乳化沥青品种及适用范围
乳化沥青的生产原理及新用途
厂家
齐鲁70 齐鲁90 镇海70 镇海90 西安90 塔化90 辽河70 辽河90
克拉玛依70
克拉玛依90
18.99
17.1 17.6
26.50
32.1 31.1
54.40
37.1 38.2
0.11
7.0 6.4
中海70 中海90
4 沥青组成结构及对沥青乳化性能的影响
4.1 石油沥青的组成结构及特性
84.83
77.44 85.8 84.00 83.52 84.41 81.9 81.8 79．06 82．20 76．05 84．46
9.73
8.46 11.41 10.75 12.53 10.29 9.93 8.62 10．01 9．16 8．18 11．26
2.18
2.86 0.55 0.70 0.39 1.29 1.33 0．74 1．90 2．39 0．47
3 乳化沥青的性能及其主要影响因素
3.1 乳化沥青的性能指标
（1）道路乳化沥青品种及适用范围
分类 阳离子 乳化沥青 品种及代号 PC-1 PC-2 PC-3 BC-1 PA-1 阴离子 乳化沥青 非离子 乳化沥青 PA-2 PA-3 适用范围 表处、贯入式路面及下封层用 透层油及基层养生用 粘层油用 稀浆封层或冷拌沥青混合料用 表处、贯入式路面及下封层用 透层油及基层养生用 粘层油用
乳化沥青在发达国家得到广泛应用。原因：
● 环保，节省能源、节省资源 ●
在公路修建、养护技术中，很多都适合使用甚至只 能使用乳化沥青作为结合料
● 乳化沥青技术的发展，使乳化沥青质量不断提高 ● 乳化沥青应用新技术也在不断涌现
1 乳化沥青的概念及应用
1.2 乳化沥青的应用领域
乳化沥青
简易封层（1cm) 1.0-1.2kg/m2
表面处治（拌和 2cm) 3.0-4.5 %
1.2-1.4kg/m2
4.0-7.0 % 4.8-5.4kg/m2 6.0-6.8kg/m2 3.5-6 % 6.0-8.0 % 6.5-9.5 % 0.8-1.2kg/m2
0.72-0.84kg/m2
2.4-4.2 % 2.88-3.24kg/m2 2.4-4.08kg/m2 2.1-3.6 % 3.6-4.8 % 3.9-5.7 % 0.48-0.72kg/m2
乳化沥青的使用范围
表面处治 雾状封层 砂封层 稀浆封层 微表处 开普顿封层 沥青再生 现场冷拌和 现场热拌和 全厚度再生 场拌 土壤稳定 基层稳定 填坑 粘层 防尘剂 其他 透层 保护层 裂缝填补 贯入式
乳化沥青的发展过程
2.乳化沥青的发展 20世纪初 开始 喷洒防尘 20世纪20年代 应用于道路 20世纪30年代－50年代中期 乳化沥青用量 缓慢增长 1953年起 乳化沥青用量开始稳定上升 近30年来 乳化沥青迅速发展
（1）使用量将越来越大 随着路网的逐渐形成与完善，低等级道路的升级要求， 乳化沥青使用量将越来越大；随着环保意识的增强和能源的 逐渐紧张，乳化沥青占沥青的比例也将越来越大。 （2）使用范围越来越广 乳化沥青的使用，除了新建道路外，更重要的应用领域 是预防性养护和矫正性养护。 （3）质量越来越高 随着配方技术、乳化技术、胶体磨技术的不断发展，乳 化沥青更趋于专用化，这有利于发展施工工艺和路面质量的 提高。
沥青的乳化剂和乳化原理
3.表面活性剂的亲水亲油平衡（HLB） （1）概念 规定：石蜡的HLB=0 （亲水性最差） 油酸的HLB=1 油酸钾的HLB=20 烷基硫酸钠的HLB=40 （亲水性最好） 其他的表面活性剂的HLB值，用乳化试验的乳 化效果来确定。
乳化沥青的品种和适用范围分类总结
透层油用
BN-1
与水泥稳定集料同时使用(基层路拌或再生)
乳化沥青品种及适用范围2
品种及代号
适用范围
分类
PC-1
表处、贯入式路面及下封层用
阳离子乳化沥青
PC-2
透层油及基层养护用
阳离子乳化沥青
PC-3
粘层油用
阳离子乳化沥青
PA-1
表处、贯入式路面及下封层用
阴离子乳化沥青
PA-2
透层油及基层养护用
乳化沥青品种及适用范围1
分类
品种及代号
