CN117126544B - 一种复配型乳化沥青、及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复配型乳化沥青、及其制备和应用；按质量份数计，所述复配型乳化沥青包括：基质沥青60‑65份、慢裂型乳化剂0.8‑1.2份、中裂型乳化剂0.3‑0.6份、助乳化剂0.1‑0.5份、稳定剂0.1‑0.5份、水34‑38份；所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂和所述水满足复配后的pH值为2‑3。本发明提供的复配型乳化沥青可以提升乳化沥青储存稳定性、乳化效果和基质沥青的性能。
Description
技术领域
本发明属于道路工程材料领域，尤其涉及一种复配型乳化沥青、及其制备和应用。
背景技术
与热沥青、稀释沥青相比，乳化沥青能够节约40-50%的能源消耗、有效改善施工条件、降低工程30%以上的造价，并能有效降低高温加热时引起的沥青过度老化以及致癌物苯并芘的大量挥发。乳化剂是由非极性的疏水基和极性的亲水基组成的两亲性分子，通过在溶液表面形成定向紧密排列的形式，改变了体系的表面化学性质。当乳化剂的浓度超过其临界胶束浓度，表面张力降至最低，从而具有乳化、消泡、分散等功能。
现有技术中，为了提升乳化剂的使用效果，通常对乳化剂复配使用或对其进行改性使用。例如，公开号为CN112898791A的中国发明专利公开了一种复合改性乳化沥青及其制备方法，原材料包括基质沥青、SBS改性剂、多聚磷酸、丙三醇三缩水甘油醚、复合乳化剂、稳定剂和水；其虽然一定程度上优化了乳化沥青的性能，但是，其储存稳定性较差，导致其应用性不高。
鉴于此，有必要提供一种复配型乳化沥青、及其制备和应用，以解决或至少缓解上述储存稳定性较差的技术缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种复配型乳化沥青、及其制备和应用，旨在解决上述储存稳定性较差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种复配型乳化沥青，按质量份数计，包括：基质沥青60-65份、慢裂型乳化剂0.8-1.2份、中裂型乳化剂0.3-0.6份、助乳化剂0.1-0.5份、稳定剂0.1-0.5份、水34-38份；
其中，所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂和所述水满足复配后的pH值为2-3。
进一步地，所述慢裂型乳化剂包括木质素类阳离子乳化剂；
所述中裂型乳化剂包括烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基羟乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少两种；所述烷基三甲基氯化铵包括十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种；所述烷基二甲基羟乙基氯化铵包括十四烷基二甲基羟乙基氯化铵和十六烷基二甲基羟乙基氯化铵中的至少一种；
所述助乳化剂包括非离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚和吐温，所述烷基酚聚氧乙烯醚和所述吐温的质量比为3-7：3-7；
所述稳定剂包括氯化钙、氯化铵、氯化钾、氯化钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的至少一种。
进一步地，所述木质素类阳离子乳化剂包括三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺、二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺、酚化木质素胺、木质素二乙醇胺、木质素氨甲基哌嗪、高级脂肪胺改性木质素季铵盐中的一种或多种。
进一步地，所述烷基三甲基氯化铵、所述烷基二甲基羟乙基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵在所述中裂型乳化剂中的质量占比均不小于20%。
进一步地，所述稳定剂包括所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇，所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇的质量比为2-3：7-8。
进一步地，调节所述pH值的酸包括盐酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、丁二酸、柠檬酸中的至少一种。
本发明提供了一种如上述任意所述复配型乳化沥青的制备方法，包括步骤：
S1，将所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂溶于所述水后混合，得皂液；然后将所述皂液的pH调节至2-3；
