【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和無(wú)機(jī)材料，材料眾多，性能各異；配制過(guò)程涉及到有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、界面化學(xué)和膠體化學(xué)等學(xué)科，水泥乳化瀝青砂漿的性能是各組分相互作用、相互影響的結(jié)果，即砂漿的組成原材料之間具有一定的相互適應(yīng)性。原材料的性能指標(biāo)除了滿足各自規(guī)定的要求外， 必須以滿足最終砂漿的性能為前提 。 水泥乳化瀝青砂漿的原材料種類較多，但其基本組分材料主要有乳化瀝青、水泥、砂和水，其它組分材料有各種調(diào)節(jié)或改善砂漿性能的添加劑，如發(fā)氣劑、引氣劑、 P乳劑（聚合物改性乳液）、膨脹劑等。當(dāng)采用雙組分的砂漿組成方案時(shí)，主要有乳化瀝青和干料。下面分別敘述這些組分材料的組成、性能要求和作用，以及質(zhì)量檢驗(yàn)方法等。 2 水泥乳化瀝青砂漿原材料與質(zhì)量檢測(cè) CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 42 水泥的主要作用有： 水泥 為了保證水泥乳化瀝青砂漿的施工性能，所用水泥必須與乳化瀝青有很好的相容性。目前我國(guó)主要采用普通硅酸鹽水泥，由于生產(chǎn)原材料勻質(zhì)性差、生產(chǎn)工藝控制有差異，水泥的細(xì)度、化學(xué)組成有較大的不同，導(dǎo)致同一廠家不同批次普通硅酸鹽水泥用水量變動(dòng)較大。為保證水泥瀝青砂漿施工質(zhì)量控制，結(jié)合國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求， 《 客運(yùn)專線鐵路 CRTS I型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件 》 規(guī)定，水泥應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于 水泥，其技術(shù)要求應(yīng)符合 GB175和 JC933的規(guī)定。此外，還應(yīng)按照 JTJ052 T0657中的方法，進(jìn)行水泥與乳化瀝青的相容性試驗(yàn)，只有相容性合格的水泥才能用于配制水泥乳化瀝青砂漿。 膠結(jié)作用，通過(guò)水泥水化反應(yīng)，生成的水化物與砂子等一起賦予砂漿以強(qiáng)度等力學(xué)性能； 改性作用，可提高瀝青的耐高溫性能和水泥乳化瀝青砂漿的耐久性。 2 水泥乳化瀝青砂漿原材料與質(zhì)量檢測(cè) CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 43 (1) 乳化瀝青的組成 乳化瀝青 乳化瀝青是將瀝青或改性瀝青加熱熱融，和乳化皂液（包括乳化劑、穩(wěn)定劑、電解質(zhì)等）與水一起，經(jīng)乳化機(jī)的機(jī)械作用，以細(xì)小微粒分散于水溶液中形成的水包油型分散體。 乳化瀝青是砂漿最關(guān)鍵的組成材料，它的性質(zhì)在很大程度上決定了砂漿的性能。乳化瀝青不僅要滿足常規(guī)的性能指標(biāo)要求，還要與水泥砂漿體系配合良好，不影響水泥的固化，還要與骨料結(jié)合良好，具有優(yōu)良的綜合性能。 乳化瀝青的組成包括瀝青、乳化劑、穩(wěn)定劑、電解質(zhì)和水等。 2 水泥乳化瀝青砂漿原材料與質(zhì)量檢測(cè) CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 44 乳化瀝青是由什么構(gòu)成的？ ? 瀝 青 （石油的 蒸餾 物 ） ? 乳化液 （水＋表明面活性劑等 ） 在水和油的界面，有“表面張力”， 兩個(gè)物質(zhì)難以混合均勻 例如： 色拉的調(diào)味品 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 45 瀝 青 ? 在常溫時(shí)，是半固體的材料 → 不易使用 ? 使用方法是???? 1）加熱，使其粘度變小。 → 瀝青鋪裝就是用這種方法 2）混合進(jìn)溶劑，使其粘度變小。 3）使其成為乳液，使粘度變小。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 46 我們身邊的乳化產(chǎn)品 ? 牛奶 ? 蛋黃 醬 ? 化 妝 品 ? 水性漆 等 水包油（水中油滴型） 或油包水（油中水滴型） CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 47 在顯微鏡下觀察乳化瀝青 ??? 