Tag Archives: битумна емулсия

Приготвяне на битумни емулсии

Road worker at asphalt roadway street patching reaparing work

За приготвянето на битумни емулсии най-често се използва колоидна мелница, макар че е възможно и прилагането и на друго устройство, способно да работи като хомогенизатор-диспергатор. Принципът на приготвяне на емулсия в колоидна мелница се състои в пропускането на сместа на горещия битум и водната фаза между въртящите се дискове и статора. За да бъде създаден допълнителен турболентен поток, повърхността на ротора може да има вдлъбнатини или зъбци, образувайки по този начин уникална релефна повърхност.

Според вида работа оборудването, предназначено за получаване на битумна емулсия се дели на инсталации с периодична и непрекъсната работа.

При периодичния процес се налага преминаването през минимум два етапа: получаване на водна фаза и собствено производство на емулсия. Водната фаза се приготвя в специален контейнер, където се подава топла вода, емулгатор и други необходими компоненти. След което се осъществявя смесването на полученото вещество. Собственото производство на емулсия включва дозиране на приготвената по-рано водна фаза и битума в колоидна мелница или друго устройство, притежаващо способността за диспергиране и хомогенизация. При необходимост, в битума се добавя разтворител (предварително в дозиращия съд или чрез поточен метод).

Основната отличителна разлика на инсталациите с периодична работа се състои в това, че в тях процесът на непосредствено получаване на битумна емулсия включва няколко потока материали, което от своя страна дава възможност за ръчно управление.

Непрекъснатият процес предвижда непрекъснато нагряване на водата и дозиране на всички материали с помощта на отделни дозиращи помпи. Предимството на такъв подход е отсътствието на необходимост от използване на дозировъчни контейнери. Това изисква особено проектиране на системата за водната фаза, което би трябвало да осигури достатъчно време за реакция на химикалите. Процесите на неутрализация и разтваряне трябва да приключат преди момента на съединяване на водната фаза с битума.

При производството на инсталации за получаване на битумна емулсия може да се предвиди възможността за добавяне на латекс, блок съполимер на стирен и бутадиен, както и други вещества, но за това ще бъде необходима реализацията на нови конструкторски решения.

Препоръчваме да се запознаете с битумно-емулсионното оборудване на търговската марка GlobeCore:

 

Иновации в пътното строителство – каква е ползата от използване на битумна емулсия?

Road machine at a road construction site

В областта на пътното строителство все по-често се използва битумна емулсия, която идва на мястото на битума. Посоченият свързващ материал е изобретен в САЩ и в продължение на половин век успешно се исползва в целия свят в качеството си на една от съставните части в пътния строителен материал.

Битумната емулсия служи като свързващ материал за грундиране. Физическите характеристики на битумната емулсия са такива, че веществото не изисква голямо загряване преди експлоатацията и се разпределя по цялата повърхност на чакъла на по-равен слой, отколкото обикновения битум. Стойността на битумната емулсия пряко зависи от стойността на суровината.

В пътното строителство битумната емулсия се използва също за създаване на асфалтирано покритие в условията на повишена влажност и понижени температури, ремонт на дупки на пътя на основата на съвременни технологии на импрегниране, студена обработка при извършване на възстановителни дейности, повърхностна обработка на износените пътни слоеве и т.н. Битумната емулсия е удобна при експлоатация за многослойното пътно покритие. Обработката с помощта на това свързващо вещество служи за факторно и структурно обновяване на слоевете, предупреждение за преждевременно разрушение на автомагистралите, защита от въздействието на водата, за подобряване сцеплението на автомобилните гуми с пътното покритие и за повишаване показателите на износоустойчивост.

В резултат на използване на битумна емулсия пътното покритие получава отлични качествени характеристики – такива като устойчивост на пътя и дълъг експлоатационен ресурс.

В състава на битумната емулсия задължително влизат битум и вода, в съотношение 50 на 40%. Измежду останалите съставки могат да бъдат отделени около 3-5% за смеси от вторичен продукт от преработката на памучно масло с пречистен катран, 1% сода каустик или калий, или други емулгатори.

Приготвянето на битумна емулсия се разделя на битумна и водна фаза. Битумната фаза представлява смесване на битума с различни добавки (присадки, разредител и др.). Водната фаза – това е добавяне на емулгатори в подготвената вода за създаване на емулсия. Дадената фаза включва приготвяне на емулгатора от част от сместа на мастната маса под формата на вторичен продукт от преработката на памучно масло и пречистен катран, в процеса на тяхното смесване със загрят във вода разтвор на сода каустик или калиев хидроксид до пълното разтваряне на подобен род смеси.

В резултат на това, две съставки се подават през специални дозатори в специална инсталация за смесване, оборудвана с колоидна мелница, развиваща скорост на въртене от порядъка на 6 хиляди оборота в минута. Битумът се надребнява до частици с микронни размери, които попадат в мехурчетата на емулсионната вода и се суспендират. Полученият от смесването продукт се нарича битумна емулсия.

Основно предимство от неиното използване е икономията на ресурси и пестенето на енергия. Общата себестойност на работите се намалява за сметка увеличения срок на експлоатация на битумната емулсия в температурните условия от пролетта и до късна есен. Освен това, технологията на използване на битумната емулсия за създаване на пътно покритие е екологично чисто, в атмосферата не се отделят емисии от разтворителите, също така, няма опасност от взрив по време на обработка и транспортиране на битумния разтвор.

Битумната емулсия повишава еластичността, устойчивостта, адхезионните характеристики на повърхностния слой на автомобилните пътища, намалява чувствителността към температурните колебания и представлява качествен продукт на съвременната химическа индустрия.

