环氧沥青b组分的水性化分析与其在cam中应用

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1、东南大学硕上学位论文1．4．1．乳化沥青的分类按照沥青颗粒所带电荷的不同，乳化沥青可分为阴离子型，阳离子型和非离一子型三大类。按破乳速度快慢(亦称凝结速度)又可分成快凝型、中凝型和慢凝型三种，而快凝型又有快凝(QS)和速凝(RS)型之别【671。根据是否掺加改性剂可分为普通乳化沥青和改性乳化沥青。根据施工用途可分为喷洒型乳化沥青和拌和型乳化沥青。1．4．2．乳化沥青的形成沥青材料不溶于水也不与水混合，但通过高速搅动或剪切作用，将沥青破碎成微小颗粒，分散在有乳化剂作用的表面活性物质的水溶液中，则可获得一种均匀分散胶体。乳液中沥青颗粒直径大致在1．5微米范围之内。乳化剂的基本作用是降低表面张力

2、。其特点是分子中有一个水溶性(亲水性)的极性基团和一个油溶性(憎水性)的非极性基团。在沥青．水体系中，乳化剂分子移动于沥青与水界面间，其分子的憎水基团吸附于沥青的表面，并使其带有电荷，而亲水基团则进入水相。从而将沥青颗粒与水连结起来，降低了两者之间的界面张力。同时，由于沥青粒子带有同样电荷而互相排斥，妨碍它们之间互相凝聚，因而使沥青乳液能保持一定时期的均匀和稳定。电荷的性质决定于乳化剂的憎水基团或烃链部分的电荷，如其为负电荷，则沥青粒子带有负电荷，而形成的乳液为阴离子沥青乳液。反之，则为阳离子沥青乳液。如沥青粒子既具有负电荷，又具有正电荷，则乳液为两性离子沥青乳液。此外，还有非离子型沥青乳

3、液【6引。通常各种沥青乳液均属水包油Co／w)型乳液。其中沥青含量在40％．65％，其余为水和乳化剂及稳定剂。若沥青的含量提高到70％，则将形成为油包水(w／o)型乳液【871，如图2．3．2：6绪论tb)图1_4乳液的类型(a)(O／W)型乳液(b)(w／o)型乳液(c)(w／o／w)型乳液1．4．3．乳化沥青的稳定机理1．4．3．1．DLVO稳定理论障9】DLVO稳定理论是关于胶体稳定性的比较成功的理论，由1941年由德查金(DarJagain)和朗道(Landau)以及1948年由维韦(Yenwey)和奥韦比克(Overbeek)分别提出带电胶体粒子稳定的理论，DLVO是他们名字的首

4、字母简写。其基本观点为：a：当带电胶体离子通过布朗(Brown)运．动而相互接近时，他们之间存在着斥力势能，同时也存在着引力势能；b：胶体系统的相对稳定或聚沉取决于斥力势能或引力势能的相对大小；c：斥力势能、引力势能以及总势能随着胶体粒子间距离的变化而变化，但斥力势能和引力势能与距离的关系不同。设胶体之间的总势能为囝，a为吸引能囝一和排斥能a厅之和，则a=a一+08．其中：a月——引力能；g爿=一面Aa彳——H锄arker常数，口——胶体微粒半径，d——两个微粒间的距离。7东南人学硕士学位论文。口一斥施f2j口=等D——介电常数，a——胶体微粒半径，a——热力电位，1／k——扩散层厚度，d

5、——两个微粒间的距离。可以把改性乳化沥青乳液看作是胶体溶液。从引力能公式可以看出，胶体微粒之间的吸引力与微粒半径和微粒间的距离有关。微粒半径越大，吸引力就增大。因此沥青微粒半径越大，越容易发生絮凝和聚结，不利于乳液稳定。半径越大，排斥力也就越大；热力电位越大，排斥力就越大；扩散层厚度越大，排斥力也越大：微粒间的距离越大，排斥力越小。斥力越大，微粒之间就越不容易发生碰撞、聚结，乳液就越稳定。1．4．3．2．界面膜理论界面膜是吸附于分散微滴表面的乳化剂分子、离子和反离子所形成的水化层。在沥青一水的分散体系中，乳化剂被吸附在沥青微滴的表面，定向排列而形成界面膜。界面膜不仅可降低沥青与水的界面张力

6、，而且对沥青微滴起着机械的保护作用，使沥青微滴在互相碰撞时不致产生聚结。界面膜的强度及紧密度，取决于乳化剂的性能和用量。乳化剂性能和用量适宜时，界面膜即由密排的定向分子所组成。膜的强度较大，沥青微滴聚结需要克服较大的阻力，故能形成稳定的沥青乳液。由此可知，界面膜中吸附分子排列紧密不易脱附，膜牢固，具有一定强度和粘弹性，则能形成稳定的乳状液。沥青一水界面上电荷层结构，一般是扩散双电层分布。双电层由两部分组成，第一部分为单分子层，基本固定在界面上，这层电荷与沥青微滴的电荷相反，这一层称为吸附层；第二部分由吸附层向外，电荷向水介质中扩散，此层称为扩散层。这种双电层作用大大增强了乳液的稳定性。1．

7、4．4．乳化沥青的破乳沥青乳液的破乳是指沥青乳液的性质发生变化，沥青从乳液中的水相分离，将许多微小沥青颗粒相互聚结，成为连续整体薄膜。乳化沥青破乳主要分为四个过程【871：8绪论；妒妒。图1．5沥青乳液破乳的四个阶段S．A．M．Hesp和&T．删bams【70】系统的分析了乳化沥青破乳过程的动力学，主要包括以下部分：1．4．4．1．布朗运动布朗运动(BrownianMovement)是分子运动的结果。布朗运动的前提是分子