Что такое битумная эмульсия. эмульсия битумная прямая

Гидроизоляция и консалтинг

На сегодняшний день модным термином “жидкая резина” пользуются многие фирмы, чтобы “протолкнуть” различные гидроизоляционные материалы, которые, подчас, к жидкой резине не относятся. Например, акрил-полимерные и полиуретановые гидроизоляционные мастики.

С некоторой долей условности можно причислить к жидкой резине однокомпонентные битумно-полимерные мастики на водной основе. Как никак – тоже жидкие, тоже на водной основе и тоже битумно-полимерные. Тем не менее, в классическом понимании “жидкая резина” – это термин для обозначения двухкомпонентной битумно-полимерной эмульсии. Соответственно, чтобы назвать какой-то материал жидкой резиной, он должен быть, не только “жидким”, но еще и на основе битума. Если точнее, то на основе битумно-полимерной эмульсии.

Что такое битумно полимерная эмульсия, чем она отличается от битумной эмульсии, каким образом и зачем из битума получают битумно-полимерную эмульсию, вкратце описано на этой странице сайта b2bb2c.ru.

Для начала, – рекомендую прочитать об истории битума для гидроизоляции в “народном хозяйстве”.

Человечество давно и успешно использует природный битум для гидроизоляции и строительства. Но запасов природного битума на Земле мало. Поэтому люди научились получать битум из нефти. Но “искусственный битум” – это вовсе не текучая субстанция. А для гидроизоляции и строительства битум должен быть жидким.

Жидкий битум – это битумная эмульсия

Итак, необходимо, чтобы твердый (пусть даже слегка пластичный) битум оказался в бочках, находился там в жидком и холодном состоянии, и в нужный для нас момент в течении нескольких секунд, из жидкого состояния трансформировался в резиновую мембрану с особыми свойствами.

Чтобы понять, почему такое возможно, рассмотрим, каким образом производится сырьё для гидроизоляции жидкой резиной.

Уже упоминалось, что “жидкая резина” – это битумно полимерная эмульсия. Разберемся, что это, и каким образом получается.

Известно 3 основных способа, как сделать битум жидким.

• «Горячий способ» – это разогрев до температуры 100-200 град.С. Прочитайте специальную статью на сайте www.b2bb2c.ru, чтобы узнать больше о жидкой гидроизоляции разогретым битумом

• Разжижение до жидкого состояния растворителями, например, уайт-спиритом. Этот способ также зачастую требует нагрева, но до меньших температур, чем «горячий способ». Себестоимость «жидкого битума» по этой технологии вырастает на стоимость использованного растворителя. Причем, после нанесения битумной гидроизоляции весь использованный растворитель более не нужен, – он должен испариться. Соответственно требуется время. Помимо прочего, имеет место загрязнение окружающей среды, повышенная пожароопасность и взрывоопасность при производстве работ. Возможно образование пор и пузырьков по поверхности гидроизоляционной мембраны.

• Эмульгирование битума в воде. Именно по этой технологии производится жидкая резина (флексигум, рапидфлекс, водипрен, технопрок, жидкая резина профикс, gpspraykote, мастика 33, жидкая резина славянка, Premium Liquid Rubber, жидкая резина ватергам, ультрамаст и прочие). О технологии диспергирования и эмульгирования битума в воде, о том, как производится жидкая резина, – изложено ниже.

Производство битумно-полимерной эмульсии

Сначала опишем процесс диспергирования, а затем перейдем к эмульгированию.

Производство битумной эмульсии – это битум, диспергированный в воде

Итак, для производства жидкой резины, для перевода битума в жидкое состояние применяется ДИСПЕРГИРОВАНИЕ битума в воде, т.е. приготовление из битума водной дисперсии. Такое возможно только на специальном стационарном оборудовании, на заводе. Т.е. получить жидкую резину на стройплощадке, на объекте, – не получится.

В большинстве случаев для диспергирования битума используется коллоидная мельница. В коллоидной мельнице горячий битум (разогревают, чтобы битум стал жидким) вместе с водой проходит между вращающимся ротором (это может быть и конус, и диск) и неподвижным статором. На поверхности ротора и статора имеются пазы и зубцы, задача которых – увеличить турбуленность в зазоре, через который проходит горячий битум и вода.

В результате, на выходе коллоидной мельницы горячий битум распределяется в виде мельчайших капель в воде. В зависимости от параметров мельницы (зазора м/у статором и ротором, скорости вращения), капли битума могут быть от 1 до 10 микрон (от 0,001 до 0,01 мм). По сути, это даже не капли, а микрочастицы твердого битума, “твердость” которых – весьма относительна из-за микроскопических размеров самих частиц.

Полученная дисперсная система, в которой одна из жидкостей (битум) распределена в виде мелких капель в другой жидкости (вода) и есть – битумная эмульсия. Такие системы классифицируются, как “эмульсия масла в воде” или иначе – прямая битумная эмульсия.

В идеале все частички должны быть одинакового размера. Но такого на практике не бывает. Поэтому допускается определенный разброс. Но при этом, чем меньше частички битума, тем качественнее и однороднее готовый продукт. Чем больше маленьких частиц, относительно крупных, – тем лучше.

Чем меньше частички битума, тем больше может быть их содержание в единице объема эмульсии. Идеальным считается 65-67%, но бывают эмульсии, где содержание битумных частиц – не более 30%. Это, скажем так, – нехорошо для жидкой резины и жидкой гидроизоляции. А 70% содержания битум в эмульсии – это уже верхний предел.

Если битумных частиц более 70%, то объем эмульсии не в состоянии вместить такое число капель битума без их деформации. Тогда частички битума начнут слипаться и будут образовываться капли воды, со всех сторон изолированные битумом.

Иными словами получится эмульсия воды в битуме или инвертная эмульсия или обратная эмульсия. Такая эмульсия излишне вязкая (по консистенции это уже не вода, не жидкость), распылить ее сложно. В такой “перевернутой” эмульсии вода является уже не дисперсной средой, а дисперсной фазой, а битум, наоборот, из дисперсной фазы превращается в дисперсную среду. При производстве жидкой резины такое не допустимо.

Итак, малое и большое содержание битумных частиц в водной среде – недопустимо. Для жидкой резины требуется получить прямую “эмульсию битума в воде”, где содержание частиц битума в объеме, порядка 65…67%. Тогда эмульсия будет достаточно жидкая, чтобы обеспечить технологичность нанесения и относительно быстрый отвод воды (испарение и впитывание в основание). Малый размер частиц (не более 2…4мкм) позволит получить однородную пленку после того, как эмульсия будет распылены на поверхности.

Модификация битума латексами

Битум диспергировали в воде и получили битумную эмульсию. Затем битумную эмульсию распылили (чтобы сделать гидроизоляцию), сформировалась бесшовная битумная пленка – водонепроницаемая мембрана. Но это покрытие будет обладать теми же свойствами, что и покрытие, полученное при нагреве и розливе обычного битума, со всеми присущими такому материалу недостатками (хрупкость при отрицательных температурах, текучесть при высоких температурах, разрушение под воздействием УФ-излучений, плохая адгезия и т.д. и т.п.

Но жидкая резина, как заявляют продавцы сырья для бесшовной гидроизоляции, лишена перечисленных выше “прелестей”. Так ли это? По большей части – так (хотя есть нюансы, о которых умалчивают). Для этого жидкий битум при диспергировании дополнительно модифицируют водным раствором полимера, попросту говоря – смешивают с латексом.

Модификация битума полимерами позволяет придать битуму (а следовательно и тому покрытию, которое будет получено из битума при распылении эмульсии на поверхность) специфические свойства. Для наглядности рассмотрим пример.

Имеется кусок нефтяного битума. Разогрели, стал жидким, разлили на плоскость с антиадгезионной смазкой. Остыл. Образовалась битумная пленка, например, толщиной 4мм. Пленку сняли, взяли в руки и потянули. Что произойдет? Порвется, даже при небольшом усилии.

Теперь тот же кусок нефтяного битума разогрели, диспергировали и модифицировали латексом, получили битумно-полимерную эмульсию, которую распылили на поверхность с антиадгезионным покрытием. Причем, более тонким слоем, так, что после испарения воды получилась пленка толщиной 2мм. Снимаем “сухую резину” с основания и тянем – … она не рвется, свободно растягивается, отпускаем – возвращает свою форму.

Почему? Потому, что в отличие от 1-го эксперимента это уже не битумная мембрана, а битумно-полимерное покрытие. Все свойства битума сохранились но помимо того, битум перенял физико-механические свойства латекса-модификатора. Иллюстрация к тезису “влияние полимеров на битумное покрытие” – на картинке ниже.

Эмульгирование битумов

Итак, битумные частички диспергируют, чтобы получить жидкую эмульсию битума в воде. А что же такое “эмульгирование битума”?

Предположим, что мы диспергировали битум на коллоидной мельнице, где пик капелек битума от 1 до 2мкм и 90% частиц менее 5мкм. Содержание частиц битума в воде – 67%. Т.е. получили жидкую битумную эмульсию, с идеальным содержанием битума. Разлили эту эмульсию по бочкам, отгрузили… Бочки приехали на объект, их вскрыли и обнаружили… Обнаружили нечто нехорошее.

Здесь фото этого нехорошего, а также разъяснения, что такое коалесценция и как ее нейтрализовать посредством эмульгаторов.

Проект B2bB2c.ru создан для того, чтобы помочь широким массам трудящихся: рабочих, крестьян и офисных сотрудников правильно выполнить теплоизоляцию пенополиуретаном, пеноизолом и гидроизоляцию жидкой резиной.

Если на какой-то вопрос о битумно-полимерной эмульсии Вы не нашли ответа в статьях сайта, напишите автору проекта “B2b B2c Департамент SD” через форму обратной связи – опция меню Контакты.

Энциклопедия жидкой резины

Это надо знать про жидкую резину ДО, а не после

Битумная эмульсия – ТЕХНОНИКОЛЬ

Строительный рынок России находится в стадии посткризисного оживления. Все более развивается отрасль экологического строительства, и причиной этому является не только желание потребителей жить и работать в помещениях со здоровой экологической обстановкой, но и стремление производителей работ к применению более высокотехнологичных продуктов, гарантирующих максимальный эксплуатационный результат. Рынок битумных мастик в России достаточно зрелый и самодостаточный, но наблюдаются изменения и на нем.

Европа уже давно знает о битумных гидроизоляционных материалах на водной основе, а в части европейских стран вообще запрещено использование битумных мастик на органических растворителях. Связано это в первую очередь с изменением европейского законодательства, резко ограничившего права производителей на выбросы растворителей в атмосферу. Например, в Германии опыт применения битумных эмульсий насчитывает уже более 65 лет, эти материалы прописаны во всех строительных нормах DIN. В России же рынок данных материалов достаточно молод, так как об экологии в нашей стране стали задумываться не так давно. Корпорация ТехноНИКОЛЬ одна из первых приступила к выпуску битумных мастик на водной основе всего пару лет назад. Мотивом к развитию данного направления производства послужило стремительное развитие рынка недорогих гидроизоляционных материалов, возрастающее требования к их качеству и расширению круга решаемых задач, растущих вместе с рынком экологичного строительства. Результатом многолетнего опыта применения мастик на основе битумов на объектах разного уровня и требованиям изменяющегося рынка стали материалы Мастика эмульсионная ТехноНИКОЛЬ № 31, Битумно-эмульсионный праймер для подготовки основания ТехноНИКОЛЬ №04.

Битумные эмульсии на водной основе представляют собой готовые к применению материалы, состоящие из водной эмульсии нефтяного битума, модифицированного искусственным каучуком, технологических добавок и наполнителей. Процесс производства таких материалов является инновационным и более сложным, чем производство битумных мастик на растворителях или битумных мастик горячего применения.

Основное отличие мастик на водной основе – это возможность проведения работ в закрытых и плохо проветриваемых помещениях. Именно за счет отсутствия в новых материалах органических растворителей, при хранении и работе с материалами совершенно отсутствует риск пожаров и отравлений. Если же сравнивать с битумными мастиками горячего применения, то преимуществами так же является удобство в процессе работы, отсутствие необходимости наличия дополнительного оборудования на строительной площадке, а значит отсутствие рисков возгорания и меньший расход энергии при переработке. Значительно сокращается время набора свойств готового гидроизоляционного покрытия за счет естественного испарения воды из структуры мастики, соответственно значительно сокращается время проведения работ по гидроизоляции.

Возможности, открываемые при работе с высокотехнологичными новинками обширны. Наряду со стандартными областями применения, такими как устройство и ремонт кровли, гидроизоляция конструкций, заглубляемых в землю и контактирующих с водой, открываются возможности по проведению гидроизоляционных работ внутри помещений. Одним из показателей надежности и длительного функционирования строения в целом, является комплекс защиты всех оснований, подверженных различным видам воздействия воды. Когда речь идет о защите внутренних помещений от негативного воздействия влаги, гидроизоляции санузлов и других помещений помогает предотвратить пагубное воздействие воды не только на материалы и конструкции, но и на негативные последствия для здоровья в последствии дальнейшей эксплуатации. Мастика универсальная эмульсионная ТехноНИКОЛЬ № 31, Битумно-эмульсионный праймер для подготовки основания ТехноНИКОЛЬ №04 – призваны решать именно эти проблемы.

Аргументы в пользу выбора современных материалов на водной основе.

Нормативные. Применение Битумных мастик на водной основе в технологиях гидроизоляции позволяет снижать выбросы органических компонентов, соответствуя ограничениям, установленным самыми жесткими экологическими нормами.

Экологические. Использование мастик на водной основе позволяет улучшить условия проведения работ. Применение таких материалов является технологией, сокращающей негативное воздействие на окружающую среду, и безопасной для здоровья человека и природы.

Коммерческие. Благодаря развитию и расширению производства битумных эмульсий, цены на материалы на водной основе ниже аналогов на органических растворителях, а качество аналогично. Битумные эмульсии на водной основе, благодаря меньшей вязкости, по сравнению с материалами на растворителе, лучше проникают в поры бетона, что позволяет более качественно подготовить поверхность и увеличить адгезию гидроизоляционного слоя с основанием.

Противопожарные. Битумные мастики на водной основе не являются воспламеняемыми и, в отличие от битумных мастик на основе органических растворителей и битумных мастик горячего применения, снижают возможность возникновения пожара.

Технические. Использование самого современного оборудования на заводах ТехноНИКОЛЬ, позволяет битумным эмульсиям на водной основе ни в чем не уступать, а иногда и превосходить качество покрытия аналоговыми мастиками горячего применения и на основе органических растворителей. Как и другие материалы ТехноНИКОЛЬ, битумные эмульсии про-изводятся в виде систем, совместимых друг с другом материалов.

Порядок проведения работ прост и не требует высокого уровня профессионализма от производителя работ. Битумная эмульсия полностью готова к применению.

