本發(fā)明屬于道路建筑材料技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種聯(lián)結(jié)水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青面層的透層油材料,尤其涉及一種用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油及其制備方法。
背景技術(shù):
水泥穩(wěn)定碎石基層與瀝青面層之間的層間結(jié)合一直是此類路面的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)而導(dǎo)致基層的水損害和瀝青面層的受力狀態(tài)惡化。為了解決這個(gè)問(wèn)題,《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTG F40-2004》9.1規(guī)定各類基層必須噴灑透層油,并要求透入深度不小于5mm,以起到固結(jié)、穩(wěn)定、聯(lián)結(jié)、防水的作用。而目前應(yīng)用較廣泛的液體稀釋瀝青雖然能夠滿足規(guī)范的滲透深度要求,但是層間結(jié)合性能差,無(wú)法保證其固結(jié)、聯(lián)結(jié)的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述缺陷或不足,本發(fā)明提供了用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油及其制備方法,該透層油為環(huán)保型高性能透層油,克服了由于水泥穩(wěn)定碎石基層與瀝青面層的層間結(jié)合差而產(chǎn)生的基層水損害和面層的早期疲勞破壞的問(wèn)題。
為達(dá)到以上目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油的制備方法,包括如下步驟:
將改性乳化瀝青S與改性乳化瀝青T按照質(zhì)量比為1:1的比例進(jìn)行均勻混合即制成用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油;
其中,改性乳化瀝青S的制備過(guò)程如下:
按照質(zhì)量比為4:6,將第一乳化瀝青皂液和第一改性瀝青依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,制成改性乳化瀝青S;
其中,第一改性瀝青制備過(guò)程如下:將第一增粘劑均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,制成第一改性瀝青;
第一乳化瀝青皂液制備過(guò)程如下:將陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑和穩(wěn)定劑加入水中,攪拌均勻,制成皂液,調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,制成第一乳化瀝青皂液;
改性乳化瀝青T的制備過(guò)程如下:
按照質(zhì)量比為4:6(給成范圍值),將第二乳化瀝青皂液和第二改性瀝青依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,制成改性乳化瀝青T;
其中,第二改性瀝青制備過(guò)程如下:將第二增粘劑均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,制成第二改性瀝青;
第二乳化瀝青皂液制備過(guò)程如下:將陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑和穩(wěn)定劑加入水中,攪拌均勻,制成皂液,調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,制成第二乳化瀝青皂液。
所述改性乳化瀝青S的制備過(guò)程中,將基質(zhì)瀝青加熱到140℃~160℃,按照基質(zhì)瀝青與第一增粘劑的質(zhì)量比為(97~97.5):(2.5~3),將第一增粘劑均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,制成第一改性瀝青,并將第一改性瀝青加熱到140℃~160℃;
采用外摻法,將陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑和穩(wěn)定劑加入水中,攪拌均勻,制成皂液,其中陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑和穩(wěn)定劑,陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑和穩(wěn)定劑的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%和1.67%,控制皂液溫度在60℃~80℃之間,調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,制成第一乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃~80℃的第一乳化瀝青皂液和140℃~160℃的第一改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,制成改性乳化瀝青S。
所述改性乳化瀝青T制備過(guò)程中:將基質(zhì)瀝青加熱到140℃~160℃,利用內(nèi)摻法,按照基質(zhì)瀝青與第二增粘劑的質(zhì)量比為98:2,將第二增粘劑均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,制成第二改性瀝青,并將第二改性瀝青加熱到140℃~160℃;