瀝青 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 48 表面活性劑的作用 ? 兩個(gè)物質(zhì)的邊界稱為 ?界面 ?，降低這個(gè)界面“界面張力”（盡量使界面縮小的力）的物質(zhì)，稱為“表（界）面活性劑”。 陽(yáng)離子系 乳化液 在水中分解 親油性 親水性 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 49 乳化瀝青的分類 ? 表面的電荷大致分為 陽(yáng)離子、陰離子、非離子 ? 按用途分 類 浸透用 混合用 灑布用 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 50 乳化瀝青的生產(chǎn)工藝 乳化液 瀝青 乳化瀝青 A:轉(zhuǎn)子 B:定子 乳化機(jī) 乳化劑 水 酸 乳化液 瀝青 添加劑 水泵 瀝青泵 控制閥 控制閥 水表 瀝青表 乳化瀝青 發(fā)貨 檢查 儲(chǔ)藏 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 51 乳化瀝青為什么相對(duì)穩(wěn)定？ 陽(yáng)離子 型 靜 電 反 発 力立 體 反 発 力非離子 型 靜電 排斥 力 空間位阻 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 52 什么是乳化瀝青 乳化瀝青 是構(gòu)成 CA砂漿中具有彈性性質(zhì)瀝青部分的材料。制作乳 化瀝青 所使用的瀝青是石油精煉后將針入度調(diào)整為80/100直餾瀝青（ straight asphalt）。乳化液所選用的乳化劑、添加劑應(yīng)易于與水泥、砂混合且不阻礙 CA砂漿強(qiáng)度的增長(zhǎng)。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 53 乳化瀝青的 功能 ? 與水泥和各種混合材料具有良好的混合性且可充分水化。 ? 攪拌后的 乳化瀝青 能確保 CA砂漿的流動(dòng)性并減少材料的分離，保證良好的施工性和充填性。 ? 有助于初期、長(zhǎng)期強(qiáng)度的增長(zhǎng)和彈性的增強(qiáng)。 ? 改善韌性、變形能力和抗裂性能。 ? 增強(qiáng)耐沖擊性、耐透水性以及耐化學(xué)藥品性。 ? 與收縮補(bǔ)償用的混合材、消泡劑、 AE劑、 P乳劑等具有良好的 相容 性，與這些材料相輔相成，形成減水作用，以助于減少干燥收縮。還應(yīng)具有協(xié)助導(dǎo)入微小氣泡的效果，以改善抗凍性。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 54 (2) 乳化瀝青的性能 乳化瀝青 ② 恩氏粘度 為使乳化瀝青在砂漿中起到很好的作用，其性能必須滿足一定的指標(biāo)要求。乳化瀝青的性能指標(biāo)主要有瀝青微粒電荷、固體含量、恩氏粘度、篩（ ）上剩余量、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、與水泥的混合性，以及蒸發(fā)殘留物的含量、三氯乙烯中的溶解度、針入度、延度和軟化點(diǎn)等。 ① 顆粒電荷 瀝青乳化瀝青中所含顆粒的電荷。在乳液中通過(guò)直流電，瀝青顆粒向陰極方向移動(dòng)時(shí)，表明它帶正電（＋），向陽(yáng)極方向移動(dòng)時(shí)，表明它帶負(fù)電（－）。 在規(guī)定的溫度中使規(guī)定量的乳化瀝青從試驗(yàn)裝置的小孔流下去所需的時(shí)間與在同樣的溫度中使等量的蒸餾水從試驗(yàn)裝置的小孔流下去的時(shí)間之比，它表示乳化瀝青的粘度。 2 水泥乳化瀝青砂漿原材料與質(zhì)量檢測(cè) CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 55 (2) 乳化瀝青的性能 乳化瀝青 ④ 貯存穩(wěn)定性 ③ 篩余物 將 500g乳化瀝青注入規(guī)定的篩子中，用水沖洗后，將篩上殘留物在 105℃ 177。 5℃條件下干燥、稱重，得出殘留物與乳化瀝青的質(zhì)量比，用質(zhì)量百分率表示。由該值可判斷乳化瀝青中是否產(chǎn)生了瀝青的粗顆?；驂K狀物。 乳化瀝青在規(guī)定的容器和條件下，貯存規(guī)定的時(shí)間后，豎直方向上試樣濃度的變化程度，以上、下兩部分乳液蒸發(fā)殘留物質(zhì)量百分率的差值表示，以判斷乳化瀝青貯存后的穩(wěn)定性能。 ⑤ 低溫貯存穩(wěn)定性 在規(guī)定條件下，使乳化瀝青凍結(jié)融解，進(jìn)行兩次循環(huán)，然后過(guò) 乳液中有無(wú)粗顆粒或塊狀物，觀察其在貯存階段對(duì)凍融的表現(xiàn)，判斷其能否使用。 