乳化沥青

　　乳化沥青是微小的沥青液滴稳定地分散在水中形成水包油(O/W)型的乳浊液，或将微小的水滴稳定地分散在沥青中形成的油包水(W/O)型的乳浊液。其中应用Z多的为水包油(O/W)型的乳化沥青。

乳化沥青分类

　　乳化沥青种类很多，以沥青材料、乳化剂、用途和性能的不同，可分为许多种。常用的分类方法有以下几种。

　　一、按沥青材料的不同分类

　　制造乳化沥青的主要材料是沥青。凶选用沥青材料的不同可分为乳化石油沥青、乳化煤焦油沥青、乳化橡胶沥青和乳化塑料沥青等。常用的有乳化石油沥青、氯丁胶乳改性乳化沥青、丁苯胶乳改性乳化沥青、乙烯一醋酸乙烯乳液改性乳化沥青、乳化SBS沥青、乳化PVC煤焦油沥青等。

　　二、按乳化剂的不同分类

　　乳化剂同样是制造乳化沥青的主要材料，按照所用乳化剂的不同，可分为以有机表面活性剂为乳化剂的液体乳化沥青，或称薄质乳化沥青;以无机胶体为乳化剂的膏状体乳化沥青，或称为厚质乳化沥青。

　　有机乳化剂制成的液体乳化沥青，因带电性能不同，又可分为阴离子乳化沥青、阳离子乳化沥青、非离子乳化沥青、两性离子乳化沥青和复合乳化剂制成的乳化沥青。例如：阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青、非离子乳化沥青等均属于以有机乳化剂制成的液体乳化沥青;膨润土乳化沥青、石棉乳化沥青、石灰膏乳化沥青、黏土乳化沥青等均属于无机胶体乳化沥青，或称无机固体乳化沥青。

　　在乳化聚合物沥青中，以有机表面活性剂为沥青乳化剂的乳化聚合物沥青为液体乳化沥青，或称薄质乳化聚合物沥青。例如：阳离子氯丁胶乳改性乳化沥青、阴离子丁苯胶乳改性乳化沥青、非离子天然胶乳改性乳化沥青等均属于薄质乳化沥青;

　　以无机胶体为乳化剂的乳化聚合物沥青为膏状乳化沥青，亦称厚质乳化聚合物沥青。例如：丁苯胶乳改性石棉乳化沥青、天然胶乳改性膨润土乳化沥青、膨润土乳化SBS沥青等均属于厚质乳化沥青。

　　三、按照用途不同分类

　　按照乳化沥青的用途不同，可分为筑路用乳化沥青、建筑用乳化沥青和水工用乳化沥青等。

　　在筑路中用的乳化沥青又可分为代替透层油用的乳化沥青、代替黏层油用的乳化沥青、贯入式路面用的乳化沥青、拌合用的乳化沥青和稀浆封层用的乳化沥青等。

　　在建筑上用的乳化沥青俗称水乳性沥青防水涂料，以有机活性剂为乳化剂的水乳性沥青防水涂料称为薄质水乳性沥青防水涂料，以无机胶体为乳化剂的称为厚质水乳性沥青防水涂料。

　　在水工建筑中使用的乳化剂多为水乳性沥青防水涂料，代替透层油的乳化沥青和代替黏层油的乳化沥青。

　　在农业上使用的乳化沥青称为农用乳化沥青。

　　还有用于防火功能的阻燃性乳化沥青，为增加美观的着色乳化沥青，造纸工业制造防水纸用的纸张用乳化沥青，音响制品用消声乳化沥青，铁路建设中使用的道床专用乳化沥青等。

　　四、按分裂速度不同分类

　　在道路铺筑中，因乳化沥青的用途不同，对乳化沥青的性能要求也不相同，同集料接触以后要求有一定的分裂速度。根据乳化沥青的分裂速度的不同，可分为快裂型乳化沥青、中裂型乳化沥青、慢裂型乳化沥青(又分为慢裂快凝型和慢裂慢凝型乳化沥青)等。

　　快裂型乳化沥青主要用于贯入式路面、表面处治和黏层油;中裂型乳化沥青主要用于拌合沥青混合料;慢裂慢凝型乳化沥青主要用于透层油、拌合沥青混合料;慢裂快凝型乳化沥青主要用于稀浆封层。

