Bitumen a pryskyřice – ISHTAR COMPANY s. r. o.

Asfaltová emulze: druhy, charakteristika, použití Asfaltová emulze je emulgovaná kapalná živice získaná smícháním živice a vodného roztoku emulgátoru. Jaké je složení materiálu, jeho technické vlastnosti, jaké typy bitumenových emulzí existují a oblasti jeho použití – pochopíme v našem článku.

• Co je bitumenová emulze
• Složení emulzní hmoty
• Charakteristika a vlastnosti bitumenové emulze
• Druhy bitumenových emulzí
• Aplikace materiálů v silničních a hydroizolačních pracích

Bitumenová emulze je emulgovaný kapalný bitumen získaný smícháním bitumenu a vodného roztoku emulgátoru. Směs je homogenní, konzistence mléka a má dobré adhezivní vlastnosti. Základní barva je hnědá, odstíny se pohybují od světlé po tmavou. Nízká viskozita emulzí umožňuje zpracování kamenných materiálů bez zahřívání. Úroveň emisí škodlivých látek do ovzduší je navíc výrazně nižší ve srovnání s použitím horkého asfaltu. Vlastnosti emulgovaného bitumenu jsou upraveny GOST R 52128-2003.

Složení emulzní hmoty

Ve stavebnictví se používají bitumenové emulze, které zahrnují:

• Bitumen – 30-70% z celkové hmoty. Nejoblíbenější směsi obsahují 50-55% bitumenu. K přípravě emulzí se obvykle používá ropný silniční asfalt jakosti BND 90/130 a BND 130/200. Pro získání vysoce kvalitní směsi se používá polymer-bitumenové pojivo, které má lepší výkonnostní vlastnosti ve srovnání s tradičním bitumenem.
• Voda. Jeho hmotnostní podíl je 15-70%.
• Emulgátor (0,15-3 %). Jeho funkce plní povrchově aktivní látky, které se rozpouštějí v obou fázích (voda a pojivo) nebo pouze v jedné z nich. Mohou být aniontové nebo kationtové. Vzácně se místo povrchově aktivních látek používají jemné minerální prášky – cement, jíly, saze, uhličitany, oxidy.
• Stabilizátor. Hmotnostní zlomek – 0,05 % -0,5 %. Požadováno pouze v emulzích s kationtovými povrchově aktivními látkami. K tomuto účelu se používají: vodný roztok chloridu vápenatého nebo jiných ve vodě rozpustných solí, kyseliny (orthofosforečná, chlorovodíková, octová).
• Další komponenty. Mohou to být rozpouštědla, polymery, ředidla a modifikující přísady. Modifikovaná bitumenová emulze se připravuje s použitím modifikovaného nebo běžného bitumenu. Latex, epoxidová pryskyřice, polyetylen, syntetická pryskyřice nebo kaučuk se přidávají do běžného bitumenového produktu.

Velikost částic obsažených ve směsi obvykle není větší než 1,5 mikronu.

Charakteristika bitumenové emulze

Pro správný výpočet potřebného množství materiálu je nutné znát jeho hustotu a přibližnou spotřebu za různých provozních podmínek. Měrná hmotnost (hustota) bitumenové emulze je v průměru 1,05 g/cm 3 (1050 kg/m 3 ), což znamená, že 1 litr obsahuje 1,05 kg materiálu.

Orientační spotřeba bitumenové emulze na 1 m 2 asfaltové vozovky:

• Při konstrukci podkladu pro impregnaci o tloušťce 1 cm bude potřeba cca 1 l/m2 materiálu.
• Pro dokončovací asfaltový nátěr – 0,3-0,4 l/m2.
• Pro cementobetonový podklad – 0,3-0,4 l/m2.
• Pro kamennou drť – 0,5-0,9 l/m2.

Teplota bitumenové emulze při stáčení závisí na okolních teplotních podmínkách. Při teplotách nad +20°C se kompozice nezahřívá pod +20°C, lije se zahřátá na +40…+70°C. Požadovaná skladovací teplota materiálu je nad 0°C. Maximální trvanlivost bitumenových emulzí závisí na jejich třídách. Materiály tříd EBA-1, EBA-2, EBK-2 jsou skladovány po dobu až 1 měsíce, EBA-3 a EBK-3 – až 2 měsíce od data přípravy.

