Обзор технологий приготовления битумных эмульсий
Битум в различной форме применяют при строительстве дорог как связующий материал. Битум, при комнатной температуре, представляет собой вязкую жидкость и непригоден к применению. В рабочее состояние его можно привести тремя принципиально отличающимися способами:
- разогрев до технологических температур 100 – 200 o С;
- смешиванием с растворителями (асфальтовый лак);
- получением битумной эмульсии.
Битумные эмульсии – технологический материал, в котором битумные частицы представлены в водной фазе, как отдельные частицы, дисперсия битума в воде. Эмульсии могут быть приготовлены на битумах различной вязкости, в зависимости от требуемых технологических и эксплуатационных свойств связующего материала, а также с использованием различных добавок (растворители‚ ПАВ‚ полимеры)‚ так и без них.
В соответствии с ГОСТ Р 52128-2003 по химической природе поверхностно-активного вещества (ПАВ), применяемого в качестве эмульгатора, битумные и битумно-полимерные эмульсии подразделяют на виды:
- анионные — ЭБА, ЭБПА;
- катионные — ЭБК, ЭБПК.
По устойчивости при перемешивании с минеральными материалами эмульсии подразделяют на классы:
- быстрораспадающиеся (ЭБА-1, ЭБПА-1, ЭБК-1 и ЭБПК-1);
- среднераспадающиеся (ЭБА-2, ЭБПА-2, ЭБК-2 и ЭБПК-2);
- медленнораспадающиеся (ЭБА-3, ЭБПА-3, ЭБК-3 и ЭБПК-3).
Катионоактивные и анионоактивные битумные эмульсии ни в коем случае нельзя смешивать друг с другом, так как выравнивание зарядов моментально повлечет за собой процесс дробления эмульсии (т.е. разделение на битум и воду). Поэтому, перед заменой одного вида эмульсии на другой, емкости необходимо опорожнить и очистить от остатков прежней эмульсии.
Свойство и количество битума, эмульгатора, кислоты (или щелочи), а также величину дисперсности определяют физико-химические свойства битумной эмульсии. Правильный выбор эмульгатора играет решающую роль в получении эмульсий с требуемыми качествами. Существует большое количество химических соединений, которые можно использовать для эмульгирования битума, однако по техническим и экономическим соображениям только некоторые из них получили распространение.
Последние годы в мировой практике дорожного строительства производятся и используются в основном эмульсии катионного вида, так как они наиболее универсальные и обеспечивают достаточную адгезию вяжущего к поверхности минеральных материалов кислой и основной природы.
Битумные эмульсии имеют ряд преимуществ по сравнению с горячим битумом:
- обеспечивают экономию битума до 30-50%
- не требуют подогрева перед применением, что снижает энергозатраты на 25-40%
- совмещаются с влажными твердыми материалами
- битумные эмульсии могут наноситься на влажные поверхности, что позволяет вести дорожные работы с ранней весны до поздней осени
- обеспечивается полное сцепление эмульсии с основанием автомобильной дороги
- обеспечивают большую гибкость в организации и проведении работ
- не пожароопасны, поскольку в состав эмульсии входит вода
- исключают возможность получения ожогов, повышают безопасность труда
- меньше загрязняют воздух
Эмульсионная установка может быть периодического или непрерывного действия. Основными преимуществами установок периодического действия по сравнению с установками непрерывного действия являются:
- Быстрый переход с одного типа эмульсии на другой.
- Меньшие трудозатраты и эксплуатационные расходы.
- Повышенный коэффициент использования за счет исключения дозаторов.
Производство эмульсий, как правило, осуществляется с помощью коллоидных мельниц. Основные характеристики мельниц, влияющие на качество производимой эмульсии:
- величина воздушного зазора между статором и ротором‚ регулируемого или постоянного;
- скорость вращения ротора, которая зависит от мощности и габаритов мельницы;
- конструкция мельницы.
В зависимости от типа установки подготовка водной фазы производится либо заранее и в готовом виде подается параллельно с битумом в коллоидную мельницу‚ либо с помощью насосов-дозаторов, благодаря которым все компоненты эмульсии в необходимой пропорции‚ подаются в коллоидную мельницу. Перед началом производства подбирается состав, который обеспечивает получение эмульсии в соответствии с применением и техническими характеристиками.
