一種油包水型瀝青發(fā)泡劑及其制備方法和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及泡沫瀝青生產(chǎn)及瀝青混合料溫拌施工、瀝青路面冷再生等技術(shù)領(lǐng)域， 特別涉及一種泡沫瀝青發(fā)泡劑，以及它的制備方法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 泡沫瀝青是通過向熱瀝青中加入一定量的冷水（通常為瀝青量的1 %~2% )而 制成的。當(dāng)注入的冷水遇到熱的瀝青時(shí)，瀝青體積發(fā)生膨脹，因而會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫。對(duì)于 粘度值較大或高等級(jí)的瀝青，通常需要加入一定的壓力，促進(jìn)泡沫的形成。在發(fā)泡的過程 中，瀝青的粘度顯著降低，使之能與高速攪拌狀態(tài)下的冷濕集料具有良好的裹覆性能，而且 這種裹覆作用在常溫下只針對(duì)集料中的細(xì)集料，通過裹覆細(xì)集料形成高粘度的瀝青膠漿， 并在壓實(shí)作用下粘結(jié)粗集料形成強(qiáng)度，增加了混合料的粘聚性。泡沫瀝青產(chǎn)生的過程中并 沒有化學(xué)反應(yīng)，所以不改變?yōu)r青本身的各種物理性質(zhì)，僅是利用汽化階段使瀝青表面積大 量增加，體積大大膨脹、粘度暫時(shí)降低的有利條件，增加瀝青與集料的裹覆面，改善瀝青與 礦料拌合的和易性。
[0003] 評(píng)價(jià)瀝青發(fā)泡效果的兩個(gè)參數(shù)是膨脹率和半衰期。膨脹率是指瀝青與水拌合發(fā)泡 后達(dá)到的最大體積與瀝青未發(fā)泡前體積的比值；半衰期是指發(fā)泡的最大體積到體積縮小至 一半所經(jīng)過的時(shí)間，以秒（S)表示。膨脹率越大，泡沫瀝青與集料的接觸就越充分，拌制的 泡沫瀝青混合料質(zhì)量就越好；半衰期越不容易衰減，從而可以與集料有較長(zhǎng)的時(shí)間拌合，有 利于提高泡沫瀝青混合料的質(zhì)量。所以，生產(chǎn)泡沫瀝青的關(guān)鍵在于控制使用準(zhǔn)確的用水量 及獲得最佳的膨脹率。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般要求膨脹率10倍以上，半衰期一般要求大于8S。
[0004] 泡沫瀝青是一種新的瀝青混合料冷再生技術(shù)，將其用于道路冷再生工程，不僅可 以解決傳統(tǒng)道路維修價(jià)格高、浪費(fèi)資源和污染環(huán)境問題，而且可以充分利用舊有材料，具有 節(jié)省能源、不產(chǎn)生污染等環(huán)保優(yōu)勢(shì)，是經(jīng)濟(jì)效益較好的路面修復(fù)技術(shù)。
[0005] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)泡沫瀝青時(shí)，采用的是含有表面活性劑的水或純水作 為發(fā)泡劑，通過機(jī)械噴嘴或空氣霧化的辦法向熱瀝青噴入發(fā)泡，由于噴入水滴粒子較大 (l/10mm級(jí)），且受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，生產(chǎn)的泡沫瀝青質(zhì)量變異性大，影響瀝青混合料質(zhì)量的 穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種瀝青發(fā)泡劑，提高瀝青發(fā)泡的 膨脹率和半衰期，提高泡沫瀝青質(zhì)量的穩(wěn)定性；同時(shí)提供這種發(fā)泡劑的制備方法和使用方 法。
[0007] 技術(shù)方案：一種油包水型瀝青發(fā)泡劑，包括油相、水相、表面活性劑，所述油相為渣 油、瀝青或餾分油，所述水相為生活用水或工業(yè)用水，含有表面活性劑的水分散在油的連續(xù) 相中，所述油相與水相的質(zhì)量比為1 : 2~3 : 1。
[0008] 所述油相的粘度為20~500Pa · S (60°C )，所述水相為微米級(jí)。
[0009] -種上述的油包水型瀝青發(fā)泡劑的制備方法，按質(zhì)量比，將表面活性劑加入水相 混合，再與油相一起經(jīng)高速剪切或膠體磨，乳化制得。
[0010] -種上述的油包水型瀝青發(fā)泡劑的使用方法，按照瀝青折算水量的lwt%~ 2wt %，作為發(fā)泡劑的添加量，加入到瀝青中發(fā)泡生產(chǎn)泡沫瀝青。
