一.乳化瀝青是將瀝青熱融，經(jīng)過機(jī)械的作用(剪切或研磨)，瀝青以細(xì)小的微滴狀態(tài)分散于含有乳化劑的水溶液中，形成水包油狀的瀝青乳液，這種乳液在常溫下呈液體。

　　在眾多的道路建設(shè)應(yīng)用中，乳化瀝青提供了一種比熱瀝青更為安全、節(jié)能和環(huán)保的系統(tǒng)，因?yàn)檫@種工藝避免了高溫操作、加熱和有害排放。

　　二.乳化瀝青品種及適用范圍

　　三.乳化劑的篩選

　　陰離子乳化瀝青中的瀝青微粒表面帶有陰離子電荷，陽(yáng)離子乳化瀝青微粒帶陽(yáng)離子電荷，一般濕潤(rùn)的礦料表面普遍帶有陰離子電荷。我們可以得出乳化瀝青選擇的原則：在瀝青路面的施工中，陽(yáng)離子型乳化瀝青能夠增強(qiáng)與礦料表面的粘結(jié)能力，提高路面的早期強(qiáng)度，故陽(yáng)離子型乳化瀝青為首選品種。當(dāng)然，陰離子型乳化瀝青也有其價(jià)格便宜、與堿性材料有著良好的粘附性的特點(diǎn)，為了降低施工成本，也可使用陰離子型乳化瀝青。非離子型乳化瀝青，因其乳化力強(qiáng)，價(jià)格較低，正在被越來(lái)越多的乳化瀝青廠家采用。在用于透層油施工時(shí)，其長(zhǎng)處是價(jià)格低，滲透深度較大，缺點(diǎn)是貯存穩(wěn)定相較差，粘附性能亦較差。

　　有時(shí)，在高速公路的透層油施工中，業(yè)主會(huì)對(duì)透層油的高溫性能提出要求，比如透層油殘留物的軟化點(diǎn)要求不低于60℃，這時(shí)普通的乳化瀝青滿足不了要求，必須選擇改性乳化瀝青。

　　四.分析影響乳化瀝青穩(wěn)定性的因素

　　1.乳化設(shè)備的影響

　　衡量乳化瀝青質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)是瀝青微粒的均細(xì)化程度。均細(xì)化程度越高，乳化瀝青的使用性能及貯存穩(wěn)定性越好。均細(xì)化程度的高低與生產(chǎn)乳化瀝青所用的核心設(shè)備----乳化機(jī)有直接關(guān)系，它是乳化設(shè)備的心臟。用乳化機(jī)破碎、分散瀝青液相的過程是一個(gè)很復(fù)雜的力學(xué)作用過程，一般都是利用剪切、擠壓、摩擦、沖擊和膨脹擴(kuò)散等作用完成瀝青液相的粉碎分散，其性能的優(yōu)劣對(duì)乳液的質(zhì)量和穩(wěn)定性有重要影響。目前，應(yīng)用于瀝青乳化的設(shè)備主要有三類。按照生產(chǎn)乳化瀝青均細(xì)化程度由高到低的順序依次為：膠體磨類乳化機(jī)、均化器類乳化機(jī)、攪拌式乳化機(jī)。因而，在購(gòu)置乳化設(shè)備時(shí)應(yīng)選擇均細(xì)化程度高的乳化機(jī)，保證乳化瀝青的生產(chǎn)質(zhì)量和穩(wěn)定性。

　　2、乳化劑對(duì)穩(wěn)定性的影響

　　乳化劑的種類、乳化劑的濃度以及影響乳化劑乳化作用的各種因素都會(huì)影響乳化瀝青的穩(wěn)定性。乳化劑本身就有快裂、中裂、慢裂三種類型。制備的乳化瀝青也相應(yīng)的分為快裂、中裂、慢裂三種。它們的穩(wěn)定性逐次增強(qiáng)。用相同的乳化劑制備乳化瀝青，由于所用乳化劑用量的不同，在一定程度上也影響乳化瀝青的穩(wěn)定性。隨著乳化劑用量的增加，瀝青微粒變小，沉降速度減慢，瀝青微粒間的電位值增加，乳液的粘度升高，貯存的沉降值降低，進(jìn)而乳液的質(zhì)量和穩(wěn)定性提高。但是，當(dāng)乳化劑增加到一定量后，其穩(wěn)定性不再發(fā)生明顯的變化。因而，正確選擇乳化劑適宜的用量范圍，既保證了乳化液的質(zhì)量和穩(wěn)定性，又不造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。