采用外摻法,將陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑和穩(wěn)定劑加入水中,攪拌均勻,制成皂液,其中陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑、和穩(wěn)定劑,陰離子乳化劑、非離子乳化劑、滲透劑和穩(wěn)定劑的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%和1.67%,控制皂液溫度在60℃~80℃之間,調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,制成第二乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃~80℃的第二乳化瀝青皂液和140℃~160℃的第二改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,制成改性乳化瀝青T。
所述改性瀝青生產(chǎn)工藝中改性溫度小于180℃,改性時(shí)間為30~45分鐘。
所述第一增粘劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS,第二增粘劑為萜烯樹(shù)脂。
所述陰離子乳化劑為JY-A3T1,輔乳化劑為非離子乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚OP-15。
所述滲透劑為順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉。
所述穩(wěn)定劑為無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉按照質(zhì)量比為5:3比例制備而成。
所述調(diào)節(jié)皂液PH時(shí),通過(guò)氫氧化鈉調(diào)節(jié)。
一種用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油,通過(guò)上述方法制備而成。
所述透層油在水泥穩(wěn)定碎石基層上的滲透深度大于5mm,5天穩(wěn)定性小于1.7%;層間剪切強(qiáng)度大于0.25Mpa。
與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明提供的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油及其制備方法,由于采用先改性后乳化的生產(chǎn)工藝,添加改性劑,將基質(zhì)瀝青改性,然后進(jìn)行乳化,得到改性乳化瀝青S,通過(guò)對(duì)基質(zhì)瀝青添加增粘劑后,進(jìn)行乳化,得到改性乳化瀝青T,對(duì)改性瀝青S和改性瀝青T進(jìn)行1:1復(fù)配,得到環(huán)保型高性能改寫乳化瀝青,即環(huán)保型高性能透層油,與普通乳化瀝青和煤油稀釋瀝青對(duì)比,具有滲透性好,粘性高的特點(diǎn)。該材料具有良好的滲透性能和抗沖刷性能,可以有效防止水損害的產(chǎn)生;同時(shí),該材料具有良好的粘結(jié)性能,可以使基層與瀝青面層具有良好的層間結(jié)合,從而改善瀝青面層的受力狀態(tài)。該材料不添加煤油等溶劑,有效的提高了生產(chǎn)的安全性,減少了施工時(shí)對(duì)環(huán)境的污染。
【附圖說(shuō)明】
圖1(a)-圖1(d)是不同灑布量下本發(fā)明制備的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油的滲透效果圖,其中,圖1(a)為灑布量為0.9L/m2的情況,圖1(b)為灑布量為1.2L/m2的情況,圖1(c)為灑布量為1.5L/m2的情況,圖1(d)為灑布量為1.8L/m2的情況;
圖2(a)-圖2(c)是不同灑布量下普通乳化瀝青的滲透效果圖,其中,圖2(a)為灑布量為0.9L/m2的情況,圖2(b)為灑布量為1.2L/m2的情況,圖2(c)為灑布量為1.5L/m2的情況;
圖3(a)-圖3(c)是不同灑布量下煤油稀釋瀝青的滲透效果圖,其中,圖3(a)為灑布量為0.9L/m2的情況,圖3(b)為灑布量為1.2L/m2的情況,圖3(c)為灑布量為1.5L/m2的情況;
圖4是不同灑布量下不同透層油材料的剪切強(qiáng)度變化趨勢(shì)圖;
圖5是不同灑布量下不同透層油材料的拉拔強(qiáng)度變化趨勢(shì)圖。
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例一
本實(shí)施例的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油的具體生產(chǎn)過(guò)程為:
1)、制備改性乳化瀝青S
配置第一改性瀝青:將基質(zhì)瀝青加熱到140℃,基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)為100,按照基質(zhì)瀝青與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的質(zhì)量比為97:3,將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,改性45分鐘,得到第一改性瀝青,并將第一改性瀝青加熱到140℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在60℃,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第一乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃的第一乳化瀝青皂液和140℃的第一改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青S;
2)、制備改性乳化瀝青T
將基質(zhì)瀝青加熱到160℃,利用內(nèi)摻法,按照基質(zhì)瀝青與萜烯樹(shù)脂的質(zhì)量比為98:2,將萜烯樹(shù)脂均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,得到第二改性瀝青,并將第二改性瀝青加熱到160℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在60℃~80℃之間,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到乳化瀝青皂液T;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃的第二乳化瀝青皂液和160℃的第二改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青T;
