Bituumenemulsioon: omadused ja kasutusvaldkonnad

Bituumenemulsioon on järgmine samm bituumensete ehituskatete tootmise arendamisel. Lihtsa bituumeni ja katusekattematerjali järel võimaldab bituumen-emulsioonkoostis vähendada õlist saadava tõrva kulu sama tüüpi ja sama töömahuga.

Enne bituumenemulsiooni ostmist pakub iga turustaja tutvumist selle ehitusmaterjali omaduste ja kasutamise reeglitega. Bituumenemulsioonkompositsioon on bituumeni, vee ja reagendi segu, mis enne kasutamist loksutades stimuleerib tilgastruktuuri teket. See reaktiiv vastutab tilk-vedeliku struktuuri stabiilsuse eest, ilma milleta ei saa hakkama ükski emulsioon kui selline.

Bituumen on nii põhikeskkond kui ka selle faasiline olek. Lihtsamalt öeldes on vedelik "õli vees" või "vesi õlis" kujul. Mida rohkem (või vähem) emulgaatorit on, seda ilmsem on vedeliku erinevate olekute ilming.

Bituumenemulsioon on mahult muutumatu - kui säilitustemperatuur muutub näiteks 0 ja +25 kraadi juures. Emulsioonisegu kandmisel tööks ettevalmistatud pinnale seisavad töötajad silmitsi selle ehitusmaterjali tundlikkusega tööpiirkonna seisukorra suhtes. Pärast katmist eraldub emulsioon veeks ja bituumeniks. Vesi aurustub järk-järgult, samal ajal kui bituumen jääb alles ja kõveneb. See võimaldab ühtlaselt katta näiteks vundamenti ümber perimeetri, kuhu plaanitakse püstitada seinu, et isoleerida iga seina vaht-/gaasiplokid plaatide niiskusest või raudbetoonist lintkonstruktsioonist. , ilma katusekattematerjali kasutamata ja tavalist bituumenit soojendamata.

Bituumenemulsioonkompositsiooni kasutatakse teedeehituses. See kuulub otsese segamise emulsioonide hulka (nn õli vees). Selles emulsioonis on bituumen koguses 30–70% ühtlaselt suspendeeritud kogu veesambas, bituumeniosakesed on mikroskoopilise suurusega. Pöördtüüpi emulsioonid – nn vesi õlis – sisaldavad bituumenis hõljuvaid veeosakesi. Bituumeni osakaal on 70-80%. Emulsiooni täielik koostis tagab vee, emulgaatori, stabiliseeriva lisandi ja happe olemasolu.

Bituumenemulsiooni valmistamiseks kasutatakse bituumenit BND 90/130, BND 130/200 ja sarnaseid koostisi. Sõnast tuleneb, et bituumen on maantee. Lihtsa maanteebituumeni asemel võib kasutada polümeer-bituumeni sideainelisandit. Selle lisandi nakkuvus on parem kui lihtsal vaigul. Vesi on kõrgelt puhastatud – bituumenemulsioon ei tohiks sisaldada lisandeid. Emulgaatori ülesanne on vältida emulsiooni struktuuri lagunemist, ilma milleta fraktsioon ei anna sada protsenti tulu.

Lisandite kujul kasutatakse katioonseid ja anioonseid pindaktiivseid aineid. Vastavalt sellele on emulsioon anioonne või katioonne bituumen. Pindaktiivsete ainete asemel kasutatakse ka mineraalseid lisandeid, nt. savi, metallioksiidid, soolad karbonaatide ja sulfaatide kujul, samuti tahm või tsement. Kasutatakse stabiliseeriva ainena kaltsiumkloriidi vesilahus või muud hästi lahustuvad soolad, mis avalduvad täielikult ainult katioonsetes emulsioonides. Kasutatakse happena vesinikkloriid-, äädik- või ortofosforhape – happeline keskkond pikendab emulsiooni stabiilset olekut ilma koostist uuesti segamata.

Kaasaegne bituumenemulsiooni tootmise tehnoloogia näeb ette modifitseerivate lisandite olemasolu, mis parandavad selle omadusi, sest "emulsioon" ei koosne ainult bituumenifraktsioonist ja veest. Tüüpilised lisandid on lateks, polüetüleen, epoksütäiteaine, sünteetiline kautšuk/vaik jne. Bituumenemulsiooni koostise muutmine tootmises toimub kahel viisil:

1. kompositsiooni omadusi muutev lisand viiakse emulsiooni enda vesifaasi või selle valmistamise etapis;
2. emulgaator sisestatakse juba modifitseeritud bituumenisse.

