Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Справочник дорожного мастера.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
26 Мб
Скачать
☆

6.5.4. Битумные эмульсии

Эмульсиями называют дисперсные системы, в которых одна жидкость (фаза) в виде мельчайших капель размером 0,1 мкм диспергирована (раздроблена) в другой жидкости (среде), не

353

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

смешивающейся с ней. Дорожные битумные эмульсии представляют собой жидкость темно-коричневого цвета, получаемую путем диспергирования битума в водном растворе эмульгатора или щелочного вещества.

По структуре эмульсии делят на прямые и обратные. В прямых эмульсиях битум равномерно распределен в воде в виде мельчайших капель, окруженных слоем эмульгатора, в обратных вода равномерно распределена в битуме или дегте в виде мельчайших капель, стабилизированных слоем эмульгатора. Прямые эмульсии имеют разновидности: анионные, катионные, пасты. Анионные эмульсии в качестве эмульгатора содержат мыла высокомолекулярных соединений органических кислот, катионные - органические азотосодержащие соединения.

В качестве анионоактивных эмульгаторов применяют мыла: щелочные соли нафтеновых, сульфонафтеновых, смоляных органических кислот, сульфитно-спиртовая барда и др. Эти соединения содержатся в отходах лесохимической и топливной промышленности.

К катионоактивным эмульгаторам относятся катионовые мыла, являющиеся производными четвертично замещенного аммония и солями аминов.

К твердым эмульгаторам относятся тонкоизмельченные порошки глин, извести, цемента, сажи, угля и т.д. Для повышения устойчивости к твердым эмульгаторам, как правило, добавляют органические эмульгаторы (мыла, сульфитно-спиртовую барду и др.).

В настоящее время широко используются более экономичные эмульгаторы: талловое масло, жировой гудрон, полимеры канифольно-экстракционного производства, стеарин и ка-тионактивные препараты ХД-180, ХД-34, а также карбоксиломин. При диссоциации этих веществ поверхностно-активным является катион, который понижает поверхностное натяжение воды, растекается по битуму и способствует его дисперсированию при перемешивании.

В соответствии с технологическими условиями применения дорожных эмульсий, к ним предъявляются следующие требования [ГОСТ 18659-81]:

354

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

в

Скорость распада - нарушение равновесия дисперсной системы при взаимодействии эмульсии с каменным материалом за счет адсорбции эмульгатора, испарения и поглощения воды. Скорость распада эмульсии определяют при смешении ее с цементом. Время от начала смешения до образования неразмешиваемого комка характеризует скорость распада минутах.

По скорости распада дорожные битумные эмульсии подразделяют на три класса: БА - быстрораспадающиеся; СА -среднераспадающиеся; МА - медленнораспадающиеся.

Вязкость эмульсии - выбирают в зависимости от условий и способа обработки минеральных материалов. Ее определяют на вискозиметре типа ВУ или на вискозиметре для нефтяных битумов со сточным отверстием 3 мм при температуре 20+2°С. По величине вязкости и содержанию в них битума эмульсии класса БА подразделяют на марки БА-1 и БА-2, класса МА - на марки МА-1 МА-2.

Содержание битума с эмульгатором характеризует концентрацию эмульсии и определяется в процентах как отношение массы битума с эмульгатором к массе эмульсии. Содержание битума с эмульгатором определяется как остаток при выпаривании воды из эмульсии.

Однородность эмульсии определяют процеживанием ее навески через сито с сеткой №14. Однородность устанавливают в процентах как отношение остатка на сите и навеске эмульсии. Она должна быть не более 0,5 %.

Устойчивость эмульсии определяют по изменению ее однородности при хранении, при выдерживании проб эмульсии в течение недели или месяца.

Устойчивость при транспортировании определяют после двух часов встряхивания навески эмульсии. Если эмульсия не распалась, т.е. не произошло необратимого разделения ее на битум и воду, то она выдержала испытание.

Дорожные битумные эмульсии должны отвечать требованиям согласно табл. 6.5.4 [67].

Таблица 6.5.4

355

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Требования, предъявляемые к битумным эмульсиям

Показатели

БА-1

БА-2

СА

МА-1

ГМА-2

быстрораспадающийся

среднераспадающийся

медленнораспадающийся

Скорость распада при смешении с

цементом, мин

Менее 5

Менее 5

5...10

Более 10

Более 10

Содержание

битума с эмульгатором

45...60

45...54

55...60

51...55

40...50

Вязкость при 20°С по

вискозиметру ВУ, град

5...10

2...6

6...10

2...8

1,5...5

Вязкость при

20°С по

вискозиметру

ВУ для

нефтяных

битумов с

отверстием 3

мм, С

15...30

10...20

20...40

10...25

8...15

Устойчивость

(при хранении) по

остатку на

сите с сеткой

№14, % не

более:

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

через 7 суток

0,8

0,7

0,8

0,8

0,7

через 30 суток

1,0

1,0

1,2

1,2

1,2

Определение свойств битума, выделенного из эмульсии, производят после испарения воды. Глубина проникновения и растяжимость не должны уменьшаться более чем на 15 % от показателей исходного материала. Битумные эмульсии в дорожном строительстве начали применяться с 30-х годов не только в России, но и в Германии, Франции, Англии.

Для приготовления эмульсий используют нефтяные битумы от БНД 200/300 до БНД 40/60 в зависимости от климатических условий района строительства, конструкции дорожной одежды. В качестве эмульгаторов используют продукты, содержащие поверхностно-активные вещества (ПАВ), в основном анионные (табл. 6.5.5) высшие органические кислоты или их щелочные соли (мыла). В качестве щелочных веществ применяют едкий натр, жидкое стекло, триполифосфат натрия.

Таблица 6.5.5

Состав раствора эмульгатора для приготовления прямых битумных эмульсий анионного типа

Состав

раствора

эмульгатора

Содержание компонентов, %

для

быстрораспадающейся

эмульсии

для

среднераспадающейся

эмульсии

для

медленнораспадающейся

эмульсии

составы

составы

составы

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1 Вода

97,28

98,48

97,88

96,38

98,48

97,72

95,86

97,5

93,0

357

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

2 Асидол-мылонафт

2,0

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Едкий натр

0,32

0,24

0,12

0,40

0,12

0,36

0,64

-

-

4 Жидкое стекло

0,40

-

-

-

-

-

-

-

-

5 Сульфитное мыло

-

-

2,0

-

-

-

-

-

-

6 Соапсток

-

-

-

3,22

-

-

-

-

7 Стеарин

-

1,22

-

-

-

1,92

-

-

-

8 Канифольное мыло

-

-

-

-

1,40

-

-

-

-

9 Древесная смола

-

-

-

-

-

-

3,5

-

10 Щелочные вытравки

-

-

-

-

-

-

-

2,5

11 Сульфитно-спиртовая барда

-

-

-

-

-

-

-

-

7

Технология приготовления разных видов эмульсий имеет свои особенности. Дорожные эмульсии приготовляют на базах. Приготовление в основном сводится к диспергированию жидкостей и стабилизации дисперсной системы. Для диспергирования жидкости применяют гомогенизаторы, лопастные или шнеко-лопастные, акустические диспергаторы.

358

База нормативной документации: www.complexdoc.ru