Битумна емулсия: характеристики и области на употреба

Битумната емулсия е следващата стъпка в развитието на производството на битумни строителни покрития. След обикновен битум и покривен материал, битумно-емулсионният състав може да намали консумацията на катран, получен от нефт със същия вид и количество работа.

Преди да закупите битумна емулсия, всеки дистрибутор ще ви предложи да се запознаете с характеристиките и правилата за използване на този строителен материал. Битумно-емулсионният състав е смес от битум, вода и реагент, който стимулира образуването на капкова структура при разклащане преди употреба. Този реагент е отговорен за стабилността на структурата капчица-течност, без която никоя емулсия като такава не може.

Битумът е както основната среда, така и неговото фазово състояние. Просто казано, течността приема формата на "масло във вода" или "вода в масло". Колкото повече (или по-малко) има емулгатор, толкова по-очевидно е проявата на различни течни състояния.

Обемът на битумната емулсия е непроменен - ​​при промяна на температурата на съхранение, например при 0 и +25 градуса. Чрез нанасяне на емулсионната смес върху подготвената за работа повърхност, работниците се сблъскват с чувствителността на този строителен материал към състоянието на работната зона. След нанасяне на покритието емулсията се разслоява във вода и битум. Водата постепенно се изпарява, но битумът остава и се втвърдява. Това дава възможност за равномерно покриване, например, на основата около периметъра, където се планира да се издигнат стени, за да се изолират блоковете от пяна / газ на всяка стена от влагата на плочите или лентовата конструкция от стоманобетон , без използване на покривен материал и без загряване на обикновен битум.

Битумният емулсионен състав се използва в пътностроителните индустрии. Принадлежи към емулсии за директно смесване (т.нар. масло във вода). В тази емулсия битумът в количество от 30 до 70% е равномерно суспендиран по целия воден стълб, битумните частици са с микроскопичен размер. Обратните емулсии – така наречените вода в масло – съдържат водни частици, суспендирани в битум. Процентът на битума е 70-80%. Пълният състав на емулсията осигурява наличието на вода, емулгатор, стабилизираща добавка и киселина.

За производството на битумна емулсия се използват битум марки BND 90/130, BND 130/200 и подобни състави. Както следва от формулировката, битумът е пътен битум. Вместо обикновен пътен битум може да се използва полимер-битумна свързваща добавка. Адхезията на тази добавка е по-добра от тази на обикновена смола. Водата е пречистена с високо качество - битумната емулсия не трябва да съдържа чужди примеси. Задачата на емулгатора е да предотврати разпадането на емулсионната структура, без което фракцията няма да даде сто процента възвръщаемост.

Като добавки се използват катионни и анионни повърхностноактивни вещества. Съответно, емулсията ще бъде анионен или катионен битум. Вместо повърхностно активни вещества се използват и минерални добавки, например глина, метални оксиди, соли под формата на карбонати и сулфати, както и сажди или цимент. Използва се като стабилизираща добавка воден разтвор на калциев хлорид или други лесно разтворими соли, които се проявяват напълно само в катионни емулсии. Използва се като киселина солна, оцетна или ортофосфорна - киселинната среда удължава стабилното състояние на емулсията без повторно смесване на състава.

Съвременната технология за производство на битумна емулсия предвижда наличието на модифициращи добавки, които подобряват нейните свойства, тъй като "емулсията" се състои не само от битумна фракция и вода. Типичните добавки включват латекс, полиетилен, епоксиден пълнител, синтетичен каучук/смола и др. Промяната на състава на битумната емулсия в производството се извършва по два начина:

1. добавка, която променя свойствата на състава, се въвежда във водната фаза на самата емулсия или на етапа на нейното приготвяне;
2. емулгаторът се въвежда във вече сменения битум.

