Emulsja bitumiczna: charakterystyka i obszary zastosowania

Emulsja bitumiczna to kolejny krok w rozwoju produkcji powłok bitumicznych. Po zwykłym bitumie i pokryciu dachowym kompozycja bitumiczno-emulsyjna może zmniejszyć zużycie smoły uzyskanej z oleju przy tym samym rodzaju i nakładzie pracy.

Przed zakupem emulsji bitumicznej każdy dystrybutor zaproponuje zapoznanie się z funkcjami i zasadami korzystania z tego materiału budowlanego. Kompozycja bitumiczno-emulsyjna jest mieszaniną bitumu, wody i odczynnika, który stymuluje tworzenie struktury kropelkowej po wstrząśnięciu przed użyciem. Odczynnik ten odpowiada za stabilność struktury kropla-ciecz, bez której żadna emulsja jako taka nie może się obejść.

Asfalt jest zarówno głównym medium, jak i jego stanem fazowym. Mówiąc najprościej, płyn ma postać „oleju w wodzie” lub „wody w oleju”. Im więcej (lub mniej) emulgatora, tym bardziej oczywista jest manifestacja różnych stanów ciekłych.

Emulsja bitumiczna ma niezmienioną objętość - gdy zmienia się temperatura przechowywania, na przykład przy 0 i +25 stopni. Nakładając mieszaninę emulsji na powierzchnię przygotowaną do pracy, pracownicy mają do czynienia z wrażliwością tego materiału budowlanego na stan miejsca pracy. Po powleczeniu emulsja rozwarstwia się na wodę i bitum. Woda stopniowo odparowuje, ale bitum pozostaje i twardnieje. Umożliwia to równomierne pokrycie np. fundamentu na całym obwodzie, na którym planuje się wznoszenie ścian, w celu odizolowania bloczków piankowych/gazowych każdej ściany od wilgoci płyt lub konstrukcji pasmowej żelbetowej , bez użycia pokrycia dachowego i bez ogrzewania zwykłego bitumu.

Kompozycja emulsyjna bitumiczna znajduje zastosowanie w drogownictwie. Należy do emulsji bezpośredniego mieszania (tzw. olej w wodzie). W tej emulsji bitum w ilości od 30 do 70% jest równomiernie zawieszony w całym słupie wody, cząsteczki bitumu mają mikroskopijną wielkość. Emulsje odwrócone – tzw. woda w oleju – zawierają zawieszone w bitumie cząsteczki wody. Udział bitumu wynosi 70-80%. Kompletny skład emulsji zapewnia obecność wody, emulgatora, dodatku stabilizującego oraz kwasu.

Do produkcji emulsji bitumicznej stosuje się gatunki bitumiczne BND 90/130, BND 130/200 i podobne kompozycje. Jak wynika z brzmienia, bitum jest asfaltem drogowym. Zamiast zwykłego asfaltu drogowego można zastosować dodatek spoiwa polimerowo-bitumicznego. Adhezja tego dodatku jest lepsza niż zwykłej żywicy. Woda jest oczyszczana z wysoką jakością - emulsja bitumiczna nie powinna zawierać żadnych obcych zanieczyszczeń. Zadaniem emulgatora jest zapobieganie rozpadowi struktury emulsji, bez której frakcja nie da stuprocentowego zwrotu.

Jako dodatki stosuje się surfaktanty kationowe i anionowe. Odpowiednio, emulsją będzie bitum anionowy lub kationowy. Zamiast surfaktantów stosuje się również dodatki mineralne, np. glina, tlenki metali, sole w postaci węglanów i siarczanów, a także sadza czy cement. Stosowany jako dodatek stabilizujący wodny roztwór chlorku wapnia lub inne łatwo rozpuszczalne sole, które w pełni przejawiają się tylko w emulsjach kationowych. Używany jako kwas chlorowodorowy, octowy lub ortofosforowy - kwaśne środowisko przedłuża trwałość emulsji bez ponownego mieszania kompozycji.

Nowoczesna technologia produkcji emulsji bitumicznej przewiduje obecność dodatków modyfikujących poprawiających jej właściwości, ponieważ „emulsja” składa się nie tylko z frakcji bitumicznej i wody. Typowe dodatki to lateks, polietylen, wypełniacz epoksydowy, kauczuk syntetyczny / żywica itp. Zmiana składu emulsji bitumicznej w produkcji odbywa się na dwa sposoby:

1. dodatek zmieniający właściwości kompozycji wprowadza się do fazy wodnej samej emulsji lub na etapie jej przygotowania;
2. emulgator jest wprowadzany do już zmienionego bitumu.

