1沥青材料是影响稀浆封层质量的关键问题之一。橡胶胶乳改性乳化沥青是进行改性稀浆封层的主要材料，其质量的好坏直接影响着改性稀浆封层的施工质量，为此我们投入了大量人力、物力进行实验从而生产出了质量合格的改性乳化沥青材料。
2橡胶胶乳改性乳化沥青制备
聚合物高分子加入到乳化沥青中是一个复杂的物理化学过程。其制备的沥青橡胶乳液材料性能的好坏不仅取决于掺配的均匀性，而且与所掺配的改性剂种类、状态、性质有很大关系，也与乳化沥青的乳化剂种类有直接关系。
2.1改性剂的选择?
改性剂——橡胶胶乳的主要性能:
改性剂的主要性能指标
项目 指标
总固物含量%> 40
凝固物含量%< 0.001
ph值 3-5
黏度 mpa.s< 5
比重 1.065
表面张力 mN/m 35-65
乳化沥青常温下是流动的液体，用一般常用的固体改性材料如：树脂粉、橡胶粉、矿物填充剂以及石棉、岩棉等天然纤维和聚丙烯、聚酯等合成纤维等很难对乳化沥青进行有效的改性。改性剂应该在常温下也是流动的液体，参阅有关资料和实验研究发现：在乳化沥青中加入橡胶胶乳来达到改性目的的比较合适。为此选择了橡胶胶乳做为改性材料。
2.2乳化剂的选择
我们选用CRS—1型乳化剂作为主要乳化剂(CRS—1型乳化剂系河南省公路局、西安公路交通大学、新乡公路总段共同开发的慢裂快凝型阳离子乳化剂)。
CRS—1型乳化剂的主要特征是：
①该种乳化剂适用范围广。我们曾用这种乳化剂对不同产地，不同标号的沥青进行乳化均可得到符合标准的乳化沥青；
②对原沥青性质无不良影响，在使用剂量一定时延度比原沥青提高；
③与各种改性剂具有良好的配伍性。通过试验，发国内外部分乳化剂的乳化性能
现CRS—1型乳化剂和阳、阴离子的各种胶乳都有良好的配伍性。但需要注意与阴离子胶乳进行乳化时添加方式很重要；
④慢裂作用与快凝效果明显。用CRS—1型乳化剂生产的改性乳化沥青进行实验路铺筑发现，其破乳时间可达到稀浆封层工程技术要求，初凝时间为5～20分钟，15℃以上一般为30～60分钟可通车。
2.3沥青材料的选择
实验选用最常的胜利100#粘稠石油沥青
胜利100#粘稠石油沥青三大指标
针入度（1/10mm) 延度（cm） 软化点
98 74 44
2.4橡胶胶乳改性乳化沥青材料制备工艺
把橡胶掺入乳化沥青中的掺配方法和掺配的先后次序对性能有重要影响，所以在制备时必须要加以仔细的考虑，并通过试验来加以确定。橡胶掺入乳化沥青中可以分为两类掺配方法，一类是橡胶为固态，称为固态掺入法。通过实验可以知道，这种掺配方法要加热、分散(甚至有时先要把橡胶粒磨为粉状)搅拌，或者要使用大量昂贵的有机溶剂先把橡胶溶解为液态再掺入。这种固态掺入法，无论是从经济效益或环境效益来看都是不可取的，而且制备的难度大，工艺、设备复杂，而且影响橡胶颗粒在乳化沥青中分散的均匀性，对改善乳化沥青不利。