S2，对所述皂液进行循环剪切，并在所述循环剪切的过程中加入熔融状态的所述基质沥青，然后继续进行所述循环剪切，得所述复配型乳化沥青。
进一步地，所述循环剪切在胶体磨中进行。
本发明提供了一种如上述任意所述的复配型乳化沥青在沥青混合料中的应用。
本发明提供了一种沥青混合料，按质量份数计，包括：新集料15-20份、RAP 70-90份、矿粉2-4份、水2-6份、水泥1-2份、以及如上述任意所述的复配型乳化沥青4-5份。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明提供的复配型乳化沥青可以提升乳化沥青储存稳定性、乳化效果和基质沥青的性能，从而在保证性能的基础上，使其具有优异的储存稳定性；并且，本发明减少了乳化剂的用量，减弱了乳化剂对沥青性能的影响；此外，本发明中的乳化沥青还可以用于沥青路面冷再生，从而可以实现废旧沥青铣刨料的循环利用，降低沥青路面维修成本，节约不可再生资源及能源，以及提升厂拌冷再生沥青混合料的路用性能。由于本发明中的乳化沥青稳定性好、性能优异，可用于厂拌冷再生，因此，本发明还可以节约石料及石油资源，有利于持续发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中乳化沥青微粒粒径分布图；
图2为本发明实施例2中乳化沥青微粒粒径分布图；
图3为本发明实施例3中乳化沥青微粒粒径分布图；
图4为本发明实施例4中乳化沥青微粒粒径分布图；
图5为本发明对比例1中乳化沥青微粒粒径分布图；
图6为本发明对比例2中乳化沥青微粒粒径分布图；
图7为本发明对比例3中乳化沥青微粒粒径分布图；
图8为本发明对比例4中乳化沥青微粒粒径分布图；
图9为本发明对比例5中乳化沥青微粒粒径分布图；
图10为本发明对比例6中乳化沥青微粒粒径分布图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供了一种复配型乳化沥青，按质量分数计，包括：基质沥青60-65份、慢裂型乳化剂0.8-1.2份、中裂型乳化剂0.3-0.6份、助乳化剂0.1-0.5份、稳定剂0.1-0.5份、水34-38份；其中，所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂和所述水满足复配后的pH值为2-3。
具体而言，所述复配型乳化沥青包括所述基准沥青和皂液，而所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂和所述水可以构成所述皂液，所述皂液的pH可以调节至2-3；调节所述pH值的酸包括盐酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、丁二酸、柠檬酸中的至少一种；使用酸调整所述皂液的pH值可以提高乳化效果，改善乳化沥青的储存稳定性。
作为对所述基质沥青的示例性说明，所述基质沥青可以为符合规范要求的70号或90号重交沥青。
作为对所述慢裂型乳化剂的说明，所述慢裂型乳化剂包括木质素类阳离子乳化剂；所述木质素类阳离子乳化剂包括三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺、二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺、酚化木质素胺、木质素二乙醇胺、木质素氨甲基哌嗪、高级脂肪胺改性木质素季铵盐中的一种或多种。
作为对所述中裂型乳化剂的说明，所述中裂型乳化剂包括烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基羟乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少两种。
所述烷基三甲基氯化铵包括十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种；所述烷基二甲基羟乙基氯化铵包括十四烷基二甲基羟乙基氯化铵和十六烷基二甲基羟乙基氯化铵中的至少一种。
所述烷基三甲基氯化铵、所述烷基二甲基羟乙基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵在所述中裂型乳化剂中的质量占比均不小于20%。
本发明中的所述慢裂型乳化剂与所述中裂型乳化剂作为主乳化剂复配使用，可以降低乳化剂用量，获得乳化效果较好、蒸发残留物性质与原基质沥青更接近的乳化沥青。
作为对所述助乳化剂的说明，所述助乳化剂包括非离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚（OP-7、OP-9、OP-10）和吐温（Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80），所述烷基酚聚氧乙烯醚和所述吐温的质量比为3-7：3-7。本发明中的所述助乳化剂可以降低乳化沥青颗粒间的静电张力，提升乳化沥青的稳定性能，所述非离子型乳化剂与离子型主乳化剂复配使用，利于获得稳定性能更优异的乳化沥青。