[0011] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)泡劑為油包水型，油為連續(xù)相，水 為微米級(jí)，發(fā)泡劑與瀝青混合時(shí)，發(fā)泡劑中微米級(jí)的水有利于形成微氣泡，同樣的水量形成 微氣泡時(shí)大大增加了瀝青的表面積，增加了泡沫瀝青的膨脹率，形成的氣泡為微米水粒子 產(chǎn)生的氣泡，有更大的半衰期，更利于瀝青與集料的拌合。同時(shí)，由于水的微粒子穩(wěn)定的分 散在油相中，形成的微氣泡不受加入方式的影響，為瀝青的發(fā)泡提供了穩(wěn)定、均勻的條件， 使生產(chǎn)的泡沫瀝青有更好的穩(wěn)定性。制備方法保證了得到的發(fā)泡劑中水相均勻分散在油相 中。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0013] 實(shí)施例1
[0014] 以60°C粘度為50Pa *S的渣油為原料，以乳化劑為表面活性劑，渣油與水按質(zhì)量比 1 : 1，采用高速剪切，制得發(fā)泡劑，編號(hào)為P1。
[0015] 實(shí)施例2
[0016] 以60°C粘度為160Pa · S的AH-90重交通道路瀝青為原料，以乳化劑為表面活性 劑，瀝青與水按質(zhì)量比1 : 2,采用高速剪切，制備發(fā)泡劑，編號(hào)為P2。
[0017] 實(shí)施例3
[0018] 以60°C粘度為300Pa · S的AH-50重交通道路瀝青為原料，以乳化劑為表面活性 劑，瀝青與水按質(zhì)量比2 : 1，采用膠體磨，制備發(fā)泡劑，編號(hào)為P3。
[0019] 實(shí)施例4
[0020] 以60°C粘度為20Pa *S的減壓餾分油為原料，以乳化劑為表面活性劑，餾分油與水 按質(zhì)量比3 : 1，采用高速剪切，制備發(fā)泡劑，編號(hào)為P4。
[0021] 以上實(shí)施例中，表面活性劑的含量根據(jù)油相材料由試驗(yàn)確定。
[0022] 將以上編號(hào)為P1、P2、P3、P4的發(fā)泡劑，分別加入到AH-70重交通道路瀝青（符合 68/115180和他/5!1/1'0522)中，加入量折算為含水1被％時(shí)，瀝青發(fā)泡的膨脹率和半衰期結(jié) 果與參比的比較見表1，加入量折算為含水2wt%時(shí)，瀝青發(fā)泡的膨脹率和半衰期結(jié)果與參 比的比較見表2。
[0023] 表 1
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種油包水型瀝青發(fā)泡劑，其特征在于：包括油相、水相、表面活性劑，所述油相為 渣油、瀝青或餾分油，所述水相為生活用水或工業(yè)用水，含有表面活性劑的水分散在油的連 續(xù)相中，所述油相與水相的質(zhì)量比為1 : 2~3 : 1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油包水型瀝青發(fā)泡劑，其特征在于：所述油相的粘度為 20~500Pa ? S(60°C )，所述水相為微米級(jí)。
3. -種權(quán)利要求1-2任一所述的油包水型瀝青發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于：按質(zhì) 量比，將表面活性劑加入水相混合，再與油相一起經(jīng)高速剪切或膠體磨，乳化制得。
4. 一種權(quán)利要求1-2任一所述的油包水型瀝青發(fā)泡劑的使用方法，其特征在于：按照 瀝青折算水量的lwt%~2wt%，作為發(fā)泡劑的添加量，加入到瀝青中發(fā)泡生產(chǎn)泡沫瀝青。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油包水型瀝青發(fā)泡劑，包括油相、水相、表面活性劑，含有表面活性劑的水分散在油的連續(xù)相中；同時(shí)公開了這種發(fā)泡劑的制備方法和使用方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)泡劑為油包水型，油為連續(xù)相，水為微米級(jí)，發(fā)泡劑與瀝青混合時(shí)，發(fā)泡劑中微米級(jí)的水有利于形成微氣泡，同樣的水量形成微氣泡時(shí)大大增加了瀝青的表面積，增加了泡沫瀝青的膨脹率，形成的氣泡為微米水粒子產(chǎn)生的氣泡，有更大的半衰期，更利于瀝青與集料的拌合。同時(shí)，由于水的微粒子穩(wěn)定的分散在油相中，形成的微氣泡不受加入方式的影響，為瀝青的發(fā)泡提供了穩(wěn)定、均勻的條件，使生產(chǎn)的泡沫瀝青有更好的穩(wěn)定性。制備方法保證了得到的發(fā)泡劑中水相均勻分散在油相中。
【IPC分類】C08L95-00, C08J9-04
【公開號(hào)】CN104861674
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510261355
【發(fā)明人】郭兆民, 封昕, 潘亞軍, 李秋飛, 柳衛(wèi)軍, 朱修程
【申請(qǐng)人】江蘇天諾道路材料科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日