根据2004年修订的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),微表处必须选用阳离子型聚合物改性的乳化沥青,而且改性乳化沥青必须具有合适的粘度。粘度过高,流动性差,不利于撒布和与集料的均匀拌和,也不利于施工设备的精确计量;粘度太低,与集料拌和时稠度往往不够理想,容易造成离析和乳液流失,施工和易性差。统计发现,绝大多数情况下,微表处的乳化沥青的恩格拉黏度在3-11之间,只有个别情况恩格拉黏度略小于3。可以认为,3-30的恩格拉黏度指标是合理的。高浓度乳化沥青混合料的空隙率要比低浓度乳化沥青混合料的低,且受温度影响小。湖南粘层丁苯胶乳共同合作
美国、澳大利亚等于20世纪80年代开始采用微表处技术,加拿大也于20世纪90年代初开始引进微表处技术。在美国,改性乳化沥青稀浆封层在高速公路的维修养护工作中的使用越来越普遍。主要利用聚合物改性沥青乳液铺筑稀浆封层,Guoji稀浆封层协会(ISSA)将它分为聚合物改性稀浆精细表面处治(PSM,常用于超薄抗滑表层)和用于填补车辙的聚合物改性稀浆封层(PSR)。Guoji稀浆封层协会在原来的稀浆封层实施细则ISSAA143-83的基础上,制定了A105施工指南,对微表处原材料、设计、试验、质量、施工等作了规定,促进了稀浆封层和微表处技术在全世界范围内的发展。湖北丁苯丁苯胶乳商家SL-168L是一款阳离子型高固含量丁苯胶乳,主要用于生产阳离子改性乳化沥青。
改性乳化沥青用于微表处工程时必须要具有合适的破乳速度。所谓沥青乳液的破乳,就是指由于离子电荷被石料吸附中和以及水分的蒸发使得沥青微粒靠的更近,沥青从乳液中的水相分离出来,许多微小沥青颗粒相互聚结,还原成为连续整体薄膜。乳液破乳完成后,乳液中的沥青又恢复到乳化前的性能。乳液的破乳所需要的时间即为沥青乳液的破乳速度。若破乳速度太快,混合料在摊铺到路面之前就己经结团硬化,导致施工无法顺利进行。但若破乳速度过慢,不仅无法满足快速开放交通的目的,而且在用水量较大的情况下,未破乳的沥青会随水分浮到表面形成一层油膜,导致泛油的出现,上下层油石比发生变化,同时下部的混合料因水分无法尽快蒸发而迟迟难以成型。为了满足快速开放交通的目的,混合料还必须能够迅速固化成型,有足够的初期强度。
低温法合成丁苯胶乳通常在5-10℃ 下进行,在此温度下热分解引发剂分解速度太慢,不能满足要求,故通常使用氧化还原型引发剂。低温丁苯胶乳分子链的规整性相对较好,Tg值较低,有很好的低温韧性,常用于改性路面材料,使其更好的延展性。丁苯胶乳在沥青与沥青中芳香分、饱和分相作用,在其中发生溶胀,使得二者相容性良好。丁苯胶乳提高了沥青与基材的粘结力,改善了沥青的低温沥青发生破乳后,橡胶与沥青充分混合,分散均匀,水分从表层快速挥发,可以快速开放交通。SBR胶乳改性剂SL-168L可明显提高沥青与集料的粘附性,抗开裂性,抗水性,抗磨性等微表处的路用性能。
普通乳化沥青存在一些不足之处,如:温度敏感、易老化等。为了改善这些不足,需要对沥青进行改性。改性乳化沥青既可在常温下喷洒使用,用于粘结层、封层和透层,不仅能节省沥青的用量,还拥有很好的耐疲劳性、抗湿滑和低温抗裂性能;又可以和石料相拌合,用在稀浆封层、碎石封层和微表处等养护工艺,能够明显的改善路面的松散、开裂、车徹、老化等常见损害;还可以用于表面处处治、冷再生和尘土处理,改善道路状况。改性乳化沥青在各种等级路面建造、维修、养护中的应用能够快速提高修建速度、降低劳动强度、降低工程成本、较少污染、保护环境、节约能源。SBR胶乳特别适用于在乳化沥青和冷拌冷铺的稀浆混合料中使用,是主要的改性剂。湖南粘层丁苯胶乳共同合作
低温聚合的SBR胶乳成膜后具有较高的拉伸强度和较好的耐寒性能。湖南粘层丁苯胶乳共同合作
关于SBS-SBR复合改性乳化沥青的研究,相关试验表明:沥青皂液的助剂与pH值对改性乳化沥青的性能影响较大。稳定剂有效促进乳液稳定性,但不利沥青的低温性能。适当的皂液pH值则可以使沥青乳化剂充分溶解于皂液中。在微表处性能对比试验中,复合改性组微表处的性能更加突出,尤其是抗磨耗性能提升明显。也有研究单位研制了废旧橡胶粉改性乳化沥青,试验表明:该改性剂可提高混合料的耐磨性、水稳定性与抗疲劳性等性能。该研究采用了废旧材料作为改性剂,实现了废弃物的重复利用,节省了大量资源,同时也拓展了改性剂的未来选用思路。湖南粘层丁苯胶乳共同合作