所述稳定剂包括氯化钙、氯化铵、氯化钾、氯化钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的至少一种。优选的，所述稳定剂可以包括所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇，所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇的质量比可以为2-3：7-8。
需指出的是，当两种乳化剂复配使用时，HLB值小的乳化剂在更靠近油相的位置排列，HLB值大的则排列在更靠近水相的位置，两种分子间隔排列，获得较高的堆砌密度，从而增加了界面膜的强度以及更好的稳定效果。
本发明使用两种不同结构的特定主乳化剂（慢裂型乳化剂及中裂型乳化剂）复配，乳化剂获得较高的堆砌密度，从而增加了界面膜的强度以及更好的稳定效果；主乳化剂复配使其比单一乳化剂拥有更好的乳化效果，降低乳化剂用量。
同时，通过使用非离子的助乳化剂，使乳化沥青颗粒间的表面张力降低以获得优异的乳液稳定性，且助乳化剂形成的水化层对乳液稳定性具有协同效应。
本发明将离子型主乳化剂（慢裂型乳化剂以及中裂型乳化剂）和非离子型助乳化剂进行复配使用；单用离子型乳化剂时，乳化沥青中的微粒由于静电斥力产生一定的张力，使沥青乳液的稳定性降低；而与非离子型乳化剂复合使用时，二者将交替吸附在颗粒表面，大大降低了颗粒之间的静电张力，提高其稳定性；另外，非离子乳化剂水化作用形成的水化层，对乳液的稳定性也有一定的协同效应。本发明中，稳定剂以及酸的调节作用也进一步保证了本发明获得的乳化沥青具有优异的乳化效果以及储存稳定性。
基于本发明的复配方式，本发明具备更优异的乳化能力，使得乳化剂用量降低，乳化沥青的性质更加接近原基质沥青，减弱了乳化剂对沥青性能的影响；更重要的是，相比现有技术中复配型乳化剂制备的乳化沥青，储存稳定性更优。即，本发明通过特定种类乳化剂的复配，解决了乳化沥青稳定性差的问题，且降低了乳化剂的用量，提高了乳化沥青的性能，以及提升了厂拌冷再生沥青混合料的路用性能。
为了获得如上述任意所述的复配型乳化沥青，本发明提供了一种如上述任意所述的复配型乳化沥青的制备方法，包括步骤：
S1，将所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂溶于所述水后混合（搅拌均匀），得皂液；然后将所述皂液的pH调节至2-3，具体可以采用缓慢滴加所述酸调节pH。
S2，对调节pH后的所述皂液倒入胶体磨后开机进行循环剪切，缓慢倒入熔融状态的所述基质沥青，继续循环剪切1-2min得所述复配型乳化沥青。
即，对所述皂液进行循环剪切，并在所述循环剪切的过程中加入熔融状态的所述基质沥青，继续进行所述循环剪切，得所述复配型乳化沥青；所述循环剪切可以在胶体磨中进行。
需说明的是，所述步骤S1中，将所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂所述稳定剂溶于所述水后混合时，所述水的温度可以为50-60℃。
所述步骤S2中，熔融状态的所述基质沥青的来源可以包括：将所述基质沥青加热至135-140℃后熔融。
由于所述乳化沥青可以提升沥青混合料的性能，以及实现RAP的循环利用，本发明还提供了一种如上述任意所述的复配型乳化沥青在沥青混合料中的应用，所述沥青混合料可以为厂拌冷再生沥青混合料。
作为所述应用的其中一种方式，本发明还提供了一种沥青混合料，按质量份数计，包括：新集料15-20份、RAP 70-90份、矿粉2-4份、水2-6份、水泥1-2份、以及如上述任意所述的复配型乳化沥青4-5份。
作为对RAP的进一步说明，RAP可以包括1#RAP、2#RAP和3#RAP，1#RAP的粒径为15-25mm，2#RAP的粒径为8-15mm，3#RAP的粒径为0-8mm；1#RAP、2#RAP和3#RAP的质量比可以为8-12：10-15：55-60。
以下为本发明的具体示例：
实施例1
复配型乳化沥青按质量份数和质量比例计，由以下原料组成：70号重交沥青61份，三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺0.8份，十六烷基三甲基氯化铵与十四烷基二甲基羟乙基氯化铵复配物0.4份（复配比例为4:6），OP-10与Tween-60复配物0.2份（复配比例为5:5），羟甲基纤维素与聚乙烯醇复配物0.2份（复配比例为2:8），盐酸以调节pH值至2-3为准，水36.5份。
按上述比例，复配型乳化沥青的制备步骤如下：
基质沥青烘箱加热至135℃备用；将三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺、十六烷基三甲基氯化铵与十四烷基二甲基羟乙基氯化铵复配物、OP-10与Tween-60复配物、羟甲基纤维素与聚乙烯醇复配物溶于50℃水中，搅拌均匀制成皂液；使用盐酸调节皂液的pH值为3.0；将皂液倒入胶体磨中循环剪切，然后缓慢倒入加热至熔融状态的70号重交沥青继续循环剪切1min即得到复配型乳化沥青。
