乳化沥青的基本知识

　　乳化沥青，顾名思义就是乳化了的沥青，专业点讲就是将粘稠的沥青加热至流动态，再经机械力的作用形成微滴分散在有乳化剂-稳定剂的水中而形成的均匀、稳定的乳状液。

　　沥青是乳化沥青组成的主要材料。在选择用于制备乳化沥青的沥青时，首先要考虑它的易乳化性。沥青的易乳化性与它的化学结构有密切关系。一般认为易乳化性与沥青中的沥青酸含量有关，通常认为沥青酸总量大于1%的沥青，采用通用的乳化剂和一般工艺即易于形成乳化沥青。

　　乳化沥青中乳化剂的含量虽低，但它是乳化沥青形成的关键材料。早在二十世纪初人们就已经在研究沥青乳化剂，开始是使用牛血和粘土作沥青乳化剂，1925年在欧洲开始用肥皂做乳化剂生产乳化沥青，这一技术在1928年传到日本，1930年传到美国，1935年在世界范围得到广泛的普及和推广。

     沥青乳化剂是表面活性剂的一种，根据电性不同分为阴离子型、阳离子型和非离子型。从化学结构上看，它是一种两亲分子，分子的一部分具有亲油性，另一部分具有亲水性。亲油部分一般由碳氢原子团特别是长链烷基构成，结构差别很小。而亲水部分原子团则种类繁多，结构差异较大，使得乳化剂有很多不同类型。

乳化沥青是怎么形成的

　　沥青-水体系是一个热力学不稳定体系，为了保持热力学平衡，沥青液滴自然趋向聚集以降低表面自由能。乳化剂的加入使得我们可以保持沥青液滴的高度分散性，即能保持沥青-水体系的稳定，又能得到粒径小的沥青液滴。在该系中乳化剂分子移动于沥青与水界面间，其分子的憎水基团吸附于沥青的表面，并使其带有电荷，而亲水基团则进入水相，从而将沥青颗粒与水连接起来。

　　同时，由于沥青粒子带有同样电荷而相互排斥，妨碍它们之间互相凝聚，因而使沥青乳液能保持一定时期的均匀和稳定。为了实现这一目的，乳化剂需要达到一定的浓度，当乳化剂浓度达到某一值后，乳化剂开始自行形成亲油基向里、亲水基向外的液滴或者胶团，通常我们把这个浓度称为临界胶束浓度（CMC）。之后继续增大乳化剂的浓度，将会使乳液中的液滴数目不断增加，达到如图所示的状态。

乳化沥青的生产流程

　　乳化沥青生产流程大致分为沥青配置、乳化剂水溶液配制、沥青乳化和乳液储存四个主要程序。

　　①沥青配置：在沥青乳化设备中保证沥青的温度稳定，能够连续不断地供给乳化机使用；

　　②乳化剂水溶液配制：分为分批作业和连续作业两种流程型，工业化生产一般采用连续作业，将乳化剂水溶液连续不断地用泵输入乳化机中；

　　③沥青乳化：根据沥青和乳化剂水溶液进入乳化机时的状态，可连接成开式和闭式，闭式生产流程是用泵直接把沥青和乳化剂水溶液经管路泵如乳化机内，靠流量计指示流量，便于自动化控制，产量稳定，适宜连续大量生产；

　　④乳液储存：在乳液存放时会有正常的分层现象，为了延缓分层速度，一是采用密封容器，减少水分蒸发，另外是在容器上加装搅拌装置，定期进行搅拌。

乳化沥青能用在哪

　　乳化沥青常温下呈流动态，因此可在常温下用潮湿矿料筑路养路，在道路工程中应用很广。可以用于表面处治、贯入式路面及沥青碎石、沥青混凝土等路面结构，还可用作透层油、黏层油、封层油、稀浆封层等，也可用于旧沥青路面材料的冷再生及砂石路面的防尘处理。

　　由于乳化沥青是一种含水材料，能够很好的与其他水溶性添加剂及水性乳液相溶，且破乳析水后仍然保持着沥青自身的各种性能，如粘结性、延展性等，因此也广泛的应用于涂料类产品中。乳化沥青改性的砂浆兼具了刚性和弹性，在很多国家作为高速铁路用无碴轨道填充垫层广泛推广应用。

乳化沥青的未来

　　随着能源危机的加剧和人们环保意识的增强，以及对乳化沥青认识的深入，乳化沥青的用量逐年增加，使用范围进一步扩大。

　　虽然我国对乳化沥青的研究起步较晚，但发展速度非常快，乳化沥青技术已经开始大范围的推广应用。乳化沥青技术的关键之在于开发出多用途的沥青乳化剂。例如，研制多种乳化剂以使用各种沥青乳化的需要，开发多种固化剂、缓破剂、促凝剂、稳定剂等外加剂以适应工程施工的需要。

　　另外如何进一步拓宽乳化沥青的应用范围，实现乳化沥青的高性能化也是世界各国关注的热点。新兴起的阻燃沥青乳液，不仅解决了防水问题，还增大了阻燃效果，这类多功能材料也将是未来发展的重点。