Ultrazvučno miješanje pomlađivača asfalta
Asfaltni sanatori i pomlađivači omogućuju recikliranje postojećih asfaltnih kolnika nanošenjem sredstava za pomlađivanje na građevinski materijal. Ultrazvučni raspršivači moćna su tehnika za miješanje nanočestica i nanokapljica u asfaltne i bitumenske emulzije. Energetski ultrazvuk koristi se za proizvodnju aditiva visokih performansi za dugotrajne trajne kolnike.
sanacija asfalta
Istrošeni, osušeni, stari i ispucani asfalt izgubio je izvorna katranska ulja i oštećen je oksidacijom, tako da na površini nastaju pukotine, rupe i kolotrazi na stazi kotača. S obzirom na veliku količinu asfalta koji se koristi u građevinarstvu, sanacija i pomlađivanje kolnika i drugih asfaltnih konstrukcija važan je sektor koji pomaže u uštedi resursa i troškova.
Postojeće asfaltne konstrukcije, oštećene vremenskim prilikama, godinama i prometnim opterećenjem, mogu se sanirati i pomladiti primjenom maglenih zaptivača, gnojnih zaptivača, krhotinskih zaptivača, zaptivača za grmlje, zaptivača rtova i drugih sredstava za obnavljanje asfalta. Te se formulacije za brtvljenje sastoje od mješavine vode, asfaltne emulzije, agregata (sitni šljunak, koji se naziva i krhotine), polimera i nano-aditiva
Modificirani asfaltni kolnici koji sadrže određene nanočestice za ojačanje pokazuju poželjna toplinska, električna i mehanička svojstva i time imaju poboljšane funkcionalnosti. Kako bi se smanjili troškovi asfaltnog veziva i održavanja cesta te povećala njihova ekološka prihvatljivost, alternativne tehnologije kao što su ultrazvučno pomiješani i funkcionalizirani aditivi i nove formulacije asfaltnih kompozita, koji imaju sposobnost samopopravljanja, bitne su za očuvanje i obnovu postojećih pločnika u budućnosti.
Ultrazvučna proizvodnja aditiva za asfaltne emulzije
Asfaltna emulzija sastoji se od tri glavne komponente: asfalta, vode i emulgirajuće površinski aktivne tvari. Budući da je stabilna disperzija kapljica asfaltnog cementa u vodi, asfaltna emulzija može se pumpati, skladištiti i miješati s agregatima. Emulzija bi trebala “prekid” brzo u dodiru s agregatom kada se miješa ili nakon prskanja. Lomljenje je odvajanje vode od asfalta. Kad voda ispari, emulzija je “skup”. Nakon lomljenja, stvrdnjavanja i stvrdnjavanja, asfaltni ostaci imaju svojstva prianjanja, trajnosti i vodootpornosti izvornog osnovnog asfalta.
Ultrazvučna emulgacija omogućuje formuliranje visokokvalitetnih asfaltnih emulzija
Ultrazvučna tehnika emulgiranja kompatibilna je s više formulacija emulgatora i površinski aktivnih tvari. Odabir emulgatora utječe na karakteristike vezivanja asfaltnih emulzija, čineći ih sporovezujućim, srednjevezujućim i brzim vezivanjem. Aditivi, modifikatori, punila, vlakna, gume i drugi sastojci formulacije mogu se dodati tijekom različitih faza procesa sonikacije. – ovisno o formulaciji i zahtjevima miješanja specifičnih spojeva.