适用范围
备注
阳离子乳化沥青
PC-1
表处、贯入式路面及下封层用
PC-2
透层油及基层养护用
PC-3
粘层油用
BC-1
稀浆封层或冷挫沥青混合料用
阴离子乳化沥青
PA-1
表处、贯入式路面及下封层用
PA-2
透层油及基层养护用
PA-3
粘层油用
BA-1
稀浆封层或冷拌沥青混合料用
非离子乳化沥青
阳离子乳化沥青
PA-3
粘层
粘层油用
阴离子乳化沥青
PA-2
透层
透层油及基层养护用
阴离子乳化沥青
PC-2
透层
透层油及基层养护用
阳离子乳化沥青
PN-2
透层
透层油用
非离子乳化沥青
BA-1
封层
稀浆封层或冷拌沥青混合料用
阴离子乳化沥青
BC-1
封层
稀浆封层或冷挫沥青混合料用
阳离或再生)
非离子乳化沥青
PC-1
封层
表处、贯入式路面及下封层用
阳离子乳化沥青
PA-1
高分子聚合物乳化沥青
高分子聚合物乳化沥青
1. 成分和制备，高分子聚合物乳化沥青主要成分包括沥青、乳
化剂和高分子聚合物。
在制备过程中，高分子聚合物被加入到沥青
乳化液中，并通过乳化剂的作用使其分散均匀，形成乳化沥青。
常
见的高分子聚合物包括SBS（丁苯橡胶）、SBR（丁苯橡胶）、EVA （乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）等。
2. 特性和优势，高分子聚合物乳化沥青相对于传统沥青具有更
优越的性能。
添加高分子聚合物可以改善沥青的弹性和黏附性，提
高路面的耐久性和抗裂性。
此外，高分子聚合物乳化沥青还具有较
好的耐水性和耐老化性能，能够延长路面的使用寿命。
3. 应用领域，高分子聚合物乳化沥青广泛应用于道路建设和维
护领域。
它可以用作路面封层、面层、基层和修补材料，能够有效
改善路面的抗裂性能和耐久性，减少路面破损和维护成本。
4. 环保和可持续性，相比传统的石油沥青，高分子聚合物乳化
沥青在环保和可持续性方面具有一定优势。
由于其改性效果，可以
减少沥青使用量，降低对石油资源的依赖，同时减少对环境的污染。
总的来说，高分子聚合物乳化沥青作为一种新型的道路材料，在提高路面性能、延长使用寿命、降低维护成本和减少环境影响等方面具有显著的优势，因此在道路建设和维护中得到了广泛的应用和推广。
乳化沥青——精选推荐
乳化沥青（⼀）乳化沥青的组成材料乳化沥青是将粘稠沥青加热⾄热熔状态，经机械的强⼒搅拌作⽤，使沥青以细微液滴(粒径2-5甲)状态分布在含有乳化剂的⽔溶液中，成为⽔包油(O／W)状的沥青乳液。
1.沥青沥青是乳化沥青中的基本成分，在乳化沥青中占55％-70％。
沥青的选择，应根据乳化沥青在路⾯⼯程中的⽤途⽽定。
⼀般来说，⼏乎各种标号的沥青都可以乳化，相同油源和⼯艺的沥青，针⼊度较⼤者易于形成乳液。
道路⼯程中⽤于配制乳化沥青的沥青针⼊度范围多在100-200之间。
沥青的原油基属、化学组成和结构对乳化沥青的制作和形成后的性质有重要的影响，含蜡量较⾼的沥青较难乳化，且乳化后储存稳定性⽋佳。
2.⽔⽔是沥青分散的介质，其硬度和离⼦性对乳化沥青的形成和稳定性有较⼤的影响。
⼀般要求⽔不应太硬。
⽔中存在钙、镁等离⼦时，对于⽣产阳离⼦乳化沥青有利，但不利于⽣产阴离⼦乳化沥青；⽽碳酸离⼦和碳酸氢离⼦对两种乳化沥青的作⽤刚好相反。
⽔中的粒状物质通常带有负电荷，由于对阳离⼦乳化剂的吸附，对⽣产阳离⼦乳化沥青不利。
因此，应根据乳化沥青的离⼦类型、选择符合⽔质要求的⽔源。
3.乳化剂乳化剂在乳化沥青中所占的⽐例较低(⼀般为⼲分之⼏)，但对乳化沥青的⽣产、贮存及施⼯起着关键性的作⽤。
4.稳定剂为了改善沥青乳液的均匀性、减缓沥青微粒之间的凝聚速度、提⾼乳液的稳定性、增强与⽯料的粘附能⼒，常在乳液中加⼊——定的稳定剂。
掺加稳定剂还可能降低乳化剂的使⽤剂量。
稳定剂分为⽆机和有机两类。
1)⽆机稳定剂常⽤的稳定效果最明显的⽆机盐类物质为氯化铵、氯化钙和氯化镁等。
如氯化钙可以降低季铵盐阳离⼦乳化剂的⽤量。
对于胺型阳离⼦乳化剂，由于不能直接溶解于⽔，需要⽤盐酸将⽔的PN值调节⾄2左右，或⽤醋酸调节⾄4左右⽅能使⽤。
但如果酸过量，则乳化性和稳定性将受到影响。
2)有机稳定剂常⽤的有聚⼄烯醇，它与阳离⼦乳化剂复合使⽤对含蜡量⾼的沥青的乳化及储存稳定性起良好的作⽤。
乳化沥青的简述和其具体用途
乳化沥青表面处治； 贯入式路面、沥青碎石、沥青混凝土等路面结构 用作透层油、粘层油、封层油、稀浆封层等 旧沥青路面材料的冷再生及砂石路面的防尘处理
An Introduction of Emulsified Asphalt
3.2：乳化沥青表面处治
乳化沥青表面处治是用乳化沥青和细粒料按层铺 或拌和方法施工，厚度不超过3cm的薄层路面面层。由 于处治层很薄,一般不起提高强度作用,其主要作用是抵 抗行车的磨耗和大气作用,增强防水性,提高平整度,改善 路面的行车条件
第2章：沥青的乳化原理
第1章：乳化沥青的简介 第2章：沥青的乳化原理 第3章：乳化沥青在道路工程中的应用 第4章：乳化沥青应用的展望
An Introduction of Emulsified Asphalt
2.1：什么是乳化
一种物质以多个分子形成的集合体（微粒）的 形式，分散在另一种物质中，形成相对稳定的混合 物，这一过程就叫做乳化 形成的混合物叫做乳液
透层的定义: 透层是为使沥青面层与非沥青材料结合良好，在沥
青路面的级配砂硕、级配碎石基层及水泥、石灰、粉煤 灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上浇洒乳化 沥青而形成的透入基层表面的薄层。
An Introduction of Emulsified Asphalt
乳化沥青
各
路面结构形式
热沥青用量
节约沥青（%）
用量
折合沥青用量
种
路
简易封层（1cm)
1.01.2kg/m2
1.2-1.4kg/m2 0.72-0.84kg/m2
30
面
表面处治（拌和2cm) 3.0-4.5 % 4.0-7.0 %
JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》资料
1 总则1.0.1为贯彻“精心施工，质量第一”的方针，保证沥青路面的施工质量，特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。
1.0.3沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。
1.0.4沥青路面施工必须有施工组织设计，并保证合理的施工工期。
沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路)，以及雨天、路面潮湿的情况下施工。
1.0.5沥青面层宜连续施工，避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰，以杜绝施工和运输污染。
1.0.6沥青路面施工应确保安全，有良好的劳动保护。
沥青拌和厂应具备防火设施，配制和使用液体石油沥青的全过程严禁烟火。
使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。
1.0.7沥青路面试验检测的实验室应通过认证，取得相应的资质，试验人员持证上岗，仪器设备必须检定合格。
1.0.8沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。
1.0.9沥青路面施工除应符合本规范外，尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。
特殊地质条件和地区的沥青路面工程，可根据实际情况，制订补充规定。
各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况，制订相应的技术指南，但技术要求不宜低于本规范的规定。
2 术语、符号、代号2.1术语2.1.1沥青结合料 asphalt binder，asphalt cement在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。
