成的胶团结构比较松散，可能含有一些开式网状结构，网状结构的形成与温度密切相关，在常温时，在变形的最初阶段表现出明显的弹性效应，但在变形增加至一定阶段时，则表现为牛顿液体状态。 特点：在路用性能上，在高温时具有较低的感温性，低温时又有较好的形变能力。

延长施工季节的重要意义在于加速公路建设，并有利 于沥青路面的及时养护，制止病害的加剧和扩大。关 于乳化沥青施工可延长施工的时间，随各地区气候条 件有不同，一般可延长施工时间一个月左右。
环保、安全
乳化沥青车间的生产过程都是在密封状态中进行，沥青的加热温度 （120-140度），加热时间短，污染程度较轻。热沥青车间由于沥青加 热温度高（160-180度）加热时间长，沥青蒸汽中的有害物质对于环境 污染严重。稀释沥青在掺加稀释剂时会产生大量的烟雾对于环境造成的 危害比热沥青还大。
使用方便
乳化沥青采用乳化的方法，
实现了普通沥青通过加热、 稀释沥青通过掺加大量轻质油
分才可以实现的低黏度流动状态，因此使用以来更加方便。
节省材料
由于乳化沥青中有40%的水，也就是相当于用水将沥 青稀释成了60%的浓度，因此施工时可以更加准确的 控制沥青用量。 用乳化沥青 筑养路一般 可节省沥青 10%～20% 可节约成本 20％～30%
乳化沥青的制作
把加热成液体的沥 青和与乳化剂，稳 定剂，酸或者碱用 胶体磨混合，这样 就得到乳化沥青了。
乳化沥青 乳化沥青有水
改性沥青 改性沥青没有水
乳化沥青和改性沥青的区别
7 、 、 、
路 用 效 果 理 想

环 保 、 安 全





、
、
、
延 长 施 工 季 节
节 省 材 料
此外，乳化沥青是在常温条件下进行施工的，避免了因热沥青而引起的 烧伤、烫伤，也避免了摊铺高温混合料的沥青蒸汽的熏烤。所有用乳化 沥青施工，可以改善不利的施工条件，降低工人的劳动强度，深受筑路 工人的欢迎。
பைடு நூலகம்
路用效果理想

技术人才储备不足 质量监管不力
设计前瞻性不足 超限超载 重建设轻养护 11
我国道路建设存在问题
由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和 社会发展 的需要，从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有20 多万公里等外公路 ，等外公路占公路总里程的比重达到14.4%，西部 地区更高，达到21.8%，技 术等级构成仍不理想。2000年到2010年， 国省道及地方道路爆发式的增长， 在建设过程中存在以下问题: 一、缺乏与爆发式增长匹配的技术人才储备，建设市场人员良莠 不齐， 远远满足不了市场需求。 二、没有到位的质量监管体系及人员，材料质量及施工质量监管 不力， 偷工减料现象严重，建设质量无法保证。
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马歇尔试件制备步骤：
1. 向拌和机内加入一定量的（如1080g）拌和均匀的RAP和新料（若添 加）组成的再生混合料； 2 .将水泥加入到再生混合料中，拌和时间约30s； 3 .加入预拌水量，拌和均匀，拌和时间约30s； 4 .加入乳化沥青，拌合均匀，拌和时间约1min； 5 .将再生混合料装入试模，旋转压实仪压实30次成型试件； 6.将试样静置于自然环境中12h后，放入60°C 的鼓风烘箱中养生48h； 7 .试样从烘箱中取出后，常温下放置冷却12h。
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二、就地冷再生技术的社会及经济效益
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沥青路面再生分类
沥青路面再生
厂拌热再生 就地热再生
厂拌冷再生 就地冷再生
沥青层就地冷再生 全深式就地冷再生
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厂拌热再生
❖ 定义：
先将旧沥青路面铣刨翻松，并清除粘附着的泥土和杂质，然后运 回工厂，通过破碎、筛分，并根据旧料中沥青的含量、沥青老化程度、 碎石级配等指标，掺入设计所需数量的新集料、沥青再生剂进行拌和， 使混合料达到规范规定的各项指标，按照与新建沥青路面完全相同的方 法重新铺筑。