而液态掺配方法，则能改善和提高乳化沥青的综合工程性能，由于混溶性良好，所以储存稳定性也好，而液态掺配法可分为一次搅拌、二次搅拌两种工艺，为了简化工艺，减少设备和降低成本，研究中采用的是双液掺配法一次搅拌工艺。其工艺流程图如下：
沥青（120-130度）+乳化剂和水（60-70度）-->乳化设备<--稳定剂+改性剂
3室内试验情况
橡胶胶乳改性乳化沥青材料是一种新型材料，它与普通乳化沥青具有相似的性质，但又有区别。若将这种材料应用到实际生产中，以下问题必须解决：一是必须有良好的储存稳定性；二是必须以较少的投入使材料性能得到较大的提高；三是具有工业生产的可行性。
3.1贮存稳定性试验
能否应用到工程实际中去，其贮存稳定性是一个主要问题。
根据斯托克斯公式，分散质的沉降速度V可描述为：
v=2(D-D0)G*Y/9*n
式中D和Do分别为分散质和分散相的密度，G为重力加速度，η为分散相的粘度(一般为水，粘度为0.01泊)，由公式可知，分散质的沉降速度越大，乳液的稳定性越小，所以乳液的稳定性与分散相的粘度成正比；与密度差成反比；与颗粒半径的平方成正比。研究时综合考虑这几个因素：
①密度差的影响。为了提高乳液的稳定性，选择胶乳时要考虑其与水的密度差。
胶乳密度不同的主要原因在于橡胶本身的密度不同。如有些橡胶的密度仅为0.92～0.93g／cm3，有些则较大，其密度可达1.2～1.24g／cm3。由于前者与水密度差要小于后者，所以密度较小橡胶胶乳与乳化沥青掺配较易制备成稳定的乳液；
②分散相的粘度对贮存稳定性的影响。通过斯托克斯公式可知，提高分散介质的粘度对贮存稳定性的提高有利。通过添加增稠剂可达到提高贮存稳定性的目的。这些增稠剂包括：聚乙烯醇，羧甲基纤维素，高分子聚醚、改性淀粉等；
③分散相的颗粒大小，而颗粒大小对乳液的贮存稳定性有决定性的影响，为防止分散相颗粒重新相碰撞而凝结为较大颗粒，除表面活性剂(乳化剂)外，还需要添加一部分电解质，实验证明，电解质的加入，可以提高橡胶胶乳改性乳化沥青材料的贮存稳定性。
通过以上实验结果分析：添加合适的增稠剂、电解质能提高乳液的贮存稳定性，但随之而来的是成本上升，以及添加剂对橡胶胶乳改性乳化沥青材料性质的影响等。因此，我们认为，即使经过一段贮存，稍有分层现象，经过机械作用又重新混合均匀，并能保持一段时间，只要能满足施工需要，其他外掺剂就可以少加或者不加。
3.2性能试验
3.2.1低温性能试验
a、橡胶胶乳添加量对低温延度的影响，以CRL为改性材料，用XCAE—1型乳化剂制备橡胶胶乳改性乳化沥青材料，测定其低温延度，制备其蒸发残留物时为尽量减少温度的影响采用真空干燥法，试验结果见表4。
改性剂掺量% 0 2 4 6 8
5摄氏度延度 -0.7 6.4 8.2 21.0 14.9
b、橡胶胶乳添加量对低温脆点的影响?
