祝黎明
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摘要：为确定乳化沥青再生混合料的性能能否满足再生路面的使用要求，采用某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青制备再生混合料。借助一系列试验，研究分析了乳化沥青再生混合料的路用性能与力学性能，结果表明：采用此品牌乳化沥青再生的混合料路用性能和力学性能性能均较好，能满足再生路面的使用要求。
关键词：高性能乳化沥青；再生混合料；正交试验
引言：近几年，在中国公路行业快速发展的同时，很多公路的使用年限都达到了使用寿命，或者由于环境因素和重载、超载现象越来越严重，导致公路的使用寿命缩短，很多公路都需要养护维修。近年来，随着热拌沥青混合料温拌技术的发展，在延长沥青混合料施工季节、降低烟气排放等方面均产生了促进作用，但温拌技术添加的温拌剂无疑又增加了沥青混合料的施工成本，因此，沥青路面再生技术的应用也越来越广泛。其中，冷再生是沥青路面再生的主要方式，而乳化沥青作为冷再生的结合料，也得到快速发展。
一、冷再生技术的价值
沥青路面的现场冷再生技术，是将旧沥青路面用大功率路面铣刨拌和机将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎，再加入稳定剂、水泥、水和新集料等按一定比例重新拌和混合料，同时就地拌和，最后碾压成型。使之能够满足一定的路用性能的一套工艺技术。可广泛应用于旧路改造升级，高速公路大修工程取代原有的“罩面”工艺，大幅度提高公路整体质量，延长道路使用年限。沥青路面冷再生投入成本较低，用于公路大修、提高道路等级大幅度降低建设成本。冷再生施工工艺简单，施工进度快，开放交通早，可以不断交施工，保证道路的畅通。节约大量土地、矿产资源，避免了旧油石废弃污染，同时施工时相对传统工艺环境污染小，有利于保护生态环境。
二、乳化沥青冷再生混合料级配范围的确定
我国《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41--2008)中按照公称最大粒径将乳化沥青冷再生混合料的级配分为粗粒式、中粒式、细粒式A和细粒式B四种级配要求。通过对比分析，发现我国规范中的粗粒式(最大公称粒径为26.5)级配范围基本能覆盖国内外相应粒径的沥青稳定类级配，具有较好的代表性。
三、原材料
乳化沥青在道路工程中已成为越来越重要的筑路及养护用材料，其质量的好坏对道路质量的影响及其显著。而乳化沥青的组成材料如沥青材料、乳化剂、改性剂、添加剂的选择和配伍则成为决定乳化沥青路用性能的重要因素。
3.1基质沥青：
沥青材料是制造乳化沥青的主要材料，它决定着乳化沥青的主要性能，目前应用最多的为性能优良的石油沥青。考虑到道路工程使用技术要求及乳化难易程度这两方面的因素，溶一凝胶结构型沥青适宜用作乳化沥青原材料，其四大组分的最佳比例为:饱和分5-15%，芳香分30-35%，胶质30-35%，沥青质5-25%。
3.2乳化剂
乳化沥青是一热力学不稳定体系，随着时间的延长、环境温度的变化或接触介质的变化等可能会引起沥青乳化液分层、絮凝和聚集，从而导致沥青乳化液破乳。沥青乳化液的稳定性是由所加人的乳化剂、稳定剂等产生的各种作用维持。其中，乳化剂的配伍是最关键的因素，因为它是获得稳定性好的沥青乳化液的内在关键因素。
3.3稳定剂
本文选用有机稳定剂A聚乙烯醇和无机稳定剂A氯化钙复配以达到改善乳液稳定性的目的。
四、高性能乳化沥青的实验室研制工艺
乳化沥青就是将沥青、水、乳化稳定剂等按一定的比例，在适度温度条件下使沥青以细小的徽粒分散在水中形成相对稳定的乳状液。为了制备这种乳状液需要强力分散设备，通常利用的分散设备有简单搅拌器、胶体磨、均化器等。