实施例2
复配型乳化沥青按质量份数和质量比例计，由以下原料组成：70号重交沥青60份，二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺1.2份，十八烷基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基羟乙基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵复配物0.5份（复配比例为3:3:4），OP-10与Tween-60复配物0.5份（复配比例为3:7），氯化钙0.3份，丁二酸以调节pH值至2-3为准，水37.1份。
按上述比例，复配型乳化沥青的制备步骤如下：
基质沥青烘箱加热至135℃备用；将二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺、十八烷基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基羟乙基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵复配物、OP-10与Tween-60复配物、氯化钙溶于50℃水中，搅拌均匀制成皂液；使用丁二酸调节皂液的pH值为2.5；将皂液倒入胶体磨中循环剪切，然后缓慢倒入加热至熔融状态的70号重交沥青继续循环剪切2min即得到复配型乳化沥青。
实施例3
复配型乳化沥青按质量份数和质量比例计，由以下原料组成：70号重交沥青63份，酚化木质素胺与木质素二乙醇胺复配物0.8份（复配比例为5:5），十六烷基二甲基羟乙基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵复配物0.3份（复配比例为3:7），OP-7与Tween-80复配物0.3份（复配比例为4:6），羟甲基纤维素与聚乙烯醇复配物0.2份（复配比例为3:7），乙酸以调节pH值至2-3为准，水34.6份。
按上述比例，复配型乳化沥青的制备步骤如下：
基质沥青烘箱加热至140℃备用；将酚化木质素胺与木质素二乙醇胺复配物、十六烷基二甲基羟乙基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵复配物、OP-7与Tween-80复配物、羟甲基纤维素与聚乙烯醇复配物溶于55℃水中，搅拌均匀制成皂液；使用乙酸调节皂液的pH值为2.7；将皂液倒入胶体磨中循环剪切，然后缓慢倒入加热至熔融状态的70号重交沥青继续循环剪切2min即得到复配型乳化沥青。
实施例4
复配型乳化沥青按质量份数和质量比例计，由以下原料组成：70号重交沥青63份，木质素氨甲基哌嗪与高级脂肪胺改性木质素季铵盐复配物0.9份（复配比例为6:4），十八烷基三甲基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵复配物0.3份（复配比例为7:3），OP-9与Tween-40复配物0.1份（复配比例为7:3），羟甲基纤维素与聚乙烯醇复配物0.5份（复配比例为3:7），柠檬酸以调节pH值至2-3为准，水34.7份。
按上述比例，复配型乳化沥青的制备步骤如下：
基质沥青烘箱加热至140℃备用；将木质素氨甲基哌嗪与高级脂肪胺改性木质素季铵盐复配物、十八烷基三甲基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵复配物、OP-9与Tween-40复配物、羟甲基纤维素与聚乙烯醇复配物溶于60℃水中，搅拌均匀制成皂液；使用柠檬酸调节皂液的pH值为2.0；将皂液倒入胶体磨中循环剪切，然后缓慢倒入加热至熔融状态的70号重交沥青继续循环剪切2min即得到复配型乳化沥青。
对比例1
在原料组成上，本对比例与实施例1相比，不使用乳化剂复配，仅使用三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺3.0份作为乳化剂，其余组成相同。
即，本对比例采用三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺3.0份代替实施例1中的三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺0.8份、十六烷基三甲基氯化铵与十四烷基二甲基羟乙基氯化铵复配物0.4份（复配比例为4:6）、OP-10与Tween-60复配物0.2份（复配比例为5:5）。
在制备方法上，相较于实施例1，本对比例的制备步骤中对应删除相应的组分，其他过程保持不变。
对比例2
本对比例与实施例1相比，将三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺的量调整至0.3份，其余组成以及制备步骤相同。
对比例3
在原料组成上，本对比例与实施例1相比，不含十六烷基三甲基氯化铵与十四烷基二甲基羟乙基氯化铵复配物，其余组成相同。
