乳化沥青生产流程教学内容
实验室制备乳化沥青方案
实验室制备乳化沥青技术方案一、实验的目的及意义通过将沥青热融，经机械的作用以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液之中，形成水包油状的沥青乳液。
使用这种沥青乳液修路时，不需加热，可以在常温下进行喷洒、贯入或拌和摊铺，铺筑各种结构路面的面层及基层，也可以用作透层油、粘层油以及用于各种稳定基层的养护。
在提高道路质量、扩大沥青使用范围、节约能源、节省材料、环保安全等方面有其独特的优越性。
二、实验理论原理及技术要求a)沥青乳化的基本原理将沥青分散到水相中，必然需要做功，所做的功（W）等于沥青表面积的增大值（△A）乘以表面张力γ，即：W=△A•γ从上式可以看出，降低界面张力，可以使机械功明显减小。
在实际生产过程中，乳化前将沥青加热融化；乳化时加入乳化剂（降低表面张力）；使用胶体磨研磨（机械能）；三者结合起来才能使沥青乳化。
乳化剂、乳化设备、乳化工艺是乳化沥青生产的三要素，此外基质沥青、水、添加剂等也对沥青的乳化和性能产生影响。
b)乳化剂的作用在乳化沥青中，水是分散介质，沥青是分散相。
单纯的将水和沥青混合是做不到的，为了使乳状液稳定，必须加入物质使两相不聚集，降低两相间的界面张力，这种物质就是乳化剂。
乳化剂所起的作用有：i.降低水和沥青之间的界面张力差。
使体系总表面能降低，热力学稳定性提高。
ii.使沥青微粒界面产生界面膜，界面膜的强度和紧密程度是乳化沥青存在的重要因素。
iii. 使沥青微粒表面形成带电离子基团，电荷间的静电斥力阻碍了沥青微粒的聚集。
乳化剂是生产乳化沥青的关键，直接关系着沥青能否乳化，和乳化沥青的稳定性、破乳速度等使用性能。
生产时应根据原材料、用途、成本等因素综合考虑使用什么乳化剂，并做好生产小试来确定是否使用该乳化剂。
c）沥青乳化剂的类型、应用沥青乳化剂大致可分为合成乳化剂、天然产物乳化剂、无机粉末乳化剂等类型，而合成乳化剂是目前应用最多、性能最好的类型，因此一般所讲的沥青乳化剂都是指一类有机合成的可以乳化沥青的表面活性剂。
乳化沥青基础知识及生产技术
乳化沥青基础知识及生产技术目录一、乳化沥青概述 (2)1. 定义与性质 (2)1.1 定义及分类 (3)1.2 基本性质与特点 (4)2. 乳化沥青的应用领域 (5)2.1 公路建设中的应用 (6)2.2 其他工程领域的应用 (7)二、乳化沥青基础知识 (8)1. 组成成分及作用 (9)1.1 基础油分 (10)1.2 乳化剂及作用 (12)1.3 水相及添加剂 (12)2. 乳化沥青制备原理 (14)2.1 乳化过程分析 (15)2.2 稳定性机制解析 (16)三、乳化沥青生产技术 (17)1. 生产设备与工艺流程 (18)1.1 关键生产设备介绍 (19)1.2 工艺流程简述 (20)2. 生产操作要点及注意事项 (21)2.1 操作前的准备工作 (22)2.2 生产过程中的关键操作点 (23)2.3 安全注意事项 (24)四、乳化沥青性能指标评价方法 (25)1. 常规性能指标评价方法 (27)1.1 稳定性评价 (27)1.2 流动性评价 (29)1.3 其他性能指标评价 (30)2. 现场应用性能评价方法 (31)2.1 施工性能评价 (32)2.2 使用性能追踪评价 (34)五、乳化沥青质量控制与标准化生产 (35)一、乳化沥青概述乳化沥青是一种特殊类型的沥青，它通过将高温使用的道路沥青经过机械搅拌和化学稳定的方法（乳化）扩散到水中，形成的一种在常温下粘度低、流动性好的道路建筑材料。
这种制作工艺使得乳化沥青兼具了沥青的粘结性和水的流动性，为道路施工带来了极大的便利。
