【文章內(nèi)容簡介】 和無機(jī)材料，材料眾多，性能各異；配制過程涉及到有機(jī)化學(xué)、無機(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，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 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(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較大。為保證水泥瀝青砂漿施工質(zhì)量控制，結(jié)合國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求， 《 客運(yùn)專線鐵路 CRTS I型板式無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 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(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 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(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 中國鐵道科學(xué)研究院 45 瀝 青 ? 在常溫時，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 中國鐵道科學(xué)研究院 48 表面活性劑的作用 ? 兩個物質(zhì)的邊界稱為 ?界面 ?，降低這個界面“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”。 陽離子系 乳化液 在水中分解 親油性 親水性 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(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 儲藏 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(xué)研究院 51 乳化瀝青為什么相對穩(wěn)定？ 陽離子 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。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(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、長期強(qiáng)度的增長和彈性的增強(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。在乳液中通過直流電，瀝青顆粒向陰極方向移動時，表明它帶正電（＋），向陽極方向移動時，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 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(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 乳液中有無粗顆?；驂K狀物，觀察其在貯存階段對凍融的表現(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 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(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 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中國鐵道科學(xué)研究院 57 (3) 乳化瀝青的質(zhì)量檢測 乳化瀝青 根據(jù) 《 客運(yùn)專線鐵路 CRTS I型板式無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 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 無粗顆?；驂K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 恩氏粘度 25℃ 25℃ 用 右 圖 的 裝置、 使用蒸餾 水 測定 3次 的 平均値 為 （TW）、使用 乳化 瀝 青 的測定值為 （TS）、算出 恩氏粘度 。 E ＝ TW TS E：恩氏粘度 TW：使用蒸餾水測定 3次的 平均値 TS：使用乳化瀝青的測定值 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 ? 測定在乳化瀝青 中 的顆粒含量 。 篩選 篩選 計(jì)量取出 500g 通過 沖洗 容器， 讓殘留 乳化 瀝青 通過 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 度盤式指示器 ③ 試驗(yàn)臺 ④ 架臺 ⑤ 針