Лабораторно оборудване за производство на битумна емулсия

Asphalt road

Като цяло, лабораторното оборудване позволява да бъдат моделирани в малки мащаби процеси, протичащи в реалния свят. Именно с такова през 20-те години на миналия век за първи път е бил получен такъв материал, като битумната емулсия.

По-голямата част от начините за нейното производство са базирани на емулгиране на битума във вода, което в лабораторни условия може да се реализира при помощта на:

– лопатна бъркалка;

– ултразвук;

– колоидна мелница;

– комбиниран начин.

Компанията GlobeCore предлага на вниманието на лаборатории, научно-изследователски институти и промишлени предприятия, специализиращи в производството на битумни материали, лабораторна инсталация тип УВБ-1Л, предназначена за:

– разработка и тестване на рецепти за битумни емулсии;

– изготвяне на лабораторни образци (партиди) битумни емулсии.

Принципът на работа на такова оборудване е основан на смилането на частиците битум между ротора и статора в колоидната мелница във фуга с размер 0,5 мм, и създаване на границата на разделяне на водната и битумна фаза слой на повърхностно-активно вещество. Прилагането на колоидна мелница позволява да бъде получен високостабилен продукт, което не винаги е възможно в случай на използване на обикновени лопатни бъркалки (не осигуряват необходимото надребняване на битума) и ултразвукови колебания (изискват предварително тънко надребняване на битума).

Предимства на лабораторните инсталации УВБ-1Л с търговска марка GlobeCore:

– контрол на качеството на получените образци без големи разходи на изходните материали (битум, вода, емулгатори и др.);

– тестване на всяка рецепта за битумна емулсия;

– производство на опитни образци катионни и анионни битумни емулсии с максимална производителност до 20 л/мин;

– изследване характеристиките на материала при добавянето в него на различни модифициращи добавки;

– възможност за доставка както отделно, так и в комплект с битумно-емулсионни инсталации, предназначени за получаването на продукта в промишлени обеми;

– работа на полуавтоматичен режим;

– оборудването може да бъде особено полезно за производителите на битумни емулсии, които разработват рецепти в съответствие с местните изисквания;

– възможност за получаване на консултация от висококвалифицирани специалисти както на етапа на избор, така и на етапа на експлоатация на оборудването;

– лесна за използване.

 

 

 

Битумна емулсия: основна информация

IMG_0144

Знаете ли какво е битумна емулсия? За какво се използва, какви са условията, при които се произвежда. Всичко това, както и много друга информация, ще бъде разгледано в този изчерпателен материал.

Най-общо погледнато, използването на емулсиите е в основата на производството на най-различни предмети, които ни заобикалят. В известен смисъл дори млякото или боята за обувки са емулсии. Ако говорим за битумните емулсии, те представляват своеобразна система “масло във вода”, в която частиците битум са представени във водна фаза като отделни елементи. За да не се слепи битумът в такава среда и да образува конгломерати, активно се използват различни добавки, които се наричат емулгатори.

Не можем да не отбележим, че битумната емулсия дава възможност за икономия на ресурси, удобна е за транспортиране и складиране. Важно е също така, че битумната емулсия е екологично чист продукт, а технологиите, базирани върху използването на тези емулсии, са икономични и относително достъпни. Друго съществено предимство е, че битумната емулсия перфектно се смесва с латекс.

По принцип, на специалистите в областта, свързана с използването на битумни емулсии, така или иначе им се налага да работят с различни марки битум. При което получените битумни емулсии може да се различават значително по своите свойства и възможности за приложение. Не трябва да забравяме за разтворителите, които се добавят в малки количества към сместа, като е необходимо да се избегне както прекаленото разтваряне, така и утаяване на съставките на сместа. Трябва също да се отбележи, че разтворителят се използва като средство за понижаване вискозитета на битума. В този случай битумът ще бъде по-устойчив при по-ниски температури.

Като говорим за водата в битумната емулсия, трябва да се обърне внимание на факта, че катионните емулсии на фона на анионните аналози не са толкова чувствителни към количеството на водата, която се въвежда в състава. Анионните емулсии, напротив, реагират много активно и интензивно на твърдостта на водата, а именно на съдържанието на голям брой минерални примеси. Ако говорим за киселини, използва се предимно оцетна киселина, обаче много компании постепенно изоставят използването на тази киселина в производството на битумни емулсии, тъй като тя води до корозия на колоидните мелници. Понякога вместо оцетна киселина може да се използва фосфорна киселина.

Като катализатор, който позволява да се получи битумна емулсия, често действа калциевият хлорид. С използването на тази добавка може да подобри вискозитетът и устойчивостта. Също така активно се използват различни полимерни добавки за промяната на изходния битум. Подобни добавки позволяват още повече да се увеличи вискозитета на битума. Освен това, във водната фаза понякога се въвеждат специални латексни добавки.Битумна емулсия: основна информация

Ако трябва да обърнем внимание на важните свойства на битумната емулсия, е необходимо да се спомене за утаяването, коалесценцията и флокулацията. Утаяването или сегментирането е процес на обратно движение на битума в емулсията. Процесът на флокулация е свързан с обединяване на частиците на битума в конгломерати. Това явление може лесно да се избегне чрез обикновено смесване на битумната емулсия, което води до частично възстановяване на нейните свойства. Коалесценция е процес на свързване на малки частици битум в по-големи. Този процес обикновено протича по време на разпадането на емулсията.

Ако говорим за производството на битумна емулсия, първото, което не може да бъде отминато без внимание, е колоидната мелница. Тя пропуска нагретия битум и водната фаза, като битумът се разпада на множество малки частици. Колоидните мелници са главният инструмент при производството на битумни емулсии, така че от качеството на това оборудване зависи до голяма степен и качеството на получения материал.