在制备方法上，相较于实施例1，本对比例的制备步骤中对应删除相应的组分，其他过程保持不变。
对比例4
在原料组成上，本对比例与实施例1相比，不含OP-10与Tween-60复配物，其余组成步骤相同。
在制备方法上，相较于实施例1，本对比例的制备步骤中对应删除相应的组分，其他过程保持不变。
对比例5
在原料组成上，本对比例与实施例1相比，不含羟甲基纤维素与聚乙烯醇复配物，其余组成相同。
在制备方法上，相较于实施例1，本对比例的制备步骤中对应删除相应的组分，其他过程保持不变。
对比例6
在原料组成上，本对比例与实施例1相比，不加入盐酸调节pH，其余组成相同。
在制备方法上，相较于实施例1，本对比例的制备步骤中不调节皂液的pH，其他过程保持不变。
分析例1
1、对实施例1-4和对比例1-6中的乳化沥青的微粒粒径分布进行分析，实施例1-4和对比例1-6中乳化沥青的微粒粒径分布情况具体如图1-10所示，图1-10中的箭头方向指代该曲线对应的纵坐标轴。
其中，各实施例和对比例中，乳化沥青的中值粒径分别为：
实施例1中乳化沥青的中值粒径D50为2.529μm；
实施例2中乳化沥青的中值粒径D50为4.032μm；
实施例3中乳化沥青的中值粒径D50为2.411μm；
实施例4中乳化沥青的中值粒径D50为3.239μm；
对比例1中乳化沥青的中值粒径D50为9.801μm；
对比例2中乳化沥青的中值粒径D50为5.618μm；
对比例3中乳化沥青的中值粒径D50为8.035μm；
对比例4中乳化沥青的中值粒径D50为6.572μm；
对比例5中乳化沥青的中值粒径D50为4.989μm；
对比例6中乳化沥青的中值粒径D50为11.621μm。
2、参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）对实施例1-4和对比例1-6中的乳化沥青进行乳化沥青破乳速度试验、乳化沥青微粒离子电荷试验、乳化沥青筛上剩余量试验、沥青恩格拉黏度试验、乳化沥青蒸发残留物含量试验、沥青针入度试验、沥青延度试验、乳化沥青与粗集料的黏附性试验及乳化沥青储存稳定性试验。
其中，实施例1-4中乳化沥青的性能测试结果如表1所示，对比例1-6中乳化沥青的性能测试结果如表2所示；规范要求参照《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521-2019）。
表1 实施例1-4中复配型乳化沥青性能测试结果
表2 对比例1-6中乳化沥青性能测试结果
3、结合图1-10和表1-2进行分析，可以看出：
对比例1单独使用高剂量的乳化剂（3份），所制备的乳化沥青虽然满足规范要求，但蒸发残留物针入度、延度较低，储存稳定性也不如各实施例。
从对比例1的乳化沥青微粒粒径分布可以看出，单独使用高剂量的乳化剂可以获得均匀性较好的乳化沥青（单峰无拖尾），但中值粒径为9.801μm，远大于实施例乳化沥青微粒的中值粒径，乳化效果不如复配型乳化剂。复配型乳化沥青较传统的单一乳化剂所制备乳化沥青而言具有更优异的稳定性、更低的乳化剂用量以及更好的沥青性能。
对比例2-5所制备的乳化沥青储存稳定性不满足规范要求，其粒径分布出现双峰或拖尾，乳化效果不良；说明在乳化剂较低掺量下，慢裂型乳化剂、中裂型乳化剂、助乳化剂以及稳定剂均为本发明复配型乳化沥青中不可或缺的组成部分，且各组分掺量均应按本发明中所列。
对比例6不使用酸对皂液进行酸碱度调节，乳化沥青其筛上残留物超过规范要求，且储存稳定性接近规范要求的界限值。从其粒径分布图上可以观察到非常明显的双峰，且中值粒径大于10μm，说明酸碱度的调节为制备复配型乳化沥青步骤中的重要一步。
对比例7
选用市场上使用广泛的慢裂型阳离子乳化剂作为对比制备乳化沥青；制备过程为：
基质沥青烘箱加热至140℃备用；将2.5份慢裂型阳离子乳化剂溶于37份55℃水中，搅拌均匀制成皂液；使用盐酸调节皂液的pH值为2.6；将皂液倒入胶体磨中循环剪切，然后缓慢倒入加热至熔融状态的60份70号重交沥青继续循环剪切2min即得到乳化沥青。
采用实施例1中的复配型乳化沥青和上述乳化沥青分别作为乳化沥青制备厂拌冷再生沥青混合料。
厂拌冷再生沥青混合料采用《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521-2019）中规定的乳化沥青冷再生混合料工程设计级配范围（中粒式）。
按质量份数计，厂拌冷再生沥青混合料中的组分具体如下：
新集料（9.5-19mm） 17份、1#RAP（15-25mm） 10份、2#RAP（8-15mm） 12份、3#RAP（0-8mm） 58份、矿粉 3份；水 3份、乳化沥青 4.6份、水泥 1.5份。
参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）对实施例1与对比例7采用上述级配进行厂拌冷再生混合料常规使用性能验证，具体如表3所示。其中，采用实施例1中复配型乳化沥青制备的厂拌冷再生沥青混合料在表3中称为实施例1，采用乳化沥青制备的厂拌冷再生沥青混合料在表3中称为对比例7；规范要求参照《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521-2019）。