UIP4000hdT – Ultrazvučni inline mikser od 4000 W
Stupanj emulzije
Stupanj emulzije asfaltne emulzije i pomlađivača asfalta važan je čimbenik koji određuje brzinu raspadanja (brzo, srednje ili sporo vezivanje). Vrsta (ionski / neionski) i koncentracija emulgatora kao i specifičnosti formulacije kao što su omjer emulzija/krutine, poroznost, veličina čestica i gradacija utječu na ponašanje vezanja. Budući da se parametri ultrazvučne emulzije mogu precizno kontrolirati, utjecaj sonikacije na emulziju može se prilagoditi ciljanoj kvaliteti asfalta. Bilo da su ciljane mikronske, submikronske ili nano-emulzije, ultrazvučna obrada daje vam 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 svoje niže viskoznosti, asfaltne emulzije mogu se nanositi tehnikama nižih temperatura, 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 brušene asfalte. Na viskoznost i reologiju emulzije asfaltne emulzije može se utjecati i prilagoditi koncentracijom emulgatora i unosom energije tijekom ultrazvučne emulgacije.
Sposobnost prodiranja
Sposobnost prodiranja sredstava za pomlađivanje asfalta je ključna, budući da sredstvo za pomlađivanje visoke učinkovitosti prodire u strukturu kolnika i brtvi površinu. Visokoučinkoviti pomlađivač asfalta, koji može prodrijeti duboko u asfaltno vezivo (bitumen), povećava fleksibilnost i obnavlja iznutra tako da se postiže samozacjeljivanje kolnika. Pripremite visoko funkcionalne asfaltne emulzije formulirajući kapljice submikronske i nano veličine s ultrazvukom snage!
aditiva
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 pri visokim i niskim temperaturama (PG), viskoznost, pucanje pri niskim temperaturama, duktilnost i popuštanje naprezanja, omekšavanje točka i penetracija, afinitet i stabilnost s polimerima i pomlađivanje starog asfalta u mješavinama RAP/RAS (kolnik od recikliranog asfalta (RAP) i šindra od recikliranog asfalta (RAS)). Ultrazvučni raspršivači miješaju krutine i kapljice kao monodisperzne čestice u asfaltnu emulziju. Ultrazvučna tehnologija miješanja i miješanja proizvodi asfaltne smjese visokih performansi!
glavna serija
Ultrazvučna emulgacija i disperzija idealna je za pripremu glavnih serija visoko koncentriranih asfaltnih emulzija. Ultrazvučno pripremljene emulzije s visokim udjelom asfalta (do 90%) kasnije se razrjeđuju do koncentracije od 70% ili 60% kako bi se postigao željeni omjer faze voda/ulje prema konačnoj primjeni.
UIP16000 – 16kW ultrazvučne snage po ultrazvučnoj jedinici za miješanje
Prednosti ultrazvučnih asfaltnih emulzija
Ultrazvučna tehnologija miješanja omogućuje razvoj i proizvodnju formulacija za pomlađivanje asfalta koje su jednostavne za rukovanje, isplative su i ekološki prihvatljive. Snažna ultrazvučna kavitacija stvara submikronske i nano disperzije i emulzije, koje pokazuju izvrsnu propusnost, visoku učinkovitost i dugotrajnu izdržljivost.
Pomiješajte svoje emulzije za popločavanje i disperzije za asfaltne smjese ultrazvučnom obradom velike snage!
Ultrazvučni raspršivač velike snage za asfaltne emulzije
Hielscher Ultrasonics proizvodi i isporučuje ultrazvučne mješalice velike snage za asfaltne i bitumenske emulzije. Ponuda industrijskih ultrazvučnih raspršivača za inline emulgiranje otvara mogućnost obrade širokog spektra asfaltnih i bitumenskih emulzija. Sonikacija omogućuje jednostavno testiranje novih formulacija, koje su ravnomjerno emulgirane za izvrsnu stabilnost i učinkovitost emulzije. Razne geometrije i umetci ultrazvučnog reaktora kao što su Višefazni kavitator omogućuju jednostavnu prilagodbu ultrazvučnog procesora vašoj specifičnoj formulaciji asfalta ili bitumena.
