битумная эмульсия

Введение в эмульсии

Сегодня достаточно трудно назвать сферу науки и техники, где бы ни использовались различные эмульсии, в том числе и битумная эмульсия. Активно используются они и в сфере дорожного строительства. В то же время во всех отраслях приходится сталкиваться со схожими проблемами, которые касаются приготовления, правильного состава, определения свойств и характеристик, стабильности и получения нужных свойств продукции.

Эмульсия представляет собой весьма сложный материал, который пока явно недооценен дорожниками по той причине, что «четко не определен, мягок, труден в идентификации, изучении и испытании, а также неустойчив».

Собственно так была сформулирована причина дефицита внимания к эмульсиям (в том числе и битумным эмульсиям) со стороны работников сферы дорожного строительства на специальном международном конгрессе, посвященном эмульсиям, причем сказал это не кто-то, а директор строительной организации Франции и почетный председатель Конгресса – Жан Бертье.

В то же время промышленность давно нуждается в прогрессивных материалах, методах их создания и контроля их параметров. Такие материалы нужно производить с минимумом затрат, но вместе с тем, они должны обеспечить необходимые параметры готовой продукции. Собственно так и производится битумная эмульсия. Дорожные материалы на таких эмульсиях обладают удобностью укладки и стойкостью к погодным условиям.

Некоторые другие области техники (производство красок и лаков, пищевая и косметическая отрасль) продвинулись в изучении важнейших параметров образования и характеристик эмульсий, причем продвинулись дальше, чем сфера дорожного строительства.

Собственно по этой причине, в той же Франции все активнее для получения высококачественных дорожных материалов применяют достижения биологии, физики, химии и так далее. Такая тенденция вырисовывается с начала этого тысячелетия, специально для этого и проводятся международные конгрессы, в рамках которых специалисты-дорожники получают отличную возможность обменяться опытом с профессионалами, представляющими другие отрасли.

В любом случае можно утверждать, что теория дорожных эмульсий, в том числе и битумной эмульсии в настоящее время существенно отстает от практики. Приготовление битумных эмульсий и некоторых материалов на их основе в сфере дорожного строительства пока ближе к эмпирической области. В России научных разработок на эту тему не было с 1964 года, несмотря на то, что практическая значимость и важность подобных материалов вовсе не вызывает сомнений.

Многочисленные публикации и выступления на конференциях и конгрессах посвящаются преимущественно практике использования дорожных битумных эмульсий, а вот полезных теоретические исследования и работы вроде «от теории к практическому использованию» пока немногочисленны, публикуются они в малоизвестных источниках, которые просто не известны пользователям и производителям. Именно по этой причине наши предприниматели очень часто приобретают разрекламированные зарубежные битумные эмульсии, оборудование для их получения и технологии, которые без должного подхода «перенимаются с учетом отечественных реалий», что не во всех ситуациях может дать необходимый результат.

Также нужно отметить, что применяемая в дорожном строительстве терминология, которая имеет отношение к битумным эмульсиям, не во всех случаях четко определена, в том числе и в специальной нормативной литературе. Известная французская компания Colas издает словарь по эмульсиям, он имеется в двух вариантах – английском и французском, понятное дело, что версия на русском языке тоже не была бы лишней.

Использование битумных эмульсий

Нужно сказать, что битумная эмульсия активно и широко используется при строительстве автомобильных дорог, при устройстве кровли и гидроизоляции, а также ямочном ремонте. Битумная эмульсия является замечательным связующим материалом между разными слоями асфальтного покрытия.
На фоне горячего битума, битумная эмульсия не требует подогрева, а, следовательно, и специального оборудования, также есть возможность более экономично использовать битум, обеспечивая экологичность и безопасность для окружающей среды.

Собственно по этим причинам, битумная эмульсия является экономичным, экологичным и технологичным материалом, который не требует больших финансовых затрат, и дает возможность экономить битум, снижая затраты на электрическую энергию.

В процессе укладки битумная эмульсия распределяется по всей обрабатываемой поверхности тонкой линией, что обеспечивает отличное сцепление с каменной составляющей дороги. Битумная эмульсия может быть анионной и катионной, в зависимости от полюсности электрического заряда. А вот скорость распада делит такие эмульсии на медленные, средние и быстрораспадающиеся, а также сверх стабилизированные. По уровню содержания битума в эмульсии, они могут быть 69, 65, 60, 55 и 50-процентные.

Наиболее распространенными и активно используемыми являются катионные битумные эмульсии.

Важнейшими параметрами данного материала можно считать хорошую сцепляемость, вязкость и стабильность. Как правило, эти свойства во многом зависят от качества используемого битума. Собственно по этой причине производство битумной эмульсии должно начинаться с выбора битума в зависимости от ожидаемого результата.

В состав битумной эмульсии, как правило, входят масла каменноугольной смолы, которые используются для разжижения, вода, которая отчищается от различных примесей, специальные эмульгаторы и другие имические вещества. Кислота превращает эмульгаторы в соли и полностью растворяет их. Процесс растворения битума в дисперсионной среде осуществляется под действием механических сил, которые разделяют битум на мелкие частички. При росте сил воздействия частицы становятся ещё более мелкими, а битумная эмульсия получает однородную консистенцию.

Изготовление битумной эмульсии – это достаточно сложный процесс, который требует неустанного контроля и точности, а также не допускает самых мелких огрехов. Для отличного растворения вяжущего в воде, необходимо, чтобы вязкость была достаточно слабой. Незначительной вязкости можно добиться за счет выдерживания битума при определенном температурном уровне, но если при выходе уровень температуры станет выше или достигнет 95 градусов Цельсия, то вяжущее при взаимодействии с атмосферным давлением просто выкипит.

Битумная эмульсия активно используется при обустройстве гидроизоляционных покрытий, для связки грунтов, при приклеивании листовых и рулонных материалов, и, конечно же, при устройстве дорог.

Перевозка битумной эмульсии осуществляется в битумовозах, в цистернах или автогудронаторах. Хранение эмульсии осуществляется в металлических бочках или цистернах, но в любой ситуации емкости должны быть предельно чистыми, а на поверхности не должно быть остатков присутствия других видов сырья. В целом, битумные эмульсии разных составов должны содержаться в закрытых емкостях при температуре менее 5 градусов Цельсия.