Bitumenemulsion: Eigenschaften und Anwendungsgebiete

Bitumenemulsion ist der nächste Schritt in der Entwicklung der Herstellung von Bitumenbaubeschichtungen. Nach einfachen Bitumen- und Dacheindeckungsmaterialien kann die Bitumen-Emulsions-Zusammensetzung den Verbrauch von aus Öl gewonnenem Teer bei gleicher Art und Arbeitsaufwand reduzieren.

Vor dem Kauf einer Bitumenemulsion bietet Ihnen jeder Händler an, sich mit den Eigenschaften und Regeln der Verwendung dieses Baustoffs vertraut zu machen. Die Bitumen-Emulsions-Zusammensetzung ist eine Mischung aus Bitumen, Wasser und einem Reagenz, das beim Schütteln vor der Verwendung die Bildung einer Tröpfchenstruktur anregt. Dieses Reagenz ist für die Stabilität der Tröpfchen-Flüssigkeits-Struktur verantwortlich, ohne die keine Emulsion als solche auskommt.

Bitumen ist sowohl das Hauptmedium als auch sein Phasenzustand. Vereinfacht gesagt handelt es sich bei einer Flüssigkeit um "Öl in Wasser" oder "Wasser in Öl". Je mehr (oder weniger) ein Emulgator vorhanden ist, desto offensichtlicher ist die Manifestation verschiedener flüssiger Zustände.

Bitumenemulsion bleibt im Volumen unverändert - wenn sich die Lagertemperatur ändert, zum Beispiel bei 0 und +25 Grad. Durch das Auftragen der Emulsionsmischung auf die für die Arbeit vorbereitete Oberfläche werden die Arbeiter mit der Empfindlichkeit dieses Baustoffs gegenüber dem Zustand des Arbeitsbereichs konfrontiert. Nach der Beschichtung schichtet sich die Emulsion in Wasser und Bitumen auf. Das Wasser verdunstet nach und nach, aber das Bitumen bleibt und härtet aus. Dadurch ist es möglich, zum Beispiel das Fundament um den Umfang herum gleichmäßig zu bedecken, wo Wände errichtet werden sollen, um die Schaum- / Gasblöcke jeder Wand von der Feuchtigkeit der Platten oder der Streifenstruktur aus Stahlbeton zu isolieren , ohne Verwendung von Dachmaterial und ohne Erhitzen von gewöhnlichem Bitumen.

Bituminöse Emulsionszusammensetzung wird in der Straßenbauindustrie verwendet. Es gehört zu den direkt mischenden Emulsionen (das sogenannte Öl in Wasser). In dieser Emulsion ist Bitumen in einer Menge von 30 bis 70 % gleichmäßig über die gesamte Wassersäule verteilt, Bitumenpartikel sind mikroskopisch klein. Umkehremulsionen – das sogenannte Wasser-in-Öl – enthalten in Bitumen suspendierte Wasserpartikel. Der Bitumenanteil beträgt 70-80%. Die vollständige Zusammensetzung der Emulsion sieht die Anwesenheit von Wasser, einem Emulgator, einem stabilisierenden Zusatz und einer Säure vor.

Zur Herstellung von Bitumenemulsionen werden Bitumensorten BND 90/130, BND 130/200 und ähnliche Zusammensetzungen verwendet. Wie aus dem Wortlaut hervorgeht, ist Bitumen ein Straßenbitumen. Anstelle von einfachem Straßenbitumen kann auch ein Polymerbitumen-Bindemittelzusatz verwendet werden. Die Haftung dieses Additivs ist besser als die eines einfachen Harzes. Das Wasser wird hochwertig gereinigt - die Bitumenemulsion sollte keine Fremdverunreinigungen enthalten. Die Aufgabe des Emulgators besteht darin, den Zerfall der Emulsionsstruktur zu verhindern, ohne die die Fraktion keine hundertprozentige Rendite ergibt.

Als Additive werden kationische und anionische Tenside verwendet. Dementsprechend ist die Emulsion anionisches oder kationisches Bitumen. Anstelle von Tensiden kommen beispielsweise auch mineralische Additive zum Einsatz Ton, Metalloxide, Salze in Form von Carbonaten und Sulfaten sowie Ruß oder Zement. Wird als stabilisierendes Additiv verwendet wässrige Calciumchloridlösung oder andere leicht lösliche Salze, die sich nur in kationischen Emulsionen vollständig manifestieren. Als Säure verwendet Salz-, Essig- oder Orthophosphorsäure - saure Umgebung verlängert den stabilen Zustand der Emulsion, ohne die Zusammensetzung erneut zu mischen.

Moderne Technologie zur Herstellung von Bitumenemulsionen sieht das Vorhandensein von modifizierenden Additiven vor, die ihre Eigenschaften verbessern, da die "Emulsion" nicht nur aus Bitumenfraktion und Wasser besteht. Typische Zusatzstoffe sind Latex, Polyethylen, Epoxidfüller, synthetischer Gummi/Harz usw. Die Änderung der Zusammensetzung der Bitumenemulsion in der Produktion erfolgt auf zwei Arten:

1. ein Additiv, das die Eigenschaften der Zusammensetzung verändert, wird in die wässrige Phase der Emulsion selbst oder im Stadium ihrer Herstellung eingebracht;
2. der Emulgator wird in das bereits veränderte Bitumen eingebracht.

Der technologische Prozess zur Freisetzung von Bitumen mit Emulgatoren ist wie folgt. Die Emulsionsanlage hat ein intermittierendes oder kontinuierliches Arbeitsprinzip. Bei intermittierender Arbeit wird der gesamte Prozess von der Fernbedienung aus gesteuert, die vom Master gesteuert wird. Das kontinuierliche Prinzip ermöglicht einen halb-/vollautomatischen Ablauf ohne nennenswerten Eingriff des Bedienpersonals. Der Hauptantrieb ist hier ein Kolloidbrecher. Es führt die Zugabe von bituminösen Partikeln zu vorbehandeltem Wasser durch. Dann wird das Bitumen mit Wasser vermischt, bis die Zusammensetzung homogen wird.

Beim Mischen erwärmt sich das Bitumen auf 160 Grad. Die Wasserphase erwärmt sich auf 70. Bei dieser Temperaturdifferenz nimmt die Emulsion ihre ursprüngliche Konsistenz an. Diese Zusammensetzung wird nicht länger als 2 Monate gelagert. Die Lufttemperatur im Lager beträgt mindestens 5 Grad Celsius. Der Transport des Zuges erfolgt mittels Metalltanks, Fässern, im Tank eingebauten automatischen Mischanlagen.

Diese Zusammensetzungen werden auf der Grundlage der Zerfallsgeschwindigkeit der Mischung klassifiziert. Die Emulsionszusammensetzung kann nicht ewig (für Jahre und Jahrzehnte) gelagert werden - sie unterliegt einer Schichtung, Anbackung, wie abgestandene Ölfarbe. Emulgatoren, die als Hauptadditive in der Bitumen-Wasser-Fraktion enthalten sind, haben unterschiedliche Qualitäten, Eigenschaften, Eigenschaften und Volumen. Raumluftfeuchtigkeit und Lufttemperatur sind nicht die letzten Faktoren, die den Verfallsprozess antreiben. Der Zerfall der Emulsion wird durch den Zerfallsindex bewertet.

Danach ist diese Zusammensetzung wie folgt gekennzeichnet:

• schnell zerfallend - die Abscheidung von Wasser sofort nach dem Bedecken der zum Streichen und Imprägnieren mit einem Baustoff vorbereiteten Oberfläche;
• mittel zerfallend - die Zusammensetzung wird nach dem Mischen mit einer Steinstruktur in zwei separate Medien unterteilt;
• langsam zerfallend - das Anbacken von Bitumen erfolgt erst nach dem Berühren (und Aufsaugen) in die Struktur eines großen Steins.

Je nach Zusammensetzung des emulgierenden Additivs werden Bitumenemulsionen in kationische, anionische und nichtionische unterteilt. In pastösen "Emulsionen" werden Mineralien verwendet, in polymerhaltigen - Latex und andere hochmolekulare Kohlenwasserstoffe. Bei Polymeren kann beispielsweise Latex verwendet werden. Der Ladungsunterschied der Tensidpartikel: "Emulsion" kann positiv (kationisch) und negativ (anionisch) sein.

Die Abstoßung (nach den Gesetzen der Elektrostatik) von geladenen Teilchen gleichen Vorzeichens beschleunigt die Sedimentation von Bitumen und die Abscheidung von Wasser. Kationische Emulsionsformulierungen funktionieren gut mit den meisten Additiven und Additiven. Auf einer mineralischen Oberfläche (Stein, Ziegel, Beton usw.) trennt die Zusammensetzung Wasser - Bitumen haftet an der gestrichenen Oberfläche. Dieses Phänomen wird als Emulsionszerfall bezeichnet. Bei kationischen Emulsionen wird Bitumen durch Reaktion mit dem Material der zu beschichtenden Oberfläche freigesetzt, bei anionischen Emulsionen durch sofortiges Verdunsten von Wasser.

Je nach Zersetzungsgeschwindigkeit der Zusammensetzung und ionischer Wirkung wird dieser Baustoff wie folgt gekennzeichnet.

Anionische Zusammensetzung mit schnellem Zerfall. Sie werden zur Pflege von frisch verlegtem Zementbeton und Zementgrundierung verwendet. Die zweite Anwendung ist die Grundierung sowie die Fixierung der Oberflächen von Bodenhängen, einige Arten der Oberflächenbehandlung.

Diese Zusammensetzung, die sich mäßig zersetzt, findet Anwendung bei der Herstellung von schwarzem (verstopftem) Schotter, zur Behandlung von hochporösen Mischungen auf der Basis von Karbonaten. Der Fahrbahnunterbau unter der Leinwand ist mit dieser Zusammensetzung imprägniert.

Die langsam in Wasser und Bitumen zerfallende Zusammensetzung EBA-3 wird zur Herstellung von besonders dichten emulsionsmineralischen Baustoffen verwendet. Die Zusammensetzung wird mit bis zu 2 % Kalk oder bis zu 3 % Zement gemischt. Gut geeignet zum Fixieren von bewegtem Sand, zum Entfernen von Zementstaub von Oberflächen sowie zum Fixieren der obersten Bodenschicht auf dem Boden der Anbaufläche.

Die führende BE-Marke für heute ist TechnoNicol. Es wird als Straßen- und Gebäudeteil verwendet. Zusätzlich zu den Formulierungen mit den oben aufgeführten Nomenklaturkennzeichnungen liefern russische Firmen BEs unter ihren eigenen Marken.

Der Vertreter umweltfreundlicher Bitumenmaterialien auf Wasser-Latex-Basis ist eine Bitumenemulsion "TechnoNikol Nr. 31", auf deren Eigenschaften im Folgenden eingegangen wird. Abdichtungsbeschichtungen, für deren Herstellung die BE dieser Firma verwendet wurde, zeichnen sich durch Hitze- und Verschleißfestigkeit aus (sie verlieren ihre ursprünglichen Eigenschaften über viele Jahre nicht).

Der Verbrauch an BE dieser Marke pro 1 m2 beträgt nicht mehr als 5,7 kg für das Dach und nicht mehr als 3,5 kg für die Abdeckung der inneren Abdichtungsschichten. Es dient als eine Art "Betonkontakt" und entspricht einem Druck nach GOST von nicht weniger als 4,5 atm. Das Bitumen in dieser Zusammensetzung beträgt nicht weniger als 60 % und das Litervolumen ist 5 % schwerer als die gleiche Dose Wasser. Die Zusammensetzung wird bei der Beschichtung im Temperaturbereich von 5 ... 30 Grad Celsius verwendet. Der Firma "TechnoNikol" ist es gelungen, eine garantierte Lagerzeit im Lager von mindestens sechs Monaten zu erreichen.

Unter anderen Firmen - BitumenTEK, Amdor, B2M und mehrere ähnliche, die eine breite Palette von bituminösen Baustoffen herstellen. Spezifisches Gewicht eines Liters (Dichte 1 dm3) - 1,05 kg.

