阅读说明：本技术 一种浓缩乳化沥青及其制备方法和使用方法 (A kind of condensed emulsified pitch and preparation method thereof and application method ) 是由 李启仲 祁聪 孙美丽 栾波 牟庆平 于 2019-09-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种浓缩乳化沥青,由质量比为(25～35)：(75～65)的皂液和沥青组成：所述皂液包括：乳化剂0.5wt％～0.85wt％；余量的水；所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂。与现有技术相比,本发明提供的浓缩乳化沥青采用特定含量组分,实现较好的相互作用,得到的浓缩乳化沥青的沥青固含量高,体系稳定性好,方便长距离运输,且在生产时能节能降耗,降低成本；同时在使用时添加特定稀释剂进行稀释至一定固含量即可正常使用,稀释后的乳化沥青指标符合JTG_F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》普通乳化沥青技术要求。(The present invention provides a kind of condensed emulsified pitches, and be (25~35) by mass ratio: the soap lye and pitch of (75~65) form: the soap lye includes: emulsifier 0.5wt%~0.85wt%；The water of surplus；The emulsifier splits type cation asphalt emulgent in being.Compared with prior art, condensed emulsified pitch provided by the invention uses certain content component, realizes preferable interaction, the pitch solid content of obtained condensed emulsified pitch is high, and system stability is good, facilitates long-distance transportation, and can be energy-saving in production, reduce cost；Add when in use simultaneously specific diluent be diluted to certain solid content can normal use, the emulsified asphalt index after dilution meets JTG_F40-2004 " standard specification for construction and acceptance of highway asphalt pavement " common emulsified asphalt technical requirements.)

一种浓缩乳化沥青及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明涉及沥青生产技术领域，更具体地说，是涉及一种浓缩乳化沥青及其制备方法和使用方法。

背景技术

石油沥青是由饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质等组成的复杂混合物，在道路工程领域和建筑工程领域都有广泛应用，且随着我国公路建设的不断发展，石油沥青用量逐年增加，石油沥青在我国基础建设中发挥着不可替代的作用。

随着路面荷载不断增加、气候条件逐年恶劣、环保压力越来越大，在石油沥青的基础上相继出现了一系列石油沥青衍生品，包括改性沥青、乳化沥青、水工沥青、机场沥青、防水沥青等，其中乳化沥青具有绿色环保、节能、施工简单、性能优良等特点，具有较大的应用空间。

乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青。乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌和化学稳定的方法(乳化)，扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料，在路面建设、道路冷再生、路面养护方面及防水涂料领域有良好的应用。

由于沥青与水是不相容，沥青经过在水中乳化形成的分散体系是一种热力学不稳定状态，外界条件及自身性质都会导致沥青相与水相的分层，但为了保证乳化沥青的正常使用，必须保证能够保持长时间的的均匀分散状态。

而根据斯托克斯沉降公式：

W为沥青颗粒沉降速速，ρS为颗粒密度，ρ为水的密度，μ为黏度，r为颗粒半径，g为重力加速度。

乳化沥青粘度越大，沥青颗粒沉降速度越慢，乳化沥青体系越稳定。在一般的乳化沥青中，沥青固含量越高，乳化沥青粘度越大，JTG_F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中要求喷洒型乳化沥青沥青固含量＞50％，生产高固含量乳化沥青(沥青固含量＞68％)不仅可以提高整个乳化沥青体系的稳定性，方便运输，而且可以节能降耗，具有明显优势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种浓缩乳化沥青及其制备方法和使用方法，本发明提供的浓缩乳化沥青的沥青固含量高，体系稳定性好，方便长距离运输，且在生产时能节能降耗，降低成本；同时在使用时添加稀释剂进行稀释至一定固含量即可正常使用。

本发明提供了一种浓缩乳化沥青，由质量比为(25～35)：(75～65)的皂液和沥青组成：所述皂液包括：

乳化剂0.5wt％～0.85wt％；

余量的水；所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂。

优选的，所述沥青为道路石油沥青；所述沥青的25℃针入度为50dmm～100dmm，软化点为40℃～55℃，10℃延度＞100cm。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的浓缩乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：

