乳化沥青及其在道路、建筑丁程中的应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 乳化沥青的发展 1

一、乳化沥青的发展 1

二、乳化聚合物沥青的发展 2

第二节 在国民经济中的作用 2

一、在道路上的作用 2

二、在建筑中的作用 3

三、在水工建筑中的作用 3

四、在农业上的作用 4

五、在铁路建设中的作用 4

第三节 乳化沥青分类 4

一、按沥青材料的不同分类 4

二、按乳化剂的不同分类 5

三、按照用途不同分类 5

四、按分裂速度不同分类 5

第二章 沥青材料 6

第一节 石油沥青 6

一、种类 6

二、组分与结构 6

三、物理性能 8

（一）黏滞性 8

（二）塑性 10

（三）温度稳定性 10

（四）针入度指数 11

（五）PITC曲线 13

（六）加热稳定性 14

（七）气候稳定性 15

（八）最高加热温度 16

四、可乳化性 16

（一）组分与组成 16

（二）表面张力与界面张力 17

（三）介电常数 18

五、沥青的选择 18

（一）建筑石油沥青 18

（二）道路石油沥青 19

六、调配沥青 22

（一）软化点法 22

（二）针入度法 23

（三）调配沥青性能 24

第二节 煤焦油沥青 24

一、分类 24

二、组分与结构 25

三、物理性质 25

（一）加热稳定性 26

（二）温度稳定性 26

（三）气候稳定性 26

（四）黏滞性 26

四、可乳化性 27

（一）化学结构 27

（二）物理性能 28

五、煤焦油沥青的选择 28

六、混合沥青 31

第三节 聚合物沥青 32

一、种类 32

二、热塑性橡胶沥青 34

（一）SBS沥青 34

（二）SIS沥青 36

（三）CPE煤焦油沥青 37

三、热塑性塑料沥青 37

（一）EVA沥青 37

（二）PVC煤焦油沥青 39

（三）APP沥青 40

四、复合聚合物沥青 40

（一）塑塑沥青 40

（二）橡橡沥青 41

（三）橡塑沥青 41

第四节 聚合物乳液改性材料 41

一、天然胶乳 42

二、合成胶乳 42

（一）丁苯胶乳 43

（二）氯丁胶乳 44

（三）丁腈胶乳 45

（四）羧基胶乳 46

三、人造胶乳 46

（一）人造胶乳的制法 46

（二）丁基胶乳 47

（三）聚异戊二烯胶乳 48

四、合成树脂乳液 48

（一）聚醋酸乙烯乳液 48

（二）乙烯-醋酸乙烯乳液 48

（三）丙烯酸乳液 49

五、交联剂与交联助剂 49

第五节 聚合物沥青性能 55

一、感温性 56

二、表观黏度 58

三、热稳定性 59

四、回弹性 60

五、黏韧性与韧性 60

六、国外聚合物沥青标准 62

附：改性沥青用合成橡胶乳液试验（T0664—2000） 65

第三章 沥青乳化剂与助剂 69

第一节 沥青乳化剂分类 70

一、按沥青乳化剂的类型分类 70

二、按亲水性和亲油性分类 71

三、按离子特性分类 71

四、按分裂速度分类 71

第二节 阴离子乳化剂 71

一、羧酸盐型乳化剂 72

（一）油酸皂 73

（二）硬脂酸钠 73

（三）月桂酸皂 73

（四）松香酸皂 73

二、磺酸盐型乳化剂 74

（一）烷基苯磺酸盐 74

（二）烷基磺酸钠 75

（三）拉开粉 75

（四）木质素磺酸盐 75

三、硫酸酯盐 76

第三节 阳离子乳化剂 78

一、胺盐型 79

二、季胺盐 80

第四节 非离子乳化剂 84

一、聚乙二醇型 85

（一）烷基酚聚氧乙烯醚 85

（二）脂肪醇聚氧乙烯醚 86

二、多元醇型 87

第五节 两性乳化剂 90

一、两性离子乳化剂 90

（一）氨基酸型 91

（二）内胺盐型 91

（三）咪唑啉型 92

（四）等电点 92

二、非—阳两性乳化剂 96

三、非—阴两性乳化剂 97

第六节 无机胶体乳化剂 97

一、黏土类 98

二、硅土类 99

（一）海泡石 99

（二）高岭土 99

（三）硅藻土 99

三、石棉粉 100

四、石灰类 100

第七节 复合乳化剂 101

一、阳离子与阴离子复合乳化剂 101

二、阳或阴与非离子复合乳化剂 102

三、阳或阴-两性离子复合乳化剂 103

四、无机胶体-非离子复合乳化剂 103

五、同性离子复合乳化剂 104