Proces technologiczny uwalniania bitumu z emulgatorami jest następujący. Instalacja emulsji działa w trybie przerywanym lub ciągłym. W pracy przerywanej cały proces sterowany jest z pilota, którym steruje master. Zasada ciągłości zapewnia pół/w pełni automatyczny proces bez znaczącej ingerencji personelu obsługującego. Głównym siłownikiem jest tutaj kruszarka koloidalna. Wykonuje dodawanie cząstek bitumicznych do wstępnie uzdatnionej wody. Następnie bitum miesza się z wodą, aż kompozycja stanie się jednorodna.

W trakcie mieszania bitum nagrzewa się do 160 stopni. Faza wodna nagrzewa się do 70. To przy tej różnicy temperatur emulsja nabiera swojej pierwotnej konsystencji. Ta kompozycja nie jest przechowywana dłużej niż 2 miesiące. Temperatura powietrza w magazynie wynosi co najmniej 5 stopni Celsjusza. Pociąg jest transportowany za pomocą metalowych zbiorników, beczek, automatycznych instalacji mieszających wbudowanych w zbiornik.

Te kompozycje są klasyfikowane na podstawie szybkości rozpadu mieszaniny. Kompozycja emulsji nie może być przechowywana w nieskończoność (lata i dekady) – ulega rozwarstwieniu, zbrylaniu, jak zwietrzała farba olejna. Emulgatory zawarte we frakcji bitumowo-wodnej jako główne dodatki mają różną jakość, właściwości, właściwości, objętość. Wilgotność w pomieszczeniu i temperatura powietrza nie są ostatnimi czynnikami napędzającymi proces gnicia. Rozpad emulsji ocenia się na podstawie wskaźnika zaniku.

Zgodnie z nim skład ten charakteryzuje się następująco:

• szybko dezintegrujący - oddzielenie wody natychmiast po pokryciu powierzchni przygotowanej do malowania i impregnacji materiałem budowlanym;
• średni rozkład - kompozycja po wymieszaniu ze strukturą kamienia dzieli się na dwa oddzielne media;
• powoli się rozpada – zbrylanie bitumu odbywa się dopiero po dotknięciu (i wchłonięciu) dużej powierzchni kamienia w strukturę.

W zależności od składu dodatku emulgującego emulsje bitumiczne dzielą się na kationowe, anionowe i niejonowe. W pastowatych „emulsjach” stosuje się minerały, w zawierających polimery - lateks i inne wysokocząsteczkowe węglowodory. W polimerowych można zastosować np. lateks. Różnica w ładunku cząstek środka powierzchniowo czynnego: „emulsja” może być dodatnia (kationowa) i ujemna (anionowa).

Odpychanie (zgodnie z prawami elektrostatyki) naładowanych cząstek tego samego znaku przyspiesza sedymentację bitumu i oddzielanie się wody. Emulsje kationowe dobrze współpracują z większością dodatków i dodatków. Wchodząc na podłoże mineralne (kamień, cegła, beton itp.) kompozycja separuje wodę - bitum przylega do malowanej powierzchni. Zjawisko to nazywa się rozpadem emulsji. W emulsjach kationowych bitum jest uwalniany w wyniku reakcji z materiałem powlekanej powierzchni, w emulsjach anionowych w wyniku natychmiastowego odparowania wody.

Zgodnie z szybkością rozkładu kompozycji i działaniem jonowym ten materiał budowlany jest oznaczony w następujący sposób.

Kompozycja anionowa o szybkim rozpadzie. Służą do pielęgnacji świeżo ułożonego betonu cementowego i podkładu cementowego. Drugie zastosowanie to gruntowanie, a także mocowanie powierzchni skarp gruntowych, niektóre rodzaje obróbki powierzchni.

Kompozycja ta, umiarkowanie rozkładająca się, znalazła zastosowanie do wytwarzania czarnego (zatkanego) tłucznia kamiennego, do obróbki wysoce porowatych mieszanin wytworzonych na bazie węglanów. Podłoże drogi pod płótnem jest impregnowane tą kompozycją.

Kompozycję EBA-3, która powoli rozkłada się na wodę i bitum, stosuje się do wytwarzania szczególnie gęstych emulsyjnych-mineralnych materiałów budowlanych. Kompozycję miesza się z do 2% wapna lub do 3% cementu. Dobrze nadaje się do mocowania ruchomego piasku, usuwania pyłu cementowego z powierzchni, a także mocowania wierzchniej warstwy gleby na gruncie uprawianego obszaru.

Wiodącą marką BE na dzień dzisiejszy jest TechnoNikol. Znajduje zastosowanie jako element drogowy i budowlany. Oprócz preparatów z wyżej wymienionymi oznaczeniami nomenklatury, rosyjskie firmy dostarczają BE pod własnymi markami.

Przedstawicielem przyjaznych dla środowiska materiałów bitumicznych na bazie wody i lateksu jest emulsja bitumiczna „TechnoNikol nr 31”, której charakterystyka zostanie omówiona poniżej. Powłoki hydroizolacyjne, do stworzenia których wykorzystano BE tej firmy, wyróżniają się odpornością na ciepło i zużycie (nie tracą swoich pierwotnych właściwości przez wiele lat).

