Ultrazvučno miješanje pomlađivača asfalta
Asfaltni rehabilitatori i pomlađivači omogućavaju recikliranje postojećih asfaltnih kolovoza primjenom sredstava za pomlađivanje na građevinski materijal. Ultrazvučni raspršivači su moćna tehnika za miješanje nano-čestica i nano-kapljica u asfaltne i bitumenske emulzije. Energetski ultrazvuk se koristi za proizvodnju aditiva visokih performansi za dugotrajne trajne kolovoze.
Rehabilitacija asfalta
Od vremenskih utjecaja, osušeni, ostarjeli i ispucali asfalt je izgubio izvorna katranska ulja i oštećen je oksidacijom, tako da na površini nastaju pukotine, rupe i kolotrage na putu kotača. S obzirom na ogromnu količinu asfalta koji se koristi u građevinarstvu, sanacija i podmlađivanje kolovoza i drugih asfaltnih konstrukcija važan je sektor koji pomaže u uštedi resursa i troškova.
Postojeće asfaltne konstrukcije, oštećene vremenskim prilikama, godinama i saobraćajnim opterećenjem, mogu se sanirati i podmlađivati primjenom zaptivki za maglu, zaptivke, zaptivke od strugotine, zaptivača, zaptivača i drugih pomlađivača asfalta. Te formulacije zaptivača sastoje se od mješavine vode, asfaltne emulzije, agregata (sitni šljunak, koji se naziva i čips), polimera i nano-aditiva
Modificirani asfaltni kolovozi koji sadrže određene nanočestice za ojačavanje pokazuju poželjna toplinska, električna i mehanička svojstva i time imaju poboljšane funkcionalnosti. Kako bi se smanjili troškovi asfaltnog veziva i održavanja cesta i povećala njihova ekološka prihvatljivost, alternativne tehnologije kao što su ultrazvučno miješani i funkcionalizirani aditivi i nove formulacije asfaltnih kompozita, koje imaju sposobnost samopopravke, ključne su za očuvanje i obnavljanje postojećih. trotoara u budućnosti.
Ultrazvučna proizvodnja aditiva za asfaltne emulzije
Asfaltna emulzija se sastoji od tri glavne komponente: asfalta, vode i emulgirajućeg surfaktanta. Budući da je stabilna disperzija kapljica asfaltnog cementa u vodi, asfaltna emulzija se može pumpati, skladištiti i miješati sa agregatima. Emulzija bi trebala “slomiti” brzo nakon kontakta sa agregatom kada se miješa ili nakon prskanja. Lomljenje je odvajanje vode od asfalta. Kada voda ispari, emulzija je “Postavi”. Nakon lomljenja, stvrdnjavanja i stvrdnjavanja, asfaltni ostaci imaju adheziju, trajnost i vodootpornost originalnog osnovnog asfalta.
Ultrazvučna emulzifikacija omogućava formulisanje visokokvalitetnih asfaltnih emulzija
Tehnika ultrazvučnog emulgiranja kompatibilna je s više formulacija emulgatora i surfaktanata. Izbor emulgatora utječe na karakteristike vezivanja asfaltnih emulzija, čineći ih sporim, srednjim i brzim vezivanjem. Aditivi, modifikatori, punila, vlakna, gume i drugi sastojci formulacije mogu se dodati tokom različitih faza procesa sonikacije – ovisno o formulaciji i zahtjevima miješanja specifičnih spojeva.
UIP4000hdT – Ultrazvučni inline mikser od 4000 vati
Emulzija Grade
Kvaliteta emulzije asfaltne emulzije i pomlađivača asfalta je važan faktor koji određuje brzinu lomljenja (brzo, srednje ili sporo vezivanje). Tip (jonski/nejonski) i koncentracija emulgatora, kao i specifičnosti formulacije kao što su omjer emulzije/čvrste tvari, poroznost, veličina čestica i gradacija utiču na ponašanje vezanja. Budući da se ultrazvučni parametri emulgiranja mogu precizno kontrolirati, utjecaj ultrazvučne obrade na emulziju može se prilagoditi ciljanom kvalitetu asfalta. Vremenske mikronske, submikronske ili nano-emulzije su ciljane, ultrazvučna obrada vam daje potpunu kontrolu nad parametrima procesa.