a)将乳化剂溶于水中，得到皂液；

b)将沥青加热后，与步骤a)得到的皂液进行乳化，得到浓缩乳化沥青。

优选的，步骤a)中所述水的温度为40℃～70℃。

优选的，步骤b)中所述加热的温度为100℃～200℃。

优选的，步骤b)中所述皂液的温度为40℃～70℃。

优选的，步骤b)中所述乳化的过程在胶体磨中进行；所述乳化的时间为0.5min～5min。

本发明还提供了一种浓缩乳化沥青的使用方法，包括以下步骤：

采用稀释剂稀释上述技术方案所述的浓缩乳化沥青至沥青固含量为50％～60％后使用；

所述稀释剂包括：

乳化剂0.35wt％～0.67wt％；

稳定剂0～0.23wt％；

余量的水；所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂。

优选的，所述稳定剂为易溶于水且会放热的无机物。

本发明提供了一种浓缩乳化沥青，由质量比为(25～35)：(75～65)的皂液和沥青组成：所述皂液包括：乳化剂0.5wt％～0.85wt％；余量的水；所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂。与现有技术相比，本发明提供的浓缩乳化沥青采用特定含量组分，实现较好的相互作用，得到的浓缩乳化沥青的沥青固含量高，体系稳定性好，方便长距离运输，且在生产时能节能降耗，降低成本；同时在使用时添加特定稀释剂进行稀释至一定固含量即可正常使用，稀释后的乳化沥青指标符合JTG_F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》普通乳化沥青技术要求。

另外，本发明提供的制备方法工艺简单、操作易控，适合大规模生产应用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种浓缩乳化沥青，由质量比为(25～35)：(75～65)的皂液和沥青组成：所述皂液包括：

乳化剂0.5wt％～0.85wt％；

余量的水；所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂。

在本发明中，所述浓缩乳化沥青由质量比为(25～35)：(75～65)的皂液和沥青组成，优选为(28～32)：(72～68)，更优选为31：69；从而使后续制备得到的浓缩乳化沥青的沥青固含量在较高水平，如优选方案中所述浓缩乳化沥青的沥青固含量在68％以上，得到高固含量乳化沥青。

在本发明中，所述皂液包括：

乳化剂0.5wt％～0.85wt％；

余量的水。

在本发明中，所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂；在本发明优选的实施例中，所述乳化剂为天津康泽威科技有限公司生产的康泽威802中裂乳化剂。本发明采用特定种类的乳化剂，破乳速度适合，有利于得到沥青固含量高、体系稳定性好的浓缩乳化沥青。在本发明中，所述皂液包括0.5wt％～0.85wt％的乳化剂，优选为0.67wt％。

本发明对所述水没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的去离子水即可。

在本发明中，所述沥青优选为道路石油沥青；采用本领域技术人员熟知的石油炼厂生产的道路石油沥青即可。在本发明中，所述沥青的25℃针入度优选为50dmm～100dmm，更优选为69dmm；所述沥青的软化点优选为40℃～55℃，更优选为47℃；所述沥青的10℃延度＞100cm。在本发明优选的实施例中，所述沥青为海韵70#A级沥青。

本发明提供的浓缩乳化沥青采用特定含量组分，实现较好的相互作用，得到的浓缩乳化沥青的沥青固含量高，体系稳定性好，能够解决乳化沥青长距离运输体系稳定性差的问题，且在生产时能节能降耗，降低生产成本。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的浓缩乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：

a)将乳化剂溶于水中，得到皂液；

b)将沥青加热后，与步骤a)得到的皂液进行乳化，得到浓缩乳化沥青。

本发明首先将乳化剂溶于水中，得到皂液。在本发明中，所述乳化剂和水与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。

在本发明中，所述水的温度优选为40℃～70℃，更优选为60℃；从而保证后续皂液也满足上述温度，无需进一步加热处理。

得到所述皂液后，本发明将沥青加热后，与得到的皂液进行乳化，得到浓缩乳化沥青。在本发明中，所述沥青与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。

在本发明中，所述加热的温度优选为100℃～200℃，更优选为120℃～150℃。

在本发明中，所述皂液的温度优选为40℃～70℃，更优选为60℃。

在本发明中，所述乳化的过程优选在胶体磨中进行；所述胶体磨能够循环调和皂液和沥青，从而得到体系稳定的产品。在本发明中，所述乳化的时间优选为0.5min～5min，更优选为1min～2min。

本发明提供的制备方法工艺简单、操作易控，适合大规模生产应用。

本发明还提供了一种浓缩乳化沥青的使用方法，包括以下步骤：

采用稀释剂稀释上述技术方案所述的浓缩乳化沥青至沥青固含量为50％～60％后使用；

所述稀释剂包括：

乳化剂0.35wt％～0.67wt％；

稳定剂0～0.23wt％；

余量的水；所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂。

在本发明中，所述稀释剂包括：

乳化剂0.35wt％～0.67wt％；

稳定剂0～0.23wt％；

余量的水；在本发明一个优选的实施例中，所述稀释剂包括：

乳化剂0.67wt％；

稳定剂0wt％；

余量的水；

在本发明另一个优选的实施例中，所述稀释剂包括：

乳化剂0.35wt％；

稳定剂0.23wt％；

余量的水。

本发明对所述稀释剂的配制方法没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的将乳化剂、稳定剂与水混合均匀的技术方案即可。