Производительность коллоидных мельниц, в зависимости от типа мельницы, бывает от нескольких сот килограмм в час (лабораторные мельницы) до 20-30 тонн в час (заводские установки).
Для изготовления битумных эмульсий компания «Коррус-Тех, Инк» предлагает установки компании «MASSENZA s.r.l.» . Эмульсионная устновка MASSENZA позволяет производить битумную эмульсию высочайшего качества. Эти установки широко известны во многих странах мира, в том числе и в России. Коллоидные мельницы «Massenza» оснащены микрометрической регулировкой зазора между ротором и статором. Мельницы обладают системой дозирующих насосов, которые регулируют подачу воды, битума, эмульгатора и других компонентов. Качественное исполнение всех компонентов мельниц обеспечивает высокую надежность и производительность. По желанию заказчика мельница дооснащается дополнительным оборудованием.
Битумные эмульсии нашли применение во многих областях. И используются для различных видов дорожных работ. Таких как:
- Подгрунтовка. Эмульсия набрызгивается равномерным слоем на очищенную поверхность дороги гудронатором в среднем 0‚20–0‚30 л/м 2 . После распада эмульсии и испарения воды на поверхности остается равномерный тонкий слой битума, обеспечивающий хорошее сцепление между слоями дорожной одежды. Для подгрунтовки используется быстрораспадающаяся эмульсия 50% концентрации. В соответствии с ГОСТ Р 52128-2003 применяются: ЭБА-1, ЭБПА-1, ЭБК-1, ЭБПК-1, ЭБК-2, ЭБПК-2.
- Укрепление грунта. Укрепление грунта осуществляется для повышения прочности и увеличения несущей способности основания. Операция может выполняться разными способами. Для укрепления грунта используют анионные медленнораспадающиеся битумные эмульсии, приготовленные на битумах марок БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60. При обработке грунтов, влажность которых составляет 0,3 — 0,4 и более, применяют эмульсию 50 — 55 %, а при обработке грунтов с меньшей влажностью — эмульсию с содержанием битума 35 — 45 %.
- Пропитка щебня и смесей. Укладывать покрытие из пропитанного эмульсией щебня необходимо в сухую погоду и при температуре не ниже 10 o С. Работы следует производить в порядке, прописанном в СНиП 3.06.03-85. Все работы по россыпи фракций и их уплотнению следует производить после розлива вяжущего и до его остывания. Если движение начинается до выполнения поверхностной обработки, то на щебёночное покрытие следует нанести тонкий слой среднезернистого заполнителя.
- Шламовое уплотнение. Шламовое уплотнение осуществляется смешением эмульсии, мелочи, воды, и если необходимо минеральных заполнителей. Данный материал используется для профилактических и ремонтных работ, таких как: заделка поверхностных трещин, предотвращение окисления или придание свойств, предотвращающих проникновение воды и воздуха. Шлам обычно наносится тонким слоем толщиной от 3 до 6 мм. Для данного вида используются эмульсии медленного или среднего структурирования с содержанием битума 60-65%.
- Связывание пыли. Движение автотранспорта на грунтовых дорогах способствует образованию большого количества пыли. Решение этой проблемы обеспечивает разбрызгивание битумной эмульсии на поверхности дороги. Для данного вида работ используют разбавленные эмульсии медленного структурирования, с содержанием битума около 60%. Удельная величина разбрызгивания зависит от поверхности дороги, но обычно колеблется в пределах 0,5-2.0 л/м 2 . Для работы используются распределители битума.
- Небольшие ремонты дорог. Битумные эмульсии часто используются для заделки трещин. Появление трещин связанно со многими причинами и факторами. Трещины бывают разные по своей природе и совершенно разные по своей форме и размеру. Трещины очень маленького размера трудно заделать надежно. Как правило, трещины шириной до 5 мм очищают продувкой сжатым воздухом, прогревают и заполняют битумной эмульсией. Большие трещины заполняются эмульсией, смешанной с мелкозернистым песком, но при этом оставляют несколько миллиметров до поверхности. После затвердевания оставшийся объем заполняется чистой эмульсией. На поверхность наносится песок, чтобы предотвратить унос материала колесами автомобилей.