reologija
Asfaltne emulzije pokazuju viskozitet od cca. 50–1000 cP na 60°C, što je znatno niže od viskoznosti samog asfalta (10.000–400.000 cP). Zbog niže viskoznosti, asfaltne emulzije se mogu nanositi tehnikama niže temperature, koje smanjuju emisije i potrošnju energije, izbjegavaju oksidaciju asfalta i znatno su manje opasne od tehnika vrućeg asfalta. Nadalje, primjena asfaltnih emulzija je ekonomičnija i ekološki prihvatljivija od hladnih tehnika koje koriste rezanje asfalta. Na viskoznost i reologiju emulzije asfaltne emulzije može uticati i podesiti koncentracija emulgatora i uložena energija tokom ultrazvučne emulzifikacije.
Sposobnost penetracije
Sposobnost prodiranja asfaltnih podmlađivača je ključna, jer sredstvo za pomlađivanje visokih performansi prodire u kolovoznu konstrukciju i zatvara površinu. Pomlađivač asfalta visokih performansi, koji je u stanju da prodre duboko u asfaltno vezivo (bitumen), povećava fleksibilnost i obnavlja iznutra tako da se postiže samozarastanje kolnika. Pripremite visoko funkcionalizirane asfaltne emulzije formulišući kapljice submikronske i nano veličine uz pomoć ultrazvuka!
aditivi
Polimeri, guma, punila, ulja i sredstva za pomlađivanje dodaju se asfaltnim emulzijama kako bi se poboljšala ključna svojstva prirodnog asfalta, kao što su ocjenjivanje performansi na visokim i niskim temperaturama (PG), viskoznost, pucanje na niskim temperaturama, duktilnost i opuštanje naprezanja, omekšavanje tačka i penetracija, afinitet i stabilnost prema polimerima i pomlađivanje ostarjelog asfalta u RAP/RAS mješavinama (regenerirani asfaltni kolovoz (RAP) i reciklirani asfalt šindre (RAS)). Ultrazvučni disperzatori miješaju čvrste tvari i kapljice kao monodisperzne čestice u asfaltnu emulziju. Ultrazvučna tehnologija miješanja i miješanja proizvodi asfaltne mješavine visokih performansi!
Master Batch
Ultrazvučna emulzifikacija i disperzija je idealna za pripremu master serija visoko koncentriranih asfaltnih emulzija. Ultrazvučno pripremljene emulzije sa visokim udjelom asfalta (do 90%) se kasnije razrjeđuju do koncentracije od 70% ili 60% kako bi se postigao željeni omjer vode/ulje prema završnoj primjeni.
UIP16000 – 16kW ultrazvučne snage po ultrazvučnoj jedinici za miješanje
Prednosti ultrazvučnih asfaltnih emulzija
Ultrazvučna tehnologija miješanja omogućava razvoj i proizvodnju formulacija za pomlađivanje asfalta koje su jednostavne za rukovanje, isplative i ekološki prihvatljive. Snažna ultrazvučna kavitacija stvara submikronske i nano disperzije i emulzije, koje pokazuju odličnu propusnost, visoke performanse i dugotrajnu izdržljivost.
Pomiješajte svoje emulzije za asfaltiranje i disperzije za asfaltne mješavine ultrazvukom velike snage!
Ultrazvučni disperzer velike snage za asfaltne emulzije
Hielscher Ultrasonics proizvodi i isporučuje ultrazvučne miksere velike snage za asfaltne i bitumenske emulzije. Ponuda industrijskih ultrazvučnih disperzatora za inline emulzifikaciju otvara mogućnost obrade širokog spektra asfaltnih i bitumenskih emulzija. Sonikacija omogućava lako testiranje novih formulacija, koje su jednolično emulgirane za odličnu stabilnost i performanse emulzije. Različite geometrije ultrazvučnog reaktora i umetci kao što su MultiPhaseCavitator omogućavaju lako prilagođavanje ultrazvučnog procesora vašoj specifičnoj formulaciji asfalta ili bitumena.
