改性乳化沥青的生产工艺.doc

改性乳化沥青的生产工艺及成本一、乳化沥青的改性工艺 乳化沥青的改性生产工艺可以分为四类：1.制作出乳化沥青后掺加胶乳改性剂，即先乳化后改性；2.将胶乳改性剂掺配到乳化剂水溶液中，然后与沥青一起进入胶体磨制作出改性乳化沥青；3.将胶乳改性剂、乳化剂水溶液、沥青同时放入胶体磨制作改性乳化沥青（2，3两种方法可以统称为边乳化边改性）；4.将改性沥青进行乳化，制作出乳化的改性沥青。 （1） 先乳化后改性 这是一种相对简单的制作改性乳化沥青的方式。生产工序是将热沥青和乳化剂皂液一起通过胶体磨制成普通的乳化沥青，再通过机械搅拌将胶乳状的改性剂加入到乳化沥青中，制成改性的乳化沥青。该方法的优点是，对设备要求不高，缺点是是适合胶乳状的改性剂。生产工艺见图1-1. 图1-1 先乳化后改性方法制作改性乳化沥青示意图 （2） 边乳化边改性 这是国外常用的一种制作改性乳化沥青的方法。典型的生产工序是将改性剂掺配到乳化剂皂液中，然后将“改性”的皂液与沥青一起进入胶体磨，制成改性乳化沥青；或者不是将改性剂预先惨加到乳化剂皂液中，而是单独放到一个罐中，最终在泵送管道中与乳化剂、酸、水等混合后再与热沥青一起进入胶体磨。生产工艺见图1-2. 将胶乳改性剂惨加到皂液罐的方法，其优点是与生产普通乳化沥青的工艺完全相同，不需要对生产设备做任何改动；缺点是用该方法生产改性乳化沥青时，改性剂的计量受到一定限制，且要求改性剂胶乳能够耐受皂液的PH值。而将胶乳改性剂通过管道直接连接到胶体磨的方法可以克服上述缺点，但要求对普通乳化沥青设备进行必要的改进后方可用于改性乳化沥青的生产。 图1-1 边乳化改性方法制作改性乳化沥青示意图 （3） 先改性后乳化 该方法是将现成的改性沥青加热到一定温度，成为流淌状起进入胶体磨，制成乳化的改性沥青。生产工艺见图1-3.图1-3 先改性后乳化方法制作改性乳化沥青示意图“在各种改性剂中，SBS对热拌沥青混合料的改性效果是最好的”，受这一观点的影响，国内也普遍认为SBS对乳化沥青的改性效果应该改也是最佳的，于是在没有胶乳状SBS的情况下，国内出现了想法设法乳化SBS改性沥青现象。笔者的调查结果表明，这种制作改性乳化沥青的方式在实际操作中遇到了很多困难，例如该方式制作时必须将SBS改性沥青加热到很高的温度（180以上）后才能达到乳化所需的粘度状态。由于沥青温度太高的缘故，生产出的改性沥青在经过冷却水初步冷却后进入储罐的温度仍在130左右。如此高的生产温度对机器设备是一个严峻的考验，国产的乳化沥青设备根本无法满足生产要求。 这种将改性乳化沥青进行乳化的方法，在美国，欧洲等都有一定程度的应用。据法国某化学技术公司人员介绍，法国有时候会采用SBS.EVA改性的沥青进行乳化，但是为了减少改性沥青乳化的难度，其有一种专门的乳化剂产品，该产品直接惨加到沥青中，可以降低改性沥青的黏度，以方便改性沥青乳化。 但是按照国外的经验，这种改性乳化沥青的制作工艺，除了工艺繁琐，对材料设备要求高等缺点外，生产出的改性乳化沥青用于拌和类型的施工（如微表处）时，其使用效果不够理想。这是因为，使用改性沥青生产出的乳化沥青，改性剂分布在沥青微粒内部，当乳化沥青破乳后无法形成连续的空间网架结构。 国内某乳化沥青生产单位采用进口乳化沥青设备，进口乳化剂和某知名品牌的SBS改性沥青，生产出乳化的改性沥青用于微表处，发现微表处混合料成型速度很慢，施工性能明显不及乳化的重交沥青。二、使用改性沥青制作改性乳化沥青 尽管将改性沥青进行乳化的难度很大，但是目前我国国内工程人员对这方面的尝试抱有很高的热情，因为毕竟这是乳化剂的乳化能力和乳化沥青设备技术水平的体现。这种乳化的改性沥青，在我国的不少地方也得到了应用，其路用效果还需要做进一步的研究和验证。对于这种将改性沥青进行乳化制作改性沥青的做法，大家可以在具备相应的机械设备和材料的基础上进行尝试，进一步探讨这种这种方法是否科学与可行。三、使用胶乳改性剂时不同改性工艺的对比国内有资料认为，用边改性乳化方法制作的乳化沥青具有黏度大，固含量高、储存稳定性好等犄点，先乳化后改性制作的改性乳化沥青的储存稳定性较差，经过一段时间后胶乳会发生分离、沉淀，形成乳白色分离层。但是实际上，在很多情况下是先改性后乳化的储存稳定性不及先乳化后改性；也有单位试验发现，三种制作方法得到的改性乳化沥青的储存稳定性相差不大，并且认为，由于改性剂胶乳颗粒细微，即便是经过胶体磨也不可能被进一步剪切，因此没有实质上的意义。据国外某乳化沥青生产设备制造厂商技术专家介绍，他们原先生产的改性乳化沥青生产设备，胶乳改性剂管道是接在胶体磨前面的，改性乳化沥青的制造工艺自然是边乳化边改性的；但现在生产的产品全部将胶乳管道接到了胶体磨的后面，改性乳化沥青制作工艺变成了先乳化后改性，因为他们研究认为，先乳化后改性的方法效果更好。目前，在国际上上述方法都有使用，我国各改性乳化沥青生产单位都是根据自身设备情况选用不同的改性工艺，且制作出的改性乳化沥青没有发现明显的优劣差异。从目前各厂家的生产情况看，几种方法没有本质差别。四、成本对比成本分析名称掺量市场价按3%(元/吨）备注SBR乳胶2%-5%12000-13000360乳化剂1%11000110电费3.5沥青30%1200加热费15成本总计1688.5人工费6000临时（元/月）约3个月注：设备选用12吨/小时 自加温乳化沥青设备改性沥青:粘层874吨，透层475吨。