乳化沥青的发展历史可以追溯到20世纪初，随着公路交通的需求增长，对道路材料的性能要求也越来越高，乳化沥青应运而生并逐渐得到了广泛应用。
它在道路建设、养护、环保等领域发挥着不可或缺的作用。
乳化沥青的主要成分包括沥青、水、乳化剂和添加剂等。
沥青是决定乳化沥青性能的关键因素，而水则是乳化过程中必需的介质。
乳化剂则起到降低界面张力、形成稳定乳状液的作用。
乳化沥青生产方法
乳化沥青生产方法
乳化沥青的生产方法主要包括以下步骤：
1. 将沥青加热到110~130摄氏度。
2. 与皂液（水、乳化剂、酸或碱、胶乳改性剂）加温到70~85摄氏度。
3. 分别用计量泵输送到胶体磨中，经强力剪切、乳化均匀。
4. 过滤，冷却即为成品乳化沥青。
乳化沥青生产时只需一次加热，而且沥青温度只需120~140℃，尽管乳化剂水溶液需要加热、乳化机械消耗电能等，但用乳化沥青筑养路比用热沥青可节约热能在50%以上，平均节约沥青材料15%~45%。
此外，乳化沥青可以在常温下长期存放，喷洒和拌和使均无需加热，石料不需要干燥，在阴湿低温的情况下可以施工，施工简单。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅乳化沥青相关书籍或咨询专业人士。
乳化沥青生产工艺控制与操作规程
乳化沥青生产工艺控制与操作规程唐兴明一、生产前的准备工作（1）首先做好设备运行前的预热和颜料准备工作，乳化沥青分为以下几种，普通乳化沥青，改性乳化沥青，SBR胶乳乳化沥青，各种乳化沥青用途不同，所以添加配方也各不相同。
（2）在电脑操作界面的参数设置区设定基质沥青生产量皂液流速，乳化剂添加量，固含量（沥青与皂液的百分比）。
（3）确定成产量及生产何种乳化沥青后，给基质沥青开始升温，生产温度基质沥青为130℃-135℃，改性沥青为160℃-165℃，加温完成后启动基质沥青泵入乳化设备沥青罐，罐的容量为7吨左右，按生产量控制，剩三分之一时开启基质泵随时泵入。
二、乳化沥青批次连续生产（1）沥青升温完成后，首先经换热器开始往皂液罐开始进行注水，通过流量计可保证进水的计量，后开启乳化剂泵加入一定数量的乳化剂，开启皂液罐搅拌。
皂液温度控制在50℃-55℃连续生产时设备配备2个皂液罐可交替使用。
（2）开始生产：将设备状态切换至循环模式，开启皂液和沥青的循环至可以生产时，先启动胶体磨及水冷和润滑系统，各管路管线气动阀打开，切换至生产模式，这时皂液三通阀通向磨机，现象磨机管路冲洗60kg皂液正常后沥青三通阀打向磨机供料生产开始。
（3）生产时时刻观察胶体磨电流量是否在正常范围值，如电流量过大或过小，都输不正常，应及时停机处理，维护，检查，生产过程中如果成品乳化沥青温度高于75℃应打开冷却水泵经换热器降温，否则将导致乳化沥青提早破乳。
（4）成品乳化沥青罐配备为2台立式罐，每个罐容量为25吨，一只罐生产至一定数值后切换至另一只罐连续生产，做完一罐后开启成品乳化沥青罐搅拌，搅拌10-15分钟后即可装车，搅拌完成通知试验室验证固含量。
（5）批次沥青生产结束时，沥青三通阀自动打开到循环状态，皂液泵继续工作惊醒管路，磨头的清洗，设定泵入皂液量为60kg，后打开注洗阀清洗100-150kg自来水，完毕后关闭胶体磨，沥青泵及相关电气设备，批次连续生产乳环沥青结束。
乳化沥青的制备工艺
乳化沥青的制备工艺
乳化沥青是指将沥青与水和乳化剂混合后形成的乳状液体。
其制备工艺主要包括以下步骤：
1. 材料准备：准备所需的原材料，包括沥青、水和乳化剂。
沥青应选用适合乳化的类型，一般为中高温沥青。
水应干净无杂质，乳化剂应按照配方比例准备好。
2. 沥青加热：将沥青加热至一定温度，通常在135-165摄氏度之间。
加热的目的是使沥青变得流动，便于与乳化剂充分混合。