Bituumeni emulgaatoritega vabastamise tehnoloogiline protsess on järgmine. Emulsioonitehasel on katkendliku või pideva tööpõhimõte. Katkendliku töö korral juhitakse kogu protsessi kaugjuhtimispuldist, mida juhib kapten.Pideva põhimõte tagab pool-/täisautomaatse protsessi ilma operatiivpersonali olulise sekkumiseta. Peamine käivitusmehhanism on siin kolloidpurusti. See teostab bituumenosakeste lisamist eelpuhastatud veele. Seejärel segatakse bituumen veega, kuni koostis muutub homogeenseks.

Segamise käigus kuumutatakse bituumen 160 kraadini. Vesifaas kuumutatakse 70 °C-ni. Selle temperatuuride erinevuse juures omandab emulsioon oma esialgse konsistentsi. Seda kompositsiooni ei säilitata kauem kui 2 kuud. Õhutemperatuur laos on vähemalt 5 kraadi Celsiuse järgi. Kompositsiooni transporditakse paaki sisseehitatud metallpaakide, tünnide, automaatsete segamisüksuste abil.

Need koostised klassifitseeritakse segu lagunemiskiiruse alusel. Emulsioonkompositsiooni ei saa säilitada igavesti (aastaid ja aastakümneid) – see kihistub, paakub nagu vananenud õlivärv. Peamiste lisanditena bituumeni-vee fraktsioonis sisalduvatel emulgaatoritel on erinev kvaliteet, omadused, omadused ja maht. Ruumi niiskus ja õhutemperatuur ei ole viimased tegurid, mis tõukuvad lagunemisprotsessi. Emulsiooni lagunemist hinnatakse lagunemisindeksi järgi.

Tema sõnul iseloomustatakse seda kompositsiooni järgmiselt:

• kiiresti lagunev - värvimiseks ettevalmistatud pinna katmisel ja ehitusmaterjalidega immutamisel kohene vee eraldamine;
• keskmiselt lagunev - kompositsioon jaguneb pärast kivistruktuuriga segamist kahte eraldiseisvasse keskkonda;
• aeglaselt lagunev - bituumeni paakumine toimub alles pärast suure pindalaga kivi struktuuri puudutamist (ja imendumist).

Vastavalt emulgeeriva lisandi koostisele jaotatakse bituumenemulsioonid katioonseteks, anioonseteks ja mitteioonseteks. Mineraale kasutatakse pastataolises "emulsioonis", polümeeri sisaldavas - lateksis ja teistes kõrgmolekulaarsetes süsivesinikes. Polümeerides võib kasutada näiteks lateksit. Pindaktiivse aine osakeste laengu erinevus: "emulsioon" võib olla positiivne (katioonne) ja negatiivne (anioonne).

Sama märgiga laetud osakeste tõrjumine (vastavalt elektrostaatika seadustele) kiirendab bituumeni ladestumist ja vee eraldumist. Katioonsete emulsioonide koostised töötavad hästi enamiku lisandite ja lisanditega. Mineraalsele pinnale (kivi, tellis, betoon jne) sattudes eraldab koostis vee – bituumen kleepub värvipinnale. Seda nähtust nimetatakse emulsiooni lagunemiseks. Katioonsetes emulsioonides eraldub bituumen reaktsioonil kaetava pinna materjaliga, anioonsetes emulsioonides vee kohese aurustumise tõttu.

Vastavalt koostise lagunemiskiirusele ja ioonilisele toimele on see ehitusmaterjal tähistatud järgmiselt.

Kiire lagunemisega anioonne koostis. Seda kasutatakse hiljuti laotud tsementbetooni ja tsementpinnase hooldamiseks. Teine rakendus on kruntimine, samuti pinnase nõlvade pindade kinnitamine, teatud tüüpi pinnatöötlus.

See koostis, olles keskmiselt lagunev, on leidnud rakendust musta (bituumenitud) killustiku valmistamiseks, karbonaatide baasil valmistatud ülipoorsete segude töötlemisel. Lõuendi all olev teealus on selle kompositsiooniga immutatud.

Aeglase tempoga veeks ja bituumeniks lagunevat koostist EBA-3 kasutatakse eriti tihedate emulsioon-mineraalsete ehitusmaterjalide valmistamiseks. Kompositsioonile segatakse kuni 2% lupja või kuni 3% tsementi. Sobib hästi liikuva liiva kinnitamiseks, tsemenditolmust pindade puhastamiseks, samuti pinnase pealmise kihi kinnitamiseks haritava ala aluspinnale.

BE juhtiv kaubamärk on täna TechnoNikol. Seda kasutatakse tee- ja ehituskomponendina. Lisaks ülaltoodud nomenklatuurimärgistega koostistele tarnivad Venemaa ettevõtted BE-d oma kaubamärkide all.

Vesi-lateksil põhinevate keskkonnasõbralike bituumenmaterjalide esindaja on bituumenemulsioon "TechnoNikol No. 31", mille omadusi käsitletakse allpool. Hüdroisolatsioonikatted, mille loomiseks kasutati selle ettevõtte BE-d, eristuvad kuuma- ja kulumiskindluse poolest (need ei kaota oma esialgseid omadusi paljude aastate jooksul).