- Приготовление холодных смесей с использованием старого асфальтобетона (холодный ресайклинг). Представляет собой стабилизацию, укрепление грунтов‚ каменных материалов и асфальтовой крошки различными вяжущими, в том числе битумной эмульсией. Холодный ресайклинг осуществляется путем предварительного фрезерования и смешения на дороге с различными вяжущими и укрепляющими добавками. Технология холодного ресайклинга осуществляется с помощью специальных машин для ресайклинга. Данная технология показывает высокую эффективность и по оценкам специалистов‚ на 20% дешевле традиционной технологии ремонта и на 40–50% сокращает сроки выполнения работ. Для осуществления холодного ресайклинга используются средне или медленнораспадающиеся эмульсии 60–65% концентрации. Выбор битума‚ концентрацию эмульсии и её содержание в смеси определяют на основании лабораторных испытаний и требований к конечному материалу.
- Ямочный ремонт струйно-энъекционным методом. Отличительной особенностью данной технологии является то, что все необходимые операции выполняются рабочим органом одной машины. Операция обрезки‚ разлома или фрезерования асфальтобетона вокруг выбоины в этой технологии не производится. Заделка выбоины осуществляется заполнением мелким щебнем, предварительно обработанным битумной эмульсией в камере смешения машины. За счет подачи щебня воздушной струей‚ укладка происходит с высокой скоростью‚ что обеспечивает хорошее уплотнение. Для ямочного ремонта данной технологией рекомендуется использовать быстрораспадающуюся катионную или анионную битумную эмульсию 65-70% концентрации.
- Приготовление холодных асфальтобетонных смесей, устройство покрытий типа Сларри. Покрытие типа Сларри Сил представляет собой эмульсионно-минеральную смесь, состоящую из битумной эмульсии, каменного материала с необходимым гранулометрическим составом, специальных добавок и воды. Смесь готовится холодным способом и имеет много преимуществ. Материалы смешиваются и укладываются с помощью мобильного укладочного комплекса. Для смесей данного типа применяются эмульсии с проектируемым временем распада. Покрытие Сларри является самовыравнивающимся, обладает высокой стабильностью, сопротивлением к деформациям, обеспечивает водонепроницаемость покрытия, хорошее сцепление и по оценкам экспертов стоимость выполнения текущего ремонта сокращается на 38%. Существует еще одна разновидность эмульсионно-минеральной смеси типа Сларри – Микросюрфейсинг, позволяющая производить укладку смеси более толстым слоем и в несколько слоев. Эта технология может применяться как для исправления незначительных деформаций, так и для ликвидации колейности.
- Шероховатая поверхностная обработка, устройство покрытий типа Чип Сил. Покрытия такого типа наносятся поверх основного в виде тонкого слоя, а затем сверху наносится щебень соответствующего размера и формы, после чего трамбуется. Щебнераспределитель должен следовать сразу за гудронатором и незамедлительно укладывать щебень.
В процессе реализации технологий с использованием битумных эмульсий уменьшается себестоимость работ на 15-30%. Защитные покрытия, выполненные с использованием катионных эмульсий, позволяют 1,5-2 раза увеличить межремонтные сроки работ по текущему обслуживанию полотна и дорожной одежды. Широкое и успешное применение битумных эмульсий в дорожных технологиях – признак высокого технического уровня дорожного предприятия, критерий качества, безопасности и экономичности строительства и ремонта автомобильных дорог.
