一种高固含量乳化沥青的制备方法与流程

本发明属于乳化沥青生产应用，尤其涉及一种高固含量乳化沥青的制备方法。

背景技术：

1、沥青混合料按照拌合温度的不同可以分为热拌沥青混合料、温拌沥青混合料、冷拌沥青混合料以及处于温拌沥青混合料与冷拌沥青混合料之间的半温拌沥青混合料，传统热拌沥青混合料需要将沥青加热到145～170℃左右，矿料加热到155～185℃，然后再将沥青和矿料在高于160℃的高温下进行拌合，摊和碾压时的温度不低于120℃，对于改性沥青混合料，需要更高的拌合与压实温度，尽管热拌沥青混合料具有强度高，路用性能优良等优点，但其在生产施工阶段的高温造成了大量能源消耗和污染气体排放。冷拌沥青混合料一般采用乳化沥青、溶剂沥青或泡沫沥青作为胶结料，在常温下与集料进行拌合，虽然这类混合料具有较低的能源消耗和污染气体排放，但与热拌沥青混合料相比，其路用性能料是目前应用最为普遍的降低拌合温度的方案，其拌合温度比热拌沥青混合料低30-40℃，并且具有与热拌沥青混合料相当的路用性能。

2、乳化沥青主要由沥青、水组成，此外还含有少量的乳化剂和助剂。其中，将乳化沥青加热脱水后残留沥青(包括乳化剂和助剂)称之为乳化沥青蒸发残留物。由于目前乳化沥青残留物含量一般在50％-60％之间，这种情况下，乳液自身粘度降低，从而不能有效的使集料粘结。此外，残留物含量越低水的含量就越高，导致混合料中残留含水量过大，需要经过较长的时间，水分挥发后才能起到好的胶结作用。此外，研究表明乳化沥青的水分很难完全挥发掉，或者需要经历一个极其漫长的过程，水分不可避免的残留在沥青或混合料中，从而混合料路用性能降低。可以合理推测，提高乳化沥青中蒸发残留物含量可以有效提高沥青混合料的路用性能。换言之，研发高固含量乳化沥青是解决上述问题的关键。

3、而所谓高固含量乳化沥青是指中沥青含量在75％以上，甚至能够达到96％的乳化沥青。由于其高沥青含量、低含水量的特点可以有效解决混合料拌合、压实后残留含水量大的问题，成为乳化沥青混合料的胶结料的有益选择。

技术实现思路

1、本发明针对现有乳化沥青中的沥青含量低所存在的技术问题，提出一种方法简单、操作方便且能够有效提高沥青含量的高固含量乳化沥青的制备方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种高固含量乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：

3、a、首先分别将沥青和皂液加热到所需的温度；

4、b、然后，将加热好的沥青加入到高剪切乳化机内搅拌，接着称取定量皂液一次性加入到正在搅拌的沥青中，以使乳化沥青在较短的时间内完成相反转，高剪切乳化机的转速为600-1200rpm，搅拌时间为3-30min；

5、c、待搅拌结束后，即可得到所需要的高固含量乳化沥青。

6、作为优选，所述皂液的添加量占总重量的4％。

7、作为优选，所述b步骤中，高剪切乳化机的转速为1000rpm，搅拌时间为10min。

8、作为优选，所述b步骤中，所述高剪切乳化机包括罐体以及设置在罐体顶部的驱动电机，所述驱动电机的动力端连接有转轴，所述转轴伸入到罐体内设置，所述转轴的底部套装有圆盘式溶解搅拌浆，所述圆盘式溶解搅拌浆的外围套装有定子套，所述定子套固定在罐体内设置，所述定子套的侧壁上均匀分布有均质孔。

9、作为优选，所述圆盘式溶解搅拌浆的顶部还设置有搅拌圆台，所述搅拌圆台的侧壁上设置有破碎齿，所述破碎齿呈螺旋状设置在搅拌圆台的侧壁上。

10、作为优选，所述转轴上还套装有引流乳化组件，所述引流乳化组件包括套装在转轴上的引流座，所述引流座呈两端粗、中间细的柱状设置，所述引流座的底部设置有进流槽，所述进流槽贯穿引流座设置，所述进流槽呈环形均匀分布在引流座的底部，所述引流座的侧壁设置有出流槽，所述出流槽呈环形均匀分布在引流座的侧壁上，所述出流槽与进流槽连通设置，所述引流座外围套装有乳化罩，所述乳化罩的内壁的轮廓与引流座的轮廓一致设置，所述乳化罩的侧壁上均匀分布有乳化孔。