Gruba predsmjesa tekućine i krutine dovodi se u ultrazvučni raspršivač, gdje se obje faze (voda + asfalt ili bitumen + dodatni aditivi) mokro melju i ravnomjerno melju u vrlo stabilnu koloidnu suspenziju. Ultrazvučno mljevenje i raspršivanje sposobno je obraditi velike količine u brzom procesu.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | 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 10L/min | UIP4000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte 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.):
Utjecaj sonikacije na visokotemperaturna svojstva bitumenskih veziva ojačanih nanoaditivima. Konstrukcija i građevinski materijali, svezak 75, 2015. 395-403. - Zhambolova, A.; Vocaturo, A.L.; Tileuberdi, Y.; Ongarbajev, Y.; Caputo, P.; Aiello, I.; Oliviero Rossi, C.; Godbert, N. (2020): Funkcionalizacija i modifikacija bitumena nanočesticama silicijevog dioksida. Primijenjene znanosti 2020, 10, 6065.
- K. Daoust, A. Begriche, J.P. Claverie, A. Tagnit-Hamou (2023.): Samodisperzirajuće nanočestice dima silicijevog dioksida: Vrijedan dodatak za beton ultra visokih performansi. Građevinski i građevinski materijali,
Svezak 383, 2023. - Wang, H.; Yang, J.; Gong, M. (2016.): Reološka karakterizacija asfaltnih veziva i smjesa modificiranih ugljičnim nanocjevčicama. Radovi s konferencije RILEM 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Formulacija asfaltnih emulzija: Stanje tehnike i ovisnost formulacije o svojstvima emulzija. Konstrukcija i građevni materijali 123, 2016. 162–173.
Činjenice koje vrijedi znati
Što je asfaltna emulzija?
Asfaltna emulzija je mješavina vode i asfalta. Budući da je asfalt uljni, hidrofobni spoj, ne može se miješati s vodom. Dodavanjem površinski aktivnog sredstva također poznatog kao emulgator, surfaktant, emulgator, stabilizator) u vodu prije ili tijekom dodavanja asfalta, asfalt i voda se mogu miješati. Dodatak površinski aktivne tvari olakšava disperziju čestica asfalta u vodenoj fazi (voda) i održava ih dispergiranima u suspenziji. Za miješanje asfalta kao malih čestica u suspenziju koristi se mehanička oprema za miješanje smicanjem (npr. ultrazvučni uređaj, mješalica s visokim smicanjem, koloidni mlin itd.). Visokokvalitetna asfaltna emulzija daje kolniku otpornost na kolotrage, osjetljivost na vlagu, otpornost na pucanje i performanse na zamor.
Definicija emulzije
“Emulzija je heterogeni sustav termodinamički nestabilan formiran od najmanje dvije tekuće faze koje se ne miješaju, pri čemu je jedna raspršena u drugoj u obliku malih kapljica (kuglica) čiji je promjer općenito veći od 0,1 μm. Takav sustav ima minimalnu stabilnost koja se može poboljšati dodavanjem odgovarajućih sredstava, kao što su površinski aktivne tvari, ili fino čvrste podijeljene tvari”. (Becher, P. Emulzija. Teorija i praksa. 1961.)
Što je bitumen?
Bitumen je cementni materijal koji se koristi u građevinarstvu kao vezivo za asfalt, koje drži asfalt na okupu. Ima talište od 180ºC. Bitumenske emulzije su tamnosmeđe tekućine, koje mogu biti ili kationske, gdje emulzije imaju kapljice koje nose pozitivan naboj, ili anionske, gdje emulzije imaju negativno nabijene kapljice.
Što su gnojne brtve?
Gnojnice su formulacija vode, asfaltne emulzije, agregata i aditiva za postojeću površinu asfaltnog kolnika. Gnojna brtva slična je maglenoj brtvi osim što ima agregate kao dio smjese. Polimer je uobičajeni aditiv koji poboljšava svojstva asfaltne emulzije. Ova kombinirana mješavina emulzije i agregata je takozvana kaša koja štiti temeljnu kolničku konstrukciju i daje novu površinu kolnika.
Što su Fog Seals?
