安東帕中國
已認證
安東帕中國
已認證
在今年的兩會上,與會代表提出“取消重大節(jié)假日高速公路免費通行政策,,與此同時,,全面降低高速公路收費標準”的建議,引起了大家的熱議,。高速公路已經(jīng)與人們出行密不可分,,影響高速公路質(zhì)量的重要材料——瀝青。
瀝青乳液
瀝青乳液不僅使瀝青的加工和儲存變得簡單,,也使得道路的鋪設過程更為方便(1),。瀝青乳液的物理、化學及應用性能在很大程度上取決于瀝青,、乳化劑和水的含量比,,以及瀝青乳液的粒徑分布(2)。
常溫下,,瀝青是不可加工的。因此,,為了使瀝青變的可加工,,需采用不同的工藝對其處理。最常見的技術(shù)是將瀝青加熱到液態(tài),。另一種技術(shù)是將瀝青加工成乳狀液,。然而,單純將瀝青和水混合在一起并不能形成一個穩(wěn)定體系,。因此,,要根據(jù)具體的應用需求在瀝青中添加一定的穩(wěn)定劑和乳化劑。瀝青乳液使用起來非常方便,同時也更容易對其儲存,、運輸和進一步加工,。
瀝青乳液的優(yōu)勢及化學組成
瀝青乳液的優(yōu)勢:
良好的潤濕能力
低能源消耗和環(huán)境友好
可通過增塑劑對其改性
狀態(tài)的多樣性(如粘度)
瀝青乳液的化學組成:
在瀝青乳液中,瀝青為分散相,,水為連續(xù)相,。為了保證能夠乳化充分并形成穩(wěn)定的顆粒,對乳化劑的選擇變得十分重要,。而粒徑和乳化劑也同樣會影響瀝青乳液的加工性能和存儲穩(wěn)定性,。
乳化劑分子附著在瀝青顆粒的表面,使這些顆粒具有均勻的電荷,。這導致顆粒間的靜電斥力,,從而阻止乳液顆粒在運輸和儲存過程中固化。根據(jù)電荷(正電荷或負電荷)的不同,,可以將其分為陽離子或陰離子的瀝青乳液,。瀝青乳液的應用取決于其電荷、瀝青質(zhì)量分數(shù),、乳化劑,、水以及瀝青乳液的粒徑(2)。
實驗
實驗中選取四種不同的瀝青乳液(樣品1 - 4),,固含量均為63%,。實驗分別研究了樣品的粒徑、電位及流變行為,。
電位
zeta電位的測量采用安東帕Litesizer 500,。樣品經(jīng)水稀釋,pH 為8.6±0.2,。實驗中對電位的測量采用?樣品池,,分別對樣品進行三次系列測試。
Litesizer 500
粒徑
粒徑分布(PSD)采用安東帕PSA 1090 L測定,。實驗設置為三次系列測量,,水為流動相。樣品分散不需要超聲處理,,攪拌和泵速分別設置為中速,,遮光度設為10%,并采用夫瑯和費近似理論對粒度分布進行計算,。
PSA
流變行為
為了表征瀝青乳狀液的流變特性,,采用Anton Paar公司的流變儀及其平板測量系統(tǒng)PP25對樣品進行測試。實驗中,,對每個樣品在25°C下的流變曲線和振幅掃描進行測量,。流變曲線的剪切速率范圍為0.01~100s -1,時間范圍為100s~1秒。振幅掃描的角頻率為10 rad / s,,形變范圍為0.01~100% ,。
SmartPave
結(jié)果與討論
zeta電位對穩(wěn)定性的評估
通過對瀝青乳液zeta電位的表征,可得到樣品穩(wěn)定性的相關信息,。zeta電位值越高,,體系越穩(wěn)定。實驗中的所有樣品zeta電位均為負值,,說明瀝青乳狀液為陰離子型,。如表1所示。這說明熱處理對瀝青乳狀液的穩(wěn)定性沒有影響,。
樣品加工性能的表征
實驗中,,對樣品1和樣品2的加工性能進行了比較。樣品1比樣品2的粒徑分布更寬,,同時包含了大顆粒和小顆粒(圖1),。兩個樣品的D90值差異最為明顯(表2)。
圖2顯示了樣品的剪切速率粘度函數(shù),。樣品1的小顆粒含量較少,,與樣品2(小顆粒含量較多)相比其表面積較小。較小的表面積說明顆粒和液體之間較小的界面,,導致兩相之間的摩擦力和相互作用力較小,。從而造成較低的粘度,如圖2所示,。
樣品的屈服應力也不同,。樣品1 (2.33 Pa)顆粒較大(圖3),其屈服應力低于樣品2 (15.99 Pa),。
質(zhì)量控制
瀝青配方及工藝參數(shù)對其最終產(chǎn)品的粘度均有影響,,為了控制產(chǎn)品的粘度,可在生產(chǎn)過程中對工藝參數(shù)進行監(jiān)測,。例如,,樣品3和樣品4在粘度上沒有差異,但在加工后表現(xiàn)出不同的流變特性(圖4),。
樣品3的屈服應力為31.78 Pa,,高于樣品4的22.63 Pa。此外,,樣品3的損耗模量G”更高,,這意味著它比樣品4的粘性更大(圖5),。
這些結(jié)果表明,,瀝青乳液樣品的界面性質(zhì)不同,可通過測量粒度分布來實現(xiàn)質(zhì)量控制。表3和圖6匯總了各個樣品的粒徑結(jié)果,。
結(jié)論及參考文獻
結(jié)論
實驗展示了粒徑對不同瀝青乳液流變性能的影響,。一般認為,瀝青乳液的穩(wěn)定性很好,,同時具有以下特性:
粒徑越小,,粘度越大
粒徑分布越寬,粘度越小
具有混合粒徑的瀝青乳液,,比只有單一粒徑的瀝青乳液粘度更低
粒徑分布影響樣品的粘彈行為和屈服點
利用現(xiàn)代測量技術(shù),,有利于開發(fā)出黏度相對較低但固體含量較高的高穩(wěn)定性瀝青乳液。瀝青乳液的屈服應力和粒徑分布影響著瀝青乳液的應用性能,,因此對這些參數(shù)的分析具有重要的意
參考文獻
安東帕中國總部
銷售熱線:+86 4008202259
售后熱線:+86 4008203230
官網(wǎng):www.anton-paar.cn
在線商城:shop.anton-paar.cn
最新動態(tài)
更多