3)制備改性乳化瀝青
將改性乳化瀝青S與改性乳化瀝青T按照質(zhì)量比為1:1的比例進(jìn)行均勻混合,得到高粘結(jié)改性乳化瀝青,即環(huán)保型高性能的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油。
實(shí)施例二
本實(shí)施例的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油的具體生產(chǎn)過(guò)程為:
1)、制備改性乳化瀝青S
配置第一改性瀝青:將基質(zhì)瀝青加熱到140℃,基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)為100,按照基質(zhì)瀝青與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的質(zhì)量比為97.5:2.5,將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,改性45分鐘,得到第一改性瀝青,并將第一改性瀝青加熱到160℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在60℃,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第一乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃的第一乳化瀝青皂液和140℃的第一改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到第一改性乳化瀝青;
2)、制備改性乳化瀝青T
將基質(zhì)瀝青加熱到140℃,利用內(nèi)摻法,按照基質(zhì)瀝青與萜烯樹(shù)脂的質(zhì)量比為98:2,將萜烯樹(shù)脂均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,得到第二改性瀝青,并將第二改性瀝青加熱到140℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在60℃~80℃之間,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第二乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃的第二乳化瀝青皂液和160℃的第二改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青T;
3)制備改性乳化瀝青
將改性乳化瀝青S與改性乳化瀝青T按照質(zhì)量比為1:1的比例進(jìn)行均勻混合,得到高粘結(jié)改性乳化瀝青,即環(huán)保型高性能的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油。
實(shí)施例三
本實(shí)施例的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油的具體生產(chǎn)過(guò)程為:
1)、制備改性乳化瀝青S
配置第一改性瀝青:將基質(zhì)瀝青加熱到150℃,基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)為100,按照基質(zhì)瀝青與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的質(zhì)量比為97.5:2.5,將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,改性45分鐘,得到第一改性瀝青,并將第一改性瀝青加熱到150℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在60℃,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第一乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃的第一乳化瀝青皂液和140℃的第一改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青S;
2)、制備改性乳化瀝青T
將基質(zhì)瀝青加熱到140℃,利用內(nèi)摻法,按照基質(zhì)瀝青與萜烯樹(shù)脂的質(zhì)量比為98:2,將萜烯樹(shù)脂均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,得到第二改性瀝青,并將第二改性瀝青加熱到150℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在60℃~80℃之間,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第二乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將60℃的第二乳化瀝青皂液和160℃的第二改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青T;
3)制備改性乳化瀝青
將改性乳化瀝青S與改性乳化瀝青T按照質(zhì)量比為1:1的比例進(jìn)行均勻混合,得到高粘結(jié)改性乳化瀝青,即環(huán)保型高性能的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油。
實(shí)施例四
本實(shí)施例的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油的具體生產(chǎn)過(guò)程為:
