上次有微友问及乳化沥青添加剂的问题，今天我们来普及一下，本文详细阐述了改性乳化沥青的种类及其应用
一、改性剂 改性剂一般可分为非聚合物改性剂和聚合物改性剂两大类：
（1）非聚合物改性剂包括填充料类、天然沥青、矿物纤维类等；
（2）聚合物改性剂包括热塑性树脂类、热塑性弹性体类和橡胶类三类。 （一）热塑性树脂 热塑性树脂，如乙烯一乙酸乙烯醋共聚物(EVA),聚乙烯(PE)、无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺、乙烯丙烯类共聚物(APAO)等；热固性树脂也有作为改性剂使用的，如环氧树脂(EP)等。这类材料对沥青的高温性能的改善较为明显，改性后沥青的软化点大幅度上升；但热塑性树脂的加入，并不能使沥青混合料的弹性增加，改善沥青的低温性能，而且加热后容易离析，再次冷却时会产生众多的弥散体。热塑性树脂共同的特点是加热后软化，冷却时固化变硬。 （二）热塑性弹性体 主要是苯乙烯类嵌段共聚物，如苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)、苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯(SIS)、苯乙烯—聚乙烯/丁基—聚乙烯(SB)等嵌段共聚物及聚烯烃等，由于它兼具橡胶和树脂两类改性沥青的性质，故也称橡胶树脂类。常用的热塑性弹性体以SBS为代表。SBS改性剂最大的特点就是高温下不软化，低温下不发脆，用它做改性剂，不仅改善沥青的高温性能，同时沥青的低温性能也得到改善。 （三）橡胶类 常用的橡胶改性剂有天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯(IR)、乙丙橡胶(EPDM)、丙烯睛丁二烯共聚物(ABR)等，其中SBR胶乳应用最为广泛。橡胶改性道路沥青的机理是，橡胶首先分散于沥青中，然后沥青中的饱和分和芳香分与橡胶结构单元中的烷烃结构和芳香结构发生物理化学作用，使橡胶的链结构在沥青中溶胀、延展，从而使沥青具有高分子物质的性质，最终改善了沥青的路用性能。 （四）纤维类
如聚酯纤维、丙烯酸纤维等。 （五）热固性环氧树脂 水性环氧树脂是把环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定树脂材料。环氧树脂分子与沥青分子构成的立体空间网状结构，交联的环氧树脂网络是比较牢固的，不仅能保持良好的耐久性，而且能保持良好的高温稳定性和低温抗裂性。 （六）纳米SiO2 纳米SiO2为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，这种材料明显呈现出絮状和网状的准颗粒结构，颗粒尺寸大小（3nm~15nm），比表面积大，表面存在大量不饱和残键及不同键合状态的羟基，具有很高的活性。纳米SiO2小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生渗透作用，通过一定的分散手段，可以使其深入到高分子化合物π键附近，与其电子云发生重叠，形成空间网状结构，从而大幅度提高高分子材料的力学强度、韧性、耐老化性和耐磨性等。 二、乳化剂 沥青乳化剂的基本作用是降低表面张力，其分子带有亲水性的极性基团和憎水性的非极性基团。在沥青-水体系中，乳化剂分子的憎水基团吸附于沥青的表面，并使其带有电荷，而亲水基团则进入水相，从而将沥青颗粒与水连结起来，降低了两者之间的界面张力。同时，由于沥青粒子带有同样电荷而互相排斥，阻止了它们之间的互相凝聚，使沥青乳液一定时期内保持均匀和稳定。 乳化剂的分类有多种，按离子类型分有阴离子乳化沥青、阳离子乳化沥青、两性离子乳化沥青、非离子乳化沥青等几种。 （一）阴离子乳化剂 此类乳化剂原料便宜易得，工艺简单，技术成熟，不必调节pH值就可直接使用，在乳化沥青的发展初期受到了重视。主要包括羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸脂盐类、磷酸脂盐类等。 （二）阳离子乳化剂 此类乳化剂发展较晚，但实践发现它与各种矿料有更好的黏附性，用量也可以较少，因此得到了更广泛的应用。阳离子乳化剂主要有烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、季铵盐类、环氧乙烷双胺、胺化木质素等。其中二烷基或三烷基胺类一般没有乳化性，含有C12~C22的单烷基胺类乳化剂效果较好。由于烷基单胺缺乏足够的乳化能力，所以现在常用有C12~C22烷基、2~4个亚甲基的N-烷基聚亚甲基二胺盐类乳化剂。 （三）两性离子乳化剂 它的分子结构与氨基酸相似，即分子中同时存在酸性基和碱性基，易形成“内盐”。主要有甜菜碱型、氨基酸型、咪唑啉型等，也有杂元素代替N、P的，如S为阳离子基团活性中心的两性表面活性剂。其耐硬水、钙分散能力较强，与其他各类型的乳化剂有良好的配伍性，但价格较高。除甜菜碱型乳化剂外，表面活性剂的性质一般与溶液的pH值有关。 （四）非离子乳化剂 非离子乳化剂大多是由环氧乙烷与带活泼氢的化合物（如酚、醇、羧、酸、胺等）反应得到的，其活性不仅与疏水烷基有关，还与聚氧乙烯链的长短有关。它具有高表面活性、稳定性以及良好的乳化能力，与其他乳化剂及其助剂的配伍性较好，并对金属离子有一定的螯合作用。它的活性与溶液的pH值无关，在转相点形成的乳液最稳定。 （五）沥青乳化剂的选择 1）优先选用阳离子型乳化剂。