　　3、基質(zhì)瀝青影響

　　基質(zhì)瀝青是乳化瀝青最基本的成分之一，占總量的50%-70%。路用乳化瀝青大多選用針入度為100-250(0.1mm)基質(zhì)瀝青。基質(zhì)瀝青的針入度，組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)其乳化的難易有較大的影響。通常飽和分子含量高和酸值低的基質(zhì)瀝青較難乳化，要求乳化劑具有較長(zhǎng)的烷基鏈?；|(zhì)瀝青的含量可以改變?nèi)榛癁r青的粘度和其他性能，其含量越高，乳液的粘度越大，儲(chǔ)存穩(wěn)定性越好。

　　4、PH值影響

　　乳液的PH值與其乳化穩(wěn)定性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性關(guān)系密切，不同類型乳化劑適應(yīng)PH值范圍不同，陰離子型乳化瀝青需加入堿性化合物，如NaOH、KOH等，將乳液的PH值調(diào)節(jié)到10-12。對(duì)于胺型乳化劑水溶液，必須添加無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸才能溶于水。這是因?yàn)榘奉惢衔镒鳛闉r青乳化劑時(shí)必須先轉(zhuǎn)化成胺鹽，用不同的酸調(diào)整PH值，就能得到不同的HLB值(親水親油平衡值)的胺鹽類瀝青乳化劑，其最佳PH值在3-5之間。使用季胺鹽類乳化劑時(shí)，添加無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸，可以增強(qiáng)乳化劑的活性，在提高乳化瀝青的乳化穩(wěn)定性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性的同時(shí)，可以降低乳化劑的用量;用季胺鹽類乳化劑制備乳化瀝青時(shí)，其乳液的最佳PH值為5-6。

　　5、溫度的影響

　　瀝青和水的溫度是比較重要的工藝參數(shù)，溫度過高或過低都將影響瀝青的乳化效果。溫度低了，流動(dòng)性不好，過高，不僅消耗能源，增加成本，而且還會(huì)使水汽化，導(dǎo)致乳液的濃度變化，即瀝青同水的比例發(fā)生變化，同時(shí)產(chǎn)生大量的氣泡，降低產(chǎn)品質(zhì)量，乳化瀝青的穩(wěn)定性下降。此外，對(duì)于非離子型乳化劑，隨著溫度升高，氫鏈逐漸被破壞，其親水性下降，尤其是接近乳化劑的“濁點(diǎn)”時(shí)，乳液的穩(wěn)定性明顯下降。一般來(lái)說，瀝青和水混合后的平均溫度(即乳液溫度)控制在80℃-70℃以下為好。

　　6、儲(chǔ)存溫度

　　乳化瀝青隨著儲(chǔ)存溫度的升高，其穩(wěn)定性越來(lái)越差，甚至?xí)Y(jié)團(tuán)(塊)，這是由于乳液的水分不斷蒸發(fā)，溫度越高，蒸發(fā)的越快。尤以表層水分散失嚴(yán)重，明顯改變油水比，使得表層破乳結(jié)皮，從而分層結(jié)團(tuán)，內(nèi)部乳液在較高溫度下，瀝青微粒布朗運(yùn)動(dòng)加快，微粒與微粒之間的碰撞機(jī)會(huì)增多，少部分乳液破乳，致使油水分離，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后，要盡快將將乳液溫度降下來(lái)，避免影響產(chǎn)品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