表3 实施例1与对比例7的厂拌冷再生混合料性能测试对比
从表3中可以看出：两种冷拌沥青混合料性能均满足路面使用要求；其中，实施例1的空隙率低于对比例7，其强度、水稳定性、高温稳定性能皆优于对比例7；且实施例1中所用乳化剂总掺量为1.4份，远低于对比例7中的乳化剂掺量（2.5份），对于降低乳化沥青制备成本具有积极意义。
综上，本发明所描述的复配型乳化沥青可以在较低的乳化剂掺量下获得乳化效果、路用性能更优异的乳化沥青，在提升产品质量的同时降低成本。
本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种复配型乳化沥青，其特征在于，按质量份数计，包括：基质沥青60-65份、慢裂型乳化剂0.8-1.2份、中裂型乳化剂0.3-0.6份、助乳化剂0.1-0.5份、稳定剂0.1-0.5份、水34-38份；
其中，所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂和所述水满足复配后的pH值为2-3；
所述慢裂型乳化剂包括木质素类阳离子乳化剂；
所述中裂型乳化剂包括烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基羟乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少两种；所述烷基三甲基氯化铵包括十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种；所述烷基二甲基羟乙基氯化铵包括十四烷基二甲基羟乙基氯化铵和十六烷基二甲基羟乙基氯化铵中的至少一种；
所述助乳化剂包括非离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚和吐温，所述烷基酚聚氧乙烯醚和所述吐温的质量比为3-7：3-7；
所述稳定剂包括氯化钙、氯化铵、氯化钾、氯化钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的复配型乳化沥青，其特征在于，所述木质素类阳离子乳化剂包括三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺、二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺、酚化木质素胺、木质素二乙醇胺、木质素氨甲基哌嗪、高级脂肪胺改性木质素季铵盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的复配型乳化沥青，其特征在于，所述烷基三甲基氯化铵、所述烷基二甲基羟乙基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵在所述中裂型乳化剂中的质量占比均不小于20%。
4.根据权利要求1所述的复配型乳化沥青，其特征在于，所述稳定剂包括所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇，所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇的质量比为2-3：7-8。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的复配型乳化沥青，其特征在于，调节所述pH值的酸包括盐酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、丁二酸、柠檬酸中的至少一种。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述复配型乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1，将所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂溶于所述水后混合，得皂液；然后将所述皂液的pH调节至2-3；
S2，对所述皂液进行循环剪切，并在所述循环剪切的过程中加入熔融状态的所述基质沥青，然后继续进行所述循环剪切，得所述复配型乳化沥青。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述循环剪切在胶体磨中进行。
8.一种如权利要求1-5任意一项所述的复配型乳化沥青在沥青混合料中的应用。
9.一种沥青混合料，其特征在于，按质量份数计，包括：新集料15-20份、RAP 70-90份、矿粉2-4份、水2-6份、水泥1-2份、以及如权利要求1-5任意一项所述的复配型乳化沥青4-5份。
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