1. Перед применением основание (пол ванной, терасса, балкон, подвал, бассейн, гараж), необходимо очистить от строительного мусора, удалить старые покрытия. Выровнять сколы, выбоины, трещины более 3мм. Острые элементы необходимо удалить. Особое внимание стоит уделить удалению с основания всех частиц, препятствующих сцеплению материала с основанием: пыль, грязь, жир, цементное молочко.
2. Перед нанесением битумной эмульсии, основание необходимо тщательно прогрунтовать Праймером битумным эмульсионным ТехноНИКОЛЬ №04. Перед применением, праймер необходимо перемешать до получения однородной массы.
3. Наносится праймер на основание меховыми валиками или кистями. Причем материал инструмента может быть различным, т.к. битумная эмульсия не содержит растворителей и не разъедает такие материалы, как например параллон.
4. Время высыхания битумно-эмульсионного праймера не более 1 часа, поэтому работы по гидроизоляции можно проводить почти сразу, без существенной задержки.
5. Мастика битумная эмульсионная ТехноНИКОЛЬ №31 наносится послойно кистью или валиком в два слоя. Время высыхания одного слоя так же не велико и составляет до 5 часов.
6. После высыхания всех слоев гидроизоляционного покрытия, возможно проводить дальнейшие работы по устройству стяжки и облицовки плиткой.

Битумный праймер и мастика на основе водной эмульсии ТехноНИКОЛЬ являются надежной и экологичной системой по гидроизоляции внутренних помещений и проведения стандартных гидроизоляционных работ по устройству и ремонту битумной кровли и конструкций, заглубляемых в землю и контактирующих с влажной средой.

Изоляционные материалы

Тенденции, преобладающие на строительном рынке, который находится в состоянии посткризисного оживления, способствуют уверенному развитию отрасли экологического строительства. Это обусловлено не только стремлением потребителей жить и работать в экологически безопасных условиях, но и желанием производителей в процессе технологической цепочки применять только высокотехнологичную продукцию, гарантирующую длительный эксплуатационный срок сооружений, в процессе монтажа которых использовались материалы того или иного производителя. В связи с этим, несмотря на зрелость и самодостаточность российского рынка битумных мастик, на нем наблюдаются заметные изменения. Не обошлось это и без влияния западных коллег. В Европе длительное время практикуется производство битумной гидроизоляции на водной основе, так называемых битумных эмульсий, а в некоторых странах Европы производство битумных мастик на основе органических растворителей вообще запрещено, что обусловлено изменениями европейского законодательства, в соответствии с которым запрещены вредные выбросы в атмосферу. Но, так как в нашей стране, проблемы экологии длительное время стояли не на первом месте, о производстве экологически чистой битумной гидроизоляции задумались совсем недавно, не более двух лет назад. Кроме того, это было обусловлено тенденциями, царящими на развивающемся рынке недорогих гидроизоляционных материалов и возрастающими требованиями к их качеству и кругу решаемых с их помощью строительных задач, количество которых росло в геометрической прогрессии. Результатом этого стало производство мастики холодного применения на водной основе – так называемой битумной эмульсии.

Содержание

Что такое битумная эмульсия? Состав материала

Прежде чем купить битумную эмульсию, предлагаем вам разобраться в основных понятиях, так или иначе относящихся к данному материалу. С точки зрения физики, битумная эмульсия представляет собой дисперсионную систему, состоящую из битума, воды и эмульгатора, выполняющего функцию вещества, придающего дисперсионной системе устойчивость. Что касается битума, то он может выступать в роли дисперсионный фазы и в роли дисперсионной среды. Если говорить о первом случае, то это эмульсия прямого типа (схематически эта система называется «масло в воде»), а если о втором – эмульсия обратного типа (схематически «вода в масле»). Количество и свойства вводимого эмульгатора определяют тип битумной эмульсии.

Для битумной эмульсии характерна устойчивость в объеме, которая реализуется при хранении и транспортировке, и вместе с этим чувствительностью, которая наблюдается при соприкосновении с поверхностями обрабатываемых материалов. После нанесения на поверхность битумная эмульсия распадается на составные компоненты – воду и битум. Чтобы битумная эмульсия в полной мере выполнила свое предназначение, необходимо, чтобы после распада она образовала сплошную битумную пленку, выполняющую функцию гидроизоляции.

Основные разновидности битумных эмульсий

Битумным эмульсиям, характеризующимся различным предназначением, свойственна разная скорость распада, напрямую определяющаяся свойством и количеством эмульгатора. Кроме того, она определяется условиями окружающей среды, такими как влажность и температура.

Важно! Индекс распада является важным параметром, характеризующим плотность битумной эмульсии.

В зависимости от реакционной способности, то есть скорости распада, реализуемого при соприкосновении с поверхностью, различают следующие разновидности битумной эмульсии:

• Быстрораспадающиеся эмульсии, распад которой происходит сразу же после контакта с очищенной каменной поверхностью. В этом можно убедиться при обустройстве поверхностной обработке, нанеся битумную эмульсию на поверхность щебня;
• Среднераспадающиеся эмульсии, распад которых происходит после смешивания с каменными материалами, что используется для приготовления органоминеральных смесей и черного щебня;
• Медленнораспадающиеся эмульсии, распад которых происходит после смешивания с каменными материалами с большой удельной поверхностью. В некоторых странах данные эмульсии обозначаются как сверхстабильные.

Существует еще одна классификация битумных эмульсий, в основе которых лежит природа используемого эмульгатора. В соответствии с типом эмульгатора различают следующие типы эмульсий:

• Анионные эмульсии, для производства которых используется анионоактивные эмульгаторы;
• Катионные эмульсии, произведенные на основе катионоактивных эмульгаторов;
• Неионные эмульсии, изготовленные на основе неионогенных эмульгаторов;
• Эмульсии-пасты, в качестве эмульгатора для которых используются порошковые материалы минерального происхождения.

В основе последней классификации лежит заряд частиц битумной эмульсии. Частица анионных битумных эмульсий характеризуются отрицательным зарядом. Их использование связано с рядом трудностей, что связано с тем, что частицы большинства наполнителей также характеризуются отрицательным зарядом, что снижает связующую способность компонентов гидроизоляции.

В связи с этим, были разработаны катионные эмульсии с частицами битума, которые заряжены положительно. Это обуславливает их эффективную сочетаемость с большинством наполнителей.

Битумная эмульсия: взгляд строителя

С практической точки зрения, битумная эмульсия представляет однородную темно-коричневую жидкость незначительной вязкости, для получения которой битум тонко измельчают в растворе воды и эмульгатора. Благодаря своей умеренной вязкости, битумная мастика холодного применения на основе воды используется в качестве пленкообразующего материала, обеспечивающего эффективность гидроизоляционных работ. Состав битумной эмульсии на 50-70 % представлен битумом, на 30-50 % водой и связующим компонентом – эмульгатором, на долю которого приходится не более 0,6-1,6 %. Битумные эмульсии, цена которых определяется сложностью их производства, являются материалом, полностью готовым к использованию. В его состав включена водная эмульсия нефтяного битума, подвергшегося модификации синтетическим каучуком, наполнители и технологические добавки. В связи с тем, что процесс производства битумных эмульсий является качественно отличным и более сложным в отличие от производства мастик холодного применения на растворителях и мастик горячего применения, их цена является соответствующей.