　　7、機(jī)械作用

　　在乳液存放，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的泵送、轉(zhuǎn)移，以及在應(yīng)用過程中的混合、處理等都會(huì)使乳液受到各種形式的機(jī)械剪切作用。這會(huì)給予瀝青微粒相當(dāng)大的能量，當(dāng)這個(gè)能量超過了聚結(jié)活化能時(shí)，瀝青微粒就會(huì)越過勢(shì)能屏障，使乳液失去穩(wěn)定性而發(fā)生凝聚。它會(huì)給乳液的生產(chǎn)、各種處理及應(yīng)用帶來(lái)困難，尤其是在需要直接利用乳液的場(chǎng)合，凝聚的結(jié)果就使其失去了使用價(jià)值。

　　8、凍結(jié)及溶化

　　當(dāng)乳液遇到低溫條件時(shí)就會(huì)發(fā)生凍結(jié)，凍結(jié)和消融會(huì)影響乳液的穩(wěn)定性。凍結(jié)的乳液消融之后，輕則造成乳液表面粘度升高，重則造成乳液的凝聚。故在運(yùn)輸或存放過程中應(yīng)注意防凍。凍結(jié)之所以會(huì)影響乳液的穩(wěn)定性，是因?yàn)樗Y(jié)冰后要發(fā)生膨脹，對(duì)聚集在冰晶之間的瀝青微粒產(chǎn)生巨大的壓力迫使其相互接近，最終聚結(jié)在一起。最常用的防凍措施是向乳液中加入防凍劑。最常用的防凍劑有甲醇、乙二醇及甘油等，這些物質(zhì)可降低乳液的凍結(jié)溫度。

　　9、長(zhǎng)期放置的影響

　　乳液在長(zhǎng)期放置過程中由于布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生瀝青微粒之間的碰撞而導(dǎo)致凝聚。同時(shí)，由于重力的作用也會(huì)導(dǎo)致瀝青微粒的沉降或升浮，而形成凝聚層。無(wú)論乳液具有多么高的穩(wěn)定性，在長(zhǎng)期放置過程中終將不可避免的形成不可逆的凝聚體而遭破乳。所以，對(duì)于乳液應(yīng)規(guī)定存放期限。實(shí)踐證明，乳液放置穩(wěn)定性與瀝青微粒的大小，體系粘度及環(huán)境條件等因素有關(guān)。

　　綜上所述，乳化瀝青是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，穩(wěn)定性只是相對(duì)而言的，瀝青乳液的破壞終究會(huì)發(fā)生，通過分析影響乳液穩(wěn)定性的因素，意在乳液生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)轉(zhuǎn)、使用過程中，盡量避開這些不利因素，保持乳液的相對(duì)穩(wěn)定性。

　　五.乳化瀝青工藝流程

　　工藝流程

　　瀝青被乳化的基本條件是：瀝青在熱熔狀態(tài)同摻配乳化劑的水溶液混合，經(jīng)過乳化機(jī)的作用，以細(xì)小微粒狀態(tài)分布于含的水溶液中，成水包油的乳化液即被乳化。

　　一 準(zhǔn)備

　　1.先將選定的石油瀝青加熱脫水，濾去雜物后泵入容量為瀝青罐中保持溫度在125℃--140℃。

　　2.將乳化液摻配加溫罐中加入符合水質(zhì)要求的水，同時(shí)加溫，檢查罐內(nèi)水溫控制在50℃--70℃。將計(jì)量好的乳化劑加入乳液罐中，如果需要加穩(wěn)定劑可以同乳化劑一起加入，開動(dòng)攪拌機(jī)，使乳化劑完全溶于水中，待用。

　　3.加溫：凡是有瀝青經(jīng)過的管路都要加溫100℃左右。瀝青泵和乳化機(jī)要預(yù)熱。

　　說明：上面是生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，相對(duì)重要的工作是溫度控制，要經(jīng)常觀察，溫度過高或過低 將 影響瀝青的乳化效果。溫度過低，瀝青的流動(dòng)性不好，易堵塞;溫度過高，又易使水氣化而 無(wú)法生產(chǎn)，一般設(shè)備調(diào)節(jié)溫度的方法是手動(dòng)打開或關(guān)閉閘閥控制導(dǎo)熱油的通斷。

