Водно-битумная эмульсия

водно-битумная эмульсия

В общем случае эмульсией называют дисперсную систему, состоящую из мелких капель жидкости, которые равномерно распределяются в другой жидкости. Если говорить о том, что же такое водно-битумная эмульсия, то в ней капельки битума распределены в воде, содержащей эмульгатор (поверхностно-активное вещество).

Нефтяной битум – один из наиболее употребляемых материалов, использующихся при ремонте и строительстве автомобильных дорог. Его цена достаточно высока, поэтому вопросы экономии являются очень актуальными. Одним из вариантов уменьшения расхода битума при выполнении технологических операций является использование битумных эмульсий.

Применение битумных эмульсий

Битумные эмульсии обладают уникальными свойствами, которые делают возможным их применение практически во всех областях дорожного строительства, начиная возведением земляного полотна и заканчивая строительством дорог.

По состоянию на сейчас чаще всего битумные эмульсии используются при подгрунтовке перед нанесением слоя асфальтобетона, поверхностной обработке дорожных покрытий и ямочном ремонте. Полный перечень применений существующих марок битумных эмульсий можно найти в таблице ниже.

Рекомендуемая область применения дорожных битумных эмульсий

Класс эмульсии

Вид работ

ЭБА-1

ЭБПА-1

Уход за свежеуложенным цементобетонном и цементогрунтом.

Подгрунтовка.

Укрепление поверхности откосов земляного полотна.

Устройство поверхностной обработки

ЭБА-2

ЭБПА-2

Уход за свежеуложенным цементобетонном и цементогрунтом.

Приготовление черного щебня и щебенистых пористых смесей из карбонатных пород.

Устройство слоев дорожных одежд способом пропитки

ЭБА-3

ЭБПА-3

Приготовление эмульсионно-минеральных смесей плотного состава, в том числе грунтовых, с обязательным введением в смесь 1–2% извести или 2–3% цемента.

Закрепление подвижных песков.

Обеспыливание.

Укрепление грунтов верхней части земляного полотна

ЭБК-1

ЭБПК-1

Устройство поверхностной обработки.

Подгрунтовка

ЭБК-2

ЭБПК-2

Устройство слоев дорожных одежд методом пропитки.

Приготовление черного щебня и пористых щебеночных смесей.

Устройство поверхностной обработки.

Подгрунтовка.

Ямочный ремонт

ЭБК-3

ЭБПК-3

Устройство тонкослойных шероховатых слоев износа.

Приготовление плотных эмульсионно-минеральных смесей, в том числе

Чем же вызван спрос на использование водно-битумных эмульсий? В первую очередь – экономическим фактором. Сокращение расхода битума может достигать 40%, что, согласитесь, очень неплохо.

В развитых странах около 60% дорожных битумов используются именно в виде битумных эмульсий на водной основе. В большинстве случаев предпочтение отдается катионным эмульсиям, что обусловлено возможностью работы с влажными минеральными материалами и высоким качеством проводимых работ, не требующих нагрева ни каменных материалов, ни вяжущих. В результате экономия энергетических ресурсов может достигать 40% в сравнении с так называемыми «горячими» технологиями.

Классификация эмульсий

В зависимости от того, какая фаза является дисперсионной, выделяют прямую (эмульсия типа «масло в воде») и обратную (эмульсия типа «вода в масле») битумную эмульсию.

Эмульгаторы

Кроме воды и битума важнейшую роль в эмульсии выполняет также и эмульгатор. Он не только образует защитные пленки вокруг дисперсионной фазы, но и понижают поверхностное натяжение, облегчая таким образом процесс эмульгирования.

В зависимости от типа разряда выделяют катионные, анионные и нейтральные эмульгаторы. Нейтральные эмульгаторы имеют ограниченное применение.

В целом и анионная и катионная битумные эмульсии являются электрически нейтральными, поскольку каждая частица битума, обладающая некоторым зарядом, окружена таким же количеством ионов, но с зарядом противоположного знака.

Технические свойства битумных эмульсий

Одним из главных факторов, определяющих технические свойства битумных эмульсий, является знак и величина заряда битумных частиц. Именно это, а также интенсивность поверхностной активности эмульгатора определяют поведение битумной эмульсии при контакте с различными строительными материалами. В случае известняка и доломита целесообразно использовать анионные эмульсии, а при работе с гранитом или кварцом – катионные. Если на этапе выбора эмульсии все было сделано правильно, то ее распад происходит относительно быстро, что обусловлено химическим взаимодействием поверхности минерального материала и частиц битума.

Распад битумной эмульсии зависит от испарения воды и адсорбции влаги заполнителем. При низкой температуре и высокой влажности процесс распада анионной битумной эмульсии будет замедляться, ухудшая тем самым качество дорожных работ. И даже если внешне процесс расслоения анионной эмульсии не выглядит странным, битумное покрытие все равно сохранит чувствительность к влаге.

Распад катионных битумных эмульсий имеет несколько другой механизм, не связанный с испарением воды. В связи с этим они могут одинаково успешно применяться совместно с большинством современных дорожных материалов.

Катионные битумные эмульсии используются и в случае высокой влажности и невысоких температур (не ниже 5ºС).

Оборудование для производства водно-битумной эмульсии от компании GlobeCore

Получают водно-битумные эмульсии при помощи специального оборудования. Компания GlobeCore предлагает установки типа УВБ-1, с помощью которых можно получать абсолютно любой тип битумных эмульсии, полностью соответствующих мировым стандартам качества. По желанию заказчика стандартные модели оборудуются дополнительными блоками, которые позволяют обеспечить более широкое внедрение эмульсионных технологий в дорожное и гражданское строительство.

На сегодняшний день специалистами отмечается, что водно-битумные эмульсии имеют огромную перспективу при:

  • устройстве тонкослойных слоев износа с целью устранения трещин, колейности и улучшения сцепных качеств дорожных покрытий (ново-сил, чип-сил, сларри-сил);
  • холодной регенерации (ресайклинге);
  • производстве холодных эмульсионно-минеральных смесей, предназначенных для устройства конструктивных слоев дорожной одежды;
  • улучшении качества поверхностной обработки и подгрунтовки покрытия.
Оборудование для производства битумной эмульсии от компании GlobeCore, УВБ-1М, 2м3/час

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

Для получения материала с новыми свойствами можно использовать несколько вариантов или их комбинацию:

  • изменить марку битума;
  • изменить концентрацию битума;
  • изменить тип эмульгатора;
  • изменить концентрацию эмульгатора;
  • изменить соотношение компонентов.

 Рекомендуем ознакомиться с оборудованием для производства анионных и катионных битумных эмульсий: