CN104861674A - 一种油包水型沥青发泡剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油包水型沥青发泡剂，包括油相、水相、表面活性剂，含有表面活性剂的水分散在油的连续相中；同时公开了这种发泡剂的制备方法和使用方法。本发明的优点是发泡剂为油包水型，油为连续相，水为微米级，发泡剂与沥青混合时，发泡剂中微米级的水有利于形成微气泡，同样的水量形成微气泡时大大增加了沥青的表面积，增加了泡沫沥青的膨胀率，形成的气泡为微米水粒子产生的气泡，有更大的半衰期，更利于沥青与集料的拌合。同时，由于水的微粒子稳定的分散在油相中，形成的微气泡不受加入方式的影响，为沥青的发泡提供了稳定、均匀的条件，使生产的泡沫沥青有更好的稳定性。制备方法保证了得到的发泡剂中水相均匀分散在油相中。

Description

一种油包水型沥青发泡剂及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明涉及泡沫沥青生产及沥青混合料温拌施工、沥青路面冷再生等技术领域，特别涉及一种泡沫沥青发泡剂，以及它的制备方法和使用方法。

背景技术

泡沫沥青是通过向热沥青中加入一定量的冷水(通常为沥青量的1％～2％)而制成的。当注入的冷水遇到热的沥青时，沥青体积发生膨胀，因而会产生大量的泡沫。对于粘度值较大或高等级的沥青，通常需要加入一定的压力，促进泡沫的形成。在发泡的过程中，沥青的粘度显著降低，使之能与高速搅拌状态下的冷湿集料具有良好的裹覆性能，而且这种裹覆作用在常温下只针对集料中的细集料，通过裹覆细集料形成高粘度的沥青胶浆，并在压实作用下粘结粗集料形成强度，增加了混合料的粘聚性。泡沫沥青产生的过程中并没有化学反应，所以不改变沥青本身的各种物理性质，仅是利用汽化阶段使沥青表面积大量增加，体积大大膨胀、粘度暂时降低的有利条件，增加沥青与集料的裹覆面，改善沥青与矿料拌合的和易性。

评价沥青发泡效果的两个参数是膨胀率和半衰期。膨胀率是指沥青与水拌合发泡后达到的最大体积与沥青未发泡前体积的比值；半衰期是指发泡的最大体积到体积缩小至一半所经过的时间，以秒(S)表示。膨胀率越大，泡沫沥青与集料的接触就越充分，拌制的泡沫沥青混合料质量就越好；半衰期越不容易衰减，从而可以与集料有较长的时间拌合，有利于提高泡沫沥青混合料的质量。所以，生产泡沫沥青的关键在于控制使用准确的用水量及获得最佳的膨胀率。在实际生产中，一般要求膨胀率10倍以上，半衰期一般要求大于8S。

泡沫沥青是一种新的沥青混合料冷再生技术，将其用于道路冷再生工程，不仅可以解决传统道路维修价格高、浪费资源和污染环境问题，而且可以充分利用旧有材料，具有节省能源、不产生污染等环保优势，是经济效益较好的路面修复技术。

综上所述，现有技术生产泡沫沥青时，采用的是含有表面活性剂的水或纯水作为发泡剂，通过机械喷嘴或空气雾化的办法向热沥青喷入发泡，由于喷入水滴粒子较大(1/10mm级)，且受现场条件限制，生产的泡沫沥青质量变异性大，影响沥青混合料质量的稳定性。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种沥青发泡剂，提高沥青发泡的膨胀率和半衰期，提高泡沫沥青质量的稳定性；同时提供这种发泡剂的制备方法和使用方法。

技术方案：一种油包水型沥青发泡剂，包括油相、水相、表面活性剂，所述油相为渣油、沥青或馏分油，所述水相为生活用水或工业用水，含有表面活性剂的水分散在油的连续相中，所述油相与水相的质量比为1∶2～3∶1。

所述油相的粘度为20～500Pa·S(60℃)，所述水相为微米级。

一种上述的油包水型沥青发泡剂的制备方法，按质量比，将表面活性剂加入水相混合，再与油相一起经高速剪切或胶体磨，乳化制得。

一种上述的油包水型沥青发泡剂的使用方法，按照沥青折算水量的1wt％～2wt％，作为发泡剂的添加量，加入到沥青中发泡生产泡沫沥青。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是发泡剂为油包水型，油为连续相，水为微米级，发泡剂与沥青混合时，发泡剂中微米级的水有利于形成微气泡，同样的水量形成微气泡时大大增加了沥青的表面积，增加了泡沫沥青的膨胀率，形成的气泡为微米水粒子产生的气泡，有更大的半衰期，更利于沥青与集料的拌合。同时，由于水的微粒子稳定的分散在油相中，形成的微气泡不受加入方式的影响，为沥青的发泡提供了稳定、均匀的条件，使生产的泡沫沥青有更好的稳定性。制备方法保证了得到的发泡剂中水相均匀分散在油相中。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

以60℃粘度为50Pa·S的渣油为原料，以乳化剂为表面活性剂，渣油与水按质量比1∶1，采用高速剪切，制得发泡剂，编号为P1。

实施例2

以60℃粘度为160Pa·S的AH-90重交通道路沥青为原料，以乳化剂为表面活性剂，沥青与水按质量比1∶2，采用高速剪切，制备发泡剂，编号为P2。

实施例3

以60℃粘度为300Pa·S的AH-50重交通道路沥青为原料，以乳化剂为表面活性剂，沥青与水按质量比2∶1，采用胶体磨，制备发泡剂，编号为P3。

实施例4

以60℃粘度为20Pa·S的减压馏分油为原料，以乳化剂为表面活性剂，馏分油与水按质量比3∶1，采用高速剪切，制备发泡剂，编号为P4。

以上实施例中，表面活性剂的含量根据油相材料由试验确定。

将以上编号为P1、P2、P3、P4的发泡剂，分别加入到AH-70重交通道路沥青(符合GB/T15180和NB/SH/T0522)中，加入量折算为含水1wt％时，沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表1，加入量折算为含水2wt％时，沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表2。

表1

	参比	P1	P2	P3	P4
						膨胀率(倍)	11	14	15	15	17
半衰期(S)	8	12	12	13	12

表2

	参比	P1	P2	P3	P4
						膨胀率(倍)	12	16	15	17	17
半衰期(S)	7	11	13	12	11

将以上编号为P1、P2、P3、P4的发泡剂，分别加入到SBS改性沥青I-D(符合NB/SH/T)中，加入量折算为含水1wt％时，沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表3，加入量折算为含水2wt％时，沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表4。

表3

	参比	P1	P2	P3	P4
						膨胀率(倍)	9	12	11	12	13
半衰期(S)	8	13	14	14	12

表4

参比

P1

P2

P3

P4

膨胀率(倍)	11	16	15	17	17
						半衰期(S)	7	11	13	12	11

通过以上比较可以看出，本发明油包水型沥青发泡剂对于提高沥青发泡的膨胀率和延长半衰期具有显著的效果，大大提高了泡沫沥青质量的稳定性。

Claims (4)

1.一种油包水型沥青发泡剂，其特征在于：包括油相、水相、表面活性剂，所述油相为渣油、沥青或馏分油，所述水相为生活用水或工业用水，含有表面活性剂的水分散在油的连续相中，所述油相与水相的质量比为1∶2～3∶1。

2.根据权利要求1所述的一种油包水型沥青发泡剂，其特征在于：所述油相的粘度为20～500Pa·S(60℃)，所述水相为微米级。

3.一种权利要求1-2任一所述的油包水型沥青发泡剂的制备方法，其特征在于：按质量比，将表面活性剂加入水相混合，再与油相一起经高速剪切或胶体磨，乳化制得。

4.一种权利要求1-2任一所述的油包水型沥青发泡剂的使用方法，其特征在于：按照沥青折算水量的1wt％～2wt％，作为发泡剂的添加量，加入到沥青中发泡生产泡沫沥青。