Технологичният процес за отделяне на битум с емулгатори е както следва. Емулсионната инсталация има периодичен или непрекъснат принцип на работа. При работа с прекъсвания целият процес се управлява от дистанционното, което се управлява от капитана. Непрекъснатият принцип осигурява полу/напълно автоматичен процес без значителна намеса на обслужващия персонал. Основният задвижващ механизъм тук е колоидна трошачка. Той осъществява добавянето на битумни частици към предварително обработена вода. След това битумът се смесва с вода, докато съставът стане хомогенен.

В процеса на смесване битумът се нагрява до 160 градуса. Водната фаза се нагрява до 70. Именно при тази температурна разлика емулсията придобива първоначалната си консистенция. Този състав не се съхранява повече от 2 месеца. Температурата на въздуха в склада е най-малко 5 градуса по Целзий. Влакът се транспортира с метални цистерни, бъчви, автоматични смесителни инсталации, вградени в резервоара.

Тези състави се класифицират въз основа на скоростта на разпадане на сместа. Емулсионният състав не може да се съхранява вечно (в продължение на години и десетилетия) - претърпява стратификация, слепване, като остаряла маслена боя. Емулгаторите, включени в битумно-водната фракция като основни добавки, имат различни качества, свойства, характеристики и обем. Влажността на закрито и температурата на въздуха не са последните фактори, движещи процеса на гниене. Разпадът на емулсията се оценява чрез индекса на разпад.

Според него този състав се характеризира, както следва:

• бързо разпадащо се - отделяне на вода веднага след покриване на повърхността, подготвена за боядисване и импрегниране със строителен материал;
• средно разлагаща се - съставът се разделя на две отделни среди след смесване с каменна структура;
• бавно се разпада - слепването на битума се извършва само след докосване (и попиване) в структурата на голям камък.

Според състава на емулгиращата добавка битумните емулсии се подразделят на катионни, анионни и нейонни. В пастообразните "емулсии" се използват минерали, в полимерсъдържащите - латекс и други високомолекулни въглеводороди. В полимерните например може да се използва латекс. Разликата в заряда на повърхностноактивните частици: "емулсията" може да бъде положителна (катионна) и отрицателна (анионна).

Отблъскването (според законите на електростатиката) на заредени частици от същия знак ускорява утаяването на битума и отделянето на водата. Съставите на катионна емулсия работят добре с повечето добавки и добавки. Попадайки върху минерална повърхност (камък, тухла, бетон и др.), съставът отделя водата - битумът прилепва към боядисаната повърхност. Това явление се нарича разпадане на емулсия. В катионните емулсии битумът се освобождава поради реакция с материала на повърхността, която трябва да бъде покрита, в анионните емулсии поради незабавното изпаряване на водата.

Според скоростта на разлагане на състава и йонното действие този строителен материал е маркиран, както следва.

Анионен състав с бързо разпадане. Използват се за грижа за наскоро положен циментов бетон и циментов грунд. Второто приложение е грундиране, както и фиксиране на повърхности на почвени склонове, някои видове повърхностна обработка.

Този състав, който е умерено разлагащ се, намира приложение за приготвяне на черен (запушен) натрошен камък, за обработка на силно порьозни смеси, направени на базата на карбонати. Пътната основа под платното е импрегнирана с този състав.

Съставът EBA-3, който се разлага на вода и битум с бавна скорост, се използва за приготвяне на особено плътни емулсионно-минерални строителни материали. Съставът се смесва с до 2% вар или до 3% цимент. Подходящ за фиксиране на движещ се пясък, отстраняване на циментов прах от повърхности, както и за фиксиране на горния слой почва върху почвата на обработваната площ.

Водещата марка BE за днес е TechnoNicol. Използва се като пътен и строителен компонент. В допълнение към формулировките с номенклатурните маркировки, изброени по-горе, руските фирми доставят BE под собствените си марки.

Представител на екологично чисти битумни материали на водно-латексна основа е битумна емулсия "ТехноНикол № 31", чиито характеристики ще бъдат разгледани по-долу. Хидроизолационните покрития, за създаването на които е използван BE от тази компания, се отличават с устойчивост на топлина и износване (те не губят първоначалните си свойства в продължение на много години).