第三节 乳化沥青性能检验
聚合物改性乳化沥青增加的检测项目
低温延度 粘韧性、韧性 检验聚合物改性沥青的弹韧性效果，是改性沥青的重要 指标之一。 灰分 取改性乳化沥青蒸发残留物试样加热燃烧成炭质，再放 入高温炉中，使炭质全部成灰，称其质量计算出其灰分。
第四节 乳化沥青路面施工技术
不同用途的乳化沥青，各有其不同的技术要求和施工方法。
第一节 乳化沥青的制备、分裂和技术要求
3. 乳化沥青的制备 乳化工艺
包括生产流程、配方（外加剂）、温度控制、油水比例控制等。 主要流程：
乳化剂水溶液的调制：水中加入需要数量的乳化剂和稳 定剂，使其在水中充分溶解，水温一般60-80℃。
沥青加热：加热温度根据其品种、牌号、施工季节和地 区而定， 一般为120-150 ℃ 。 沥青与水比例控制：通过流量计，严格控制加入比例。 乳化常用设备：胶体磨或其他同类设备。 沥青乳液贮存：注意沥青乳液稳定性，避免破乳。
谢 谢！
第四节 乳化沥青路面施工技术
四、透层、粘层和封层
透层 为了使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在基层上浇洒乳化沥 青等形成的透入基层表面的薄层。 透层沥青洒布后应不致流淌，应渗透入基层一定深度，不得在表面 形成油膜。 粘层 为增加新旧沥青路面结构层之间、沥青路面与水泥混凝土路面或沙 石路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。 封层 为了封闭路面表面空隙，防止水分浸入面层或基层而铺筑沥青混合 料薄层。 上封层：铺筑在面层表面的称为上封层； 下封层：铺筑在面层下面的称为下封层。
乳化沥青的优点
提高道路质量 扩大沥青适用范围
节约能源
优点
节省材料
延长施工季节
减少环境污染，改 善施工条件
第一节 乳化沥青的制备、分裂和技术要求

高温稳定性与低温抗裂性、抗疲劳性能
表面服务功能与耐久性
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第2节 沥青路面材料的力学特 性
沥青混和料的结构类型 沥青混和料的强度特性 沥青混和料的应力－应变特性 沥青混和料的疲劳特性
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一、沥青混和料的结构类型
按结构特点分为三类：
悬浮密实结构：沥青混凝土 连续型密级配
酸性石料与沥青不会发 生化学吸附
矿料级配
矿料颗粒形状
矿料表面特性
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2 抗拉强度
路面内部温度分布状况－统计分析方法 材料的力学特性与加载速度有关，随着加载速度的增加，材料的强度和刚度均会增大。 为达到这个目的，必须提高表面粗糙度，采用构造深度大的开级配或半开级配沥青混和料。
急骤降温时，沥青混和料发生收缩，如果收缩 第5节 沥青混和料的组成设计
(Open－Graded Friction Course )剩余空隙率20％左右
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三、沥青路面类型的选择
选择原则
任务要求：道路等级、交通量、使用年 限、修建费用
工程特点：施工季节、施工期限、基层状况 施工技术：人、机、料
沥青类路面一般不宜铺筑在纵坡大于6％的路段上 (出于安全原因)，纵坡大于3％的路段，考虑抗滑的 要求宜采用粗粒式沥青碎石或粗粒式沥青表面处治。
嵌挤类
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二、沥青路面的分类
2、按施工工艺的不同，沥青路面可分为层铺 法、路拌法、厂拌法三类
层铺法:沥青表面处治、沥青贯入式 路拌法：路拌沥青碎（砾）石
路拌沥青稳定土 厂拌法：
厂拌沥青碎石：开级配、剩余空隙率10％～15％ 沥青混凝土：密级配、剩余空隙率10％以下