Источник
Способ приготовления битумной эмульсии
Владельцы патента RU 2361895:
Изобретение относится к области приготовления битумных эмульсий и может быть использовано в дорожном строительстве в качестве вяжущего для органоминеральных смесей, холодных асфальтобетонов, поверхностной обработки, при устройстве безрулонных кровель и гидроизоляционной защиты, в составе комбинированных вяжущих при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог. Технический результат: повышение устойчивости битумной эмульсии при хранении и транспортировании, сокращение процесса омыления эмульгатора. Способ приготовления битумной эмульсии, включающий приготовление эмульгатора из катионного поверхностно-активного вещества, перемешиванием его с подогретым раствором кислоты до полного растворения с последующим введением в готовый водный раствор эмульгатора разогретого битума при перемешивании. При этом предварительно водный раствор соляной или ортофосфорной кислоты соединяют с частью эмульгатора в количестве 25-75% от расчетного, а остальную часть эмульгатора добавляют в разогретый битум при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: битум — 60,0-70,0, катионный эмульгатор — 0,15-2,0, катионный латекс — 2,0-6,0, керосин — 0,5-2,0, хлористый кальций — 0,1-0,5, соляная или ортофосфорная кислота — 0,10-2,0, вода — остальное, при этом отношение кислоты к общему количеству эмульгатора составляет 0,6-1,0.
Изобретение относится к области приготовления битумных эмульсий и может быть использовано в дорожном строительстве в качестве вяжущего для органоминеральных смесей, холодных асфальтобетонов, поверхностной обработки, при устройстве безрулонных кровель и гидроизоляционной защиты, в составе комбинированных вяжущих при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог.
Более конкретно, заявляемое изобретение относится к битумной эмульсии катионного типа, предназначенной для использования в качестве связующего в дорожном строительстве, ремонте, содержании дорог, переработке старых асфальтовых дорожных покрытий или в строительных работах.
Известны битумные эмульсии с использованием эмульгаторов, для приготовления которых используют высокомолекулярные жирные кислоты и их эфиры, содержащиеся, например, в госсиполовой смоле (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №612925, МПК2 С07С 51/52, опубл. 30.06.78, бюл. №24), в остатках производства жирных кислот таллового масла, талловом пеке, (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №933857, МПК2 Е01С 7/24, опубл. 07.06.82, бюл. №21), кубовых остатках синтетических жирных кислот, либо в продуктах их окисления, в жировой массе с добавлением раствора щелочи, (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №731999, МПК2 В01F 17/00, опубл. 05.05.80, бюл. №17). В описанных эмульсиях эти вещества, вступая в реакцию нейтрализации со щелочью, образуют соли, обладающие поверхностно-активными свойствами, молекулы которых, адсорбируясь на поверхности раздела капелек битума, образуют защитные слои вокруг них и предотвращают их коалесценцию (слияние) и расслоение эмульсии. Указанные аналоги имеют склонность к расслоению, недостаточную стойкость при хранении.
Известен аналог битумная эмульсия в соответствии с описанием к патенту РФ №2185878 С1, МПК 7 В01F 17/00, опубл. 27.07.2002, бюл. №21, которая содержит битум и эмульгатор с вторичным продуктом переработки хлопкового масла (ОПХМ), образующегося после дисцилляции жирных кислот хлопкового масла, со щелочью — едким натром или едким кали при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Битум | 50-55 |
| Вторичный продукт переработки хлопкового масла | 0,5-1,0 |
| Едкий натр или | 0,15-0,3 |
| Едкое кали | 0,2-0,4 |
| Вода | остальное |
В этом аналоге сначала получают эмульгатор из вторичного продукта переработки хлопкового масла (отходов производства хлопкового масла ОПХМ) его перемешиванием с подогретым раствором щелочи в течение трех часов до полного растворения ОПХМ, а затем в готовый водный раствор эмульгатора вводят тонкой струей разогретый битум при перемешивании со скоростью 300 об/мин. Однако этот способ также не дает возможность получить достаточно устойчивую эмульсию вследствие образования крупных частиц битума в эмульсии ввиду высокого поверхностного натяжения частиц битума. Другими недостатками являются длительность процесса омыления жировой массы эмульгатора, составляющая три и более часа, невысокая производительность установки по производству битумной эмульсии, большие энергетические затраты такого производства.