4.1沥青的准备
沥青是乳化沥青中最主要的组成部分。沥青的准备过程就是将沥青加热到适宜的温度呈流动状态。在这个环节中，温度的控制很重要。若加热温度过低，沥青粘度大，流动性差，导致乳化困难；若加热温度过高，一方面沥青容易老化，另外沥青与乳化液的温差较大，在乳化过程中容易造成产生大量蒸汽，引起沸腾，而且乳液的出口温度也相应较高，乳化沥青在放置过程中会因为温度高而使表层乳液破乳，乳液的储存稳定性也会受到影响。
4.2乳化液的准备
(1)先加稳定剂。本文采用有机稳定剂和无机稳定剂复合使用，把计量好的水加热至70-80℃，将有机稳定剂A和无机稳定剂A溶解于热水中充分搅拌。(2)加入乳化剂。温度对乳化剂的充分溶解有着重要影响，温度过高，会使乳化剂发生变质，故乳化剂不宜在80℃以上持续加热或保存；温度过低，乳化剂得不到充分的溶解，不能发挥最佳的乳化效果，故将温度控制在80℃左右。(3)加入HCI溶液，调节PH值。只有在合适的PH值下，乳化剂才能发挥最大的活性，已达到最佳的乳化效果，所以，一定要在加入乳化剂之前将PH值调节至适宜范围。
4.3稳定剂
（1）将热沥青注入乳化液。加入沥青时不可一次性倒完，应控制流量，缓慢而均匀地加入，边加沥青边用玻璃棒辅助搅拌，以便及时消除产生的气泡。（2）乳化时间为5min，乳化时间过短不足以充分乳化；时间过长，对乳化效果没有明显改善，而且浪费能源。
4.4乳化沥青的储存
刚制备好的乳液，其温度肯定会高于室温，一般在80℃左右。为了保证乳液内部和表层温度均匀降低，防止表层因散失水分而结皮，应在乳化完成后的30min内对乳液进行搅拌，并用器皿将乳化沥青盖好，防止表层水分蒸发过快。待乳液降至室温后，灌入带瓶塞的密封容器，保存备用。
五、高性能乳化沥青的影响因素
乳化沥青的影响因素很多：沥青的种类、乳化剂的种类及剂量、皂液的PH值、乳化时皂液的温度及沥青的温度、乳化时间、稳定剂剂量等等。
5.1乳化剂的配比对沥青性能的影响
保持其它因素不变的前提下，改变乳化剂剂量，观测各指标变化。
由表2可以看出，随着乳化剂的增加，软化点不断减小，当乳化剂的配比为0.7:0.3时，软化点的下降趋势平缓，但都满足指标规范要求；随着软化剂的增加，延度逐渐增大；随着乳化剂含量增大，针入度主将增大，当乳化剂配比为0.7:0.3时针入度达到最大值。
5.2稳定剂的剂量对沥青的影响
乳化沥青的生产过程中加入适量稳定剂，能明显改善乳液的储存稳定性，但稳定剂的加入也明显降低了沥青原材料的性能，尤其是延度指标，损失显著。因此确定合理的稳定剂剂量是关键。
5.3乳化剂含量对沥青性能的影响
乳化剂是乳化沥青生产的关键性原材料，虽然在乳液中所占比例较小，但在乳化沥青的生产、储存以及混合料施工过程中都起着相当重要的作用，它的性能直接影响到改性乳化沥青的分散性和稳定性。大体上，乳化剂对沥青材料性能的影响可分为四种类型：①使沥青原有性能提高；②使沥青保持原有性质；③使沥青原有性能略有降低；④使沥青原有性能大幅度降低。因此，乳化剂用量的确定不仅要考虑乳化效果，还要考虑两种乳化剂的配伍性。
通过实验表明，随着乳化剂剂量的增加，软化点随之减小，到0.3%时减到最小，在随着乳化剂的增加软化点又增高；随着乳化剂剂量的增加，延度逐渐减小，针入度逐渐增大。
结束语：
化沥青拌冷再生技术应用十分广泛,常温施工,节约能源,符合国家提倡的节能减排的政策要求,且废弃料的循环利用,节约了工程造价,也减少了废弃材料堆放而占用耕地造成的浪费,保护了环境。多组试验表明，乳化沥青冷再生混合料的高温抵抗变形的能力、低温抗裂性以及水稳定性能均较好，说明其路用性能满足要求，并且掺加水泥和矿粉对提高再生混合料的路用性能有利。
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