Консумацията на BE от тази марка на 1 m2 е не повече от 5,7 kg за покрива и не повече от 3,5 kg за покриване на вътрешните хидроизолационни слоеве. Той служи като вид "бетонен контакт" и съответства на налягане по GOST не по-малко от 4,5 атм. Битумът в този състав е не по-малко от 60%, а литровият капацитет е с 5% по-тежък от същата кутия с вода. Съставът се използва в температурен диапазон от 5 ... 30 градуса по Целзий по време на покритието. Фирма "ТехноНикол" успя да постигне гарантиран срок на съхранение в склада за най-малко шест месеца.

Сред другите фирми - BitumentTEK, Amdor, B2M и няколко подобни, които произвеждат широка гама от битумни строителни материали. Специфично тегло на литър (плътност 1 dm3) - 1,05 кг.

Битумът е просто стягащ и импрегниращ материал. Прилага се предимно горещо, в разтопена форма. Недостатък - ако се нанася бавно за повече от една минута, може да се отлепи, дори когато повърхността е матова и зърнеста. Битумната емулсия е лишена от тази способност: тя се привежда в годно състояние с помощта на вода и минерално-органични добавки, а в процеса на покриване на подготвената за работа повърхност не се изисква специална бързина.

Чистият битум за предназначението му трябва да бъде нагрят до 100 градуса или повече. Използва се в разтопено състояние за полагане на път под нова асфалтова настилка, хидроизолация на стени от фундамент (като част от покривен материал). Разтварянето на битум в бензин, керосин, нафта го превръща в течно състояние. Емулгирането във вода с помощта на емулгатори също може да го превърне в течен материал, подходящ за покриване на вътрешността на покрива и други конструкции, които се нуждаят от защита от влага. При 30 градуса разтвореният по този начин битум ще запази течно състояние.

Той, за разлика от обикновения битумен състав, се нанася върху повърхностите, предназначени за това, дори при мокро и влажно време. Изпаряването на "емулсия" е най-малко няколко пъти по-малко, отколкото от чиста стопилка на битумния състав. Увеличаването на якостта на студения асфалт - смес от пясък, камъчета и битумна емулсия (или органичен разтвор на негова основа) - се извършва не при охлаждане на новопоставената настилка, а поради изпаряването на леките маслени фракции. Това, което е останало, е надеждно компресирано под обувките на минувачите и колелата на автомобилите.

BE се използва в такива области.

1. За свързване на асфалтови стърготини, трошен камък, пясък и други добавки към пътната настилка. Това е една от истинските технологии за студено настилка.
2. При покриване на стени, основи, слепи зони, стоманени носещи конструкции (подпори). След изпаряване на водата, съставът предпазва всички тези повърхности от влага в продължение на много години.
3. Като хидроизолационен слой за хидротехника и под земята.
4. За стягане и задържане на почва и пясък. Извършва се и обезпрашаване на пътища и обекти. Преди полагането на асфалта върху слоя от натрошен камък се нанасят смеси, съдържащи битум.
5. За частичен ремонт на пешеходни и достъпни пътища с различно предназначение, места за паркиране. Пример е изливането на пукнатини по пътищата.

Всички тези области на използване обхващат строителството и ремонта на пътища и сгради.

Препоръчително е да се прилага BE по следната схема.

1. Мръсотията и остатъците от остаряло, лющещо се покритие се отстраняват от обслужваната повърхност.
2. Напуканите и напукани места с пролуки от 3 mm или повече се изравняват чрез грундиране.
3. Острите ъгли се изглаждат, закръгляват, след което се обезмасляват с органичен разтворител.
4. Покрийте подготвената повърхност с грунд (предварително нанесен състав). Времето за съхнене е 1-2 часа.
5. Нанася се първият слой BE, след това вторият. Обикновено - не по-рано от 5 часа, през това време покритието изсъхва (губи вода). За да ускорите работата, използвайте специален спрей.