第八节 助剂材料及水 104

一、pH值调节剂 104

二、增稠稳定剂 106

（一）聚乙烯醇 106

（二）羧甲基纤维素钠 107

（三）螯合助剂 107

三、成膜助剂 107

四、黏附性改善剂 108

五、低温稳定剂 108

六、分裂促进剂 109

七、助乳化剂 109

八、水 109

第九节 乳化剂的选择 110

一、根据HLB值选择 110

（一）戴维斯法 111

（二）小田法 112

（三）复合乳化剂 112

二、根据离子特性选择 118

三、根据分裂速度选择 118

四、根据沥青组成特性选择 120

五、乳化剂亲和力大小 120

六、乳化剂分子结构与分子量 121

（一）亲油基链长 121

（二）亲油基支链 123

（三）分子量大小 124

（四）溶解度 124

七、无机胶体乳化剂的选择 125

八、乳化剂的毒性 126

第十节 乳化剂性能评价方法 127

一、pH值 128

二、浊点 130

三、表面张力 130

四、HLB值 135

五、活性物含量 135

（一）仪器 136

（二）试剂 136

（三）操作步骤 137

（四）计算 137

六、亲水亲油系数 137

第四章 沥青乳液的形成 144

第一节 乳化原理 144

一、界面张力 144

二、沥青乳液的形成 146

三、沥青乳液的种类 146

（一）非离子乳化沥青 147

（二）阴离子乳化沥青 147

（三）阳离子乳化沥青 147

（四）两性离子乳化沥青 148

（五）复合离子乳化沥青 148

第二节 组成与用量 150

一、临界胶束浓度 150

二、沥青微粒表面积 153

三、沥青含量 155

四、酸或碱的用量 155

（一）阳离子沥青乳液 156

（二）阴离子乳化沥青 156

（三）两性离子和非离子乳化沥青 156

第三节 无机胶体乳化沥青的形成 156

一、乳化原理 157

二、种类 157

三、组成用量 158

（一）用量大小 158

（二）颗粒大小 158

第四节 聚合物改性乳化沥青的形成 159

一、乳化聚合物沥青 159

二、聚合物胶乳改性乳化沥青 159

三、乳液改性机理 160

（一）网络填充理论 160

（二）溶解—溶胀平衡理论 162

第五节 乳化沥青稳定性 165

一、化学稳定性 165

（一）无机盐电解质 165

（二）碱性或酸性电解质 165

二、物理稳定性能 166

（一）沉积 166

（二）絮凝 167

（三）凝聚 169

三、双电层理论 169

四、贮存稳定性 171

（一）常温贮存稳定性 171

（二）低温贮存稳定性 173

（三）冻融稳定性 173

（四）筛上剩余试验 174

五、机械稳定性 175

六、乳化剂浓度与稳定性 176

第六节 分裂原理与分裂速度 178

一、分裂原理 178

二、破乳与分裂的区别 179

三、分裂时间与分裂速度 180

四、影响分裂速度的因素 181

（一）乳化剂的影响 181

（二）酸或碱的影响 182

（三）施工环境的影响 184

（四）集料的影响 185

（五）外部荷载压力的影响 187

五、分裂速度评价方法 187

（一）水洗法 187

（二）拌合法 187

第七节 乳化沥青性能 188

一、残留物含量 188

二、蒸发残留物性能 189

三、黏度 189

四、离子电荷特性 191

五、黏附性 192

六、沥青微粒直径 193

七、施工性能 194

（一）水泥拌合试验 194

（二）矿料拌合试验 195

八、黏韧性 196

九、灰分试验 196

第五章 乳化设备与乳化工艺 198

第一节 载热油加热系统 198

一、载热油加热循环系统 198

二、燃烧系统 199

三、供热系统 199

四、控制系统 199

五、载热油 200

第二节 沥青的贮存和加热 200

一、沥青贮存设备 200

二、节能型沥青贮罐 201

三、沥青加热脱水罐 201

四、沥青输送设备 202

五、沥青的热学参数 203

（一）热容量 203

（二）热膨胀系数 204

（三）导热系数 204

第三节 聚合物沥青的生产 205

一、熔融搅拌法 205

二、熔融研磨法 205

（一）沥青研磨机 205

（二）高速剪切式沥青胶体磨 206

（三）移动式聚合物沥青制造设备 207

