خلط بالموجات فوق الصوتية من مجدد الأسفلت
- تمكن أجهزة إعادة تأهيل الأسفلت وتجديد شبابها من إعادة تدوير أرصفة الأسفلت الحالية من خلال تطبيق عوامل تجديد على مواد البناء.
- المشتتات بالموجات فوق الصوتية هي تقنية قوية لخلط جزيئات النانو وقطرات النانو في مستحلبات الأسفلت والبيتومين.
- تستخدم الموجات فوق الصوتية للطاقة لتصنيع إضافات عالية الأداء للأرصفة المتينة طويلة الأجل.
إعادة تأهيل الأسفلت
فقد الأسفلت المجوي والمجفف والقديم والمتصدع زيوت القطران الأصلية وتضرر بسبب الأكسدة ، بحيث تحدث الشقوق والحفر والتعفن في مسار العجلة على السطح. فيما يتعلق بالكمية الهائلة من الأسفلت المستخدم في البناء ، فإن إعادة تأهيل وتجديد الأرصفة والهياكل الإسفلتية الأخرى يعد قطاعا مهما يساعد على توفير الموارد والنفقات.
يمكن إعادة تأهيل الهياكل الإسفلتية الحالية ، التي تضررت بسبب الطقس والعمر والحمل المروري ، وتجديد شبابها من خلال تطبيق أختام الضباب ، وأختام الطين ، وأختام الرقائق ، وأختام الفرك ، وأختام الرأس وغيرها من مجدد الأسفلت. تتكون تركيبات الختم هذه من خليط من الماء ومستحلب الأسفلت والركام (الحصى الصغير ، ويسمى أيضا الرقائق) والبوليمرات والمواد المضافة النانوية
تظهر أرصفة الأسفلت المعدلة التي تحتوي على جسيمات نانوية معززة معينة خواص حرارية وكهربائية وميكانيكية مرغوبة وبالتالي لها وظائف محسنة. من أجل تقليل تكلفة مادة ربط الأسفلت وصيانة الطرق وزيادة ملاءمتها للبيئة ، فإن التقنيات البديلة مثل المضافات المخلوطة بالموجات فوق الصوتية والوظيفية والتركيبات المركبة الإسفلتية الجديدة ، التي لديها القدرة على الإصلاح الذاتي ، ضرورية للحفاظ على الأرصفة الحالية وتجديدها في المستقبل.
إنتاج بالموجات فوق الصوتية من المواد المضافة لمستحلبات الأسفلت
يتكون مستحلب الأسفلت من ثلاثة مكونات رئيسية: الأسفلت والماء والسطحي الاستحلاب. كونه تشتتا مستقرا لقطرات الأسمنت الإسفلتي في الماء ، يمكن ضخ مستحلب الأسفلت وتخزينه وخلطه مع الركام. يجب أن "ينكسر" المستحلب بسرعة عند ملامسته للركام عند خلطه أو بعد رشه. الكسر هو فصل الماء عن الأسفلت. عندما يتبخر الماء ، يتم "ضبط" المستحلب. بعد الكسر والمعالجة والإعداد ، تتميز بقايا الأسفلت بخصائص الالتصاق والمتانة ومقاومة الماء للأسفلت الأساسي الأصلي.
يسمح الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية بصياغة مستحلبات الأسفلت عالية الجودة
تقنية الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية متوافقة مع تركيبات مستحلب وخافض للتوتر السطحي متعددة. يؤثر اختيار المستحلب على خصائص الإعداد لمستحلبات الأسفلت ، مما يجعلها بطيئة الإعداد والإعداد المتوسط والإعداد السريع. يمكن إضافة المواد المضافة والمعدلات والحشو والألياف والمطاط ومكونات الصياغة الأخرى خلال مراحل مختلفة من عملية الصوتنة – اعتمادا على صياغة ومتطلبات الخلط للمركبات المحددة.
UIP4000hdT – 4000 واط خلاط مضمن بالموجات فوق الصوتية
مستحلب الصف
تعتبر درجة المستحلب لمستحلب الأسفلت وتجديد الأسفلت عاملا مهما يحدد سرعة التفكك (إعداد سريع أو متوسط أو بطيء). يؤثر النوع (الأيوني / غير الأيوني) وتركيز عوامل الاستحلاب بالإضافة إلى تفاصيل الصياغة مثل نسبة المستحلبات / المواد الصلبة والمسامية وحجم الجسيمات والتدرج على سلوك الإعداد. نظرا لأنه يمكن التحكم بدقة في معلمات الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية ، يمكن تعديل تأثير الصوتنة على المستحلب إلى جودة الأسفلت المستهدفة. يتم استهداف مستحلبات الطقس ميكرون أو دون ميكرون أو نانو ، وتمنحك المعالجة بالموجات فوق الصوتية التحكم الكامل في معلمات العملية.
