Органические вяжущие (стр. 9 )

Кроме того эмульсии подразделяют на анионные и катионные, прямые и обратные, концентрированные, высококонцентрированные и пасты, быстро-, средне-, медленно распадающиеся.

Схема молекулы Схема анионной

катионного эмульгатора эмульсии

При взаимодействии эмульсии с минеральными материалами поверхность камня адсорбирует эмульгатор, эмульсия распадается.

Скорость распада регулируют введением в эмульсию различных реагентов.

Эмульсии применяют как вяжущее в различных дорожно-строительных работах:

*  при смешении с каменными материалами на дороге и в установке,

*  при пропитке и поверхностной обработке,

*  в качестве подгрунтовки при асфальтировании.

Качество эмульсии определяется по комплексу их свойств и состава:

*  количество битума с эмульгатором,

*  - смешиваемость эмульсии с минеральными смесями плотность и пористость зернового состава,

*  однородность,

*  устойчивость при хранении и транспортировании ,

*  вязкость,

*  сцепление битума с камнем кипячения

*  глубина проникания иглы, температура размягчения битума, оставшегося при выпаривании воды.

По виду эмульгатора эмульсии подразделяют на анионные ЭБА и катионные ЭБК.

Эмульгаторы анионного типа - ПАВ типа высших органических кислот и их солей (мыла).

Эмульгаторы катионного типа - ПАВ типа аминов, диаминов, полиаминов и четвертичных аммониевых солей.

По структуре эмульсии могут быть прямыми и обратными.

В прямых эмульсиях в воде ( среда) распыление битума (фаза), в обратных - в битуме (среда) содержится вода в распыленном виде.

По количеству битума эмульсии подразделяют на концентрированные, в которых битум содержится в количестве 45-55% и высококонцентрированные, с содержанием битума до 70%.

Анионные эмульсии - щелочные, катионные - кислотные, поэтому при приготовлении ЭБА применяют едкий натр или жидкое стекло, для ЭБК - соляную, уксусную или ортофосфорную кислоту.

Примерный состав эмульсий ЭБА :

Битум БНД 130/200 - 50-60%

Асидол мылонафт -1%

Едкий натр -0,16%

Жидкое стекло - 0,20%

Вода - 45-50%

По смешиваемости с минеральными материалами каждый вид эмульсий подразделяют на 3 класса:

ЭБА-1, ЭБА-2, ЭБА-3

ЭБК-1, ЭБК-2, ЭБК-3.

Содержание битума с эмульгатором в эмульсиях должно быть в пределах 45-55%.

Вязкость при 20оС должна быть не более 35 с.

В однородных эмульсиях частиц битума крупнее 0,14 должно быть не больше 0,5%.

Вязкость определяют на стандартном вискозиметре с отверстием 3 мм при температуре 20оС.

Таблица

Наименование минеральных смесей	Классы эмульсий
ЭБА-1, ЭБК-1	ЭБА-2, ЭБК-2	ЭБА-3, ЭБК-3
Смешиваемость со смесями минеральных материалов:
- пористого зернового состава	не смешивается	смешивается	смешивается
- плотного зернового состава	не смешивается	не смешивается	смешивается

Устойчивость эмульсии при ее хранении в течение 7 и 30 суток определяют процеживанием через сито с отверстиями 0,14 мм.

Доля битума, оставшегося на сите не должна быть больше указанной в таблице

Таблица

Класс эмульсии	ЭБА	ЭБК
Через 7 суток, %	0,8	1,2
Через 30 суток, %	0,5	0,8

Эмульсии должны быть устойчивыми не только при хранении, но так же и при транспортировании.

Устойчивые эмульсии при транспортировании не распадаются.

Эмульсии классов ЭБА-1 и ЭБА-2 должны хорошо объединяться со щебнем.

После кипячения не менее 75% площади щебенок должны быть покрыты слоем битума, в катионных эмульсиях всех трех классов битум при кипячении должен удерживаться на 95% поверхности щебенок.

Битум, выделенный из эмульсии кипячением должен иметь показатели глубины проникания, температуры размягчения и растяжимости, отличающиеся от соответствующих показателей исходного битума, изменившиеся более, чем на 15%.

Методы испытаний

*  Содержание битума с эмульгатором определяют выпариванием воды и взвешиванием остатка,

*  Смешиваемость с плотными и пористыми минеральными смесями определяют визуально по равномерности объединения битума с поверхностью минеральных зерен.

Плотная минеральная смесь -
Щебень 5 - 20 мм	- 270 г
Песок	- 200 г
Минеральный порошок	- 30 г
Вода	- 15 мл
Эмульсия	- 55 мл
Пористая минеральная смесь -
Щебень 5-20 мм	- 325 г
Песок	- 175 г
Вода	- 10 мл
Эмульсия	- 45 мл

Эмульсии анионного типа заряженные отрицательно, хорошо смешиваются с карбонатными горными породами, например, с известняком, имеющим положительный заряд поверхности.

С кислыми горными породами, например, с гранитом, имеющим отрицательный заряд, хорошо объединяется положительно заряженная эмульсия катионного типа.

На силу сцепления эмульгированного битума с поверхностью камня влияет не только знак заряда, но и степень заряженности поверхности камня.

По этому признаку можно расположить, например, кислые горные породы в следующий ряд:

Базальт	- 50% отрицательных зарядов
Диорит	- 60%
Гранит	- 70%
Песчаник	- 80%
Кварц	- 90%

Прочность сцепления эмульгированного битума с поверхностью этих пород растет так же, как и величина заряда.

Разноименность зарядов камня и эмульсии приводит к тому, что они взаимно притягиваются, диспергированный битум прилипает к поверхности камня, образуя сплошную пленку, вода отделяется от битума, эмульсия распадается.

При хранении и транспортировании эмульсии не должны распадаться.

После смешения с минеральными материалами желателен быстрый распад эмульсий.

Скорость распада регулируют свойствами и количеством эмульгатора.

Эмульсии делятся на быстрораспадающиеся, распадающиеся со средней скоростью, медленно распадающиеся.

Приготовление эмульсий.

Эмульсии готовят различными методами и механизмами: механическим, гидродинамическим, химическим.

Наиболее распространен механический способ приготовления эмульсий в дисковом или многощелевом диспергаторе, рис.

Оба механизма готовят эмульсии, продавливая воду с эмульгатором и нагретый битум через узкие щели при быстром, до 3000 оборотов в минуту, вращении дисков, когда продавливание образуется за счет центробежной силы быстро вращающихся дисков.