三、母液熔融法 208

四、母体熔融法 208

第四节 乳化分散设备 209

一、匀化机 209

二、胶体磨式沥青乳化机 209

三、搅拌式沥青乳化机 211

四、管线式沥青乳化机 213

五、试验室用乳化分散设备 216

第五节 生产设备与生产工艺 216

一、乳化液配制设备 217

二、计量装置 217

三、控制系统 218

四、贮存及输出系统 218

五、研磨式生产工艺流程 218

六、搅拌式生产工艺流程 219

七、乳化工艺参数 220

第六节 乳化沥青设备的检验 220

一、通用技术条件 220

二、主要几何参数的测定 221

三、系统电功耗的测试 221

四、计量精度的测试 221

（一）配料计量精度 221

（二）温度计量精度 222

五、温度性能指标测试 222

（一）沥青乳液贮存罐保温性能测试 222

（二）沥青贮存罐保温性能测试 223

（三）沥青贮存罐升温能力测试 223

（四）掺配过程乳液升温测试 224

六、生产率的测试 224

（一）流量计测定方法 224

（二）称重测量法 224

七、配比精度和作业稳定性测试 225

（一）配比精度 225

（二）作业稳定性 225

八、噪声测试 226

（一）环境噪声测试 226

（二）操作工位噪声测试 227

九、可靠性试验 228

（一）故障定义及分类 228

（二）试验条件 228

（三）试验方法 228

（四）可靠性评价指标 231

十、沥青乳液质量指标的测试 232

第六章 在道路铺筑中的应用 233

第一节 路面结构 233

第二节 路用乳化沥青 235

第三节 透层、黏层和养生 237

一、透层与透层油 237

（一）材料要求及用量 237

（二）洒布机械 238

（三）施工要求 240

（四）初期养护 241

二、黏层与黏层油 241

（一）材料要求及用量 241

（二）黏层油应用条件 242

（三）施工程序 243

（四）黏层养护 243

（五）性能评价 243

三、养生与养生油 243

第四节 乳化沥青表面处治路面 244

一、封层 244

（一）封层分类 244

（二）材料选择 246

（三）施工机械 246

（四）施工方法 247

（五）半刚性基层下封层 248

二、表面处治面层 248

（一）材料及用量 248

（二）保护层构造 251

（三）施工机械 251

（四）施工方法 252

（五）施工注意事项 253

第五节 稀浆封层 253

一、材料及用量 254

（一）乳化沥青 254

（二）矿料 254

（三）填料 255

（四）添加剂 256

（五）外加水 256

二、稀浆封层混合料性能 257

（一）稠度 257

（二）初凝时间 258

（三）固化时间 259

（四）湿轮磨耗性 259

（五）碾压试验（LWT） 261

（六）最佳沥青用量 262

三、施工机械 262

四、施工方法 264

（一）施工前准备 265

（二）摊铺施工 265

（三）养护 266

五、施工质量控制 266

六、聚合物改性乳化沥青稀浆封层 266

（一）材料及用量 267

（二）稀浆封层性能 268

（三）施工机械与施工方法 270

第六节 乳化沥青贯入式路面 270

一、材料及用量 271

（一）乳化沥青 271

（二）集料 271

二、贯入式路面结构 273

三、施工机械 273

四、施工准备 273

五、施工方法 274

六、养生与开放交通 276

第七节 乳化沥青混合料路面 276

一、分类 277

二、材料及用量 277

（一）集料 277

（二）集料级配 279

（三）乳化沥青 281

（四）拌合总用水量 282

三、混合料性能 282

（一）成型机理 283

（二）试件制作 283

（三）稳定度及流值 285

（四）密度 286

（五）性能比较 288

四、搅拌机械 288

五、施工机械 289

（一）摊铺机械 289

（二）压实机械 291

六、施工方法 292

（一）基层要求 292

（二）搅拌 292

（三）运送 293

（四）摊铺 293

（五）碾压 293

（六）养护与开放交通 294

（七）施工接缝处理 294

七、填充沥青路面施工方法 295

第八节 在道路上的其他用途 296

一、乳化沥青冷再生混合料路面 296