Brtvljenje maglom odnosi se na nanošenje posebne formulirane asfaltne emulzije na postojeću asfaltnu površinu kolnika. Emulzija za brtvljenje za maglu sastoji se od mješavine vode i ulja, koja se lako može raspršiti na postojeći kolnik, također poznat kao “zamagljivanje.”
Što su Chip Seals?
Primjena brtvila uključuje asfaltnu emulziju koja sadrži kuglice asfalta za popločavanje, vodu, sredstvo za emulgiranje ili surfaktant, polimer i često aditiv za pomlađivanje. Chip brtve se nanose u procesu u dva koraka koji prvo uključuje distribuciju asfaltne emulzije, a zatim sloj sitnog drobljenog kamena na postojeću površinu asfaltnog kolnika. Sitni drobljeni kamen također se naziva “čips”, što daje ime metodi brtvljenja strugotina.
Što su Scrub Seals?
Tretman brtvljenja čistim brtvljenjem vrlo je sličan brtvljenju krhotinama, gdje se asfaltna emulzija i drobljeni šljunak koriste za sanaciju oštećenog asfaltnog kolnika. Jedina je razlika u načinu nanošenja: Za nanošenje brtve za čišćenje, asfaltna emulzija se nanosi takozvanim metlama za čišćenje, koje osiguravaju da asfaltna emulzija prodre u pukotine na kolniku.
Što su Cape Seals?
Brtvljenje ogrtačem odnosi se na primjenu brtve od krhotine ili ribanja s kasnijom primjenom brtvene smjese ili mikropovršine kasnije. Dok brtve od krhotina ili ribanja brtve i povezuju pukotine u postojećem kolniku, naknadno brtvljenje gnojem ili mikropodloga poboljšava zadržavanje strugotina i glatkoću površine kolnika. Cape brtve se uglavnom koriste kao povremeno zaobilazno rješenje, koriste se za asfaltne strukture koje pokazuju samo umjereno oštećenje, male ili nikakve kolotrage, umjerene širine pukotina. Brtvljenje ogrtača uglavnom se koristi kao lijek za produljenje vijeka trajanja kolnika dok se ne izvrši sanacija ili rekonstrukcija.
Što je Microsurfacing?
Mikropovršinski obrada je obrada usporediva s brtvom gnojnice. Za mikropovršinsku obradu na površinu asfaltnog betonskog kolnika nanosi se formulacija koja se sastoji od vode, asfaltne emulzije, agregata i kemijskih aditiva. Polimerni aditivi koriste se za poboljšanje svojstava smjese asfaltne emulzije. Glavna razlika između brtve gnojnice i mikropovršinskog premaza je u tome kako se “prekid” ili očvrsnuti. Dok brtvljenje gnojnice zahtijeva da voda ispari iz asfaltne emulzije nakon njezine distribucije, asfaltna emulzija u premazu za mikropovršinsku obradu sadrži kemijske aditive koji joj omogućuju da se razbije bez oslanjanja na sunce ili toplinu za isparavanje. Zbog toga je mikropovršinski tretman preferirani tretman za ceste koje se često koriste (kratko vrijeme za pauzu) ili hladniju klimu.
Što uzrokuje propadanje kolnika?
Kako pločnik stari počinje propadati. Na koliko brzo se kvari utječu mnogi čimbenici. Primarni čimbenici su okoliš i prometna opterećenja. Sunčeva svjetlost tijekom vremena oksidira površinski sloj i uzrokuje njegovu krhkost. Ako je kolnik previše krhak, počinju se stvarati pukotine kao rezultat velikog broja ponavljanja prometnog opterećenja na kolniku. Ako kolnik nije pravilno zabrtvljen, kišnica ili voda za navodnjavanje mogu prodrijeti kroz pukotine u osnovni sloj i oštetiti strukturni integritet kolnika. Voda može erodirati ili isprati temeljne slojeve i uzrokovati kvar kolnika zbog nedostatka potpore.