3. 混合乳化：将加热后的沥青与水和乳化剂进行混合。
通常使用乳化设备，如乳化罐或乳化机械设备。
在混合过程中，乳化剂会使沥青表面生成胶体颗粒，并与水分子结合形成乳状液体。
4. 添加辅助剂：根据需要，可添加一些辅助剂来改善乳化沥青的性能，如增稠剂、改性剂等。
这些辅助剂的添加应按照一定的比例和工艺要求进行。
5. 贮存和运输：将制备好的乳化沥青贮存在适当的容器中，通常为罐装或桶装。
在贮存和运输过程中，需注意防止乳化沥青分离或结块。
需要注意的是，不同类型的乳化沥青可能有不同的制备工艺，具体工艺应根据所需的乳化沥青类型和应用要求进行调整。
此外，在制备过程中应严格遵守安全操
作规程，防止发生安全事故。
乳化沥青生产工艺流程
乳化沥青生产工艺流程
乳化沥青是一种水溶性的混合物，由沥青、乳化剂和水组成。
以下是乳化沥青的生产工艺流程：
1. 原料准备：准备沥青、乳化剂和水。
沥青应选择具有适当黏度和粘度的原油，可以通过加热和过滤来净化沥青。
乳化剂通常是非离子型或阳离子型的表面活性剂，用于促进沥青和水的混合。
2. 配料混合：按照一定比例将沥青、乳化剂和水加入混合槽中，通过机械搅拌使它们充分混合。
混合槽通常是带有搅拌装置的封闭容器，确保混合均匀。
3. 乳化过程：将混合物送入乳化装置。
乳化装置可以是高速剪切乳化机或柱式乳化机。
在乳化装置中，通过高速搅拌和剪切力使油、水和乳化剂形成均匀的乳化液。
这个过程中会产生热量，需要及时冷却以控制温度。
4. 放置和成熟：将乳化液放置一段时间，使其经历一定的成熟过程。
这个过程中，乳化剂和沥青分子之间会发生相互作用，形成稳定的乳化沥青。
5. 调整和检测：对乳化沥青进行调整，如调节黏度、粘度和固含量等。
同时进行质量检测，包括测定乳化沥青的分散度、粘度、稳定性和固含量等性质参数。
6. 包装和储存：将乳化沥青装入适当容器，如铁桶或罐装，储
存在阴凉干燥的地方。
乳化沥青应远离明火和高温。
需要注意的是，以上流程描述的是一般的乳化沥青生产工艺，具体的流程和设备选择可能会有所不同，取决于乳化沥青的规格和要求。
乳化沥青
第一部分： P或者B（喷洒施工或拌和施工）
第二部分： C或者A（阴离子或阳离子乳化剂）
第三部分： 1~3表示不同用途
种类
用处
PC-1 PA-1 表面处治及贯入式洒布用
贯入洒布用
PC-2 PA-2 透层油用
PC-3 PA-3 粘层油用
BC-1 BA-1 拌制粗粒式沥青混合料用
第一节 乳化沥青的制备、分裂和技术要求
稳定剂 作用：节省乳化剂用量，增加机械及泵送稳定性，提高乳化稳定性 和贮藏稳定性，增强与集料的粘附性，防止乳化设备腐蚀，延长乳 化设备的使用寿命。 分类 – 有机稳定剂 与阳离子型沥青乳化剂复合使用有良好的作用。 – 无机稳定剂 增强乳液微粒周围的双电层效应，增大电位，增强颗粒间的相 互排斥力，缓解颗粒间的凝结速度，提高乳化能力，改善乳液 的稳定性，增强与骨料的粘附能力。
集料物理-化学作用 乳化沥青中带电荷的微滴与不同化学性质的集料接触后作用。
机械的激发作用 施工过程中压路机的碾压和开放交通后汽车的行驶，机械力。
第二节 乳化沥青的分类和技术要求
一、乳化沥青的分类
壳牌沥青手册（英国BS434（9984））分类（三部分） 第一部分：A或者K表示（阴离子或阳离子乳化剂） 第二部分： 1~4表示破坏速率或稳定性，数字越大，稳定性越高 第三部分： 4 0~70表示乳化沥青的含量 例：K1-70
乳化剂降低界面张力
界面膜的保护作用 乳化剂的亲水亲油作用使得乳化剂在沥青微滴周围形成具有一定强 度的稳定的界面膜。
