Применение битумных эмульсий: основные сферы и области использования

применение битумных эмульсий

Применение битумных эмульсий востребовано при выполнении целого ряда дорожно-строительных работ, среди которых необходимо выделить:

  • устройство щебеночных покрытий;
  • постройку гравийных дорог;
  • поверхностную обработку;
  • приготовление «холодных» эмульсионно-минеральных смесей;
  • производство холодно складируемых смесей;
  • устройство слоев сцепления;
  • ямочный ремонт дорог;
  • устройство тонких защитных слоев перекрытий.

Дорожное строительство является не единой сферой применения битумных эмульсий. Данный материал также используется для защиты бетонных сооружений, для пропитки грунта, а также для окраски металлических частей.

В промышленной технике битумные эмульсии применяют с целью получения тепло- и электроизоляционных материалов.

Бумажная промышленность охотно пользуется битумной эмульсией для получения водоизоляционных картонов, а сельское хозяйство – для укрепления сыпучих песков, а также поддержки температурного и водного режима почвы.

Такое широкое применение битумной эмульсии стало возможным благодаря наличию в ней битума, который может использоваться в холодном состоянии, что дает ряд важных преимуществ по сравнению с так называемыми «горячими» технологиями. Рассмотрим наиболее эффективные направления использования этого строительного материала детальнее.

Подгрунтовка

Подгрунтовка представляет собой нанесение битумной эмульсии за счет ее распыления в виде тонкого слоя, который обеспечивает надежное сцепление укладываемой асфальтобетонной смеси с нижележащим слоем. Связующий слой является не сколько желательным, а необходимым при строительстве большинства типов дорожных покрытий, включая цементобетонное основание и нижние слои дорожной одежды.

Нанесение первоначального покрытия является одним из видов подгрунтовки. Суть данной технологической операции сводится к распылению эмульсии на гранулированное основание с целью его подготовки к последующему нанесению асфальтобетонной смеси. Рекомендуется выбирать эмульсию медленного структурирования с содержанием битума 55-60% по массе.

Удельное количество наносимой эмульсии зависит от свойств основания и в среднем составляет 0,4-1,4 л/м2.

Поверхностная обработка

Поверхностная обработка – прерогатива преимущественно новых асфальтобетонных, различных видов черных и цементобетонных покрытий, а также покрытий, уже побывавших в эксплуатации. Она проводится для обеспечения достаточного сцепления шин автомобиля с поверхностью покрытия, а также с целью продления срока службы дорог.

Благодаря поверхностному слою покрытие дороги становится шероховатым, водонепроницаемым, износостойким и плотным.

Проводятся как недорогостоящие одиночные обработки покрытий второстепенных дорог, так и создаются износостойкие покрытия на дорогах со сравнительно высокой интенсивностью движения. Полотно, на котором устраивается поверхностная обработка, должно обладать достаточно прочностью.

Обработка щебня способом пропитки

Конструктивные слои могут устраиваться за счет многократной россыпи щебня различных фракций, его уплотнения и пропитки битумной эмульсией. При такой обработке обычно применяются медленно распадающиеся эмульсии с содержанием битума 50-65% по массе.

Ямочный ремонт

Использование битумных эмульсий существенно расширяет возможности ямочного ремонта. Во-первых, необходимо говорить об упрощении его проведения. А, во-вторых, о расширении временного интервала выполнения соответствующих работ. Благодаря свойствам битумной эмульсии ремонт может осуществляться как ранней весной, так и поздней осенью, но при температуре воздуха не ниже 5ºС.

Также стоит выделить возможность применения влажных материалов: катионная битумная эмульсия позволяет относительно быстро формировать пленки вяжущего, а также обеспечивает высокую адгезию пленки к поверхности большинства минеральных заполнителей.

При ямочном ремонте покрытий расход битумной эмульсии обычно составляет 1,3-1,6 л/м2 на каждый сантиметр глубины выемки.