Особенности производства битумной эмульсии определяются способом эмульгирования битума. Оно может осуществляться несколькими способами:

Эмульгирование с использованием коллоидной мельницы, называемой дезинтегратором. Несмотря на то, что данный способ весьма популярен, его применение ограничивается его существенным недостатком – в связи с высокой нагрузкой на мельницу очень быстро происходит износ данного механизма;

Эмульгирование посредством ультразвуковой гидродинамической кавитацией является более прогрессивным способом производства. В основе метода лежит использование эжекционного метода и ультразвуковой системы смешивания, что позволяет добиться максимальной однородности материала посредством разрыва битумных частиц и резких перепадов давления. Для данного метода характерны неоспоримые преимущества, заключающиеся в точном дозировании компонентов, сокращение временной продолжительности циклов смешивания и возможность отказаться от смесительных емкостей. В основе данного метода сохранился принцип коллоидной мельницы, однако нагрузки на нее существенно снизились.

Почему специалисты рекомендуют гидроизоляцию на водной основе?

Рекомендуя те или иные строительные материалы, специалисты приводят ряд неоспоримых аргументов в пользу битумных эмульсий на водной основе. Рассмотрим основные из них:

• Соответствие производственным нормативам. Использование битумных мастик на водной основе в процессе монтажа гидроизоляционных систем позволяет снизить выбросы органических отходов в атмосферу, при этом полностью соответствуя наиболее жестким экологическим рамкам;
• Экологическая безопасность. Используя битумные мастики на водной основе (битумные эмульсии), вы улучшаете условия осуществления монтажных мероприятий. Выбрав данный гидроизоляционный материал, вы выбираете технологию, существенно снижающую негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека;

• Материальная выгода. В связи с тем, что производство битумных эмульсий бурно развивается и увеличивается в геометрической прогрессии, гидроизоляционные материалы, изготовленные на водной основе, находятся в более низкой ценовой категории, однако их качество остается аналогичным мастикам горячего применения и мастикам холодного применения на растворителях;
• Эффективность гидроизоляции. Благодаря тому, что битумные эмульсии, в отличие от своих аналогов, характеризуются меньшей вязкостью, они намного глубже и эффективнее проникают в поры бетонной поверхности, обеспечивая более качественную подготовку поверхности для окончательного монтажа гидроизоляционной системы;
• Пожарная безопасность. В отличие от своих аналогов на основе органических растворителей, битумные эмульсии не являются воспламеняемым материалом, что существенно снижает риск возникновения пожара;

Отличия битумных эмульсий от аналогов на основе растворителей и горячих мастик

В отличие от своих аналогов, битумные эмульсии нетоксичны, что позволяет их использовать для монтажа гидроизоляции внутри помещений;

• Битумные эмульсии характеризуются пожаро- и взрывобезопасностью, что является еще одним доводом в пользу их использования внутри помещения;
• Использование битумных эмульсий позволяет создать более экологичную гидроизоляционную систему, образующуюся после распада эмульсии и испарения воды;
• Характеризуются лучшими проникающими способностями и меньшим временем высыхания. В отличие от аналогов на растворителях, высыхающих в среднем за 12 ч, битумная эмульсия высыхает за 1 час;
• В отличие от мастик горячего применения, работа с битумными эмульсиями менее трудозатратна, так как материал не нуждается в нагреве, и не сопровождается риском возгорания;
• Битумная эмульсия характеризуется лучшим сцеплением с минеральным материалом за счет присутствия в ее составе эмульгатора;
• Благодаря высокой вязкости материала, экономия битума составляет не менее 30-40 %.

Важно! Единственным ограничением, которое имеет место при работе с битумной эмульсией, является сезонность данного материала. Эмульсионные мастики запрещено использовать при температуре ниже +5 градусов. Это обусловлено тем, что при более низких температурах вода, находящаяся в составе эмульсии, переходит в твердое агрегатное состояние, что делает работу с эмульсией невозможной.

Сфера применения битумной эмульсии

Так как битумная эмульсия является высокотехнологичным материалом следующего поколения, возможности, открываемые при работе с ней, чрезвычайно обширны. Среди стандартных областей применения можно выделить следующие направления ее использования:

• Ремонтные мероприятия и обустройство мастичной и рулонной кровли;
• С помощью битумной эмульсии можно обустраивать лотковую кровлю, а также кровлю, характеризующуюся существенными трудностями при использовании метода наплавления, что обусловлено их сложной геометрической конфигурацией;
• Отдельно необходимо отметить возможность обустройства кровель, находящихся в условиях, где запрещено обустройство кровельных систем огневым методом в виду высокого риска возгорания (газовые хранилища, элеваторы, электростанции);
• Обустройство гидроизоляции конструкций, контактирующих с водой и заглубляемых в землю.

Важно! Помимо стандартных мероприятий, проводимых с использованием битумной эмульсии, при работе с ней открываются новые возможности, такие как обустройство гидроизоляции внутри помещений. В этом случае речь идет не только о предотвращении гидроизоляционным материалом пагубного влияния воды на конструкции, но и о предотвращении негативных последствий для здоровья человека, что обусловлено отсутствием в составе эмульсии вредных веществ.

Битумная эмульсия для гидроизоляционных работ: порядок использования

В связи с тем, что битумная эмульсия является продуктом, полностью готовым к использованию, работа с ней требует высокоспециализированных навыков.

• Перед применением битумной эмульсии, поверхность основания (гараж, подвал, бассейн, пол в ванной или терраса) очищают от строительного мусора и удаляют предыдущее покрытие. При наличии трещин, сколов и выбоин шириной более 3 мм их необходимо выровнять грунтовкой. Острые элементы также подлежат удалению. Специалисты советуют уделить особое внимание удалению с поверхности основания всех частиц, снижающих степень сцепления материала с основанием. Это пылевые частицы, цементное молочко и жир;
• Перед тем, как приступить к нанесению битумной эмульсии, специалисты советуют прогрунтовать основание битумным эмульсионным праймером, который необходимо тщательно перемешать до однородной консистенции перед применением;
• Нанесение праймера осуществляется с помощью кисти или мехового валика, изготовленного из любых материалов, например, поролона. Это обусловлено тем, что праймер не содержит растворителей и не разъедает материал;
• В связи с тем, что битумно-эмульсионный праймер высыхает не более, чем за 1 час, гидроизоляционные работы можно продолжать практически сразу же после нанесения подготовительного слоя;
• Битумная эмульсия также наносится валиком или кистью в два слоя, при этом время высыхания одного слоя не превышает 5 часов;
• После окончательного высыхания гидроизоляционного слоя, можно продолжать работы по обустройству системы, и осуществлять монтаж бетонной стяжки и облицовку плиткой.

Битумная эмульсия ТехноНиколь № 31: основные характеристики

Лидером на рынке современных гидроизоляционных материалов на водной основе является перспективная корпорация ТехноНиколь, ключевой компетенцией которых является производство высококачественных гидроизоляционных материалов. Представителем экологически чистых материалов на водной основе является битумная эмульсия ТехноНиколь № 31, характеристики которой будут рассмотрены далее.

Битумная эмульсия ТехноНиколь является готовым к использованию гидроизоляционным материалом, представляющим собой водную эмульсию нефтяного битума, прошедшего модификацию синтетическим каучуком. Гидроизоляционные покрытия, для монтажа которых использовалась битумная эмульсия ТехноНиколь, отличаются высочайшей прочностью, эластичностью и теплостойкостью. Сфера применения данного материала соответствует областям применения битумных эмульсий, обозначенным ранее.

