CA砂浆用阴离子乳化沥青的研制.pdf

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1、2013年1O月石油沥青PETROLEUMASPHALT第27卷第5期·试验与研究·CA砂浆用阴离子乳化沥青的研制田奕，孙德胜，王萍(1．中国石油辽河石化公司，盘锦124022；2．中国石油大学(北京)，北京102249)摘要：研究了不同基质沥青和助剂所制备的乳化沥青的储存稳定性及施工性能。结果表明，基质沥青的组成会对乳化沥青的上述性能产生显著影响，而选择恰当的助剂可以很好地改善这些性能。在此基础上，研制出各项指标均符合相关要求的CA砂浆专用阴离子乳化沥青。关键词：CA砂浆乳化沥青基质沥青助剂板式轨道是一种适用予高速铁路的

2、无砟轨道助剂为市售产品。结构。与有砟轨道相比，它具有结构更加良好、表1基质沥青的基本性质稳定的优点，且运营的维护工作量和维护费用远远低于有砟轨道，因而在国内外的高速铁路建设中得到了广泛的推广和应用⋯。CA砂浆(ce—mentasphaltmortar，简称CA砂浆)是板式轨道的刚性轨道板与混凝土道床之间的调平减振结构层材料，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具有一定弹性和韧性的新型有机无机复合材料J。作为CA砂浆的重要组成部分和韧性提供者，乳化沥青质量的好坏将决定性地影响CA砂

3、浆的使用性能。由于CA砂浆中乳化沥青的这种特殊使用方式，就要求其不仅要具有普通沥青乳液的一些通性(如储存稳定等)，还应该与水泥等无机材料良好地相容，从而保证它的可施工性及所制备的CA砂浆的使用性能。从沥青原料的选择和助剂的使用等方面人手，对CA砂浆专用阴离子乳化沥青的制备进行了研究。1试验部分1．1试验原料试验所用的基质沥青为中国石油辽河石化公1．2乳化沥青的制备司所生产的两种不同油源的石油沥青，其性质见表1。乳化剂为阴离子表面活性剂E—l与非离称取适量乳化剂和助剂，加入定量水配制成子表面活性剂E一2复配得到。为改善乳化沥

4、青收稿日期：2013—04—27。的储存稳定性及与水泥的可工作性而使用的助剂作者简介：田奕，男，高级工程师，现任职于中国石油辽A一1、A一2、A一3均为有机聚合物。乳化剂、河石化公司研究院，从事沥青材料方面研究。8石油沥青2013年第27卷皂液。将6O℃的皂液与140℃的基质沥青加入判别。如表2所示，尽管三种沥青制备的乳化沥到胶体磨中并适当循环一定时间，通过胶体磨的青其水泥拌和试验筛上残留物含量结果相差不分散、剪切与研磨作用制备得到乳化沥青。大，但拌和时状态迥异。其中，LQ一1的乳化沥2结果与讨论一青拌和过程中呈稀浆状，状

5、态最好，LQ一3次2．1不同基质沥青对乳化产物性能的影响之，LQ一2最差，这说明相对LQ一1而言，后分另0对LQ一1、LQ一2和LQ一3(由LQ一1两者的乳化沥青在制备CA砂浆时会要求更大的与LQ一2按1：1调合得到)三种基质沥青进行需水量，从而对砂浆性能造成不利影响，尤其是了不同乳化剂复配比例(E1：E2)的乳化试验，LQ一2，其原因可能与沥青质的含量较高有关。其储存稳定性和水泥拌和试验的结果分别见图12．2助剂A一1加入量对乳化沥青储存稳定性和表2。的影响由图1可知，LQ—l制备的乳化沥青在储存稳定性上虽优于LQ一2，

6、但仍不能满足规范的要-^求。目前，提高乳化沥青储存稳定性的方法主要Lo一是加入稳定剂，这其中包括两大类，一类是水溶性的高分子聚合物，另一类是无机盐。由于无机盐对稳定性的改善作用有限，并且可能会对砂浆的可工作时间产生不利影响，因此，在研制过程中使用了前者作为稳定剂。图2为不同A—l加入量下乳化沥青储存稳定性的变化情况。图l基质沥青对乳化沥青储存稳定性的影响^表2基质沥青对水泥拌和性能的影响会基质沥青水泥拌和试验(E一1：E-2=4o：60)●●拌和时状态筛上残留物含量，％埕A一1加入量，％由表1可知，由于生产LQ—l与LQ一

7、2的原油不同，使二者在组成与性质上有较大的差图2A一1加入量对乳化沥青储存稳定性的影响异。LQ一1的胶质含量高而芳香份、沥青质的含量较低，LQ一2则正好相反，LQ一3因是二者等如图2所示，A一1的加人可显著改善乳化比例调合所得，故其组成应介于二者之间。基质沥青的储存稳定性。A—l溶于水相中，增加了沥青的这种差异对乳化沥青的性能产生了显著影水相的粘度。根据Stokes公式，颗粒的沉降速率响。从图1可以看出，在储存稳定性方面，针对与体系的粘度成反比I3J，因而可减缓乳化沥青E一1与E一2复配体系，以LQ一3作为基质沥中微粒的沉

8、降。同时，由于A一1还可在乳化沥青的效果最好，LQ一1次之，LQ一2最差。在与青微滴表面形成胶体保护膜，从而对乳化沥青胶水泥和易性上，尽管原铁道部《客运专线铁路团起到保护作用。通过这两方面的共同作用，使CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行乳化沥青的储存稳定性得到了很大改善。从试验技术条件》中提出