2）选择和沥青具有类似结构的乳化剂，并且乳化剂分子和沥青有很好的相容性，这样可以获得较好的乳化效果。
3）将离子型乳化剂和非离子型乳化剂配合使用常常会取得良好的乳化效果，使得到的乳液更加稳定。 三、改性乳化沥青的制备 实际制备改性乳化沥青时，应该注意添加改性剂的方式和顺序，以避免出现改性乳液破乳现象。改性乳化沥青的制备工艺基本采用下面三种方法： （一）先用改性材料将沥青改性，再将改性沥青进行乳化，如图
改性沥青乳化
改性乳化沥青制备工艺 这种工艺一般需要两个工序，即改性沥青制备和改性沥青的乳化，因此改性乳化沥青制备效率不高。 （二）先制出乳化沥青，然后掺配胶乳。 该工艺首先将沥青进行乳化，而后将沥青乳液与橡胶乳液在强力搅拌下混合来制备改性乳化沥青。此工艺条件下，由于胶乳和沥青颗粒都在较大尺寸范围内机械混合，加上胶乳中橡胶粒子和沥青粒子的相对密度和沉降速度差别，影响改性沥青的均匀性和稳定性，制得的改性乳化沥青效果不好，因此现在一般以不采用该工艺。 （三）将改性材料参入乳化剂水溶液中，而后与沥青同时加入乳化机进行乳化。 此工艺只需要一个工序就能完成，具有制备效率高、过程易控制、操作方便的优点，而且制得的改性乳化沥青还具有存储稳定性好等优点，因此该工艺被较为普遍的采用。 四、改性乳化沥青的应用 改性乳化沥青在路面工程中应用较多，主要集中于透层、粘层、封层、微表处、超薄磨耗层及沥青路面冷再生等方面。 （一）透层。适用于在沥青路面的级配砂砾、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透层沥青；在无机结合料稳定半刚性基层上浇洒透层沥青后，宜立即撒布用量为2m3/m2~3m3/m2的石屑或粗砂。透层改性乳化沥青洒布后应待其充分渗透、水分蒸发后方可铺筑沥青面层。 （二）粘层。双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面在铺筑上层前，其下面的沥青层已被污染，所以应浇洒粘层；桥面混凝土铺装层与沥青面层之间也要撒布粘结层。粘层SBR改性乳化沥青洒布后应待其破乳、水分蒸发后方可铺筑沥青层。 （三）稀浆封层。铺筑改性乳化沥青稀浆封层作粘结层，目的在于防水和增加刚柔界面之间的粘结力，从而起到防止水的浸入和提高路面的整体性，达到路面使用寿命的功能。稀浆封层施工应在干燥情况下进行；稀浆封层施工应用稀浆封层机铺筑。稀浆封层铺筑后，须待乳液破乳、水分蒸发碾压成型后方可开放交通。 （四）微表处。微表处是路面预防性养护的一个重要的技术手段，是一种高效的路面预防养护方法，可一次性解决路面麻面、脱皮、松散、裂缝、车辙等问题，延缓路面破坏，减少零碎修补次数。改性乳化沥青性能的好坏直接影响微表处性能的发挥，是影响微表处铺设成功的关键因素之一。 （五）超薄磨耗层。超薄磨耗层技术是一种新型的预防性养护技术，主要适应于交通量大、路面性能要求高的高等级路面的预防性养护，可改善平整度，抗滑，耐磨，降噪，耐久性好；同时施工简单、快捷。为保证层与层之间的连续性，结，防止磨耗层发生脱层，在面层间需做好粘结层，使新旧面层牢固粘结，防止磨耗层发生脱层，在面层间需做好粘结层，就需用到改性乳化沥青。 （六）沥青路面冷再生。旧沥青混合料的再生利用技术属于道路维修的范畴，其分类很多。旧沥青面层材料中含有一定量的沥青结合料，而沥青的耐久性是影响沥青路面使用质量和寿命的最主要因素。路面铺筑时受加热作用，路面建成后受交通荷载和自然因素作用，沥青的技术性能向着不理想的方向发生不可逆的变化及沥青的老化。在沥青路面冷再生过程中加入改性乳化沥青是有效的解决措施之一。 五、结语 改性乳化沥青以其优异的环保及路用性能，在路面工程中的应用日益增多。同时改性乳化沥青的种类也在不断地增加，每种改性乳化沥青具有自身的优势与不足，所以不能简单地定义某种改性乳化沥青的性能就具有绝对优势，而是要根据使用的交通条件、气候环境及经济投资，综合考虑选用适合的改性乳化沥青。本文对改性乳化沥青的种类及应用做了综合分析，希望能够为道路工作者在今后改性乳化沥青的使用方面提供技术支持。
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