在本发明中，所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂；在本发明优选的实施例中，所述乳化剂为天津康泽威科技有限公司生产的康泽威802中裂乳化剂。本发明采用特定种类的乳化剂，有利于实现浓缩乳化沥青稀释后，产品各项指标符合或优于JTG_F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》标准中普通乳化沥青指标要求。

在本发明中，所述稳定剂优选为易溶于水且会放热的无机物，更优选为CaCl₂。在本发明中，所述CaCl₂为白色或灰白色，颗粒状。

本发明提供的浓缩乳化沥青在使用时添加上述特定稀释剂进行稀释，至一定固含量(50％～60％)即可正常使用，稀释后的乳化沥青指标符合或优于JTG_F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》普通乳化沥青技术要求。

本发明提供了一种浓缩乳化沥青，由质量比为(25～35)：(75～65)的皂液和沥青组成：所述皂液包括：乳化剂0.5wt％～0.85wt％；余量的水；所述乳化剂为中裂型阳离子沥青乳化剂。与现有技术相比，本发明提供的浓缩乳化沥青采用特定含量组分，实现较好的相互作用，得到的浓缩乳化沥青的沥青固含量高，体系稳定性好，方便长距离运输，且在生产时能节能降耗，降低成本；同时在使用时添加特定稀释剂进行稀释至一定固含量即可正常使用，稀释后的乳化沥青指标符合JTG_F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》普通乳化沥青技术要求。

另外，本发明提供的制备方法工艺简单、操作易控，适合大规模生产应用。

为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的乳化剂为康泽威802中裂乳化剂；所用的沥青为海韵70#A级沥青，该沥青的25℃针入度为69dmm，软化点为47℃，10℃延度＞100cm。

实施例1

(1)将乳化剂按照0.67wt％的添加量溶于60℃的水中，得到皂液。

(2)将沥青加热至140℃，再将步骤(1)得到的皂液(60℃)与上述沥青按照皂液：沥青＝31％：69％的配比在胶体磨中进行乳化，所述乳化的时间为1min，得到浓缩乳化沥青。

对本发明实施例1提供的乳化沥青的各项性能进行测试，结果参见表1所示。

表1本发明实施例1提供的乳化沥青的各项性能数据

由表1可知，本发明实施例1提供的浓缩乳化沥青粘度指标大，稳定性好，存储5天后稳定性指标无明显变化。

实施例2

针对实施例1提供的浓缩乳化沥青，分别配制两种稀释剂：添加量为0.67wt％康泽威802中裂乳化剂溶解在水中配制稀释剂1号；添加量0.35wt％康泽威802中裂乳化剂+0.23wt％CaCl₂溶解在水中配制稀释剂2号；

分别采用两种稀释剂稀释实施例1提供的浓缩乳化沥青至沥青固含量为54％，分别得到稀释乳化沥青1号和稀释乳化沥青2号。

对本发明实施例2提供的稀释乳化沥青1号和稀释乳化沥青2号的各项性能进行测试，结果参见表2所示。

表2本发明实施例2提供的稀释乳化沥青1号和稀释乳化沥青2号的各项性能数据

由表2可知，通过添加一定量的乳化剂和一定量乳化剂与稳定剂复配的方式配制稀释液对本发明实施例1提供的浓缩乳化沥青进行稀释后，稀释后乳化沥青指标符合技术要求。

对比例1

针对实施例1提供的浓缩乳化沥青，分别配制两种稀释剂：直接采用水作为稀释剂3号；添加量0.23wt％CaCl₂溶解在水中配制稀释剂4号；

分别采用两种稀释剂稀释实施例1提供的浓缩乳化沥青至沥青固含量为54％，分别得到稀释乳化沥青3号和稀释乳化沥青4号。

对对比例1提供的稀释乳化沥青3号和稀释乳化沥青4号的各项性能进行测试，结果参见表3所示。

表3对比例1提供的稀释乳化沥青3号和稀释乳化沥青4号的各项性能数据

由表3可知，直接用水作为稀释液和通过添加一定量的稳定剂配制稀释液对本发明实施例1提供的浓缩乳化沥青进行稀释后，稀释后乳化沥青稳定性指标较差，且乳化沥青中出现明显分层，稳定性效果差，指标不符合技术要求。

成本计算：

现有技术生产沥青固含量为50％的乳化沥青10吨，需要分别对5吨沥青和5吨皂液进行加热，若按照设备每小时生产10吨，则需要生产1小时；而采用本发明实施例1提供的制备方法，先生产沥青固含量为68％的浓缩乳化沥青，实际需要沥青5吨，皂液2.35吨；由此可知，皂液加热能量能够大大减少，并且节省了生产时间、提高了生产效率，最后再通过本发明实施例2中的使用方法，将所述浓缩乳化沥青稀释至50％固含量使用即可。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。