الريولوجيا
تظهر مستحلبات الأسفلت لزوجة تبلغ حوالي 50-1000 cP عند 60 درجة مئوية ، وهي أقل بكثير من لزوجة الأسفلت نفسها (10000-400000 cP). نظرا لانخفاض لزوجتها ، يمكن تطبيق مستحلبات الأسفلت باستخدام تقنيات درجات الحرارة المنخفضة ، والتي تقلل من الانبعاثات واستهلاك الطاقة ، وتتجنب أكسدة الأسفلت ، وهي أقل خطورة بكثير من تقنيات الأسفلت الساخن. علاوة على ذلك ، فإن تطبيق مستحلبات الأسفلت أكثر اقتصادا وصديقة للبيئة من التقنيات الباردة التي تستخدم الأسفلت المقطوع. يمكن أن تتأثر لزوجة وريولوجيا مستحلبات مستحلب الأسفلت وتعديلها بتركيز المستحلب ومدخلات الطاقة أثناء الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية.
القدرة على الاختراق
تعد قدرات اختراق مجدد الأسفلت أمرا بالغ الأهمية ، حيث يخترق عامل تجديد عالي الأداء هيكل الرصيف ويغلق السطح. يعمل مجدد الأسفلت عالي الأداء ، القادر على اختراق عمق مادة رابطة الأسفلت (البيتومين) ، على زيادة المرونة والاستعادة من الداخل بحيث يتم تحقيق الشفاء الذاتي للرصيف. قم بإعداد مستحلبات إسفلتية عالية الأداء لصياغة قطرات بحجم أقل من ميكرون ونانو مع الموجات فوق الصوتية للطاقة!
المضافات
تتم إضافة البوليمرات والمطاط والمواد المالئة والزيوت وعوامل التجديد إلى مستحلبات الأسفلت من أجل تحسين الخصائص الرئيسية للأسفلت الأصلي ، مثل تصنيف أداء درجات الحرارة العالية والمنخفضة (PG) ، واللزوجة ، والتشقق في درجات الحرارة المنخفضة ، والليونة واسترخاء الإجهاد ، ونقطة التليين والاختراق ، والتقارب والاستقرار مع البوليمرات وتجديد شباب الأسفلت القديم في خلطات RAP / RAS (رصيف الأسفلت المستصلح (RAP) والقوباء المنطقية الإسفلتية المعاد تدويرها (RAS)). تخلط المشتتات بالموجات فوق الصوتية المواد الصلبة والقطرات كجزيئات أحادية التشتت في مستحلب الأسفلت. تنتج تقنية الخلط والمزج بالموجات فوق الصوتية مخاليط الأسفلت عالية الأداء!
الدفعة الرئيسية
الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية والتشتت مثالي لإعداد دفعات رئيسية من مستحلبات الأسفلت عالية التركيز. يتم تخفيف المستحلبات المحضرة بالموجات فوق الصوتية ذات المحتوى الإسفلتي العالي (حتى 90٪) لاحقا للوصول إلى تركيز 70٪ أو 60٪ من أجل الوصول إلى حصة مرحلة الماء / الزيت المطلوبة وفقا للتطبيق النهائي.
UIP16000 – 16kW قوة الموجات فوق الصوتية لكل وحدة خلط بالموجات فوق الصوتية
مزايا مستحلبات الأسفلت بالموجات فوق الصوتية
تسمح تقنية الخلط بالموجات فوق الصوتية بتطوير وإنتاج تركيبات تجديد الأسفلت التي يسهل التعامل معها وفعالة من حيث التكلفة وصديقة للبيئة. يخلق التجويف القوي بالموجات فوق الصوتية تشتتات ومستحلبات دون ميكرون ونانو ، والتي تظهر قابلية اختراق ممتازة وأداء عالي وتحمل طويل الأجل.
خلط مستحلبات الرصف والتشتت لمخاليط الأسفلت عن طريق الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة!