Gruba premiksa tečnosti i čvrstih materija se ubacuje u ultrazvučni disperzer, gde se obe faze (voda + asfalt ili bitumen + opcioni aditivi) mokro melju i ravnomerno melju u visoko stabilnu koloidnu suspenziju. Ultrazvučno mljevenje i dispergiranje je sposobno za obradu velikih količina u brzom procesu.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni procesori velike snage od laboratorijskih do pilotskih i industrijskih razmjera.
Literatura/Reference
- Ezio Santagata, Orazio Baglieri, Lucia Tsantilis, Giuseppe Chiappinelli, Ilaria Brignone Aimonetto (2015):
Efekat sonikacije na visokotemperaturne osobine bitumenskih veziva ojačanih nano-aditivima. Construction and Building Materials, Volume 75, 2015. 395-403. - Zhambolova, A.; Vocaturo, A.L.; Tileuberdi, Y.; Ongarbajev, Y.; Caputo, P.; Aiello, I.; Oliviero Rossi, C.; Godbert, N. (2020): Functionalization and Modification of Bitumen by Silica Nanoparticles. Applied Sciences 2020, 10, 6065.
- K. Daoust, A. Begriche, J.P. Claverie, A. Tagnit-Hamou (2023): Samodisperzirajuće nanočestice silicijevog dioksida: Vrijedna primjesa za beton ultra visokih performansi. Construction and Building Materials,
Volume 383, 2023. - Wang, H.; Yang, J.; Gong, M. (2016): Reološka karakterizacija asfaltnih veziva i mješavina modificiranih ugljičnim nanocijevima. RILEM Conference Papers 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Formulacija asfaltnih emulzija: Najsuvremenija i ovisnost formulacije o svojstvima emulzija. Građevinarstvo i građevinski materijali 123, 2016. 162–173.
Činjenice koje vrijedi znati
Šta je asfaltna emulzija?
Asfaltna emulzija je mješavina vode i asfalta. Budući da je asfalt uljna, hidrofobna smjesa, ne može se miješati s vodom. Dodavanjem površinski aktivnog sredstva također poznatog kao emulgator, surfaktant, emulgator, stabilizator) u vodu prije ili za vrijeme dodavanja asfalta, asfalt i voda postaju mješoviti. Dodatak surfaktanta olakšava disperziju čestica asfalta u vodenoj fazi (voda) i održava ih dispergiranim u suspenziji. Za miješanje asfalta kao sitnih čestica u suspenziju, koristi se mehanička oprema za miješanje na smicanje (npr. ultrazvučni aparat, mikser sa visokim smicanjem, koloidni mlin itd.). Visokokvalitetna asfaltna emulzija daje kolovozu otpornost na kolotrage, osjetljivost na vlagu, otpornost na pucanje i performanse zamora.
Definicija emulzije
“Emulzija je heterogeni sistem termodinamički nestabilan formiran od najmanje dvije tekuće faze koje se ne miješaju, gdje je jedna raspršena u drugoj u obliku malih kapljica (kuglica) čiji je promjer općenito veći od 0,1 μm. Takav sistem ima minimalnu stabilnost koja se može poboljšati dodavanjem odgovarajućih agensa, kao što su surfaktanti, ili fino čvrsti podijeljeni”. (Becher, P. Emulsion. Teorija i praksa. 1961.)
Šta je bitumen?
Bitumen je cementni materijal koji se koristi u građevinarstvu kao vezivo za asfalt, koje drži asfalt zajedno. Ima tačku topljenja od 180ºC. Bitumenske emulzije su tamno smeđa tekućina, koja može biti ili kationska, gdje emulzije imaju kapljice koje nose pozitivan naboj, ili anionske, gdje emulzije imaju negativno nabijene kapljice.
Šta su zaptivke?
Zaptivke su formulacije vode, asfaltne emulzije, agregata i aditiva za postojeću površinu asfaltnog kolnika. Zaptivka za gustu smesu je slična zaptivaču za maglu, osim što zaptivač ima agregate kao deo mešavine. Polimer je uobičajeni aditiv koji poboljšava svojstva asfaltne emulzije. Ova kombinovana mešavina emulzije i agregata je takozvana kaša u cilju zaštite osnovne kolovozne konstrukcije i obezbeđivanja nove površine kolovoza.