Физико-технические характеристики битумной эмульсии ТехноНиколь:

Расход битумной эмульсии зависит от сферы использования:

Для обустройства кровельной системы составляет – 3,8-5,7 кг/м2;

Для обустройства внутренней гидроизоляции – 2,5-3,5 кг/м2;

Прочность сцепления с бетонной поверхностью соответствует ГОСТу и составляет не менее 0,45 Мпа;

Состав битумной эмульсии подразумевает содержание вяжущего вещества и эмульгатора не менее 50-70%;

Удельный вес битумной эмульсии – 1,05 кг/дм3;

Диапазон рабочей температуры находится в пределах от +5 до +30 градусов;

При соблюдении условий хранения (сухое, защищенное от света помещение) гарантийный срок составляет не более 6 месяцев.

Эмульсии

Эмульсией называется коллоидная высокодисперсная система, в которой дисперсная фаза и дисперсионная среда являются несмешивающимися жидкостями в присутствии эмульгатора, препятствующего их расслаиванию. Эмульгатор представляет собой поверхностно-активное вещество (ПАВ), необходимое для образования стабильной эмульсии. Он создает защитные оболочки вокруг частиц дисперсной фазы, в результате чего они не слипаются между собой.

Виды водных эмульсий:

Эмульсией анионоактивной называется эмульсия, приготовленная с применением в качестве эмульгатора анионоактивных веществ, имеющих щелочные полярные группы: рН таких эмульсий колеблется в пределах 9…13.

Эмульсией катионоактивной называется эмульсия, приготовленная с применением в качестве эмульгатора катионоактивных веществ, имеющих кислотные полярные группы: рН таких эмульсий колеблется в пределах 2…6.

Эмульсия прямая – это эмульсия, в которой органическая жидкость является дисперсной фазой и в виде мельчайших капелек распределена в дисперсионной среде – воде.

«Масло в воде»

Эмульсия обратная – это эмульсия, в которой диспергирована на мельчайшие капельки вода, а дисперсионной средой служит органическая жидкость «Вода в масле».

Главной задачей эмульгатора является стабилизация элементов дисперсной фазы в эмульсии. Эмульгаторы должны удовлетворять следующим требованиям:

– хорошо и быстро растворяться в дисперсионной среде;

– обеспечивать получение устойчивых во времени эмульсий;

– не допускать образование обратных эмульсий.

Битумные эмульсии

Битумные эмульсии – дисперсные системы, которые состоят из битума, воды и эмульгатора, придающего системе устойчивость. Битум в такой системе может выступать как в виде дисперсной фазы, так и дисперсионной среды. В первом случае он образует прямую эмульсию, во втором – обратную эмульсию.

Битумные дорожные эмульсии (ГОСТ 18659) относятся к эмульсиям прямого типа, в которых битум распределен в виде капель. Содержание битума определяется целевым назначением эмульсии и обычно составляет 30-70% по массе. Цвет битумных эмульсий – коричневый, от светлого (при невысоком содержании битума) до темного в зависимости от степени дисперсности входящего в них битума. Важным показателем является устойчивость эмульсий при хранении. Катионные эмульсии необходимо хранить и применять при температуре не ниже 5 о С. Замораживание эмульсии недопустимо, поскольку при последующем оттаивании она разрушается необратимо. Максимальная температура, при которой можно хранить и применять битумную эмульсию, не должна превышать 85 о С.

Эмульсии достаточно устойчивы в объеме, но обладают высокой чувствительностью при соприкосновении с поверхностью различных материалов. При нанесении на поверхность или при смешении с каменными материалами эмульсия распадается на составные части – битум и воду. Битумные эмульсии по скорости распада подразделяются на:

– быстрораспадающиеся (в течение нескольких минут)

– среднераспадающиеся (в течение нескольких часов)

– медленнораспадающиеся (в течение нескольких суток)

Необходимая скорость распада эмульсий определяется технологией применения. Быстрораспадающиеся эмульсии используют для поверхностной обработки, грунтовки и устройства щебеночного покрытия методом пропитки. Среднераспадающиеся эмульсии применяют для приготовления черного щебня, устройства поверхностной обработки, проведения ямочного ремонта и укладки слоев дорожной одежды по методу пропитки. Медленнораспадающиеся эмульсии используются для устройства слоев дорожной одежды из минеральных наполнителей (щебня, гравия, песка), обработанных способом смешения на дороге, а также для плотных щебеночных, гравийных и песчано-гравийных смесей, приготовленных в установке, и для укрепления грунтов.

Прямые битумные эмульсии в зависимости от типа эмульгатора делятся на 4 вида:

– анионные (ЭБА 1,2,3);

– катионные (ЭБК 1,2,3);

– пасты (эмульгаторы – минеральные порошки).

Неионные эмульсии применяются очень редко, в случаях, когда требуется исключительная стабильность эмульсий, в первую очередь для холодных асфальтобетонных смесей, содержащих большое количество мелкодисперсного заполнителя. В основном в дорожном строительстве используют анионоактивные и катионоактивные битумные эмульсии.

Катионоактивные битумные эмульсии. Наиболее применяемыми в последнее время стали эмульсии катионного типа, с электроположительным зарядом капель битума (рис.2). В качестве катионных эмульгаторов используются аминные соединения типа моноамина RNH₂ или диамина R-NH-R₁-NH₂ . Аминные соединения нерастворимы в воде, и в растворимую форму их переводят взаимодействием с соляной кислотой, в результате чего образуются водорастворимые хлористые соединения типа хлорамина R-NH₃Cl. Показатель рН катионных эмульсий составляет от 1 до 6 за счет избытка соляной кислоты.

Катионоактивные битумные эмульсии (ЭБК) подразделяются на три класса:

– быстрораспадающаяся эмульсия ЭБК-1;

– среднераспадающаяся эмульсия ЭБК-2;

– медленнораспадающася эмульсия ЭБК-3.

Эмульсии ЭБК представляют собой суспензии, состоящие из битума, воды, эмульгаторов, соляной кислоты и хлористого кальция, применяемого в качестве стабилизатора – вещества, влияющего на стабильность эмульгатора.

Анионоактивные битумные эмульсии. Анионоактивные битумные эмульсии (ЭБА) с электроотрицательным зарядом капель битума (рис.3) используются реже, так как они менее стабильны и хуже осаждаются на поверхности каменного материала, особенно с кислотным характером.

В качестве анионных эмульгаторов используются: асидол-мылонафт, кубовые остатки нефтепереработки, контакт Петрова, госсиполовая смола (хлопковый гудрон), жировой гудрон, таловое масло и др. В состав анионных эмульгаторов входят жирные кислоты общей формулой RCOOH.

Эмульгаторы являются нерастворимыми веществами, и в раствор их переводят при химическом взаимодействии с гидроксидом натрия, в результате чего образуются водорастворимые натриевые соли данных кислот. Показатель рН таких эмульсий составляет от 9 до 13, и, как правило, они содержат избыточное количество гидроксида натрия.

Рисунок 2 – Катионоактивная битумная эмульсия

Рисунок 3 – Анионоактивная битумная эмульсия

Эмульсия, стабильная при хранении и транспортировке, при нанесении на минеральный заполнитель или на поверхность дорожного покрытия, должна необратимо разрушаться с требуемой скоростью. Скорость разрушения эмульсий регулируется типом и количеством эмульгатора. Однако на скорость разрушения влияют и другие факторы, такие как природа минерального заполнителя, температура и другие климатические условия. Когда эмульсия наносится на поверхность минерального заполнителя, электрические заряды поверхности минерала быстро поглощают определенное число ионов эмульгатора до уровня, при котором начинается разрушение эмульсии. Битум, высвобождаемый в процессе разрушения катионной эмульсии и имеющий на своей поверхности положительные заряды, хорошо прилипает к поверхности минерала с отрицательными зарядами.