Недостатком этой битумной эмульсии является недостаточная ее устойчивость при хранении вследствие невозможности получения достаточно тонкодисперсных эмульсий ввиду высокого поверхностного натяжения частиц битума, обусловливающего значительность их размеров. Другими недостатками являются длительность процесса омыления эмульгатора, составляющая три и более часа, невысокая производительность установки по производству битумной эмульсии, большие энергетические затраты, а также большой расход битума.
Наиболее близким аналогом является битумная эмульсия и способ ее приготовления в соответствии с описанием к патенту РФ №2258075, МПК 7 C08L 95/00, B01F 17/00, опубл. 2005.08.10, в котором:
1. Битумная эмульсия, содержащая битум и эмульгатор из жировой массы в виде вторичного продукта переработки хлопкового масла с едким натром или едким кали и водой, отличающаяся тем, что жировая масса дополнительно содержит флотогудрон, являющийся кубовыми остатками дистилляции жирных кислот растительных масел, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Битум | 47-50 |
| Смесь вторичного продукта переработки | |
| хлопкового масла с флотогудроном | 3,0-5,0 |
| Едкий натр | 0,6-1,0 |
| или едкое кали | 0,3-0,8 |
| Вода | остальное |
при этом соотношение вторичного продукта переработки хлопкового масла и флотогудрона составляет 40-70:60-30.
2. Способ приготовления битумной эмульсии по п.1, включающий приготовление эмульгатора из части смеси жировой массы в виде вторичного продукта переработки хлопкового масла и флотогудрона, представляющего собой кубовые остатки дистилляции жирных кислот растительных масел, при перемешивании ее с подогретым раствором в воде едкого натра или едкого кали до полного растворения вышеуказанной смеси с получением готового водного раствора эмульгатора с последующим введением в него при перемешивании разогретого битума, в который добавлена при перемешивании остальная часть.
Недостатки: недостаточно высокая устойчивость битумной эмульсии при хранении и транспортировании, низкая концентрация битума в эмульсии, что существенно увеличивает время формирования материалов, приготовленных на ее основе, используемые ингредиенты позволяют получить анионные битумные эмульсии, взаимодействующие с минеральными материалами только карбонатных пород, что ограничивает область применения.
Техническим результатом является повышение устойчивости битумной эмульсии при хранении и транспортировании, сокращение процесса омыления эмульгатора.
Технический результат достигается тем, что способ приготовления битумной эмульсии, включающий приготовление эмульгатора из катионного поверхностно- активного вещества, перемешивание его с подогретым раствором кислоты до полного растворения с последующим введением в готовый водный раствор эмульгатора разогретого битума при перемешивании, отличающийся тем, что предварительно водный раствор соляной или ортофосфорной кислоты соединяют с частью эмульгатора в количестве 25-75% от расчетного, а остальную часть эмульгатора добавляют в разогретый битум при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Битум | 60,0-70,0 |
| Катионный эмульгатор | 0,15-2,0 |
| Катионный латекс | 2,0-6,0 |
| Керосин | 0,5-2,0 |
| Хлористый кальций | 0,1-0,5 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 0,10-2,0 |
| Вода | остальное |
при этом отношение кислоты к общему количеству эмульгатора составляет 0,6-1,0.
Технический результат достигается в способе приготовления битумной эмульсии. Битумная эмульсия согласно заявляемому изобретению приготовляется способом, отличающимся следующими этапами: прием и подготовка битума, приготовление водного раствора эмульгатора, смешение битума и водной смеси в коллоидной мельнице.
За счет введения части эмульгатора непосредственно в битум приготовлением водного раствора эмульгатора, содержащего оставшуюся часть в емкости, куда согласно рецептуре из расходных баков закачивается вода, после чего в нее подается кислота, а затем эмульгатор при отношении кислоты к общему количеству — 0,6-1,0.
Именно благодаря такой последовательности в способе приготовления улучшается дисперсность эмульсии, уменьшаются размеры частиц эмульсии, средний размер частиц дисперсной фазы на 3-10% меньше, чем в известных способах аналогов. В результате чего повышается стабильность битумной эмульсии в 3 раза. Активируется поверхность частиц битума и облегчается его эмульгирование, что приводит к повышению устойчивости битумной эмульсии при хранении и транспортировании.