مشتت بالموجات فوق الصوتية عالي الطاقة لمستحلبات الأسفلت
Hielscher Ultrasonics بتصنيع وتوريد خلاطات الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة لمستحلبات الأسفلت والبيتومين. المشتتات الصناعية بالموجات فوق الصوتية لعرض الاستحلاب المضمن يفتح إمكانية معالجة مجموعة واسعة من مستحلبات الأسفلت والبيتومين. يسمح Sonication بالاختبار السهل للتركيبات الجديدة ، والتي يتم استحلابها بشكل موحد للحصول على استقرار وأداء ممتازين للمستحلب. مختلف هندسة المفاعلات بالموجات فوق الصوتية وإدراج مثل متعدد الأطوار كافيتور اسمح بالتكيف السهل للمعالج بالموجات فوق الصوتية مع تركيبة الأسفلت أو البيتومين الخاصة بك.
يتم تغذية خليط خشن من السائل والمواد الصلبة في المشتت بالموجات فوق الصوتية ، حيث يتم طحن كلتا المرحلتين (الماء + الأسفلت أو البيتومين + إضافات اختيارية) وطحنها بشكل موحد في تعليق غرواني مستقر للغاية. الطحن والتشتيت بالموجات فوق الصوتية قادر على معالجة كميات كبيرة في عملية سريعة.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
معالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة من المختبر إلى النطاق التجريبي والصناعي.
الأدب / المراجع
- وانغ ، ه. يانغ ، ج. ؛ Gong، M. (2016): التوصيف الريولوجي لمواد رابطة الأسفلت والمخاليط المعدلة باستخدام أنابيب الكربون النانوية. أوراق مؤتمر RILEM 2016.
- رونالد ، م. ؛ Pumarejo Luis، F. (2016): صياغة مستحلبات الأسفلت: أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا واعتماد الصياغة على خصائص المستحلبات. التشييد ومواد البناء 123 ، 2016. 162–173.
حقائق تستحق المعرفة
ما هو مستحلب الأسفلت؟
مستحلب الأسفلت هو خليط من الماء والأسفلت. نظرا لأن الأسفلت مركب زيتي كاره للماء ، فلا يمكن خلطه بالماء. عن طريق إضافة عامل نشط سطحي يعرف أيضا باسم المستحلب ، الفاعل بالسطح ، عامل الاستحلاب ، المثبت) إلى الماء قبل أو أثناء إضافة الأسفلت ، يصبح الأسفلت والماء قابلين للخلط. تسهل إضافة الفاعل بالسطح تشتت جزيئات الأسفلت في الطور المائي (الماء) وتبقيها مشتتة في التعليق. لخلط الأسفلت كجزيئات صغيرة في التعليق ، يتم استخدام معدات خلط القص الميكانيكية (مثل الموجات فوق الصوتية ، الخلاط عالي القص ، المطحنة الغروية ، إلخ). يمنح مستحلب الأسفلت عالي الجودة مقاومة الرصيف ، وقابلية الرطوبة ، ومقاومة التشقق ، وأداء التعب.
تعريف المستحلب
"المستحلب هو نظام غير متجانس غير مستقر ديناميكيا حراريا يتكون من مرحلتين سائلتين غير قابلتين للامتزاج على الأقل ، حيث يتم تشتيت أحدهما في الآخر على شكل قطرات صغيرة (خرز) قطرها أعلى بشكل عام من 0.1 ميكرومتر. مثل هذا النظام لديه حد أدنى من الاستقرار الذي يمكن تحسينه بإضافة عوامل مناسبة ، مثل المواد الخافضة للتوتر السطحي ، أو مقسمة صلبة بدقة ". (بيشر ، ب. مستحلب. النظرية والتطبيق. 1961.)
ما هو البيتومين؟
البيتومين هو مادة أسمنتية تستخدم في البناء كمادة رابطة للأسفلت ، والتي تربط الأسفلت معا. لها نقطة انصهار تبلغ 180 درجة مئوية. مستحلبات البيتومين هي سائل بني داكن ، يمكن أن يكون إما كاتيونيا ، حيث تحتوي المستحلبات على قطرات تحمل شحنة موجبة ، أو أنيوني ، حيث تحتوي المستحلبات على قطرات سالبة الشحنة.
ما هي أختام الطين؟
أختام الملاط عبارة عن تركيبة من الماء ومستحلب الأسفلت والركام والمواد المضافة إلى سطح رصيف الأسفلت الحالي. يشبه ختم الملاط ختم الضباب باستثناء أن ختم الملاط يحتوي على مجاميع كجزء من الخليط. البوليمر مادة مضافة شائعة تعمل على تحسين خصائص مستحلب الأسفلت. هذا الخليط المشترك من المستحلب والركام هو ما يسمى الملاط من أجل حماية هيكل الرصيف الأساسي وتوفير سطح طريق جديد.