На скорость разрушения и адгезию битумных эмульсий оказывает большое влияние минеральный состав заполнителя. Заполнители можно характеризовать как имеющие щелочной и кислотный характер поверхности. Примером заполнителя со щелочным характером поверхности может служить известняк, примером заполнителей с кислым характером поверхности – гранит и кварцит. Эмульсии по-разному ведут себя на заполнителях различной природы (табл. 3)

Таблица 3 – Поведение битумных эмульсий на заполнителях различной природы

Битумная эмульсия: характеристика, состав, свойства

Экологичная укладка асфальтового полотна, уменьшение энергетических затрат при производстве — требования настоящего времени. Необходимы дороги из современных технологичных материалов, на основе новых проектных решений и мирового опыта. Поэтому так востребована эмульсия битумная дорожная, применение которой соответствует требованиям безопасности и экономичности цикла работ.

Эмульгированный битум — это грубодисперсная система из несмешиваемых при нормальных условиях жидкостей. Она может быть прямой (капли неполярной жидкости размером от 1 до 20 мк в полярной среде) и обратной (инвертной). В общедорожной практике обычно применяются прямые эмульсии. В них входят:

• битумосодержащее сырье (до 70-80% от массы);
• вода (от 30 до 50%, с жесткостью до 6 мг-экв/л);
• эмульгатор — для стабилизации капель (до 3%);
• соляная кислота — для улучшения стабильности (до 3%);
• растворители — для увеличения клейкости пленки (до 3%);
• разжижители — для повышения значения пенетрации (косвенной характеристики твердости);
• стабилизаторы (раствор хлорида кальция и др. — до 0,5%).

Эмульгаторы — поверхностные анионо- или катионоактивные вещества (ПАВ). В основном используют соединения катионного типа. Они обеспечивают лучшее сцепление с основанием дороги.

Эмульгируют битумы разного диапазона вязкости, с добавками из гудрона, каучуковых латексов и полимеров. В результате получаются продукты с требуемыми эксплуатационными характеристиками: морозостойкие, износостойкие, эластично-пластичные.

Сферы применения битумной эмульсии:

Свойства эмульгированных битумов определяют области их использования. Благодаря низкой вязкости, после распада они легко проникают в мельчайшие неровности и шероховатости. Высокая клейкость обеспечивает прочность связывания со щебнем, гравием, известняком и песком. Образующаяся на поверхности стойкая пленка защищает основу от коррозии и агрессивных сред.

Большой выбор асфальтосмесительных установок

Используются очень широко для гидроизоляции промышленных и гражданских зданий и сооружений. Зарекомендовали себя битумные эмульсии в дорожном строительстве:

• для проливки мелких трещин и ямочных ремонтов;
• гидроизолирующей обработки;
• изготовления холодных асфальтобетонов;
• устройства и усиления верхнего покрытия щебневых дорог;
• подготовки старого покрытия (перед наложением на него асфальтобетона);
• для устройства слоев защиты (мембран).

Эмульгированная смесь применяется, в том числе, в устройстве цементобетонных трасс. Ее введение существенно повысило устойчивость цементобетона к атмосферным осадкам и перепадам температур.

Технология производства эмульсии из битума, оборудование:

Для получения эмульгированных соединений необходимо специализированное оборудование и соответствующая инфраструктура. Промышленные эмульсионные установки выпускаются периодического и непрерывного действия. Как правило, имеют производительность до 40 т/ч, чаще — 5 или 10 т/ч. Технологический процесс в них осуществляется в автоматическом или полуавтоматическом режиме.

Процесс диспергирования происходит механически с помощью коллоидных мельниц. Предварительно все компоненты нагреваются: битумное сырье — до 100-150C, водная фаза — до 30-70C.

Выделяют следующие основные стадии:

• капельное дробление жидкостных сред;
• коалесценция (капельное укрупнение в результате слияния);
• стабилизация системы эмульгатором;
• старение.

Хранится готовый продукт в цилиндрических вертикальных емкостях не более 1- 2 месяцев, при положительных температурах. Транспортировка осуществляется битумовозами, железнодорожными или автоцистернами.

Виды продукта, краткая характеристика

Главная задача эмульгирования — снижение вязкости (перевод вяжущего в жидкотекучее состояние), сохранение стабильности при транспортировке и хранении. При нанесении на покрытие конечное водно-битумное соединение должно распадаться с установленной скоростью с образованием пленки.

Скорость распада зависит от состава смеси, реакционной способности, параметров среды, размера частиц и др. Катионная смесь распадается в результате химической реакции с минеральными материалами. Анионная — путем испарения воды под влиянием параметров воздуха. Более прогнозируем этот показатель в случае с катионоактивными соединениями.

Битумная эмульсия для дорожных работ (в зависимости от значения скорости распада) — делится на быстро-, средне- и медленнораспадающуюся. Маркировка ЭБА (ЭБК) указывает на присутствие анион- или катионактивного эмульгатора. Например,

• ЭБК-3 (медленнораспадающиеся эмульсии катионные), предназначенные для производства литых минерально-эмульсионных асфальтов;

• ЭБК-2 (среднераспадающиеся) — для изготовления холодных асфальтобетонов и герметизации полотна;

• ЭБК-1 (быстрораспадающиеся) — для поверхностной обработки.

Вместо нефтебитумов возможно использование полимерно-битумного вяжущего (ПБВ). Такие составы с улучшенными эксплуатационными свойствами маркируются ЭБПА (ЭБПК) соответственно.

Преимущества, особенности применения эмульсии в строительстве дорог

Особенности укладки битума в чистом виде при устройстве полотна — его высокая энергоемкость и часто низкая адгезия (сцепляемость) с поверхностью. Водно-битумному материалу не требуется, нагрев до высоких температур, заливается он при 30-70°C.

В сравнении с обычными битумами, применение битумных эмульсий позволяет добиться:

• значительной экономии энергоресурсов;
• безопасности автодорожного строительства;
• значимого варьирования эксплуатационных свойств;
• значительного улучшения качества и срока службы полотна.

На участках с дефектами не требуется проведения подготовительных мероприятий. Эмульгированный материал допускается разливать даже на влажную поверхность. Небольшие габариты техники существенно упрощают и ускоряют ремонт участков с дефектами. Себестоимость таких покрытий в 2 раза ниже традиционных покрытий из асфальтобетона.

ООО «СДС» — официальный дилер и поставщик асфальтобетонных заводов любой комплектации, агрегатов и оригинальных запчастей к ним. Звоните по вопросам покупки бетонных заводов: 8 (800) 333-47-08.

Всё об асфальтировании / Справочник / Битумная эмульсия

Общие сведения о битумной эмульсии

Битумная эмульсия (эмульгированный жидкий битум) — искусственный строительный материал получаемый путём смешения в специальных установках водного раствора эмульгатора и нефтяного битума. Представляет собой однородную текучую (с консистенцией молока) жидкость коричневого или тёмно-коричневого цвета.