Zużycie BE tej marki na 1 m2 wynosi nie więcej niż 5,7 kg na dach i nie więcej niż 3,5 kg na pokrycie wewnętrznych warstw hydroizolacyjnych. Służy jako rodzaj „konkretnego kontaktu” i odpowiada ciśnieniu według GOST nie mniejszemu niż 4,5 atm. Bitum w tej kompozycji jest nie mniejszy niż 60%, a pojemność litra jest o 5% cięższa niż ta sama puszka wody. Kompozycję stosuje się w zakresie temperatur 5 ... 30 stopni Celsjusza podczas powlekania. Firmie „TechnoNikol” udało się osiągnąć gwarantowany okres przechowywania w magazynie przez co najmniej sześć miesięcy.

Wśród innych firm - BitumenTEK, Amdor, B2M i kilka podobnych, które produkują szeroką gamę bitumicznych materiałów budowlanych. Ciężar właściwy litra (gęstość 1 dm3) - 1,05 kg.

Bitum to po prostu materiał ściągający i impregnujący. Stosuje się go głównie na gorąco, w postaci stopionej. Wada - nakładany powoli przez ponad minutę może się odkleić, nawet gdy powierzchnia jest matowa i ziarnista. Emulsja bitumiczna jest pozbawiona tej zdolności: za pomocą wody i dodatków mineralno-organicznych doprowadza się ją do dogodnego stanu, a w procesie powlekania powierzchni przygotowanej do pracy nie jest wymagany szczególny pośpiech.

Czysty bitum zgodnie z przeznaczeniem musi być podgrzany do 100 stopni lub więcej. Stosuje się go w stanie stopionym do układania drogi pod nową nawierzchnią asfaltową, hydroizolacji ścian od fundamentu (jako część pokrycia dachowego). Rozpuszczenie bitumu w benzynie, nafcie, nafcie zamienia go w stan ciekły. Emulgowanie w wodzie przy użyciu emulgatorów może również zamienić ją w płynny materiał odpowiedni do pokrycia wnętrza dachu i innych konstrukcji wymagających ochrony przed wilgocią. W temperaturze 30 stopni bitum rozpuszczony w ten sposób zachowa stan ciekły.

W przeciwieństwie do prostej kompozycji bitumicznej, nakłada się ją na przeznaczone do tego powierzchnie, nawet przy mokrej, wilgotnej pogodzie. Odparowanie „emulsji” jest co najmniej kilkakrotnie mniejsze niż ze stopu czystej kompozycji bitumicznej. Przyrost wytrzymałości zimnego asfaltu - mieszaniny piasku, kamyków i emulsji bitumicznej (lub opartego na niej roztworu organicznego) - odbywa się nie wtedy, gdy świeżo ułożona nawierzchnia ochładza się, ale z powodu ulatniania się lekkich frakcji oleju. To, co pozostało, jest niezawodnie sprasowane pod butami przechodniów i kołami samochodów.

BE jest używany w takich obszarach.

1. Do wiązania wiórów asfaltowych, tłucznia, piasku i innych dodatków do nawierzchni drogi. To jedna z prawdziwych technologii układania nawierzchni na zimno.
2. Przy zakrywaniu ścian, fundamentów, ślepych obszarów, stalowych konstrukcji nośnych (podpór). Po odparowaniu wody kompozycja chroni wszystkie te powierzchnie przed wilgocią przez wiele lat.
3. Jako warstwa hydroizolacyjna w budownictwie wodnym i podziemnym.
4. Do dokręcania i trzymania ziemi i piasku. Przeprowadzane jest również odpylanie dróg i placów. Przed ułożeniem asfaltu na złoże kruszonego kamienia nakłada się mieszanki zawierające bitum.
5. Do częściowej naprawy chodników i dróg dojazdowych o różnym przeznaczeniu, parkingów. Przykładem jest zrzucanie pęknięć na drogach.

Wszystkie te obszary zastosowania obejmują budowę i remonty dróg i budynków.

Zaleca się stosowanie BE zgodnie z poniższym schematem.

1. Brud i resztki przestarzałej, łuszczącej się powłoki są usuwane z serwisowanej powierzchni.
2. Miejsca popękane i wyszczerbione o szczelinach 3 mm lub więcej wyrównać gruntując.
3. Ostre rogi są wygładzane, zaokrąglane, a następnie odtłuszczane rozpuszczalnikiem organicznym.
4. Przygotowaną powierzchnię pokryć podkładem (wstępnie nałożona kompozycja). Czas schnięcia to 1-2 godziny.
5. Nakłada się pierwszą warstwę BE, następnie drugą. Zwykle - nie wcześniej niż po 5 godzinach, w tym czasie powłoka wysycha (traci wodę). Aby przyspieszyć pracę, użyj specjalnego sprayu.