11、作为优选，所述引流座的侧壁上设置有乳化齿，所述乳化齿均匀的分布在出流槽的两侧。

12、作为优选，所述引流座的顶部和底部均设置有辅助圆盘式溶解搅拌浆。

13、作为优选，所述定子套内设置有定子齿，所述定子齿均匀的分布在定子套内，所述定子齿靠近搅拌圆台的一侧呈阶梯状设置。

14、作为优选，所述转轴还设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片设置在引流座的上方，所述搅拌叶片向下翻转设置。

15、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

16、本发明提供一种高固含量乳化沥青的制备方法，将传统的研磨混合改为高剪切乳化机的搅拌混合，有效实现了对沥青的切碎，进而得到粒径在1.92μm左右且沥青含量在77％-89％之间的高内相乳化沥青，有效实现了高固含量乳化沥青的制备。

技术特征：

1.一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述皂液的添加量占总重量的4％。

3.根据权利要求2所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述b步骤中，高剪切乳化机的转速为1000rpm，搅拌时间为10min。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述b步骤中，所述高剪切乳化机包括罐体以及设置在罐体顶部的驱动电机，所述驱动电机的动力端连接有转轴，所述转轴伸入到罐体内设置，所述转轴的底部套装有圆盘式溶解搅拌浆，所述圆盘式溶解搅拌浆的外围套装有定子套，所述定子套固定在罐体内设置，所述定子套的侧壁上均匀分布有均质孔。

5.根据权利要求4所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述圆盘式溶解搅拌浆的顶部还设置有搅拌圆台，所述搅拌圆台的侧壁上设置有破碎齿，所述破碎齿呈螺旋状设置在搅拌圆台的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述转轴上还套装有引流乳化组件，所述引流乳化组件包括套装在转轴上的引流座，所述引流座呈两端粗、中间细的柱状设置，所述引流座的底部设置有进流槽，所述进流槽贯穿引流座设置，所述进流槽呈环形均匀分布在引流座的底部，所述引流座的侧壁设置有出流槽，所述出流槽呈环形均匀分布在引流座的侧壁上，所述出流槽与进流槽连通设置，所述引流座外围套装有乳化罩，所述乳化罩的内壁的轮廓与引流座的轮廓一致设置，所述乳化罩的侧壁上均匀分布有乳化孔。

7.根据权利要求6所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述引流座的侧壁上设置有乳化齿，所述乳化齿均匀的分布在出流槽的两侧。

8.根据权利要求7所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述引流座的顶部和底部均设置有辅助圆盘式溶解搅拌浆。

9.根据权利要求8所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述定子套内设置有定子齿，所述定子齿均匀的分布在定子套内，所述定子齿靠近搅拌圆台的一侧呈阶梯状设置。

10.根据权利要求9所述的一种高固含量乳化沥青的制备方法，其特征在于，所述转轴还设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片设置在引流座的上方，所述搅拌叶片向下翻转设置。

技术总结
本发明属于乳化沥青生产应用技术领域，尤其涉及一种高固含量乳化沥青的制备方法。包括以下步骤：首先分别将沥青和皂液加热到所需的温度；然后，将加热好的沥青加入到高剪切乳化机内搅拌，接着称取定量皂液一次性加入到正在搅拌的沥青中，以使乳化沥青在较短的时间内完成相反转，高剪切乳化机的转速为600‑1200rpm，搅拌时间为3‑30min；待搅拌结束后，即可得到所需要的高固含量乳化沥青。本发明将传统的研磨混合改为高剪切乳化机的搅拌混合，有效实现了对沥青的切碎，进而得到粒径在1.92μm左右且沥青含量在77％‑89％之间的高内相乳化沥青，有效实现了高固含量乳化沥青的制备。

技术研发人员：杨炎生,赵品晖,柳浩,武文鑫,王真,陈浩男,杨丽英,沙川,布海玲,孙海蛟,王哲
受保护的技术使用者：北京市政路桥建材集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8