（一）沥青路面破坏因素分析 296

（二）旧沥青路面材料再生 296

（三）冷再生混合料配比设计 297

（四）冷再生乳化沥青混合料的加工 297

二、乳化沥青稳定路面基层 298

（一）乳化沥青稳定土基层 298

（二）乳化沥青稳定冷再生基层 299

三、路面坑槽修补 299

（一）材料要求 300

（二）施工机械 302

（三）施工方法 304

四、防尘处理 305

（一）贯入式防尘处理 305

（二）拌合式防尘处理 306

第七章 在建筑中的应用 309

第一节 防水涂料种类 309

一、按选用成膜材料的不同分类 309

二、按乳化剂的不同分类 309

三、按性能不同分类 309

四、按用途不同分类 310

第二节 水乳型涂料种类 310

一、薄质沥青涂料 310

（一）阴离子乳化沥青防水涂料 310

（二）阳离子乳化沥青防水涂料 311

（三）非离子乳化沥青防水涂料 312

二、厚质沥青防水涂料 313

（一）石灰乳化沥青 313

（二）黏土乳化沥青 314

（三）石棉乳化沥青 314

三、水乳型塑料沥青防水涂料 315

（一）薄质水乳型塑料沥青防水涂料 315

（二）厚质水乳型塑料沥青防水涂料 316

四、水乳型橡胶沥青防水涂料 316

（一）薄质橡胶沥青防水涂料 316

（二）厚质橡胶沥青防水涂料 317

五、底层涂料和面层涂料 318

（一）底层涂料 318

（二）面层涂料 319

第三节 成膜机理 319

一、挥发挤压成膜 319

二、影响成膜性能的因素 320

三、最低成膜温度 320

四、最低成膜温度的测定 321

（一）原理 321

（二）设备 321

（三）试验 322

第四节 涂料性能评价 322

一、抽样方法 323

（一）盛样容器与取样器械 323

（二）取样数 323

（三）初检程序 324

（四）样品抽取 325

（五）样品的标志和密封 325

（六）样品的贮存和使用 325

二、外观 325

三、固体含量 326

四、黏度 326

（一）标准黏度计法 326

（二）涂-4黏度计 327

五、施工用量 328

第五节 涂膜性能评价 329

一、涂膜制备 329

二、干燥时间 329

（一）表干时间测定 330

（二）实干时间测定 330

三、耐热度 330

四、黏结性 330

五、不透水性 332

六、低温柔性 332

（一）标准条件 332

（二）碱处理 332

（三）热处理 333

（四）紫外线处理 333

七、断裂伸长率 333

（一）标准条件 334

（二）碱处理 334

（三）热处理 334

（四）紫外线处理 334

八、涂膜厚度 335

（一）湿膜厚度测定 335

（二）干膜厚度测定法 335

第六节 涂膜工程特性 337

一、耐水压性 337

二、吸水率和吸水量 338

三、透湿系数与透湿量 339

四、透水量与透水系数 341

五、抗裂性 342

六、低温伸长率 343

第七节 道桥用水乳型沥青防水涂料 344

一、技术要求 344

（一）外观 344

（二）技术性能 344

（三）应用性能 345

二、涂料性能 345

（一）耐热度 346

（二）低温柔性 346

（三）拉伸性能 347

（四）不透水性 347

（五）盐处理 347

（六）热处理 348

三、应用性能 349

（一）试件制作 349

（二）试件类型 349

（三）50℃剪切强度 349

（四）50℃黏结强度 350

（五）热压后抗渗性 351

（六）接缝变形能力 351

第八节 防水施工 352

一、屋面防水 352

（一）屋面防水构造层次 353

（二）基层要求及处理 354

（三）涂膜增强材料 355

（四）施工环境气温 355

（五）涂膜防水层厚度 355

（六）附加层施工 356

（七）薄质涂料防水层施工 356

（八）厚质涂料防水层施工 357

（九）防水层厚度验收规则 357

二、地下防水 361

（一）地下防水工程等级 361

（二）防水混凝土 362

（三）地下防水涂膜的性能 362

（四）涂膜防水层节点构造 363

（五）防水涂膜厚度与涂刷次数 363

（六）防水涂料施工 364

（七）地下构筑物灌浆止水 364

三、厕浴间防水 364