2.1.2乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion，emulsified asphalt(美)石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品，也称沥青乳液。
2.1.3液体沥青 liquid bitumen(英), cutback asphalt(美)用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻制沥青或稀释沥青。
jtg f40-2004
1 总则1.0.1为贯彻“精心施工，质量第一”的方针，保证沥青路面的施工质量，特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。
1.0.3沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。
1.0.4沥青路面施工必须有施工组织设计，并保证合理的施工工期。
沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路)，以及雨天、路面潮湿的情况下施工。
1.0.5沥青面层宜连续施工，避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰，以杜绝施工和运输污染。
1.0.6沥青路面施工应确保安全，有良好的劳动保护。
沥青拌和厂应具备防火设施，配制和使用液体石油沥青的全过程严禁烟火。
使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。
1.0.7沥青路面试验检测的实验室应通过认证，取得相应的资质，试验人员持证上岗，仪器设备必须检定合格。
1.0.8沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。
1.0.9沥青路面施工除应符合本规范外，尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。
特殊地质条件和地区的沥青路面工程，可根据实际情况，制订补充规定。
各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况，制订相应的技术指南，但技术要求不宜低于本规范的规定。
2 术语、符号、代号2.1术语2.1.1沥青结合料 asphalt binder，asphalt cement在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。
2.1.2乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion，emulsified asphalt(美)石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品，也称沥青乳液。
2.1.3液体沥青 liquid bitumen(英), cutback asphalt(美)用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻制沥青或稀释沥青。
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乳化沥青品种及适用范围
分类品种及代号适用范围
阳离子乳化沥青PC-1 表处、贯入式路面及下封层用
PC-2 透层油及基层养生用
PC-3 粘层油用
BC-1 稀浆封层或冷拌沥青混合料用
阴离子乳化沥青PA-1 表处、贯入式路面及下封层用
PA-2 透层油及基层养生用
PA-3 粘层油用
BA-1 稀浆封层或冷拌沥青混合料用非离子乳化沥青PN-2 透层油用
BN-1 与水泥稳定集料同时使用（基层路拌或再生）