ما هي أختام الضباب؟
يشير ختم الضباب إلى تطبيق مستحلب إسفلتي خاص مركب على سطح رصيف الأسفلت الحالي. يتكون مستحلب ختم الضباب من خليط من الماء والزيت ، والذي يمكن رشه بسهولة على الرصيف الموجود ، والمعروف أيضا باسم "الضباب".
ما هي رقائق الأختام؟
يتضمن تطبيق ختم الرقاقة مستحلب الأسفلت الذي يحتوي على كريات من الأسفلت الرصف ، والماء ، وعامل استحلاب أو خافض للتوتر السطحي ، والبوليمر ، وغالبا ما يكون مادة مضافة لتجديد الشباب. يتم تطبيق أختام CHip في عملية من خطوتين تتضمن أولا توزيع مستحلب الأسفلت وبعد ذلك طبقة من الصخور الصغيرة المكسرة على سطح رصيف الأسفلت الحالي. وتسمى الصخور الصغيرة المكسرة أيضا “الرقائق”، مما يعطي طريقة ختم الرقاقة اسمها.
ما هي الأختام فرك؟
تشبه معالجة ختم الفرك إلى حد كبير ختم الرقاقة ، حيث يتم استخدام مستحلب الأسفلت والحصى المسحوق لإعادة تأهيل رصيف الأسفلت التالف. الفرق الوحيد هو طريقة التطبيق: لتطبيق ختم فرك ، يتم تطبيق مستحلب الأسفلت بواسطة ما يسمى مكانس التنظيف ، والتي تضمن أن مستحلب الأسفلت يخترق تشققات الرصيف.
ما هي كيب سيلز؟
يشير ختم الرأس إلى تطبيق ختم رقاقة أو فرك مع تطبيق لاحق لختم الملاط أو التسطيح الدقيق في وقت لاحق. في حين أن أختام الرقائق أو الفرك تغلق وتربط الشقوق في الرصيف الحالي ، فإن ختم الملاط اللاحق أو السطح الدقيق يحسن الاحتفاظ بالرقائق ونعومة سطح الطريق. تستخدم أختام الرأس في الغالب كحل بديل متقطع ، وتستخدم للهياكل الإسفلتية التي تظهر فقط ضائقة معتدلة ، وأخاديد طفيفة أو معدومة ، وعرض شقوق معتدل. يستخدم ختم الرأس في الغالب كعلاج لإطالة عمر الرصيف حتى يتم إجراء إعادة التأهيل أو إعادة الإعمار.
ما هو التسطيح المصغر؟
Microsurfacing هو علاج مماثل لختم الملاط. بالنسبة للتسطيح الدقيق ، يتم تطبيق تركيبة تتكون من الماء ومستحلب الأسفلت والركام والمواد الكيميائية المضافة على سطح رصيف الخرسانة الإسفلتية. تستخدم إضافات البوليمر لتحسين خصائص الخليط لمستحلب الأسفلت. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين ختم الملاط والسطح المجهري في كيفية "كسرها" أو تصلبها. في حين أن ختم الملاط يتطلب أن يتبخر الماء من مستحلب الأسفلت بعد توزيعه ، فإن مستحلب الأسفلت في طلاء microsurfacing يحتوي على إضافات كيميائية تسمح له بالكسر دون الاعتماد على الشمس أو الحرارة لحدوث التبخر. هذا يجعل التسطيح الدقيق هو العلاج المفضل للطرق المستخدمة بكثافة (وقت قصير للكسر) أو المناخ البارد.
ما الذي يسبب تدهور الرصيف؟
مع تقدم عمر الرصيف يبدأ في التدهور. تتأثر سرعة انهياره بالعديد من العوامل. العوامل الأساسية هي البيئة وتحميل حركة المرور. يعمل ضوء الشمس بمرور الوقت على أكسدة الطبقة السطحية ويجعلها هشة. إذا كان الرصيف هشا للغاية ، تبدأ الشقوق في التكون نتيجة للتكرار العالي لتحميل حركة المرور على الرصيف. إذا لم يتم إغلاق الرصيف بشكل صحيح ، يمكن لمياه الأمطار أو مياه الري أن تتسرب إلى الشقوق في الطبقة الأساسية وتضر بالسلامة الهيكلية للرصيف. يمكن أن يؤدي الماء إلى تآكل أو غسل الطبقات الأساسية الأساسية ويتسبب في فشل الرصيف بسبب نقص الدعم.