（一）厕浴间防水构造 364

（二）节点细部构造 365

（三）涂料施工 365

（四）蓄水试验 366

四、桥梁结构防水 366

（一）防水材料 367

（二）防水层施工 367

（三）保护层施工 367

五、乳化沥青胶黏剂 368

（一）沥青膨胀珍珠岩保温材料 368

（二）耐酸耐碱型乳化沥青胶黏剂 368

（三）聚合物胶乳改性乳化沥青胶黏剂 368

六、石膏制品防水 369

七、防腐保护工程 369

八、用于建筑物减震材料 369

第八章 在铁路道床上的应用 371

第一节 道床类别 371

一、碎石道床 371

二、填充道床 372

三、整体道床 372

第二节 干料 373

一、水泥 373

二、集料 375

三、填料 375

（一）矿粉 375

（二）粉煤灰 376

四、膨胀剂 377

五、加气剂 378

六、早强剂 379

七、干料性能 379

第三节 液料 380

一、道床专用乳化沥青 380

二、减水剂 381

三、消泡剂 382

四、添加水 383

第四节 CAM拌合物性能 383

一、拌合物制备 384

（一）干料的制备 384

（二）液料准备 384

（三）拌合设备 384

（四）拌合方法 384

（五）“假凝”和“闪凝” 385

二、拌合物温度 385

三、流动性 386

（一）坍落度法 386

（二）倒锥法 386

四、密度 387

五、含气量 388

（一）标定仪器 389

（二）CAM拌合物含气量测定 389

（三）集料含气量测定 390

（四）试验结果 390

六、施工流动性 390

第五节 CAM硬化物性能 391

一、CAM硬化物结构 391

二、机械强度 392

（一）抗折强度 392

（二）抗压强度 392

（三）影响机械强度的因素 394

三、膨胀性 395

四、抗冻性 396

五、收缩性 397

六、弹性与弹性模量 398

（一）影响弹性模量的因素 399

（二）静力弹性模量试验方法 399

七、抗疲劳性 401

八、填充混凝土性能 402

第六节 填充道床 403

一、强化路基 403

（一）石灰稳定处理法 403

（二）水泥稳定处理法 404

二、道砟与道轨 405

三、施工机械 406

（一）铺轨机械 406

（二）上砟整道机械 406

（三）捣固机械 407

（四）联合上砟整道作业机械 407

（五）道床夯实机械 407

（六）CAM搅拌灌注机械 408

四、施工方法 408

（一）强化路基施工 408

（二）砌筑临时挡墙 408

（三）垫砟施工 408

（四）铺轨 408

（五）上砟整道 409

（六）灌注水泥沥青砂浆 409

（七）保护层施工 409

第七节 整体道床 410

一、强化路基 410

（一）碎石强化基床表层 410

（二）矿渣强化基床表层 411

（三）隧道路基 411

二、整体轨道与整体道床 411

三、垫层 413

四、施工机械 413

（一）整体轨道搬运铺设车 413

（二）车载式水泥沥青砂浆搅拌车 413

五、施工方法 414

（一）行走钢轨的铺设（临时轨道） 414

（二）轨道整体板铺设 415

（三）水泥沥青砂浆的压送与灌入 415

（四）主线钢轨的铺设 416

六、施工实例 416

第九章 在其他方面的应用 418

第一节 在水利水电工程中的应用 418

一、水工乳化沥青 418

二、透层油与黏层油 420

三、防渗涂层 421

四、水泥沥青混凝土 422

五、填充沥青混凝土 423

第二节 在农业上的应用 423

一、提高土壤温度 424

二、改良土壤 425

三、抑制土壤水分蒸发 425

四、提高农作物产量 425

五、土地整治中应用 426

六、农用乳化沥青的特性 426

第三节 在造纸工业中的应用 427

一、造纸用乳化沥青 427

二、沥青防水纸浆 427

三、抄制工艺 428

四、沥青防水纸板技术性能 428

附录 429

一、化学元素周期表 429

二、标准筛的网号、目数与粒度 430

三、气候、降雨、风力、地震 433

四、密度、浓度、标高与温度 436

五、缩写代号、路面结构、公路技术指标、角度与坡度 439

六、玻璃布规格与型号 445

七、中华人民共和国法定计量单位 447

主要参考文献 449