　　在建筑防水上，应用Z多的为中裂型乳化沥青和慢裂型乳化沥青，农用乳化沥青多为快裂型乳化沥青。造纸工业主要用慢裂型无机胶体乳化沥青。

　　此外，乳化沥青还可分为水包油(O/W)型乳化沥青和油包水(W/O)型乳化沥青，通常所指的乳化沥青为水包油(O/W)型乳化沥青。按施工方法的不同还可分为拌合型和洒布型，即B型(拌合用)和P型(喷洒用)。

沥青乳化剂

　　沥青乳化剂是即能溶于水相，又能溶于沥青相的表面活性剂，其乳化剂分子内具有易溶于水的亲水基和易溶于沥青的亲油基。因此，一种物质做沥青乳化剂，则必须同时具有亲油基和亲水基两种原子基团。

　　沥青乳化剂按其化合物的亲水功能，可分为离子型沥青乳化剂和非离子型沥青乳化剂。且离子型乳化剂按分子在水中溶解所带的电荷不同，又可分为阴离子，阳离子，两性离子沥青乳化剂。

　　1、阴离子沥青乳化剂

　　阴离子沥青乳化剂是在水溶液中乳化剂电离成离子或离子胶团，且发挥表面活性的原子基团带有阴电荷。

　　阴离子沥青乳化剂中Z重要、Z多的亲水原子基团有羧基(-COOMe)、硫酸酯(-OSO₃H)、磺酸基(-SO₃H)三种。对耐硬水性，耐水解性、耐盐析性等方面稳定性Z差的沥青乳化剂为羧酸盐(如皂脚)，稳定性Z好的沥青乳化剂为磺酸盐(如605，十二烷基苯磺酸钠)，硫酸酯介于它们两者之间(如月桂醇硫酸酯钠)。

　　2、阳离子沥青乳化剂

　　阳离子沥青乳化剂是在水溶液中乳化剂电离成离子或离子胶团，且发挥表面活性的原子基团带有阳电荷。

　　阳离子沥青乳化剂按其不同结构形式，分为胺盐型和季铵盐型乳化剂。

　　3、两性离子沥青乳化剂

　　两性沥青乳化剂是在水溶液中乳化剂电离成离子或离子胶团，且发挥表面活性的原子基团即带有阳电荷又带有阴电荷。

　　两性离子沥青乳化剂可分为氨基酸型甜菜碱型及咪唑啉型乳化剂。

　　4、非离子沥青乳化剂

　　非离子沥青乳化剂是在水溶液中乳化剂不能电离成离子或离子胶团，而由分子本身所含有的羧基和醚键做弱水性亲水基，且发挥表面活性性能。

　　非离子沥青乳化剂按着不同结构形式大体分为聚乙二醇型和多元醇型沥青乳化剂。

乳化沥青的应用

　　一、乳化沥青在道路上的作用

　　公路交通事业是国民经济发展的重要支柱产业之一。我国的公路事业正以日新月异的发展，截至2005年年底，我国公路总里程已达196万公里，其中高速公路4.1万公里，预计到2010年，我国公路总里程将超过300万公里，高速公路近10万公里。在高速发展的公路事业中，ZG每年需高质量的沥青达4Mt，其中70%左右用于修建道路路面。

　　乳化沥青是以沥青为分散相，水为分散介质组成的水乳性液体沥青材料，可以冷拌冷施工，可防止污染环境，有利于操作人员的身体健康，以水代油、大大降低了工程造价。

　　乳化沥青在道路修筑中主要用于沥青混凝土路面的透层油、黏层油;用于路面的稀浆封层、冷拌冷铺沥青碎石路面、冷拌冷铺沥青混凝土路面等，大大提高了路面的防水性、抗滑性和对路面的保护性，延长了路面使用寿命。乳化沥青路面可提高车辆的行车速度，减少车辆的磨损和油耗，大大提高了运输效率，降低了运输成本。

　　据资料介绍，沥青路面与一般砂石路面相比，车速从30～40km/h提高到60～80km/h，节省油料20%以上。轮胎使用寿命，由平均6.0×10⁴km延长至2.4×10⁵km，提高出车率13.6%，降低运输成本20%～35%，而且行车平稳又舒服。可见乳化沥青在国民经济建设中同样起着重要作用。

　　二、乳化沥青在建筑中的作用

　　建筑事业同样是国民经济的支柱产业之一，建筑事业的发展速度直接决定和制约着国民经济的发展。在建筑工程中离不开建筑防水工程，而沥青材料是建筑防水工程中重要的建筑防水材料。