Эмульсия — это дисперсия (т. е. равномерное распределение) мелких капель одной жидкости в другой. Капли рассеиваемой жидкости обычно имеют диаметр от 1 до 100 мкм (0,001–0,01 мм). Особенность заключается в том, что при обычных условиях такие жидкости друг с другом не смешиваются (например, масло и вода). Непосредственно в процессе перемешивания эти вещества могут образовывать эмульсию, однако после того, как перемешивание прекратится, эмульсия быстро потеряет стабильность и разделится (мелкие капли одной жидкости притянутся друг к другу и со временем образуют сплошную пленку).
Для того, чтобы воспрепятствовать процессу отделения одного вещества от другого (придать эмульсии стабильность), применяются эмульгаторы (вещества замедляющие разделение битума и воды).

С 01.04.2014 года в Украине на битумные эмульсии начал действовать новый стандарт ДСТУ Б В.2.7-129:2013 «Эмульсии битумные дорожные. Технические условия». Действующий до этого стандарт ДСТУ Б В.2.7-129:2006 «Строительные материалы. Эмульсии битумные дорожные. Технические условия» утратил свою актуальность. Стандарт распространяется на битумные дорожные эмульсии используемые в качестве вяжущего материала при строительстве дорог, ремонте дорожных покрытий и асфальтировании.

Отличие битумной эмульсии от других видов битума

Различные виды битума широко применяются в дорожно-строительной отрасли в качестве вяжущего материала при производстве различных типов смесей используемых для асфальтирования дорожных покрытий, ремонта дорог, поверхностной обработки дорожных оснований и покрытий. В обычных условиях (при температуре воздуха от 20 до 30 °С) битум представляет собой твердый или сильно вязкий материал непригодный для какого-либо применения. Для того, чтобы его можно было использовать он должен быть переведен в жидкое состояние, что может быть достигнуто 3 способами:

• Нагреванием до 100–200 °С, пока битум не приобретет достаточно жидкую форму, удобную для перемешивания с минеральными материалами (при приготовлении асфальтобетонных смесей) или для нанесения в чистом виде на дорожную поверхность (при подгрунтовке оснований и асфальтируемых покрытий). Асфальтобетонные смеси приготовленные на горячем битуме, как правило, хранятся, транспортируются и применяются в горячем виде (исключением являются холодные складируемые битумоминеральные смеси, которые готовят с нагреванием, а хранят и укладывают в холодном виде).
• Разжижением с помощью продуктов нефтеперегонки. Вязкий битум смешивается с нефтяными растворителями (керосином, нафтой, дизтопливом, лигроином, бензином и др.) приобретая таким образом жидкую форму.
• Эмульгированием с помощью водного раствора эмульгатора. В результате эмульгирования битума получается битумная эмульсия, которая даже при обычной температуре (20–30 °С) сохраняет жидкую текучую форму.

Основными преимуществами битумной эмульсии перед горячим и разжиженным битумом являются:

• Экономичность. При производстве битумной эмульсии затрачивается на 40–50 % меньше электроэнергии, чем при приготовлении горячего битума требующего нагревания. Кроме того, битумная эмульсия может сохраняться в жидкой форме длительное время без подогревания, что также экономит электроэнергию.
• Технологичность. В отличие от горячего и разжиженного битума, эмульгированный битум может использоваться с холодными и влажными минеральными материалами.
• Экологичность. Битумная эмульсия ни при приготовлении, ни при использовании не выделяет в атмосферу такого объёма вредных веществ как горячий и разжиженный битум, являясь также пожаро- и взрывобезопасной.

При асфальтировании дорог с применением горячих и теплых асфальтобетонных смесей которые приготовлены на горячем битуме (щебеночно-мастичные смеси, горячие уплотняемые или литые смеси), дорожное покрытие затвердевает и набирает прочность по мере остывания уложенной смеси.

Асфальтированное покрытие устроенное с помощью асфальтобетонных смесей приготовленных на разжиженном битуме (холодные органоминеральные смеси), набирает прочность не в процессе остывания, а за счет испарения легких углеводородных фракций содержащихся в растворителе.

Асфальтобетонные и другие дорожно-строительные смеси приготовленные на эмульгированном битуме (литые эмульсионно-минеральные смеси, Сларри-Сил, Микросюрфейсинг, холодный асфальт и асфальтогранулобетон) набирают прочность в процессе распада эмульсии на битум и воду (реакция распада инициируется за счет химического взаимодействия эмульгатора с минеральным материалом).

Назначение и область применения битумной эмульсии

Назначение битумной эмульсии обусловлено ее свойствами. Она легко наносится на различные поверхности (в том числе и вертикальные) проникая благодаря невысокой вязкости в поры материалов, также она хорошо смешивается с минеральными материалами (щебень, гравий, песок, минеральный порошок) прочно связывая их между собой. Таким образом эмульгированный нефтяной битум выполняет 2 основные функции:

• Вяжущая функция — заключается в использовании эмульсии для связывания минеральных материалов (щебень, гравий, песок, минеральный порошок) и их частиц между собой, что является необходимым условием при производстве асфальтирующих смесей (эмульсионно-минеральных, чернощебеночных, холодных и др.).
• Защитная функция — заключается в защите материалов и поверхностей от воздействия агрессивных сред (воды и водно-солевых растворов).

Существует множество сфер промышленности в которых может применяться битумная эмульсия, однако основными ее потребителями являются гражданское строительство (гидроизоляции фундаментов, стен и полов), гидротехническая (гидроизоляция гидротехнических и подземных сооружений) и дорожно-строительная отрасль.

Для дорожно-строительной отрасли использование битумной эмульсии стало неотъемлемой частью, так как она применяется во множестве технологий ямочного ремонта дорог, поверхностной обработки асфальтированных покрытий и создания слоев износа, мембранных технологий, а также при приготовлении асфальтобетонных смесей. Основные направления в которых применяется эмульгированный битум следующие:

• Приготовление дорожно-строительных смесей для асфальтирования, ремонта и восстановления дорог
  • Эмульсионно-минеральные смеси для поверхностной обработки асфальтированных покрытий и создания защитных слоев износа
  • Холодные складируемые органоминеральные смеси для ямочного ремонта дорог
  • Холодные регенерированные асфальтобетонные смеси для холодного ресайклинга
• Поверхностная обработка дорожных оснований и дорожных покрытий
  • Подгрунтовка дорожных оснований и покрытий перед последующим асфальтированием
  • Поверхностная гидроизолирующая обработка дорожных покрытий
  • Обеспыливание дорог
  • Закрепление подвижных песков
  • Укрепление грунтов верхней части земляного полотна
  • Устройство защитной мембраны
• Ремонт асфальта и профилактические работы препятствующие разрушению дороги
  • Проливка мелких трещин в асфальтобетонном покрытии
  • Гидроизоляция пористых и устаревших асфальтобетонных покрытий
  • Ямочный ремонт асфальта струйно-инъекционным методом (пневмонабрызг)

Битумная эмульсия может использоваться не только при строительстве асфальтобетонных дорожных покрытий, но и при создании цементобетонных дорог. Введение в цементобетонную смесь битумной эмульсии является одним из способов повышения физико-механических свойств цементобетона (водостойкости, морозо- и трещиностойкости).

Типовой состав битумной эмульсии и технология ее производства

Битумные эмульсии применяемые в дорожно-строительной отрасли являются, как правило, эмульсиями прямого типа («масло в воде» — М/В), в которых битум (от 30 до 70 %) в виде мельчайших частиц равномерно распределен в воде. В эмульсиях обратного типа («вода в масле» — В/М), вода диспергирована в битуме (массовая доля которого составляет от 70 до 80 %).