Selle kaubamärgi BE kulu 1 m2 kohta ei ületa katusel 5,7 kg ja sisemiste hüdroisolatsioonikihtide katmisel mitte rohkem kui 3,5 kg. See toimib omamoodi "betoonkontaktina" ja vastab GOST-i järgi rõhule vähemalt 4,5 atm. Selles koostises on bituumenit vähemalt 60% ja liitrine mahutavus on 5% raskem kui sama veepurk. Kompositsiooni kasutatakse katmise ajal temperatuurivahemikus 5 ... 30 kraadi Celsiuse järgi. Ettevõttel TechnoNikol õnnestus saavutada laos garanteeritud säilitusaeg vähemalt kuus kuud.

Teiste ettevõtete hulgas - BitumTEK, Amdor, B2M ja mitmed sarnased, mis toodavad laias valikus bituumen ehitusmaterjale. Liitri erikaal (tihedus 1 dm3) on 1,05 kg.

Bituumen on lihtsalt kokkutõmbav-immutusmaterjal. Seda kasutatakse peamiselt kuumalt, sula kujul. Puuduseks on see, et kui seda kasutatakse aeglaselt üle ühe minuti, võib see maha kooruda isegi siis, kui pind on matt ja teraline. Bituumenemulsioonil see võime puudub: see viiakse vee ja mineraal-orgaaniliste lisandite abil kasutatavasse olekusse ning tööks ettevalmistatud pinna katmisel pole vaja erilist kiirustamist.

Eesmärgipäraseks kasutamiseks mõeldud puhast bituumenit tuleb kuumutada 100 või enama kraadini. Kasutatakse sulas olekus tee valamisel uue asfaltkatte alla, seinte hüdroisolatsiooniks vundamendist (katusematerjali osana). Bituumeni lahustumine bensiinis, petrooleumis ja naftas muudab selle vedelaks. Emulgaatorite abil vees emulgeerimine võib muuta selle ka seestpoolt katusekatteks sobivaks vedelaks materjaliks ja muudeks niiskuse eest kaitset vajavateks konstruktsioonideks. 30 kraadi juures säilitab sel viisil lahustatud bituumen oma vedela oleku.

Erinevalt lihtsast bituumenkompositsioonist kantakse seda selleks ettenähtud pindadele isegi märja ja niiske ilmaga. "Emulsiooni" aurustamine on vähemalt mitu korda väiksem kui puhta bituumenkompositsiooni sulamisel. Külma asfaldi - liiva, veerise ja bituumenemulsiooni segu (või sellel põhineva orgaanilise lahuse) - tugevdamine toimub mitte äsja laotud katte jahtumisel, vaid kergete õlifraktsioonide lendumise tõttu.See, mis järele jääb, surutakse usaldusväärselt kokku möödujate jalatsite ja autode rataste alla.

Sellistes piirkondades kasutatakse BE-d.

1. Asfaldilaastude, killustiku, liiva ja muude lisandite sidumiseks teekattega. See on üks tõelisi külmsillutise tehnoloogiaid.
2. Seinte, vundamentide, pimealade, terasest kandekonstruktsioonide (tugede) katmisel. Pärast vee aurustumist kaitseb koostis kõiki neid pindu niiskuse eest aastaid.
3. Hüdroisolatsioonikihina hüdrotehnikas ja maa all.
4. Mulla ja liiva pingutamiseks ja kinnihoidmiseks. Teostage ka teede ja platside tolmupuhastust. Enne asfaldi panekut kantakse killustikupadjale bituumensegud.
5. Erineva otstarbega läbikäikude ja juurdepääsuteede, parkimisalade osaliseks remondiks. Näiteks võib tuua pragude valamise teedele.

Kõik need kasutusvaldkonnad hõlmavad teede ja hoonete ehitamist ja remonti.

Soovitatav on rakendada BE-d vastavalt järgmisele skeemile.

1. Hooldatud pinnalt eemaldatakse mustus ja vananenud, kooruvate kattekihtide jäänused.
2. Pragunenud ja lõhenenud kohad, mille vahed on 3 mm või rohkem, tasandatakse kruntimisega.
3. Teravad nurgad silutakse, ümardatakse ja seejärel rasvatustatakse orgaanilise lahustiga.
4. Katke ettevalmistatud pind kruntvärviga (eelkantud koostis). Kuivamisaeg - 1-2 tundi.
5. Kantakse peale esimene kiht BE, seejärel teine. Tavaliselt - mitte varem kui 5 tunni pärast, selle aja jooksul kate kuivab (kaob vett). Töö kiirendamiseks kasutage spetsiaalset pihustit.