Bitumen ist einfach ein adstringierendes und imprägnierendes Material. Es wird hauptsächlich heiß, in geschmolzener Form, aufgetragen. Nachteil - wenn es länger als eine Minute langsam aufgetragen wird, kann es sich ablösen, auch wenn die Oberfläche matt und körnig ist. Bituminöse Emulsion wird dieser Fähigkeit beraubt: Sie wird mit Hilfe von Wasser und mineralisch-organischen Zusätzen in einen gebrauchsfähigen Zustand gebracht, und bei der Beschichtung der für die Arbeit vorbereiteten Oberfläche ist keine besondere Eile erforderlich.

Reines Bitumen muss für den vorgesehenen Verwendungszweck auf 100 Grad oder mehr erhitzt werden. Es wird in geschmolzenem Zustand zum Verlegen einer Straße unter einem neuen Asphaltbelag verwendet, um Wände von einem Fundament abzudichten (als Teil eines Dachmaterials). Durch Auflösen von Bitumen in Benzin, Kerosin, Naphtha wird es in einen flüssigen Zustand überführt. Durch die Emulgierung in Wasser mit Emulgatoren kann es auch in ein flüssiges Material umgewandelt werden, das sich für die Abdeckung der Innenseite von Dächern und anderen Konstruktionen eignet, die vor Feuchtigkeit geschützt werden müssen. Bei 30 Grad bleibt das so gelöste Bitumen flüssig.

Es wird im Gegensatz zu einer einfachen Bitumenmasse auch bei nasser, feuchter Witterung auf die dafür vorgesehenen Flächen aufgetragen. Die Verdunstung der "Emulsion" ist mindestens um ein Vielfaches geringer als bei einer reinen Bitumenzusammensetzungsschmelze. Die Festigkeitszunahme von Kaltasphalt - einer Mischung aus Sand, Kieselsteinen und Bitumenemulsion (oder einer darauf basierenden organischen Lösung) - erfolgt nicht beim Abkühlen der neu verlegten Fahrbahn, sondern durch die Verflüchtigung von Leichtölfraktionen. Was übrig bleibt, wird zuverlässig unter den Schuhen von Passanten und den Rädern von Autos komprimiert.

BE wird in solchen Bereichen eingesetzt.

1. Zum Binden von Asphaltspänen, Schotter, Sand und anderen Zusätzen an die Fahrbahnoberfläche. Dies ist eine der wahren Kaltpflastertechnologien.
2. Beim Abdecken von Wänden, Fundamenten, Blindbereichen, Stahltragwerken (Stützen). Nach dem Verdunsten von Wasser schützt die Zusammensetzung all diese Oberflächen über viele Jahre vor Feuchtigkeit.
3. Als Abdichtungsschicht für Wasserbau und Untertagebau.
4. Zum Spannen und Halten von Erde und Sand. Auch die Entstaubung von Straßen und Baustellen wird durchgeführt. Vor dem Einbau des Asphalts werden bitumenhaltige Mischungen auf das Schotterbett aufgetragen.
5. Zur teilweisen Reparatur von Geh- und Zufahrtswegen für verschiedene Zwecke, Parkplätze. Ein Beispiel ist das Ablösen von Rissen in den Straßen.

Alle diese Einsatzgebiete umfassen den Bau und die Instandsetzung von Straßen und Gebäuden.

Es wird empfohlen, BE nach folgendem Schema anzuwenden.

1. Schmutz und Reste veralteter, schuppiger Beschichtungen werden von der gewarteten Oberfläche entfernt.
2. Riss- und Ausbrüche mit Spaltmaßen ab 3 mm werden durch Grundieren ausgeglichen.
3. Scharfe Ecken werden geglättet, abgerundet und anschließend mit einem organischen Lösungsmittel entfettet.
4. Bedecken Sie die vorbereitete Oberfläche mit einer Grundierung (voraufgetragene Zusammensetzung). Die Trocknungszeit beträgt 1-2 Stunden.
5. Die erste Schicht BE wird aufgetragen, dann die zweite. Normalerweise - frühestens nach 5 Stunden, während dieser Zeit trocknet die Beschichtung (verliert Wasser). Um die Arbeit zu beschleunigen, verwenden Sie ein spezielles Spray.