Vlastnosti bitumenové emulze, které poskytují její výhody oproti konvenčním bitumenu:

• Nízká viskozita, díky které materiál proniká i do těch nejmenších pórů základní vrstvy.
• Vysoká přilnavost k podkladu.
• Možnost provádění silničních stavebních prací při vysoké relativní vlhkosti a nízkých teplotách.
• Vysoká přesnost dávkování a rozložení materiálu v tenké vrstvě po podkladu
• Úspora energetických zdrojů potřebných k ohřevu materiálu před použitím.
• Dodržování ekologických norem a nezávadnost pro lidské zdraví díky minimálnímu množství škodlivých emisí do ovzduší. Emulze je málo nebezpečnou látkou a z hlediska míry dopadu na tělo odpovídá třídě nebezpečnosti 4 dle GOST 12.1.007.
• Vysoká požární bezpečnost.

Druhy bitumenových emulzí

Podle typu základny jsou tyto materiály rozděleny do následujících skupin:

• Řídit. Základem je voda. Rozpouští se v něm bitumen, dehty a oleje. Takové kompozice jsou dobře zředěny měkkou vodou. Mají vysokou elektrickou vodivost.
• Zvrátit. Základem jsou organické látky, voda se používá ve formě kapek. Elektrický proud nevede dobře.

Klasifikace bitumenových emulzí podle indexu náboje:

• Rychle se rozkládající. Materiál se po kontaktu s povrchem kamene okamžitě rozpadne.
• Střední chátrání. Směs se po smíchání s kamennými frakcemi rozpadne.
• Pomalu se rozpadá. Tyto ultrastabilní směsi se rozkládají až po kontaktu s kamennými materiály na velké ploše.

Materiály založené na složení emulgátoru – aniontové, kationtové, neiontové. Aniontové sloučeniny obsahují záporně nabité částice. Použití takových směsí je obtížné, protože plniva mají také záporně nabité ionty. Nejúčinnější jsou kationtové bitumenové hydroizolační materiály, které jsou dobře kompatibilní s většinou plniv.

Použití bitumenových emulzí v silničních a hydroizolačních pracích

Tyto materiály se používají pro následující:

• zavlažování povrchů vozovek;
• základní nátěr – nezbytný pro zlepšení přilnavosti vrstev;
• zpracování kamenných sypkých hmot různých frakcí;
• lití tenkých ochranných vrstev při použití litého asfaltového betonu;
• výroba studených asfaltobetonových směsí;
• oprava výtluků různými technologiemi – impregnace, metoda jet-injection;
• výroba studených směsí pro záplatování silnic;
• preventivní opatření k prodloužení životnosti vozovek – vyplňování drobných trhlin, hydroizolace porézních vrstev;
• hydroizolace povrchů budov a konstrukcí;
• výstavba a opravy měkkých střech.

Bitumenová emulze je žádaná při stavbě nejen asfaltových betonových, ale i cementobetonových vozovek. Přidáním emulgovaného bitumenu do cementového betonu se zvyšuje jeho odolnost proti vlhkosti, mrazuvzdornost a odolnost proti praskání.

Asfaltová pojiva používaná při stavbě silnic zahrnují jak asfalt, tak i dehet. Oba materiály mají podobný vzhled – černý – ale odlišné vlastnosti.

Původ

Přírodní ložiska bitumenu vznikají ze zbytků starověkých mikroskopických řas a dalších kdysi živých organismů. Poté, co tyto organismy uhynuly, se jejich pozůstatky usadily v bahně na dně oceánu nebo jezera, kde žily. Vlivem tepla a tlaku spojeného s hlubokým pohřbením v zemi se pozůstatky přeměnily na materiály, jako je bitumen, kerogen nebo ropa. Příkladem jsou ložiska bitumenu v dehtových jamách La Brea. Mezi bitumenem a organickou hmotou v uhlíkatých meteoritech existují strukturální podobnosti. Podrobné studie však ukázaly, že se tyto materiály liší.

Asfalt lze někdy zaměnit s dehet, což je podobný černý termoplastický materiál vyrobený destruktivní destilací uhlí. Na počátku a v polovině 20. století, kdy se vyráběl svítiplyn, byl dehet snadno dostupný a široce používaný jako pojivo pro silniční kamenivo. Přidávání dehtu do makadamových silnic vedlo ke slovu „asfalt“, které se dnes běžně používá k popisu materiálů pro stavbu silnic. Od 1970. let XNUMX. století, kdy zemní plyn nahradil svítiplyn, však asfalt (bitumen) v těchto aplikacích dehet zcela nahradil.

• ŽIVICE — je ropný produkt získaný destilací ropy.
• DEHET — termoplastický materiál získaný destruktivní destilací.