1)、制備改性乳化瀝青S
配置第一改性瀝青:將基質(zhì)瀝青加熱到160℃,基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)為100,按照基質(zhì)瀝青與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的質(zhì)量比為97.5:2.8,將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,改性30分鐘,得到第一改性瀝青,并將第一改性瀝青加熱到145℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在70℃,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第一乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將80℃的第一乳化瀝青皂液和160℃的第一改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青S;
2)、制備改性乳化瀝青T
將基質(zhì)瀝青加熱到150℃,利用內(nèi)摻法,按照基質(zhì)瀝青與萜烯樹(shù)脂的質(zhì)量比為98:2,將萜烯樹(shù)脂均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,得到第二改性瀝青,并將第二改性瀝青加熱到145℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在80℃之間,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第二乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將70℃的第二乳化瀝青皂液和140℃的第二改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青T;
3)制備改性乳化瀝青
將改性乳化瀝青S與改性乳化瀝青T按照質(zhì)量比為1:1的比例進(jìn)行均勻混合,得到高粘結(jié)改性乳化瀝青,即環(huán)保型高性能的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油。
實(shí)施例五
本實(shí)施例的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油的具體生產(chǎn)過(guò)程為:
1)、制備改性乳化瀝青S
配置第一改性瀝青:將基質(zhì)瀝青加熱到145℃,基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)為100,按照基質(zhì)瀝青與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的質(zhì)量比為97.4:2.6,將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,改性40分鐘,得到第一改性瀝青,并將第一改性瀝青加熱到155℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在80℃,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第一乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將70℃的第一乳化瀝青皂液和150℃的第一改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青S;
2)、制備改性乳化瀝青T
將基質(zhì)瀝青加熱到155℃,利用內(nèi)摻法,按照基質(zhì)瀝青與萜烯樹(shù)脂的質(zhì)量比為98:2,將萜烯樹(shù)脂均勻分散到基質(zhì)瀝青中,依據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝,得到第二改性瀝青,并將第二改性瀝青加熱到155℃;
采用外摻法,將JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉加入水中,攪拌均勻,得到皂液,其中JY-A3T1、壬基酚聚氧乙烯醚OP-15、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉的用量分別為水的質(zhì)量的5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%,控制皂液溫度在65℃之間,使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)皂液PH值大于12,得到第二乳化瀝青皂液;
按照質(zhì)量比為4:6,將80℃的第二乳化瀝青皂液和150℃的第二改性瀝青先后并緩慢加入乳化機(jī)器,依據(jù)乳化瀝青生產(chǎn)工藝,得到改性乳化瀝青T;
3)制備改性乳化瀝青
將改性乳化瀝青S與改性乳化瀝青T按照質(zhì)量比為1:1的比例進(jìn)行均勻混合,得到高粘結(jié)改性乳化瀝青,即環(huán)保型高性能的用于水泥穩(wěn)定碎石基層的透層油。
實(shí)施例六
利用改性機(jī)器和乳化機(jī)器,采用先改性后乳化的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)環(huán)保型高性能透層油,具體如下:
(1)改性瀝青生產(chǎn)工藝
將基質(zhì)瀝青儲(chǔ)存罐的溫度設(shè)定為160℃,開(kāi)動(dòng)改性機(jī),待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,開(kāi)動(dòng)瀝青儲(chǔ)存罐的閥門,將瀝青按計(jì)量泵入改性機(jī),然后向機(jī)器中添加增粘劑(盡量使增粘劑能夠均勻分散于瀝青中),改性30~45分鐘,為防止老化,改性期間控制瀝青的溫度小于180℃,將制備好的改性瀝青儲(chǔ)存于改性瀝青儲(chǔ)存罐中。