生产线及配套设施试运转成功后于2008 年4月26日进行了试生产，5月3日首批40吨 乳化沥青顺利下线，经试验检测，各项指标 完全符合产品技术标准。
生产线主体工程
生产车间钢构厂房
原料及产品储罐区 原材料储存仓库、配电房
BACK
生产能力及技术特点
生产线特点
自动化程度和资源 配置高，全套生产设 备和试验检测研发的 关键部件均为进口， 性能稳定的部件、精 确的计量和自控系统 能够确保产品质量。
300次冻融循环试验后，相对动弹模量不 相对动弹模量101% 得小于60％，质量损失率不得大于5％。 质量损失率1.38%
无剥落、无开裂、相对抗压强度不低于 无剥落、无开裂、相对抗压
70%。
强度95%。
BACK
技术服务能力
公司研究所配备了售后专职技术服务人员13名，专业涵盖
指导现无场机非进金行属沥材青料砂、浆高拌分制子化学、化学分析等方面，均参与了引
乳 化 沥 青 检 验 乳化沥青制造
科研项目
配套施工机械的研制
为了解决引进技术砂浆的施工设备国产化问题，我局研制成功了 水泥乳化沥青砂浆搅拌灌注车，基于引进国产化配方生产的乳化沥青 砂浆优异的可泵性能，在该车上装备了特有的砂浆输送泵，开发出了 国内首创的乳化沥青砂浆泵送施工工法，大大的提高了砂浆输送效率、 简化了施工流程、降低了砂浆施工给物流组织带来的干扰。
BACK
建厂背景
铁道部于2007年5月与日方签署了《客运专线板式无砟轨 道系统、相关接口技术以及相关机械设备》引进技术协议，铁 道科学研究院负责引进日本转让的客运专线板式无砟轨道垫层 乳化沥青水泥砂浆和乳化沥青技术，实施引进消化吸收和国产 化研究工作。
我局面对铁道部重大举措，按照铁道部工管中心指示要求 和统一部署，承担接收经引进消化吸收和国产化后乳化沥青水 泥砂浆中乳化沥青生产技术，负责引进日本A乳剂生产设备， 组建乳化沥青生产线。

一、罩面
表面涂层再生类技术
沥再生（喷洒沥青再生密封剂）
雾封层
喷涂还原剂——以sasojuve还原 剂为例
表面封层类
超薄磨耗层（乳化沥青，同步摊铺热 拌沥青混合料）
微表处
微 表 处 之 后
பைடு நூலகம்
树 脂 玻 纤 布 材 料 封 层
使用树脂玻纤布材料，提高路面 平整度，减少反射裂缝。
碎 石 封 层
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
日常养护
除冰、融雪
裂缝处理方法
灌封胶
贴缝条
网状裂缝如何处理？
路面切割
冷凿与热凿的 区别？
坑槽修补
工作任务六：沥青路面面层处理 ——路面改善技术
公路工程系 王菲
一、前课回顾
沥青路面养护对策应根据公路等级、交通量、路 面技术状况的凋查及评定结果，结合养护资金情况确 定。
一、前课回顾
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导

一、乳化沥青的组成材料
在沥青、水分散体系中，沥青微粒被乳化 剂分子的亲油基吸引，此时以沥青微粒为固体 核，乳化剂包裹在沥青颗粒表面形成吸附层。 乳化剂的另一端与水分子吸引，形成一层水膜， 它可机械地阻碍颗粒的聚集。
一、乳化沥青的组成材料
乳化剂按其亲水基 在水中是否电离
乳化剂
离子型 乳化剂
非离子型 乳化剂
A
有机稳定剂
B
无机稳定剂
常用的有聚乙烯 醇、聚丙稀酰胺、羟 甲基纤维素纳、糊精、 MF废液等。这类稳定 剂可提高乳液的贮存 稳定性和施工稳定性。
常用的有氯化钙、 氯化镁、氯化铵和氯 化铬等。这类稳定剂 可提高乳液的贮存稳 定性。
稳定剂对乳化剂协同作用必须通过试验来确定，并且稳 定剂的用量不宜过多，一般为沥青乳液的0.1%～0.15%为宜。
一、乳化沥青的组成材料
② 阳离子型乳化剂 在溶于水中时，能电离为离子或离子胶束，且与亲油基相
连接的亲水基团，带有阳（或正）电荷的乳化剂（如下图）。
b) 阳离子乳液
阳离子型沥青乳化剂按其化学结 构，主要有季胺盐类、烷基胺类，酰 胺类、咪唑啉类、环氧乙烷二胺类和 胺化木质素类等。
一、乳化沥青的组成材料
一、乳化沥青的组成材料
沥青
水是乳化沥青的主要组成部分。 水在乳化沥青中起着润湿、溶解及化
学反应的作用。所以要求乳化沥青中
水
乳化 乳化剂
的水应当纯净，不含其它杂质，一般
沥青
要求每升洁净水中氧化钙含量不得超
过80mg，否则将对乳化性能有很大
稳定剂
影响，并且会多消耗乳化剂。水的用 量一般为30%～70% 。
非离子型乳化剂根据亲水基团的结构可 分为醚基类、酯基类、酰胺类和杂环类等， 但应用最多的为环氧乙烷缩合物和一元醇或 多元醇的缩合物。