2 水泥乳化瀝青砂漿原材料與質(zhì)量檢測(cè) CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 56 (2) 乳化瀝青的性能 乳化瀝青 ⑦ 蒸發(fā)殘留物 ⑥ 與水泥混合性 在規(guī)定的條件下，硅酸鹽水泥與乳化瀝青的混合料過(guò)篩后的殘留物質(zhì)量占水泥與乳化瀝青總質(zhì)量的百分率。由該值判斷水泥與乳化瀝青混合后的均勻程度。 將乳化瀝青中的水分蒸發(fā)后所得到的殘留物的量，用質(zhì)量百分率表示。 ⑧ 針入度 在規(guī)定的溫度和時(shí)間內(nèi)，附加一定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)針垂直貫入瀝青試樣的深度，以。 2 水泥乳化瀝青砂漿原材料與質(zhì)量檢測(cè) CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 57 (3) 乳化瀝青的質(zhì)量檢測(cè) 乳化瀝青 根據(jù) 《 客運(yùn)專線鐵路 CRTS I型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件 》規(guī)定，乳化瀝青的各項(xiàng)性能指標(biāo)分別按照 JTJ052－ 2022《 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程 》 中規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)試與檢驗(yàn)，其性能指標(biāo)應(yīng)滿足表 。 表 乳化瀝青性能指標(biāo) 序號(hào) 項(xiàng) 目 單位 指標(biāo)要求 試驗(yàn)方法 1 外 觀 淺褐色液體、均勻、無(wú)機(jī)械雜質(zhì) JC/T797 2 顆粒電荷 ＋ JTJ052 2022 3 恩氏粘度（ 25℃ ） 5～ 15 4 篩上剩余量（ ） ％ 5 貯存穩(wěn)定性（ 1天， 25℃ ） ％ 貯存穩(wěn)定性（ 5天， 25℃ ） ％ 6 低溫貯存穩(wěn)定性（ 5℃ ） ※ 1 無(wú)粗顆粒或塊狀物 7 水泥混合性 ％ 8 蒸發(fā)殘留物 殘留物含量 ％ 58～ 63 JTJ052 2022 針入度（ 25℃ ， 100g） 60～ 120 針入度（ 25℃ ， 100g） ※ 2 40～ 100 溶解度（三氯乙烯） ％ 97 延度 (15℃ ) ※ cm ≥50 2 水泥乳化瀝青砂漿原材料與質(zhì)量檢測(cè) 恩氏粘度 25℃ 25℃ 用 右 圖 的 裝置、 使用蒸餾 水 測(cè)定 3次 的 平均値 為 （TW）、使用 乳化 瀝 青 的測(cè)定值為 （TS）、算出 恩氏粘度 。 E ＝ TW TS E：恩氏粘度 TW：使用蒸餾水測(cè)定 3次的 平均値 TS：使用乳化瀝青的測(cè)定值 ① 溫 度計(jì) ( 外 槽 用 ) ② 硬木塞 ③ 試料用溫度計(jì) ④ 試料容器蓋 ( 黃銅制 ) ⑤ 試料容器 ( 黃銅制 ) ⑥ 液面 尖釘 ( 3 處 ) ⑦ 外容器 ( 黃 銅制 ) ⑧ 電熱器 ⑨ 三腳架 ⑩ 接受瓶 (JI S K 2839 圖 3) ? 水平調(diào)整器 ? 溢流口 ? 流出 口 ? 水平儀 ⑩ ? ? ? ⑨ 篩余物 ? 測(cè)定在乳化瀝青 中 的顆粒含量 。 篩選 篩選 計(jì)量取出 500g 通過(guò) 沖洗 容器， 讓殘留 乳化 瀝青 通過(guò) 把在篩子上 殘留 的殘留物，干燥，計(jì)量， 算出篩余物 水泥混 合性 ? 測(cè)定水泥和 乳化 瀝 青 的 混合均一性。 計(jì) 量 水泥 干 燥 加上 計(jì) 量 的 乳化 瀝 青 毎分 120轉(zhuǎn)攪拌 2分鐘。 毎分 60轉(zhuǎn)攪拌 3分鐘 。 過(guò)篩 D’ ＝ C A ＋ B 100 D’：水泥 混合 的 殘留 率 （％） C：篩子 上 的 殘留 物量 A：采水泥 量 B：采 乳 劑 的 蒸 發(fā) 殘留物量 蒸發(fā)殘留物含量 ? 測(cè)定 乳化 瀝 青中 含有的瀝青率 。 計(jì)量 300g乳化 瀝 青 加熱使 水分蒸 發(fā) 測(cè)定 固形 重 量、 算出蒸發(fā)殘留物含量 蒸發(fā)殘留物的針入度 ? 測(cè)定蒸發(fā)殘留物的針入度 。 試驗(yàn) 蒸 發(fā) 殘留 物的 試樣 不起泡地注入 規(guī) 定的 容器 待試樣到常溫后，用右 圖 裝置 測(cè)定 針 入 度 。 ⑨ ② ⑥ ? ⑤ ① ? ? ? ③ ? ⑦ ? ④ ⑩ ⑧ 單位 ： mm 液面 約 150 約 180 約 220 約 250 約510 ① 針 ② 度盤(pán)式指示器 ③ 試驗(yàn)臺(tái) ④ 架臺(tái) ⑤ 針