　　通過電氣箱點(diǎn)動(dòng)每臺(tái)電機(jī)，確認(rèn)可以運(yùn)轉(zhuǎn)后，開始生產(chǎn)。

　　二 開機(jī)生產(chǎn)

　　1.打開瀝青出口閥門，打開乳化劑水溶液摻配罐出口閥門。

　　2.啟動(dòng)乳化機(jī)，同時(shí)乳化機(jī)不要加溫，關(guān)閉供熱源(導(dǎo)油或蒸汽)。

　　3.啟動(dòng)乳化液齒輪泵，調(diào)整至設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速。

　　4.啟動(dòng)瀝青齒輪泵，調(diào)整至設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速。

　　5.調(diào)節(jié)乳化機(jī)定子、轉(zhuǎn)子間隙，一般來(lái)說，瀝青顆粒越細(xì)越好，考慮到乳化機(jī)壽命和耗電，則根據(jù)負(fù)荷來(lái)確定，在調(diào)節(jié)時(shí)觀察電動(dòng)機(jī)聽聲音，特為設(shè)了一只電流表，電流值應(yīng)小于29A。在生產(chǎn)過程中，隨著溫度的上升，機(jī)體會(huì)膨脹，有可能要重新調(diào)節(jié)間隙(一般乳化機(jī)定子、轉(zhuǎn)子間隙出廠已調(diào)好)。

　　6.啟動(dòng)成品輸送泵，將成品輸送到指定位置。

　　三 檢驗(yàn)

　　通過檢驗(yàn)乳化瀝青油水比，來(lái)調(diào)節(jié)乳化液泵和瀝青泵轉(zhuǎn)速。在生產(chǎn)過程中，化驗(yàn)員要定時(shí)做油水比試樣檢驗(yàn)，因?yàn)橹酚玫氖菫r青而不是水，水分含量高達(dá)即不到設(shè)計(jì)要求又增加運(yùn)輸費(fèi);而瀝青含量過高會(huì)影響乳化(即油包水)，瀝青顆粒度會(huì)增大，容易結(jié)塊沉淀。參照各種乳化瀝青配比經(jīng)驗(yàn)，油水比在5：5到4：6之間。

　　參照乳化石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過蒸發(fā)殘留物含量試驗(yàn)檢測(cè)乳化瀝青加熱脫水后殘留瀝青含量即油水比。

　　四.停機(jī)步驟

　　1. 先停調(diào)速瀝青泵;

　　2. 用乳化液沖洗過膠體磨，再停調(diào)速乳化液泵;

　　3.停乳化機(jī)和輸送泵;

　　4.切斷整套設(shè)備電源。

　　五、維修與保養(yǎng)

　　1、乳化機(jī)和輸送泵及其他電機(jī)、攪拌器、閥門，應(yīng)及時(shí)按其出廠說明書的規(guī)定日期進(jìn)行保養(yǎng)。

　　2、每班工作結(jié)束后，應(yīng)清洗乳化機(jī)，沒有保溫設(shè)施和防腐設(shè)施的乳化設(shè)備，還應(yīng)清洗瀝青泵、乳化劑、水溶液泵以及管道。

　　3、瀝青乳化機(jī)應(yīng)定期檢查其定子與轉(zhuǎn)子的配合間隙，當(dāng)不能達(dá)到規(guī)定的最小間隙時(shí)應(yīng)考慮更換定子和轉(zhuǎn)子。

　　4、用于控制流量的調(diào)整泵，應(yīng)定期檢查其精度，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和維護(hù)。

　　5、定期檢查電控柜中的接線柱是否松動(dòng)，電線在裝運(yùn)時(shí)是否磨損，及時(shí)消除灰塵，避免損壞機(jī)件。

　　6、設(shè)備長(zhǎng)期停用，應(yīng)放凈罐中以及管道中的殘留液體，各個(gè)孔蓋要蓋緊，保持清潔，各運(yùn)動(dòng)部件加注潤(rùn)滑油。

　　7、室外溫度出現(xiàn)低于-5℃的地區(qū)，乳化瀝青成品罐不應(yīng)存放乳瀝，應(yīng)及時(shí)排凈，以免造成乳化瀝青破乳和凍結(jié)。