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1、CA砂浆用乳化沥青概述论文.freelentasphaltmortar)是板式轨道中轨道板与混凝土道床之间的结构层材料,它是由水泥、乳化沥青、砂和多种外加剂组成,经水泥与沥青共同作用胶结硬化而成的一种新型有机无机复合材料,在板式轨道结构中主要起调平、缓冲的作用,是该轨道结构必不可少的弹性减振关键材料之一,在我国高速铁路建设中具有广阔的应用前景1。乳化沥青是沥青或改性沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经过机械剪切作用制得的均匀分散体。乳化沥青是CA砂浆的关键材料,其质量决定性地影响CA砂浆使用性能,对可工作时间、泌水率、材料分离度、早期抗压强度、抗冻性及耐候性
2、有显著影响。CA砂浆专用乳化沥青除了具有普通沥青乳液所具有的性能外,还要求与水泥相容性好、黏度较大、破乳速度较慢、抗冻性、耐候性能优异,凝固后沥青形成连续层,.freelulcol研究中心和由澳大利亚SAMI和Emoleum的发展研究中心。大多数系统均将PH值作为控制阳离子乳化液的破乳因素,实际上材料的化学分子结构形式不同,破乳速度也不同。乳化液破乳要求颗粒聚集,颗粒之间存在的引力克服排斥力。在这一演变过程中,颗粒越来越大,逐渐粗大。通常破乳过程分为两步,即絮凝和凝聚。破乳的过程是外力作用乳化的颗粒以任何方式聚集,如高的剪切力、加热和煮沸以消除水分,降温使颗
3、粒凝固。如果乳化液沉积,也可能出现破乳。阳离子乳化液具有正电荷,在铺路过程中,阳离子乳化液与骨料能够直接、迅速相互作用。电荷的数量对稳定性影响很大,电荷越多,排斥力越大,骨料带有的负电荷相互作用越迅速。在静电作用反应完成后,乳化液将依靠絮凝和凝聚来完成破乳。在破乳完成后,水分完全蒸发,剩下的沥青获得足够强度。3CA砂浆用乳化沥青CA砂浆用乳化沥青中石油沥青含量在58～63%之间,它是配制CA砂浆成型后的最终胶结料。沥青各组分(沥青质、树脂、油分)在沥青中的含量对乳化的难易、乳化后的性能影响很大。直接采用常规沥青乳剂和水泥混合不能得到适于注入和达到流动性等指标
4、的CA砂浆,故需要对沥青进行改性,通过改性可以降低沥青的温度敏感性和脆化温度,提高沥青的软化点,增强沥青的抗裂耐磨性能。70号壳牌石油沥青的特点是相对密度大于1,含蜡量小于2%,引入高分子聚合物改性后,由其拌合成的CA砂浆抗冻融性及耐候性明显改善。复合乳化剂在乳化沥青中所占的比例虽然很小,一般在0.1～2.0%之间,但乳化剂对沥青乳液的性能影响却是巨大的,能降低沥青与水之间的界面张力,使沥青微粒均匀得分布在水溶液中,能缩小油水两者的绝对密度差及粘度差,在两相之间乳化剂走向排列时,能增加沥青微粒的电荷,形成双电层,增加颗粒之间的相互排斥力,阻止沥青微粒的聚合。
5、沥青乳液的很多性能如乳化效果、电性、破乳速度、储存稳定性等直接取决于乳化剂。(阳离子型乳化沥青的吸附力强,能够将石料表面的水分排挤出去,使石料和沥青间形成所谓的化学结合,可以防止沥青和石料剥离。阴离子凝结需经过物理变化的时间,阳离子在瞬间即能完成化学反应而凝结。)在研究乳化沥青及配制CA砂浆过程中,发现有时产生的颗粒大且不均匀,极容易发生絮凝或沉淀现象,特别是进口沥青(比重大于1),这一现象格外显著,在专用乳化沥青中,添加剂采用了无机盐和高分子缔合助剂两种,增加无机盐化合物可以增加颗粒间双电层效应,增加颗粒间的相互排斥力,减缓颗粒之间的凝聚速度,提高乳化能力
6、,改善乳液的稳定性,增强与骨料的粘附能力以及CA砂浆早期强度,加入高分子缔合助剂,形成坚固的胶束,显著提高了乳液的黏度,改善了CA砂浆的材料分离度。乳化沥青黏度的标准范围为5～15,相应的高分子缔合助剂的用量为0.1～0.35%,适宜的用量为0.25%。乳化沥青的配制及配方如下:按顺序将按配方计量的乳化剂、添加剂、改性剂分别加入热水中,搅拌均匀,形成乳化水溶液,水溶液温度控制在50～55℃范围内,倒入沥青乳化机中,开启乳化机,然后加入配方量的符合温度要求的热沥青,在乳化机的高速剪切作用下形成均匀稳定的沥青乳液。CA砂浆用乳化沥青的性能指标必须满足《客运专线铁
7、路板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》标准中技术要求。4乳化沥青的输送和储存设备输送和储存设备是完成乳化沥青的制作到使用的一个中间环节的必备设备。乳化沥青的输送及使用应在专用的设备上进行。输送泵吸入是运输乳化沥青的一种方法,通常在泵吸入的过程中将挤压或剪切乳化沥青,这使得乳化沥青的原始结构被破坏。如果这种现象严重时,乳化沥青发生絮凝和凝聚,变成粗大颗粒,甚至变成沥青。因此必须合理选择输送泵,如离心泵等4。输送温度对乳化沥青的影响很大。温度过低可使材料收缩,对于乳化沥青,输送温度过低使沥青颗粒更接近,而产生以下严重结果:(1)乳化沥青出现絮凝和凝聚;(2
8、)沥青迅速沉淀;(3)在寒冷的天气下,泵送材料、乳化