Šta su zaptivke za maglu?
Brtvljenje magle odnosi se na primjenu posebne formulirane asfaltne emulzije na postojeću asfaltnu površinu kolovoza. Emulzija za brtvljenje magle sastoji se od mješavine vode i ulja, koja se može lako raspršiti na postojeći kolovoz, također poznat kao “zamagljivanje.”
Šta su čip zaptivke?
Primjena zaptivača od strugotine uključuje asfaltnu emulziju koja sadrži kuglice asfaltnog asfalta, vodu, emulgator ili surfaktant, polimer, a često i aditiv za pomlađivanje. Zaptivke od strugotine se nanose u procesu od dva koraka koji uključuje prvo distribuciju asfaltne emulzije, a zatim sloj sitnog drobljenog kamena na postojeću površinu asfaltnog kolovoza. Mala drobljena stijena se također naziva “čips”, što daje naziv metodi zaptivanja čipova.
Šta su Scrub Seals?
Tretman brtvljenjem brtvljenjem vrlo je sličan zaptivaču od strugotine, gdje se asfaltna emulzija i drobljeni šljunak koriste za sanaciju oštećenog asfaltnog kolnika. Jedina razlika je u načinu nanošenja: Za nanošenje zaptivača, asfaltna emulzija se nanosi takozvanim metlama za čišćenje, koje osiguravaju da asfaltna emulzija prodre u pukotine kolovoza.
Šta su Cape Seals?
Zaptivanje ogrtača odnosi se na primenu zaptivača od strugotine ili zaptivanja sa naknadnom nanošenjem zaptivke ili mikropovršine kasnije. Dok zaptivanje od strugotine ili ribanje zaptiva i spaja pukotine u postojećem kolovozu, naknadno zaptivanje ili mikropolaganje poboljšava zadržavanje strugotine i glatkoću površine kolovoza. Cape brtve se uglavnom koriste kao povremeno zaobilazno rješenje, koje se koriste za asfaltne konstrukcije koje pokazuju samo umjereno oštećenje, blage ili nikakve kolotrage, umjerene širine pukotina. Zaptivanje rtova najčešće se koristi kao lijek za produženje vijeka kolnika do izvršenja sanacije ili rekonstrukcije.
Šta je Microsurfacing?
Mikropovršinski tretman je tretman uporediv sa brtvom gnojnice. Za mikropovršinsku obradu, formulacija koja se sastoji od vode, asfaltne emulzije, agregata i hemijskih aditiva se nanosi na površinu asfaltnog betonskog kolovoza. Polimerni aditivi se koriste za poboljšanje svojstava mješavine asfaltne emulzije. Glavna razlika između gnojnice i mikropovršinske površine je u tome kako su “slomiti” ili očvrsnuti. Dok brtvljenje kaše zahtijeva da voda ispari iz asfaltne emulzije nakon njene distribucije, asfaltna emulzija u mikropovršinskom premazu sadrži hemijske aditive koji joj omogućavaju da se slomi bez oslanjanja na sunce ili toplotu za isparavanje. To čini mikropovršinski tretman preferiranim tretmanom za jako korištene puteve (kratko vrijeme za pauzu) ili hladniju klimu.
Šta uzrokuje propadanje kolnika?
Kako pločnik stari počinje da propada. Koliko se brzo pokvari zavisi od mnogih faktora. Primarni faktori su okruženje i saobraćajna opterećenja. Sunčeva svjetlost s vremenom oksidira površinski sloj i uzrokuje njegovo krhkost. Ako je kolnik previše krt, počinju se stvarati pukotine kao rezultat velikog ponavljanja saobraćajnog opterećenja na kolniku. Ako kolovoz nije pravilno zabrtvljen, kišnica ili voda za navodnjavanje mogu infiltrirati pukotine u osnovni sloj i oštetiti strukturni integritet kolnika. Voda može erodirati ili isprati osnovne slojeve i uzrokovati propast pločnika zbog nedostatka potpore.