双电层的稳定作用 亲油基吸附于沥青微滴表面，亲水基伸入水中，使得沥青微滴表面 带电荷（阳离子乳化剂带正电荷，阴离子乳化剂带负电荷），沥青水界面上的电荷层结构，一般为双电层分布（吸附层，固定在沥青 界面上 ，电荷与微滴电荷相反；扩散层，由吸附层向外，电荷向水 介质中扩散。
乳化沥青生产流程
一、沥青乳化的生产流程乳化沥青主要由以下五种主要的材料组成：沥青、水、乳化剂、酸和改性剂，为了储存稳定或者是为了满足其他的特殊用途，还会惨加少量的添加剂。
乳化沥青的生产流程可以分为以下四个过程：沥青准备，皂液准备，沥青乳化，乳液储存。
1.沥青的准备沥青是乳化沥青中的最主要组成部分，一般占到乳化沥青总质量的50%-65%。
当乳化沥青喷洒或者拌和完成后，乳化沥青破乳，其中的水分蒸发后真正留在路面上的是沥青。
因此，沥青的准备至关重要。
根据乳化沥青的用途，选择适宜的沥青品牌和标号后，沥青的准备过程主要就是将沥青加热并保持在适宜的温度的过程。
沥青准备过程中温度的控制十分重要，如果沥青温度过低，会造成沥青黏度大，流动困难，从而乳化困难；如果沥青温度过高，一方面会造成沥青老化，同时也会使乳化沥青的出口温度过高，影响乳化剂的稳定性和乳化沥青的质量。
2.皂液的准备根据所需的乳化沥青的不同，选择适宜的乳化剂种类和剂量以及添加剂种类和剂量，配置乳化剂水溶液（皂液）。
根据乳化沥青设备和乳化剂种类的不同，乳化剂的水溶液（皂液）的制备过程也有差异。
对于全自动连续式的乳化沥青生产设备，皂液的各个组分（水、酸、乳化剂等）都是由生产设备本身设置的程序自动完成的，只要保证各材料的供给即可；对于半连续式或间歇式的生产设备，则需要按照配方要求手工配置皂液。
有的乳化剂水溶液需要加酸调节PH值，有的（如季铵盐类）则不需要。
有些常温下呈固态的乳化剂还需要在配置皂液前首先将其加热熔化。
皂液在进入乳化设备前的温度一般控制在55-75℃之间。
3.沥青的乳化将合理配比的沥青和皂液一起放入乳化机，经过增压、剪切、研磨等机械作用，使沥青形成均匀、细小的颗粒，稳定而均匀的分散在皂液中，形成水包油的沥青乳状液。
合适的乳化沥青出口温度应在85℃左右。
4.乳化沥青的储存乳化沥青从乳化机中出来，经冷却后进入储罐。
大型的储罐中应配置搅拌装置，定期进行搅拌。
以减缓乳化沥青的离析。
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乳化沥青生产流程
一、沥青乳化的生产流程
乳化沥青主要由以下五种主要的材料组成：沥青、水、乳化剂、酸和改性剂，为了储存稳定或者是为了满足其他的特殊用途，还会惨加少量的添加剂。
乳化沥青的生产流程可以分为以下四个过程：沥青准备，皂液准备，沥青乳化，乳液储存。
1.沥青的准备
沥青是乳化沥青中的最主要组成部分，一般占到乳化沥青总质量的50%-65%。
当乳化沥青喷洒或者拌和完成后，乳化沥青破乳，其中的水分蒸发后真正留在路面上的是沥青。
因此，沥青的准备至关重要。
根据乳化沥青的用途，选择适宜的沥青品牌和标号后，沥青的准备过程主要就是将沥青加热并保持在适宜的温度的过程。
沥青准备过程中温度的控制十分重要，如果沥青温度过低，会造成沥青黏度大，流动困难，从而乳化困难；如果沥青温度过高，一方面会造成沥青老化，同时也会使乳化沥青的出口温度过高，影响乳化剂的稳定性和乳化沥青的质量。
2.皂液的准备
根据所需的乳化沥青的不同，选择适宜的乳化剂种类和剂量以及添加剂种类和剂量，配置乳化剂水溶液（皂液）。
根据乳化沥青设备和乳化剂种类的不同，乳化剂的水溶液（皂液）的制备过程也有差异。
对于全自动连续式的乳化沥青生产设备，皂液的各个组分（水、酸、乳化剂等）都是由生产设备本身设置的程序自动完成的，只要保证各材料的供给即可；对于半连续式或间歇式的生产设备，则需要按照配方要求
手工配置皂液。