Компонентный состав эмульгированного битума

Типовой состав битумной дорожной эмульсии включает 5 основных компонентов:

1. Битум (массовая доля в эмульсии от 30 до 70 %). В большинстве случаев для приготовления эмульгированного битума применяется вязкий нефтяной дорожный битум различных марок (БНД 90/130, БНД 130/200 и др.). С целью повышения физико-механических свойств битумной эмульсии вместо обычного нефтяного битума может использоваться полимерно-битумное вяжущее (ПБВ), которое имеет более высокие эксплуатационные и физико-механические показатели по сравнению с обычным битумом.

2. Вода (массовая доля в эмульсии от 15 до 70 %).

3. Эмульгатор (массовая доля в эмульсии от 0,15 до 3 %). Эмульгаторы — вещества, обладающие способностью придавать битумной эмульсии стабильность (препятствовать ее распаду). В качестве эмульгаторов используются поверхностно-активные вещества (ПАВ) растворимые в обеих фазах эмульсии (воде и битуме) или в одной из них (только в воде или только в битуме). Чаще всего при изготовлении эмульгированного битума применяются именно водорастворимые эмульгаторы, к которым относятся так называемые анионактивные и катионактивные ПАВ. В зависимости от того, какой из этих двух типов ПАВ применялся при приготовлении битумной эмульсии, она будет называться анионной (ЭБА — эмульсия битумная анионная) или катионной (ЭБК — эмульсия битумная катионная). В более редких случаях вместо поверхностно-активных веществ могут применяться твердые высокодисперсные минеральные порошки (глины, окислы, карбонаты, сульфаты, цемент, сажа и др.).

4. Стабилизатор (массовая доля в эмульсии от 0,05 до 0,5 %). В качестве стабилизатора используется водный раствор хлорида кальция или другие растворимые соли (применяется только в катионных эмульсиях).

5. Кислота (массовая доля в эмульсии от 0,5 до 3 %). Этот компонент необходим для повышения стабильности эмульсии. В большинстве случаев применяется соляная кислота (реже уксусная или ортофосфорная).

В качестве дополнительных компонентов в состав битумной эмульсии могут включаться различные растворители, разжижители, полимеры, а также модифицирующие добавки.

Модифицированная битумная эмульсия — битумная эмульсия приготовленная на модифицированном битуме или в состав которой входят модифицирующие добавки (латекс, полиэтилен, эпоксидная смола, синтетический каучук, синтетическая смола и др.).
Модификация битумной эмульсии может осуществляться двумя путями:
1. Путем введения модифицирующей добавки в водную фазу эмульсии или непосредственно в эмульсию в процессе ее приготовления.
2. Путем эмульгирования модифицированного битума.

Технология производства эмульгированного битума

Производство битумной эмульсии как правило, осуществляется на эмульсионной установке, хотя существуют и другие диспергирующие устройства. Эмульсионные установки могут быть периодического (порционного) или непрерывного действия. Установка периодического действия допускает определенный контроль и управление процессом производства эмульсии со стороны оператора. В установке непрерывного действия все процессы (нагревание воды, дозировка материалов…) осуществляется в полуавтоматическом или автоматическом режиме.

Главным рабочим органом эмульсионной установки является коллоидная мельница. Именно с ее помощью происходит диспергирование битума в воду и последующее смешивание всех компонентов эмульсии. Перед диспергированием битум нагревается до 100–160 °С, водная фаза нагревается до 30–70 °С (для растворения эмульгатора и для достижения нужной температуры эмульгирования после перемешивания с битумом).

Срок хранения готовой эмульсии от 1 до 2 месяцев (в зависимости от типа и марки битумной эмульсии). Хранится она в вертикальных цилиндрических емкостях при температуре воздуха не ниже 5 °С. Транспортировка готовых битумных эмульсий может осуществляться с помощью автогудронаторов, битумовозов, железнодорожных цистерн или автоцистерн, а также в металлических бочках.

Классификация битумных эмульсий

После смешивания с минеральным материалом (при приготовлении смесей для асфальтирования) или после нанесения битумной эмульсии на какую-либо поверхность (при подгрунтовке покрытия и поверхностной обработке), она должна превратиться в сплошную битумную пленку для того, чтобы выполнять свою функцию в качестве вяжущего или в качестве защитного покрытия. Такой процесс преобразования называется распадом.

Распад битумной эмульсии — отделение битума от воды с образованием непрерывной битумной пленки. Может происходит в результате испарения воды (в случае с анионной эмульсией) или за счет химического взаимодействия с минеральным материалом (в случае с катионной эмульсией).

Скорость распада битумной эмульсии — время в течении которого битум отделяется от воды и образует сплошную пленку. Скорость распада зависит от компонентного состава эмульсии, размера частиц битума, реакционной способности эмульсии, температуры воздуха и влажности, а также других параметров.

В зависимости от скорости распада эмульсии бывают:

• Быстрораспадающиеся
• Среднераспадающиеся
• Медленнораспадающиеся

В зависимости от применяемого эмульгатора

• Анионные (ЭБА — эмульсия битумная анионная). В качестве эмульгатора используется анионактивный ПАВ (поверхностно-активное вещество). В зависимости от скорости распада анионные эмульсии делятся на:
  • ЭБА-1 — быстрораспадающаяся анионная битумная эмульсия.
  • ЭБА-2 — среднераспадающаяся.
  • ЭБА-3 — медленнораспадающаяся.
• Катионные (ЭБК — эмульсия битумная катионная). В качестве эмульгатора используется катионактивный ПАВ. В зависимости от скорости распада катионные битумные эмульсии делятся на:
  • ЭБК-1 — быстрораспадающаяся катионная битумная эмульсия (применяется для поверхностной обработки и подгрунтовки поверхности путем розлива или набрызга).
  • ЭБК-2 — среднераспадающаяся (применяется для герметизации дорожных покрытий и подгрунтовки перед асфальтированием, используется для приготовления холодных складируемых асфальтобетонных смесей и холодной регенерированной асфальтобетонной смеси).
  • ЭБК-3 — медленнораспадающаяся (применяется для герметизации дорожных покрытий и подгрунтовки перед укладкой асфальта, а также для приготовления литых эмульсионно-минеральных смесей).

Для повышения эксплуатационных показателей битумной эмульсии ее приготовление может осуществляться не на обычных нефтяных битумах, а на полимерно-битумном вяжущем (ПБВ). В этом случае полученная эмульсия имеет следующую маркировку:

• ЭБПА — эмульсия битумная полимерная анионная. В зависимости от скорости распада:
  • ЭБПА-1 — быстрораспадающаяся битумная полимерная анионная эмульсия.
  • ЭБПА-2 — среднераспадающаяся.
  • ЭБПА-3 — медленнораспадающаяся.
• ЭБПК — эмульсия битумная полимерная катионная. В зависимости от скорости распада:
  • ЭБПК-1 — быстрораспадающаяся битумная полимерная катионная эмульсия.
  • ЭБПК-2 — среднераспадающаяся.
  • ЭБПК-3 — медленнораспадающаяся.

Анионные битумные эмульсии распадаются в процессе испарения воды и этот процесс в значительной мере зависит от погодных условий (температуры и влажности воздуха), что усложняет его применением в дорожном строительстве. В силу этих причин, в подавляющем большинстве случаев в дорожно-строительной отрасли предпочтение отдается именно катионным битумным эмульсиям (ЭБК) процесс распада которых определяется характеристиками минерального материала (щебня, гравия, песка, минерального порошка) с которыми данная эмульсия взаимодействует. Катионная эмульсия позволяет более точно прогнозировать скорость распада, что является важным фактором при производстве работ.