(2)乳化瀝青生產(chǎn)工藝
①按配比方案準(zhǔn)備材料:陰離子乳化劑JY-A3T1、非離子乳化劑OP-15、快速滲透劑、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉、氫氧化鈉;
②配置乳化瀝青皂液:將主乳化劑JY-A3T1、輔乳化劑OP-15、快速滲透劑(順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉)、無(wú)水硫酸鈉和羧甲基纖維素鈉按占水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%、1.67%、5%、1.04%和0.63%稱量,將稱量好的材料依次加入至存有相應(yīng)質(zhì)量80℃水的皂液儲(chǔ)存罐中,攪拌均勻,使乳化劑和各種添加劑充分溶解,同時(shí)添加氫氧化鈉,調(diào)節(jié)PH值至大于12,得到乳化瀝青皂液,儲(chǔ)存于皂液儲(chǔ)存罐中;
③將改性瀝青加熱到140℃~160℃;
④生產(chǎn)過(guò)程:將乳化瀝青皂液(入口溫度60℃~80℃)的入口閥門打開(kāi),開(kāi)動(dòng)乳化機(jī),待機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,再將瀝青(入口溫度140℃~160℃)按計(jì)量泵入,然后使乳化機(jī)運(yùn)行2分鐘,從乳化機(jī)的出口得到改性乳化瀝青;
(3)按照(1)和(2)的生產(chǎn)工藝分別生產(chǎn)改性乳化瀝青S和改性乳化瀝青T,按比例1:1,經(jīng)人工混合后攪拌均勻,得到環(huán)保型高性能透層油;
在生產(chǎn)過(guò)程中需要注意事項(xiàng)有:
1.乳化劑及各種添加劑的配方用量對(duì)皂液性能有決定性的作用,用量少乳化效果不佳,多則造成浪費(fèi),所以應(yīng)嚴(yán)格按照配方用量進(jìn)行生產(chǎn)。
2.瀝青及水的溫度是比較重要的參數(shù),溫度過(guò)高或過(guò)低都將影響乳化效果。溫度過(guò)低,流動(dòng)性不好;過(guò)高,不僅消耗能源,增加成本,還會(huì)造成水的汽化,導(dǎo)致瀝青與水的比例發(fā)生變化。
3.改性乳化瀝青出口溫度需要進(jìn)行控制,溫度過(guò)高對(duì)其儲(chǔ)存穩(wěn)定性有影響,有條件時(shí)通過(guò)加裝冷凝裝置進(jìn)行降溫,使出口溫度控制在50℃~60℃。
根據(jù)本發(fā)明所制備的所述環(huán)保型高性能透層油在水泥穩(wěn)定碎石基層上的滲透深度大于5mm,5天穩(wěn)定性小于1.5%;層間剪切強(qiáng)度大于0.25Mpa。
滲透試驗(yàn):
將研制出的環(huán)保型高性能透層油與普通乳化瀝青、煤油稀釋瀝青對(duì)比:
1、如圖1(a)-圖1(c)所示,分別為本發(fā)明的透層油按照灑布量為0.9L/m2、1.2L/m2、1.5L/m2、1.8L/m2在水泥穩(wěn)定碎石150×150mm圓柱形試件灑布,進(jìn)行滲透試驗(yàn),灑布后24小時(shí)觀察滲透效果。
不同灑布量下環(huán)保型高性能透層油的平均滲透深度分別為6.9mm、9.2mm、11.7mm、10.3mm,且滲透斷面較均勻,整個(gè)斷面均為瀝青。
2、如圖2(a)-圖2(c)所示,分別為普通乳化瀝青按照灑布量為0.9L/m2、1.2L/m2、1.5L/m2、1.8L/m2在水泥穩(wěn)定碎石150×150mm圓柱形試件灑布,進(jìn)行滲透試驗(yàn),灑布后24小時(shí)觀察滲透效果。
不同灑布量下普通乳化瀝青的平均滲透深度分別為1mm、2mm、3mm,無(wú)滲透均勻性。
3、如圖3(a)-圖3(c)所示,分別為煤油稀釋瀝青按照灑布量為0.9L/m2、1.2L/m2、1.5L/m2不同灑布量下煤油稀釋瀝青的平均滲透深度分別為14.3mm、21.2mm、28.6mm,滲透斷面均勻,在滲透斷面上距離表面5mm范圍內(nèi)是黑色,大于5mm的范圍都為黃色,說(shuō)明深入基層的大部分都是煤油,而不是瀝青。
層間剪切試驗(yàn):
通過(guò)層間剪切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)確定環(huán)保型高性能透層油的最佳灑布量,并得出最佳灑布量下的層間剪切強(qiáng)度和拉拔強(qiáng)度大于普通乳化瀝青和煤油稀釋瀝青。
成型水泥穩(wěn)定碎石基層試件,按照不同灑布量灑布環(huán)保型高性能透層油、普通乳化瀝青、煤油稀釋瀝青,待基層強(qiáng)度形成后,成型瀝青面層,進(jìn)行層間剪切試驗(yàn)。
通過(guò)層間剪切試驗(yàn)得出環(huán)保型高性能透層油的最佳灑布量為1.5L/m2,普通乳化瀝青的最佳灑布量為1.1L/m2,煤油稀釋瀝青的最佳灑布量為1.5L/m2,并且環(huán)保型高性能透層油的剪切強(qiáng)度大于普通乳化瀝青和煤油稀釋瀝青,如圖4所示。
層間拉拔試驗(yàn):
成型水泥穩(wěn)定碎石基層試件,按照不同灑布量灑布環(huán)保型高性能透層油、普通乳化瀝青、煤油稀釋瀝青,待基層強(qiáng)度形成后,成型瀝青面層,進(jìn)行層間拉拔試驗(yàn)。
通過(guò)層間拉拔試驗(yàn)得出環(huán)保型高性能透層油的最佳灑布量為1.5L/m2,普通乳化瀝青的最佳灑布量為1.2L/m2,煤油稀釋瀝青的最佳灑布量為1.5L/m2,并且環(huán)保型高性能透層油的拉拔強(qiáng)度大于普通乳化瀝青和煤油稀釋瀝青,如圖5所示。
環(huán)保型高性能透層油是采用先改性后乳化的生產(chǎn)工藝,故需有改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備和乳化瀝青生產(chǎn)設(shè)備,儲(chǔ)存基質(zhì)瀝青、改性瀝青、水的容器都應(yīng)有控溫功能,精確度為1℃,生產(chǎn)前在添加添加劑、基質(zhì)瀝青、水時(shí)能夠通過(guò)計(jì)量表確定每一材料的添加劑量。