Процесс омыления эмульгатора происходит, как во время приготовления водного раствора, так и при взаимодействии водного раствора с битумом, что позволяет сократить общую продолжительность технологического процесса.
Технический результат достигается составом битумной эмульсии, содержащей битум, катионный эмульгатор, катионный латекс, керосин, хлористый кальций, соляную или ортофосфорную кислоту, воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Битум | 60,0-70,0 |
| Катионный эмульгатор | 0,15-2,0 |
| Катионный латекс | 2,0-6,0 |
| Керосин | 0,5-2,0 |
| Хлористый кальций | 0,1-0,5 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 0,10-2,0 |
| Вода | остальное |
при отношении кислоты к общему количеству эмульгатора 0,6-1,0.
Новым в способе является то, что отношение кислоты к общему количеству эмульгатора составляет 0,6-1,0.
В таком составе и сочетании ингредиентов получается битумная эмульсия с более высокой устойчивостью при хранении и транспортировании, сокращением процесса омыления эмульгатора.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ приготовления битумной эмульсии отличается от известных повышением устойчивости битумной эмульсии при хранении и транспортировании, сокращением процесса омыления эмульгатора.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный способ приготовления соответствует критерию «новизна».
Анализ известных технических решений (аналогов) в области приготовления битумных эмульсий позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе приготовления битумной эмульсии, и признать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».
Все отличительные признаки заявляемого технического решения являются существенными, т.к. влияют на достижение технического результата и находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом, а именно с помощью заявляемого способа обеспечивается приготовление битумной эмульсии с более высокой устойчивость при хранении и транспортировании, сокращение процесса омыления эмульгатора.
Необходимо отметить, что все вышеперечисленные признаки заявляемого изобретения при проведении патентного и информационного поиска в уровне техники не обнаружены, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условиям патентоспособности, предусмотренной ст.4 Патентного закона РФ.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
Способ приготовления битумной эмульсии предусматривает следующие стадии: прием и подготовка битума, приготовление водного раствора эмульгатора, смешение битума и водной смеси в коллоидной мельнице.
Прием битума, нагретого до температуры 136°-144°С, осуществляется в емкость, имеющую перемешивающее устройство и оборудованную подогревом. В битум через дозирующее устройство подается определенное количество эмульгатора и полученная смесь тщательно перемешиватся. При необходимости битум подогревается до необходимой температуры.
Для приготовления водного раствора эмульгатора в емкость согласно рецептуре закачивается вода, после чего в нее подается кислота, эмульгатор при отношении кислоты и общего количества эмульгатора 0,6-1,0, при необходимости — 49% раствор хлористого кальция (стабилизатора), и содержимое перемешивается. После проверки водородного показателя рН раствор, при необходимости, разбавляется водой до требуемой концентрации и подогревается до расчетной температуры 35-45°С. В коллоидной мельнице осуществляется приготовление эмульсии: сначала подают водный раствор эмульгатора, потом битум, латекс при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Битум | 60,0-70,0 |
| Катионный эмульгатор | 0,15-2,0 |
| Катионный латекс | 2,0-6,0 |
| Керосин | 0,5-2,0 |
| Хлористый кальций | 0,1-0,5 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 0,10-2,0 |
| Вода | остальное |
при отношении кислоты к общему количеству эмульгатора 0,6-1,0.
Битум и водный раствор, проходя через коллоидную мельницу, образуют битумную эмульсию, которая далее по трубопроводу направляется в в емкости для хранения. По окончании процесса система промывается водным раствором, который также направляется в емкость для хранения. Температура готовой эмульсии, выходящей из мельницы, равна 85-94°С.
Технология приготовления битумной эмульсии указанного качественного и количественного состава отражена в описанных ниже примерах.
Способ приготовления битумной эмульсии предусматривает следующие стадии: прием и подготовка битума, приготовление водного раствора эмульгатора, смешение битума и водной смеси в коллоидной мельнице.
Прием битума, нагретого до температуры 136°-144°С, осуществляется в емкости, имеющей перемешивающее устройство и оборудованной подогревом. В битум через дозирующее устройство подается эмульгатор в количестве 25% от предусмотренного составом и полученная смесь тщательно перемешивается. При необходимости битум подогревается до нужной температуры.