При появлении трещин в покрытии на помощь также может прийти битумная эмульсия. Ее смешивают с мелкозернистым песком, после чего смесью заполняют трещины, оставляя несколько миллиметров до поверхности. Далее веществу дают затвердеть и только потом оставшуюся пустоту заполняют чистой битумной эмульсией. На завершающем этапе необходимо поверхность покрыть песком, что позволит предотвратить унос материала заплаты.

Известны случаи  использования битумных эмульсий в качестве гидроизоляционных материалов.

В таблице 1 приведена структура потребления вяжущих материалов в ведущих странах мира.

Таблица 1

Битумные эмульсии в структуре потребления вяжущих материалов в ведущих странах мира

Страна

Объем битума, использованный

Доля битумных эмульсий в структуре потребления вяжущих, %

для приготовления битумных эмульсий, тыс. т/год

в дорожном строительстве, тыс. т/год

США

2400

25100

10

Франция

900

2600

35

Испания

250

1400

18

Германия

100

2700

4

Швеция

90

800

11

Австралия

75

1000

8

Голландия

70

650

11

Итого по всему миру

9000

100000

9

Мировым лидером по объемам производства битумных эмульсий является США. Что касается относительной доли данного материала в структуре потребления вяжущих, то тут пальма первенства принадлежит Франции.

Применение битумных эмульсий для обеспыливания покрытий из неукрепленных материалов

Одно из возможных применений битумных эмульсий – это закрепление мелких одномерных песков в верхнем слое земляного полотна, а также подвижных песков в пределах защитных полос при строительстве дорог. Подобные мероприятия особо актуальны в географических районах, которые характеризуются наличием пустынь.

Для этого можно использовать обычную эмульсию, но перед началом проведения работ ее необходимо разбавить водой или раствором эмульгатора. Расход битумной эмульсии составляет 1-1,5 л/м2, а нанесение осуществляется при помощи автогудронаторов.

Обеспыливание грунтовых дорог представляет собой закрепление подвижных песков в пределах защитной полосы дорог. После нанесения эмульсия проникает в толщу песка на глубину 10-15 см, создавая таким образом защитный слой, который препятствует прорастанию травы и предохраняет грунт от эрозии.

Для выполнения таких работ подойдут эмульсии типа ЭБА-3, полученные на основе маловязких битумов марок БНД 130/200 и БНД 200/300. Подвижные пески должны закрепляться эмульсией, разбавленной 2-6 частями воды.

Битумные эмульсии, применяемые для обеспыливания дорог, также могут быть получены из битумов марок БНД 130/200 и БНД 200/300. Возможно применение для решения этой задачи жидких медленногустеющих битумов марок МГ 70/130.

Обеспыливание грунтовых дорог преимущественно осуществляется за счет использования эмульсий типа ЭБА-3, которые разбавляются перед употреблением водой или эмульгатором для получения 30%-й концентрации битума.

Перед обеспыливанием необходимо произвести предварительную очистку дороги и увлажнить покрытие. Разлив эмульсии осуществляется, исходя из расхода вещества на уровне 0,8-1,2 л/м2. Поверх эмульсии рассыпают песок в количестве 5-10 кг/м2, после чего поверхность уплотняют за счет нескольких проходов легкого катка.

Производство битумных эмульсий

В промышленности для производства битумных эмульсий используются специальные битумно-эмульсионные установки, производительность которых выбирается исходя из потребностей в материале.

Компания GlobeCore выпускает на продажу битумно-эмульсионные установки типа УВБ-1, с помощью которых можно легко наладить выпуск битумных эмульсий, полностью соответствующих мировым стандартам качества в области гражданского и дорожного строительства.

Оборудование для производства битумной эмульсии от компании GlobeCore, УВБ-1М, 2м3/час

Установка для приготовления битумных эмульсий УВБ-1М, 2м3/час

В зависимости от потребностей Заказчика возможны поставки оборудования производительностью от 1 до 32 м3/час.

Рекомендуем ознакомиться с установками для производства битумных эмульсий: