Pencampuran Ultrasonik Peremajaan Aspal
- Rehabilitasi dan peremajaan aspal memungkinkan untuk mendaur ulang perkerasan aspal yang ada dengan mengoleskan bahan peremajaan pada bahan konstruksi.
- Disperser ultrasonik adalah teknik yang ampuh untuk mencampur partikel nano dan tetesan nano ke dalam emulsi aspal dan aspal.
- Ultrasound daya digunakan untuk memproduksi aditif berkinerja tinggi untuk trotoar tahan lama jangka panjang.
rehabilitasi aspal
Aspal yang lapuk, kering, tua, dan retak telah kehilangan minyak tar aslinya dan rusak oleh oksidasi, sehingga retakan, lubang, dan rutting di jalur roda terjadi di permukaan. Sehubungan dengan sejumlah besar aspal yang digunakan dalam konstruksi, rehabilitasi dan peremajaan trotoar dan struktur aspal lainnya merupakan sektor penting, yang membantu menghemat sumber daya dan pengeluaran.
Struktur aspal yang ada, rusak karena cuaca, usia dan beban lalu lintas, dapat direhabilitasi dan diremajakan dengan penerapan segel kabut, segel bubur, segel chip, segel scrub, segel tanjung, dan peremajaan aspal lainnya. Formulasi segel tersebut terdiri dari campuran air, emulsi aspal, agregat (kerikil kecil, juga disebut keripik), polimer, dan aditif nano
Perkerasan aspal yang dimodifikasi yang mengandung nanopartikel penguat tertentu menunjukkan sifat termal, listrik dan mekanik yang diinginkan dan dengan demikian telah meningkatkan fungsinya. Untuk mengurangi biaya pengikat aspal dan pemeliharaan jalan dan untuk meningkatkan keramahan lingkungan, teknologi alternatif seperti aditif yang dicampur dan difungsikan secara ultrasonik dan formulasi komposit aspal baru, yang memiliki kemampuan perbaikan sendiri, sangat penting untuk melestarikan dan memperbarui trotoar yang ada di masa depan.
Produksi Ultrasonik Aditif untuk Emulsi Aspal
Emulsi aspal terdiri dari tiga komponen utama: aspal, air, dan surfaktan pengemulsi. Menjadi dispersi tetesan semen aspal yang stabil dalam air, emulsi aspal dapat dipompa, disimpan dan dicampur dengan agregat. Emulsi harus “pecah” cepat setelah bersentuhan dengan agregat saat dicampur atau setelah disemprot. Pemecahan adalah pemisahan air dari aspal. Ketika air telah menguap, emulsi adalah “mengeset”. Setelah pecah, pengawetan dan pengaturan, residu aspal memiliki sifat adhesi, daya tahan dan tahan air dari aspal dasar asli.
Emulsifikasi ultrasonik memungkinkan untuk merumuskan emulsi aspal berkualitas tinggi
Teknik pengemulsi ultrasonik kompatibel dengan beberapa formulasi pengemulsi dan surfaktan. Pilihan pengemulsi memengaruhi karakteristik pengaturan emulsi aspal, membuatnya mengatur lambat, pengaturan sedang, dan pengaturan cepat. Aditif, pengubah, pengisi, serat, karet dan bahan formulasi lainnya dapat ditambahkan selama berbagai tahap proses sonikasi – tergantung pada formulasi dan persyaratan pencampuran senyawa tertentu.
UIP4000hdT – 4000 watt ultrasonik inline mixer
Kelas Emulsi
Tingkat emulsi emulsi aspal dan peremajaan aspal merupakan faktor penting, yang menentukan kecepatan breakup (pengaturan cepat, sedang atau lambat). Jenis (ionik? non-ionik) dan konsentrasi zat pengemulsi serta spesifikasi formulasi seperti rasio emulsi/padatan, porositas, ukuran partikel dan gradasi memengaruhi perilaku pengaturan. Karena parameter emulsifikasi ultrasonik dapat dikontrol dengan tepat, dampak sonikasi pada emulsi dapat disesuaikan dengan kualitas aspal yang ditargetkan. Cuaca mikron-, submikron atau nano-emulsi ditargetkan, pemrosesan ultrasonik memberi Anda kendali penuh atas parameter proses.
reologi
Emulsi aspal menunjukkan viskositas sekitar 50–1000 cP pada 60°C, yang jauh lebih rendah daripada viskositas aspal itu sendiri (10.000–400.000 cP). Karena viskositasnya yang lebih rendah, emulsi aspal dapat diterapkan menggunakan teknik suhu yang lebih rendah, yang mengurangi emisi dan konsumsi energi, menghindari oksidasi aspal, dan jauh lebih berbahaya daripada teknik aspal panas. Selain itu, penerapan emulsi aspal lebih ekonomis dan ramah lingkungan dibandingkan teknik dingin menggunakan aspal cutback. Viskositas dan reologi emulsi emulsi aspal dapat dipengaruhi dan disesuaikan oleh konsentrasi pengemulsi dan input energi selama emulsifikasi ultrasonik.
Kemampuan Penetrasi
Kemampuan penetrasi peremajaan aspal sangat penting, karena agen peremajaan berkinerja tinggi menembus struktur perkerasan dan menutup permukaan. Peremajaan aspal berkinerja tinggi, yang mampu menembus jauh ke dalam pengikat aspal (aspal), meningkatkan fleksibilitas dan memulihkan dari dalam sehingga penyembuhan sendiri dari trotoar tercapai. Siapkan emulsi aspal yang sangat fungsional yang merumuskan tetesan berukuran submikron dan nano dengan ultrasonografi daya!
Aditif
Polimer, karet, pengisi, minyak, dan zat peremajaan ditambahkan ke emulsi aspal untuk meningkatkan sifat-sifat utama aspal asli, seperti penilaian kinerja suhu tinggi dan rendah (PG), viskositas, retak suhu rendah, keuletan dan relaksasi tegangan, titik pelunakan dan penetrasi, afinitas dan stabilitas dengan polimer dan peremajaan aspal tua dalam campuran RAP/RAS (perkerasan aspal reklamasi (perkerasan aspal reklamasi (RAP) dan sirap aspal daur ulang (RAS)). Disperser ultrasonik mencampur padatan dan tetesan sebagai partikel monodisperse ke dalam emulsi aspal. Teknologi pencampuran dan pencampuran ultrasonik menghasilkan campuran aspal berkinerja tinggi!
Batch Master
Emulsifikasi dan dispersi ultrasonik sangat ideal untuk menyiapkan batch induk emulsi aspal yang sangat pekat. Emulsi yang disiapkan secara ultrasonik dengan kandungan aspal tinggi (hingga 90%) diencerkan kemudian untuk mencapai konsentrasi 70% atau 60% untuk mencapai ransum fase air/minyak yang diinginkan sesuai dengan aplikasi akhir.
UIP16000 – Daya ultrasound 16kW per unit pencampuran ultrasonik
Keuntungan dari Emulsi Aspal Ultrasonik
Teknologi pencampuran ultrasonik memungkinkan untuk mengembangkan dan menghasilkan formulasi peremajaan aspal yang mudah ditangani, hemat biaya dan ramah lingkungan. Kavitasi ultrasonik yang kuat menciptakan dispersi dan emulsi sub-mikron dan nano, yang menunjukkan daya penetrasi yang sangat baik, kinerja tinggi, dan daya tahan jangka panjang.
Campur emulsi paving dan dispersi Anda untuk campuran aspal dengan ultrasonikasi daya tinggi!
Disperser Ultrasonik Daya Tinggi untuk Emulsi Aspal
Hielscher Ultrasonics memproduksi dan memasok mixer ultrasonik berdaya tinggi untuk emulsi aspal dan aspal. Disperser ultrasonik industri untuk penawaran emulsifikasi inline membuka kemungkinan untuk memproses berbagai emulsi aspal dan aspal. Sonikasi memungkinkan pengujian mudah formulasi baru, yang diemulsi secara seragam untuk stabilitas dan kinerja emulsi yang sangat baik. Berbagai geometri reaktor ultrasonik dan sisipan seperti MultiPhaseCavitator Memungkinkan adaptasi prosesor ultrasonik yang mudah dengan formulasi aspal atau aspal spesifik Anda.
Premix kasar cairan dan padatan dimasukkan ke dalam disperser ultrasonik, di mana kedua fase (air + aspal atau aspal + aditif opsional) digiling basah dan digiling secara seragam menjadi suspensi koloid yang sangat stabil. Penggilingan dan pendispersi ultrasonik mampu memproses volume tinggi dalam proses yang cepat.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami!? Tanya Kami!
Prosesor ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga skala percontohan dan industri.
Literatur? Referensi
- Wang, H.; Yang, J.; Gong, M. (2016): Karakterisasi Reologi Pengikat dan Campuran Aspal yang Dimodifikasi dengan Tabung Nano Karbon. Makalah Konferensi RILEM 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Formulasi emulsi aspal: Mutakhir dan ketergantungan formulasi pada sifat emulsi. Konstruksi dan Bahan Bangunan 123, 2016. 162–173.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Apa itu Emulsi Aspal?
Emulsi aspal adalah campuran air dan aspal. Karena aspal adalah senyawa berminyak dan hidrofobik, aspal tidak dapat dicampur dengan air. Dengan menambahkan zat aktif permukaan yang juga dikenal sebagai pengemulsi, surfaktan, zat pengemulsi, penstabil) ke dalam air sebelum atau selama menambahkan aspal, aspal dan air menjadi dapat dicampur. Penambahan surfaktan memfasilitasi dispersi partikel aspal dalam fase berair (air) dan membuatnya tetap tersebar dalam suspensi. Untuk mencampur aspal sebagai partikel kecil ke dalam suspensi, peralatan pencampuran geser mekanis (misalnya ultrasonicatior, mixer geser tinggi, pabrik koloid dll.) digunakan. Emulsi aspal berkualitas tinggi memberikan ketahanan terhadap trotoar trotoar, kerentanan kelembaban, ketahanan retak dan kinerja kelelahan.
Pengertian Emulsi
“Emulsi adalah sistem heterogen yang secara termodinamika tidak stabil yang dibentuk oleh setidaknya dua fase cair yang tidak bercampur, di mana yang satu tersebar di yang lain dalam bentuk tetesan kecil (manik-manik) yang diameternya umumnya lebih tinggi dari 0,1μm. Sistem semacam itu memiliki stabilitas minimum yang dapat ditingkatkan dengan penambahan agen yang sesuai, seperti surfaktan, atau dibagi halus”. (Becher, P. Emulsi. Teori dan Praktek. 1961.)
Apa itu Aspal?
Bitumen adalah bahan semen yang digunakan dalam konstruksi sebagai pengikat aspal, yang menyatukan aspal. Ini memiliki titik leleh 180ºC. Emulsi aspal adalah cairan coklat tua, yang dapat berupa kationik, di mana emulsi memiliki tetesan yang membawa muatan positif, atau anionik, di mana emulsi memiliki tetesan bermuatan negatif.
Apa itu Segel Lumpur?
Segel bubur adalah formulasi air, emulsi aspal, agregat, dan aditif ke permukaan perkerasan aspal yang ada. Segel bubur mirip dengan segel kabut kecuali segel bubur memiliki agregat sebagai bagian dari campuran. Polimer adalah aditif umum yang meningkatkan sifat emulsi aspal. Campuran gabungan emulsi dan agregat ini disebut bubur untuk melindungi struktur perkerasan yang mendasarinya dan untuk menyediakan permukaan jalan baru.
Apa itu Segel Kabut?
Penyegelan kabut mengacu pada penerapan emulsi aspal yang diformulasikan khusus ke permukaan perkerasan aspal yang ada. Emulsi segel kabut terdiri dari campuran air-minyak, yang dapat dengan mudah disemprotkan ke trotoar yang ada, juga dikenal sebagai “Fogging.”
Apa itu Segel Chip?
Penerapan segel chip melibatkan emulsi aspal yang mengandung gumpalan aspal paving, air, zat pengemulsi atau surfaktan, polimer, dan seringkali aditif peremajaan. Segel CHip diterapkan dalam proses dua langkah yang meliputi distribusi emulsi aspal dan selanjutnya lapisan batuan kecil yang dihancurkan ke permukaan perkerasan aspal yang ada. Batu hancur kecil juga disebut “kentang goreng”, yang memberi nama metode penyegelan chip.
Apa itu Scrub Seals?
Perawatan scrub seal sangat mirip dengan chip sealing, di mana emulsi aspal dan kerikil yang dihancurkan digunakan untuk merehabilitasi perkerasan aspal yang rusak. Satu-satunya perbedaan adalah metode aplikasi: Untuk penerapan segel scrub, emulsi aspal diterapkan oleh apa yang disebut sapu scrub, yang memastikan bahwa emulsi aspal menembus retakan trotoar.
Apa itu Cape Seals?
Penyegelan tanjung mengacu pada penerapan segel chip atau scrub dengan aplikasi segel bubur atau permukaan mikro berikutnya di kemudian hari. Sementara segel chip atau scrub menyegel dan mengikat retakan di perkerasan yang ada, segel bubur atau permukaan mikro berikutnya meningkatkan retensi chip dan kehalusan permukaan jalan raya. Segel tanjung sebagian besar digunakan sebagai solusi intermiten, digunakan untuk struktur aspal yang hanya menunjukkan gangguan sedang, sedikit atau tidak ada bekas roda, lebar retakan sedang. Penyegelan tanjung sebagian besar digunakan sebagai obat untuk memperpanjang umur trotoar sampai rehabilitasi atau rekonstruksi dilakukan.
Apa itu Microsurfacing?
Microsurfacing adalah perlakuan yang sebanding dengan segel bubur. Untuk microsurfacing, formulasi yang terdiri dari air, emulsi aspal, agregat, dan aditif kimia diterapkan pada permukaan perkerasan beton aspal. Aditif polimer digunakan untuk meningkatkan sifat campuran emulsi aspal. Perbedaan utama antara segel bubur dan permukaan mikro adalah bagaimana mereka “pecah” atau mengeras. Sementara penyegelan bubur mengharuskan air menguap dari emulsi aspal setelah distribusinya, emulsi aspal dalam lapisan permukaan mikro mengandung aditif kimia yang memungkinkannya pecah tanpa bergantung pada sinar matahari atau panas untuk penguapan terjadi. Hal ini membuat permukaan mikro menjadi perlakuan yang lebih disukai untuk jalan yang banyak digunakan (waktu singkat untuk putus) atau iklim yang lebih dingin.
Apa yang Menyebabkan Kerusakan Perkerasan?
Seiring bertambahnya usia trotoar, itu mulai memburuk. Seberapa cepat rusak dipengaruhi oleh banyak faktor. Faktor utamanya adalah lingkungan dan beban lalu lintas. Sinar matahari dari waktu ke waktu mengoksidasi lapisan permukaan dan menyebabkannya menjadi rapuh. Jika trotoar terlalu rapuh, retakan mulai terbentuk sebagai akibat dari pengulangan beban lalu lintas yang tinggi di trotoar. Jika trotoar tidak ditutup dengan benar, air hujan atau air irigasi dapat menyusup ke dalam retakan ke lapisan dasar dan merusak integritas struktural trotoar. Air dapat mengikis atau membasuh lapisan dasar di bawahnya dan menyebabkan trotoar gagal karena kurangnya penyangga.