Для приготовления водного раствора эмульгатора в емкость согласно рецептуре закачивается вода, после чего в нее подается кислота, оставшееся количество эмульгатора при отношении кислоты к общему количеству эмульгатора 0,67, при необходимости — 49% раствор хлористого кальция (стабилизатора), и содержимое перемешивается. После проверки водородного показателя рН раствор, при необходимости, разбавляется водой до требуемой концентрации и подогревается до расчетной температуры 35° — 45°С. В коллоидной мельнице осуществляется приготовление эмульсии: сначала подают водный раствор эмульгатора, потом битум, латекс при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Битум | 60,0 |
| Катионный эмульгатор | 0,15 |
| Катионный латекс | 2,0 |
| Керосин | 0,5 |
| Хлористый кальций | 0,1 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 0,1 |
| Вода | остальное |
Битум и водный раствор, проходя через коллоидную мельницу, образуют битумную эмульсию, которая далее по трубопроводу направляется в емкости для хранения. По окончании процесса система промывается водным раствором, который также направляется в емкость для хранения. Температура готовой эмульсии, выходящей из мельницы, равна 85°-94°С.
Способ приготовления битумной эмульсии осуществляется по примеру 1 с введением в битум эмульгатора в количестве 75% от предусмотренного составом при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Битум | 70,0 |
| Катионный эмульгатор | 2,0 |
| Катионный латекс | 6,0 |
| Керосин | 2,0 |
| Хлористый кальций | 0,2 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 2,0 |
| Вода | остальное |
при отношении кислоты к общему количеству эмульгатора 1,0.
Способ приготовления битумной эмульсии осуществляется по примеру 1 с введением в битум эмульгатора в количестве 24% от предусмотренного составом при следующем соотношении ингредиентов мас.%:
| Битум | 58,0 |
| Катионный эмульгатор | 0,14 |
| Катионный латекс | 1,5 |
| Керосин | 0,3 |
| Хлористый кальций | 0,05 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 0,08 |
| Вода | остальное |
при отношении кислоты к общему количеству эмульгатора 0,57.
Способ приготовления битумной эмульсии осуществляется по примеру 1 с введением в битум эмульгатора в количестве 76% от предусмотренного составом при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Битум | 72,0 |
| Катионный эмульгатор | 2,2 |
| Катионный латекс | 6,5 |
| Керосин | 2,5 |
| Хлористый кальций | 0,6 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 2,3 |
| Вода | остальное |
при отношении кислоты к общему количеству эмульгатора 1,05.
Способ приготовления битумной эмульсии осуществляется по примеру 1 с введением в битум эмульгатора в количестве 30% от предусмотренного составом при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Битум | 64,0 |
| Катионный эмульгатор | 1,0 |
| Катионный латекс | 3,0 |
| Керосин | 0,5 |
| Хлористый кальций | 0,1 |
| Соляная или ортофосфорная кислота | 0,9 |
| Вода | остальное |
при отношении кислоты к общему количеству эмульгатора 0,9.
Битумная эмульсия, приготовленная по примерам 3, 4, не соответствует показателям качества. Повышение устойчивости эмульсии при хранении и транспортировании, сокращение процесса омыления эмульгатора проявляются при приготовлении ее в примерах 1, 2, 5.
Реализация предлагаемого способа позволит получить битумную эмульсию, повысить стабильность битумной эмульсии в 3 раза при хранении и транспортировании, повысить эффективность использования заводов по выпуску битумных эмульсий.
Способ приготовления битумной эмульсии, включающий приготовление эмульгатора из катионного поверхностно-активного вещества, перемешиванием его с подогретым раствором кислоты до полного растворения с последующим введением в готовый водный раствор эмульгатора разогретого битума при перемешивании, отличающийся тем, что предварительно водный раствор соляной или ортофосфорной кислоты соединяют с частью эмульгатора в количестве 25-75% от расчетного, а остальную часть эмульгатора добавляют в разогретый битум при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Источник