我发现，两种乳化沥青适用范围时一样的，在技术要求上，两种乳化沥青的技术指标也相同，究竟在何种情况下选用什么样的乳化沥青，还请高手、专家给予指点。
谢谢
乳化沥青与矿料结合的原理从表二中我们看出，适用作透层油施工的既有阳离子型乳化沥青，又有阴离子型乳化沥青，还有非离子型乳化沥青，我们如何按照实际的施工情况选择呢？要解决这个问题，我们首先要弄清楚各种乳化沥青与物料裹附的原理：一般情况下，在乳化沥青溶液里，因所使用乳化剂的不同，沥青微粒会带有（+ ）（-）电荷。
对于阴离子型乳化沥青而言，其沥青微粒带有（-）电荷，湿润矿料也带有（-）电荷，由于
同性电荷相斥的原因，二者之间在有水膜的情况下，难以相互结合，必须待乳液中的水分蒸发后，沥青微粒才能裹附到矿料表面。
所以阴离子沥青乳液与矿料的裹附只是靠单纯的粘附作用，乳液与矿料的粘结力比较低，若在施工中遇上阴湿季节，乳液中的水分蒸发缓慢，沥青裹附矿料的时间延长，会延缓开放交通的时间。
但是，碱性矿料表面与沥青微粒的粘附性很强，当乳液中的水分蒸发后，乳液的技术性能是由沥青决定的，所以阴离子沥青乳液与碱性矿料结合，路用性能会很好。
而酸性矿料同阴离子沥青乳液接触时，由于乳液和矿料表面都带（-）电荷，因而其与酸性石料的粘附性会很差，直接影响沥青路面的使用性能。
阴离子乳化沥青与矿料的粘附过程示意图如图一所示。
图一阴离子乳化沥青与矿料的粘附过程示意图。
对于阳离子型乳化沥青而言，其沥青微粒带有（+ ）电荷，湿润矿料表面带有（-）电荷，由
于异性电荷相吸的原因，尽管二者之间有水膜，仍会使沥青微粒很快的吸附在矿料表面。
即使在阴湿季节或低温季节（5C以上），阳离子沥青乳液仍可以照常施工。
从化学反应角度看，
阳离子乳化沥青对于碱性矿料有着良好的粘附性。
这是因为阳离子乳化沥青有一定的游离酸，PH 值小，游离酸与碱性石料起作用后，生成氯化钙和带负电荷的碳酸离子，恰好它与裹附在沥青周围的阳离子中和，所以沥青微粒能与矿料表面紧密相连，形成牢固的沥青膜，
同时将乳液中的水份很快地分离出来，分解破乳。
而对于酸性矿料，由于其表面带有（电荷，与阳离子
-）乳化沥青自然就有着良好的粘附性。
阳离子乳化沥青与矿料的粘附过程示意图如图二所示。
图二阳离子乳化沥青与矿料的粘附过程示意图
对于两性离子型乳化沥青而言，其所带电荷极性是随溶液的PH 值变化而变化的，所以这类沥青乳液兼具阴、阳离子型乳化沥青的特点。
此类型乳化沥青成本较高，国内目前仅是研究试验阶段。
对于非离子型乳化沥青而言，其乳液中的乳化剂在水中不电离，但有亲水基，也有亲油基。
这类表面活性剂在无水状态时是锯齿形的长链分子，但溶于水后则成为曲折形，亲水性的氧原子被水分子拉出来处于链的外侧，亲油性的—CH2 —基处于里面（如图3 所示），因而链
周围就变得容易与水结合，从总体看，就像是亲水性基团，显示出相当大的亲水性。
正是由于这样的原因，非离子型乳化沥青较离子型乳化沥青有更强的乳化能力。
非离子型乳化沥青中的沥青微粒不是离子状态，所以稳定性高，不易受强电解质无机盐类的影响，也不易受酸、碱的影响，因而可以延缓沥青乳业与石料混合的破乳速度。
同时也由于溶液中没有电离现象，沥青微粒在一般固体表面上不发生强烈吸附，故而易和性大大提高。
图三
2.4.乳化沥青的选择原则
弄清了各类离子型乳化沥青与矿料的裹附原理，我们可以得出乳化沥青选择的原则：在沥青路面的透层油施工中，阳离子型乳化沥青能够增强与矿料表面的粘结能力，提高路面的早期强度，故阳离子型乳化沥青为首选品种。
当然，，阴离子型乳化沥青也有其价格便宜、与碱性材料有着良好的粘附性的特点，而沥青路面的基层多为碱性材料，为了降低施工成本，也可使用阴离子型乳化沥青。
非离子型乳化沥青，因其乳化力强，价格较低，正在被越来越多的乳化沥青厂家采用。
在用于透层油施工时，其长处是价格低，渗透深度较大，缺点是贮存稳定相较差，粘附性能亦较差。
有时，在高速公路的透层油施工中，业主会对透层油的高温性能提出要求，比如透层油残留物的软化点要求不低于60C，这时普通的乳化沥青满足不了要求，必须选择改性乳化沥青。