有的乳化剂水溶液需要加酸调节PH值，有的（如季铵盐类）则不需要。
有些常温下呈固态的乳化剂还需要在配置皂液前首先将其加热熔化。
皂液在进入乳化设备前的温度一般控制在55-75℃之间。
3.沥青的乳化
将合理配比的沥青和皂液一起放入乳化机，经过增压、剪切、研磨等机械作用，使沥青形成均匀、细小的颗粒，稳定而均匀的分散在皂液中，形成水包油的沥青乳状液。
合适的乳化沥青出口温度应在85℃左右。
4.乳化沥青的储存
乳化沥青从乳化机中出来，经冷却后进入储罐。
大型的储罐中应配置搅拌装置，定期进行搅拌。
以减缓乳化沥青的离析。
二、乳化沥青生产设备的分类
1. 按照生产流程分类
乳化沥青设备按照工艺流程分类，可以分为间歇作业式、半连续作业式、连续作业式三种。
其工艺流程分别如图1-1和图1-2所示。
如图1-1所示间歇式改性乳化沥青生产设备，生产时将乳化剂、酸、水、和胶乳改性剂等在皂液掺配罐中掺配，然后将其于沥青泵送到胶体磨中。
一罐皂液用完后再配置皂液，然后再进行下一罐的生产。
当用于改性乳化沥青生产时，根据改性工艺的不同，胶乳管道既可以连接在胶体磨前也可以连接到胶体磨后，或者没有专用的胶乳管道，而是手工将规定剂量的胶乳惨加到皂液罐中。
图1-1 间歇式乳化沥青设备生产流程
如图1-2所示半连续式乳化沥青生产设备，实际上是将间歇式的乳化沥青设备多配备了皂液掺配罐，从而可以交替掺配皂液，保证不间断的将皂液送入胶体磨。
目前，国内相当数量的乳化沥青生产设备属于这种类型。
图1-2 半连续式（改性）乳化沥青生产流程示意图
连续式乳化沥青生产设备，将乳化剂、水、酸、胶乳改性剂、沥青等分别用计量泵直接泵送到胶体磨中。
皂液的掺配是在输送管道中完成的。
2.按照设备配置分类
按照设备的配置、布局和机动性，沥青乳化设备可以分为移动式、可搬移式和固定式三种。
移动式乳化沥青设备是将乳化剂掺配装置、乳化机、沥青泵、控制系统等固定在一个专用的托式底盘上。
由于可以随时转移生产地点，它适用于工程分散、用量少、频繁移动的施工现场乳化沥青制备。
可搬移式乳化沥青设备是将各主要总成安装在一个或者两个以上的标准集装箱内，分别装车运输，来实现工地转移，依靠吊装机具快速安装组合成工作状态，这样的设备生产能力有大、中、小型的不同配置。
可以满足不同的工程要求。
固定式乳化沥青设备一般依托沥青厂或者沥青混泥土拌合站等有沥青储罐的地方，服务一定距离范围内较固定的客户群体。
由于适合我国国情，固固定式乳化沥青设备是国内主要的乳化沥青设备类型。
乳化沥青生产设备典型产品选型
LLZ-
60YG
8×
2.2×
4.5
9KW
集燃油式锅炉于一体，自动
温控
LLZ-
60MG
12.5KW
集燃煤式锅炉于一体，自动
温控
LLZ-60J 3.5×2.2×2 15KW
简便型，自动温控的生产设
备
LLZ-10 1 m3/h 2×1.75×1.7 10KW 公路养护单位随需小量生产
2
乳化
沥青
实验
机
JM-30A
30L/h 0.86×0.55×1.12 10KW
自控配比的沥青乳化实验机JM-30 模拟生产设备的乳化实验机
JM-5
0.5L/次
3.6×1.7×1.4 3KW 实验室沥青循环式乳化实验
3L/次
3
胶体
磨
JM-8
6~8
m3/h
1.18×0.44×0.48 15KW
集剪切、碾磨、搅拌功能于
一体的乳化沥青专用胶体磨JM-18
10~12
m3/h
1.49×0.53×0.6 30KW
JM-20
20~25
m3/h
1.85×0.67×0.78 55KW
LLZ-120A LLZ-120 LLZ-60A LLZ-60 LLZ-60YG LLZ-60MG LLZ-60J LLZ-10 JM-30 JM-5 JM-18 JM-20。