　　沥青具有较好的耐老化性能，这是任何高分子防水材料所不能相媲美的。以沥青为主要成分制成的乳化沥青或乳化聚合物沥青，主要用于建筑物的屋面防水、地下防水和厕浴间防水工程。

　　对不规则的基面用乳化沥青或乳化聚合物沥青作防水涂层，可形成天衣无缝的防水层。施工时可以冷施工，免除了过去支锅盘火，熔化沥青，趁热施工的弊病，可减轻操作人员的劳动强度，加快施工速度，降低工程造价，延长建筑物使用寿命。

　　乳化沥青还可用于洞库防潮，在地下建筑物及洞库用的混凝土、砂浆或砖石等墙体的内外表面上，涂刷乳化沥青防水涂膜，可以防止地下水的渗析，减少壁面的散湿能力，提高洞库的防潮能力。

　　石膏制品耐水性较差，在石膏制品中掺入少量的乳化沥青，则使石膏制品的密实性增大，孔隙率减少，疏水性增强，耐水性提高。其防水性随着乳化沥青的掺量增加而增强，从而扩大了石膏制品的应用范围。

　　在水泥砂浆、水泥混凝土中掺人乳化沥青同样可提高砂浆和混凝土的抗渗能力和减振性能。

　　以上可以充分说明，乳化沥青，尤其是乳化聚合物沥青已成为建筑工程中不可缺少的建筑防水材料，在国民经济建设中发挥重要的作用。

　　三、乳化沥青在水工建筑中的作用

　　在水工建筑中，乳化沥青同样是必不可少的防水材料。在水库大坝的沥青混凝土防渗墙中，乳化沥青代替液体沥青(溶剂稀释液体沥青)已成功用于沥青混凝土铺筑中的透层油和黏层油，节省了大量有机溶剂，降低了筑坝成本。

　　乳化沥青已成功用于渠道、渡槽防渗，减少水的渗漏，提高水的利用效率，增加灌溉面积有利于农作物的生长和增产。对解决缺水地区节约用水起着积极作用。我国是一个严重缺水的国家，人均占有水量很小，节约用水，减少水的流失或浪费，哪怕是节约一滴水对国民经济的发展都十分重要。

　　四、乳化沥青在农业上的作用

　　土壤是农作物生长的基础，是人类赖以生存的根本。保护土壤，改良土壤，防止土壤流失，提高农作物产量，做到人们丰衣足食，国民经济才能有个大的飞跃。

　　经过多年研究，人们逐渐认识到，在土壤表面喷洒乳化沥青，可以促进土壤团粒的形成，改良土壤的结构，固定表土，保护耕层，YZ土壤中水分的蒸发，增温保墒及防止水土流失，提高农业生产水平。改善农业生态环境，增加农作物产量，有着重要的作用。

　　我国是一个山多河多的国家，丘陵起伏，沟堑纵横，水土流失严重。据报道，ZG北方黄土高原，每年黄土流失量高达16亿吨。土壤流失，土地砂化比较严重。保护土壤，减少流失，防止砂化，尤其山坡地，这项工作更为重要。在这些土壤的表面，喷洒一层乳化沥青，则可将土壤黏结在一起而封闭表土，形成一层保护膜，使之不易被风吹走被水带走，起到防止风蚀和水蚀的作用。

　　五、乳化沥青在铁路建设中的作用

　　铁路是国民经济的大动脉，担负着物资流动，人们的出走旅行的重任。铁路的发展速度，在一定程度上反映了国民经济发展的速度。

　　过去铁路道床多为碎石道床，行车速度慢，现已不能满足国民经济高速发展的需要，需建设大量的高速铁路，高速铁路已成为一个国家现代化的标志。以水泥、乳化沥青和砂子制成的水泥沥青砂浆，是修筑高速铁路的重要减振材料，用来代替碎石的作用。由于这种减振材料的研制成功，大大促进了高速铁路的发展。

　　水泥沥青砂浆灌注到碎石道床中，可制成填充道床。这种填充道床大大增加了道床的稳定性，提高了行车的安全性，还减少了对道床的维修，成为维修保养省力化的轨道，达到了道床无须养护的目的。不仅节省了财力，也大大节省了劳动力。可以说乳化沥青在铁路建设中的应用，大大促进了铁路的高速发展，尤其是高速铁路的发展。