添加改性剂可以明显的降低沥青的脆点，试验结果见表5。
改性剂掺量% 0 2 4 6 10 16
脆点(摄氏度) -9.7 -16.3 -21 -22 -23.3 -20.0
综合经济和技术两个方面的因素，改性剂的最佳掺量一般为2～4％(均以纯量计算)
3.2.2高温性能试验
除了低温延度和脆点反映的优点外，用其它方法也可评价其性能的改变。针入度有所下降与软化点有所提高，反映了高温稳定性有明显改善，高温流淌实验也能反映高温稳定性的提高。实验方法是：取两个15×10cm的瓷片，在其一端分别涂上2cm宽，10cm长、3mm厚的普通乳化沥青的蒸发残留物和橡胶胶乳改性乳化沥青蒸发残留物，然后放在烈日下照射，当外界气温为36℃，瓷片与水平面夹角85°时，试验结果为：普通乳化沥青在阳光的照射下流淌7cm；橡胶胶乳改性乳化沥青在阳光的照射下整体下滑0.5cm。
3.2.3耐久性能试验
在两块30×30cm的玻璃板上，分别涂上一定量的普通乳化沥青和橡胶胶乳改性乳化沥青材料，平置于阳光下，使其破乳水分完全蒸发成膜。将两块玻璃板同时放入恒温干燥箱内，在60℃条件下加热24小时，然后放入－20℃的冰箱中冷冻24小时，如此反复加热冷冻28天。普通乳化沥青材料膜均匀地布满网状裂缝；改性材料膜表面呈现细微网状皱纹。在低温下分别用刀片切削膜面，前者削出沥青粉未，后者切出花状片屑，再反复加热、冷冻至60天，普通乳化沥青材料裂缝继续加深，橡胶胶乳改性乳化沥青材料仍无网裂现象出现。
3.3混合料性能试验
3.3.1混合料的拌和稳定性
为了用改性材料来完成稀浆封层的摊铺施工，要求稀浆混合料具有拌和稳定性(一般要求破乳时间大于一分钟)，而施工后还要达到快速开放交通的目的。影响拌和稳定性的关键因素在于乳化剂，同时拌和温度、乳化剂用量、助剂用量、骨料级配等均有影响，经过详细的试验研究，找出了在各因素影响下的综合最佳条件，并成功地完成了实验路铺筑任务。
3.3.2混合料的性能
为了能够测定出混合料的性能，根据乳液拌和及试件制作的特殊性，我们选择了单轴压缩和弯拉试验。
a、高温稳定性
把混合料倒入直径50×50mm试模中，在10KN压力下制成试件，然后将试件置于60℃恒温干燥箱内至恒重，分别测出其60℃与20℃的单轴抗压强度Rt，由公式Kt＝R60／R20计算热稳定性系数KT，试验结果见表6。
可以看出混合料热稳定性明显较普通乳化沥青材料高。
b、低温抗裂性
分别将普通乳化沥青混合料与橡胶胶乳改性乳化沥青混合料制成50×50×200mm试件，在－15℃条件下进行弯拉强度试验，结果见表7。
从试验结果可以看出，橡胶胶乳改性乳化沥青混合料抗弯拉强度、最大弯拉应变比普通乳化沥青混合料提高，而弯拉破坏劲度模量降低，说明橡胶胶乳改性乳化沥青混合料的低温抗变形能力提高。
4橡胶胶乳改性乳化沥青质量检验指标和结果
对橡胶胶乳改性乳化沥青材料室内试验检验其质量指标。试验参照日本掺配聚合物改性沥青乳液质量标准(JEAAS)进行，具体检测项目及检测结果见表8。
5结论
通过室内试验研究，可以看出，沥青橡胶乳液材料即发挥了橡胶的优势，又保持了沥青的粘弹性，是一种具有良好路用性能的结合料，表现在：
(1)沥青橡胶乳液材料与普通乳化沥青相比，具有良好的高温稳定性，低温柔韧性。对高温时的变形有较高的抵抗力，能保证路面不变形，不推移；在低温时由于沥青橡胶乳液材料的低温延度大，脆点低，因此具有较高的抗裂性，由于低温时的劲度低，所以裂缝的自愈能力也较高。
(2)反复的冻融试验与高温加热试验表明，沥青橡胶乳液材料的老化进程较一般乳化沥青缓慢，改性剂的加入，提高与改善了沥青材料的耐久性与抗老化能力。
(3)通过施工，不同路面结构类型的改性稀浆封层铺筑，说明了两个问题，一是沥青橡胶乳液材料完全能适应国际上新一代的改性稀浆封层机械与施工工艺，具有良好的施工工艺性；二是通过对试验路的观测说明，沥青橡胶乳液材料完全能对高等级公路进行快速、有效、经济的养护，为我国高等级公路养护推出了一种全新的材料