Druhy bitumenu používané pro stavbu silnic a vzletových a přistávacích drah se nazývají silniční třídy a asfalty používané pro hydroizolaci budov, průmyslových podlah atd. – průmyslové.

Stávající silniční bitumen v Indii je rozdělen do dvou kategorií:

• Silniční bitumen z ropy Assam, označený jako typ A a označen jako A35, A90 atd.
• Silniční asfalt z jiných zdrojů, označovaný jako typ S a označovaný jako S35, S90 atd.

Někdy se ke snížení viskozity bitumenu používají těkavá ředidla. Tento materiál se nazývá zkapalněný bitumen. Bitumen suspendovaný v jemně dispergovaném prostředí ve vodném prostředí a stabilizovaný emulgátorem se nazývá bitumenová emulze.

Rozdíl mezi bitumenem a pryskyřicí

Asfalt

Bitumen pro stavbu silnic se získává buď z ropy nebo přirozeně v důsledku geologických procesů.

Různé formy bitumenu

Běžnou praxí je zahřátí bitumenu, aby se snížila jeho viskozita. V některých případech je preferováno použití kapalných pojiv, jako je zkrácený bitumen. Zředěný bitumen používá vhodné rozpouštědlo ke snížení viskozity bitumenu. Také z hlediska životního prostředí je výhodný zkapalněný bitumen. Rozpouštědlo z bitumenového materiálu se odpaří a bitumen váže drcený kámen. Zkapalněný asfalt se používá pro studené stavby a opravy asfaltových vozovek. Destiláty používané k přípravě zkapalněného asfaltu jsou naffata, petrolej, nafta, olej a topný olej. Existují různé typy zkráceného bitumenu, jako je rychle tvrdnoucí (RC), středně tvrdnoucí (MC) a pomalu tvrdnoucí (SC). RC se doporučuje pro povrchovou úpravu a opravy. MC se doporučuje pro předmísení s méně jemným kamenivem. SC se používá pro předmísení se značným množstvím jemného kameniva.

Bitumenová emulze je kapalný produkt, ve kterém je bitumen jemně suspendován ve vodném prostředí a stabilizován vhodným materiálem. Typicky se v Indii používají emulze kationtového typu. Obsah bitumenu v emulzi je asi 60 % a zbytek je voda. Po nanesení emulze na vozovku dojde k jejímu rozpadu, což způsobí uvolnění vody a směs začne tuhnout. Doba tuhnutí závisí na značce bitumenu. Viskozitu bitumenových emulzí lze měřit podle IS: 8887-1995. Existují tři typy bitumenových emulzí: rychle tvrdnoucí (RS), středně tvrdnoucí (MS) a pomalu tvrdnoucí (SC). Bitumenové emulze jsou ideální jako pojiva pro stavbu silnic v horských oblastech, kde je ohřev bitumenu nebo kameniva obtížný. K povrchové úpravě se používají rychletvrdnoucí emulze. Pro předmísení a opravy ploch jsou preferovány středně tvrdé emulze. V období dešťů jsou preferovány pomalu tuhnoucí emulze.

V bitumenovém základním nátěru je destilát absorbován do povrchu vozovky, na který je aplikován. Absorpce závisí na poréznosti povrchu. Asfaltové základní nátěry se používají na stabilizované povrchy a podklady z drceného kamene vázaného vodou. Bitumenové primery se obvykle připravují na stavbě silnice smícháním penetračního bitumenu s ropným destilátem.

Některé přísady nebo směsi přísad, nazývané modifikátory bitumenu, mohou zlepšit vlastnosti bitumenu a asfaltových směsí. Bitumen upravený těmito modifikátory se nazývá modifikovaný bitumen. Polymerní bitumenová pojiva (PBB)/pryžová drť modifikovaná bitumen (CRMB) by měla být použita pouze ve vrchní vrstvě vozovky v závislosti na požadavcích extrémních klimatických podmínek. Podrobné specifikace pro modifikovaný asfalt vydává IRC: SP: 53-1999. Je třeba poznamenat, že účinnost PBB a BMRK závisí na přísné kontrole teploty během výstavby.

Výhody použití modifikovaného bitumenu:

• Menší vystavení denním a sezónním teplotním výkyvům
• Vyšší odolnost proti deformaci při vysokých teplotách povlaku
• Nejlepší vlastnosti stárnutí
• Větší trvanlivost směsí
• Lepší přilnavost mezi kamenivem a pojivem
• Zabraňuje vzniku trhlin a odražených trhlin.

druhy

Skládá se z vápence, pískovce, přirozeně impregnovaného