ასფალტის რეგენერატორების ულტრაბგერითი შერევა
ასფალტის რეაბილიტატორები და რეგენერატორები საშუალებას გვაძლევს გადავამუშაოთ არსებული ასფალტის საფარები, რეგენერირების აგენტების გამოყენებით სამშენებლო მასალაში. ულტრაბგერითი დისპერგატორები არის მძლავრი ტექნიკა ნანონაწილაკებისა და ნანოწვეთრების ასფალტისა და ბიტუმის ემულსიებში შესარევად. მძლავრი ულტრაბგერა გამოიყენება მაღალი ეფექტურობის მქონე დამატებითი ნივთიერებების წარმოებისთვის, რომლებიც უზრუნველყოფენ საფარების ხანგრძლივ გამძლეობას.
ასფალტის რეაბილიტაცია
გამოფიტული, გამშრალი, დაძველებული და დაბზარული ასფალტი კარგავს თავდაპირველ ფისოვან ზეთებს და ზიანდება დაჟანგვის შედეგად, რის გამოც ზედაპირზე ჩნდება ბზარები, ორმოები და ბორბლების ტრასაზე ღარები. მშენებლობაში გამოყენებული ასფალტის უზარმაზარი რაოდენობის გათვალისწინებით, საფარებისა და სხვა ასფალტის კონსტრუქციების რეაბილიტაცია და რეგენერაცია მნიშვნელოვანი სექტორია, რომელიც ხელს უწყობს რესურსებისა და ხარჯების დაზოგვას.
არსებული ასფალტის კონსტრუქციები, რომლებიც დაზიანებულია ამინდის, ასაკისა და სატრანსპორტო დატვირთვის შედეგად, შეიძლება აღდგეს და რეგენერირდეს ნისლის, სლაურის, ჩიფის, სკრაბის, კეიპის სეილებისა და სხვა ასფალტის რეგენერატორების გამოყენებით. ეს სეილის ფორმულაციები შედგება წყლის, ასფალტის ემულსიის, აგრეგატის (მცირე ზომის კრიახი, რომელსაც ასევე ჩიფებს უწოდებენ), პოლიმერებისა და ნანოდამატების ნარევისგან
მოდიფიცირებული ასფალტის საფარები, რომლებიც შეიცავენ გარკვეულ გამაგრებად ნანონაწილაკებს, ავლენენ სასურველ თერმულ, ელექტრულ და მექანიკურ თვისებებს და ამით იძენენ გაუმჯობესებულ ფუნქციონალურ მახასიათებლებს. იმისათვის, რომ შემცირდეს ასფალტის შემკვრელისა და გზების მოვლა-პატრონობის ღირებულება და გაიზარდოს მათი ეკოლოგიური სისუფთავე, ალტერნატიული ტექნოლოგიები, როგორიცაა ულტრაბგერით შერეული და ფუნქციონალიზებული დანამატები და ახალი ასფალტის კომპოზიტური ფორმულაციები, რომლებსაც აქვთ თვითშეკეთების უნარი, აუცილებელია არსებული საფარების მომავალში შესანარჩუნებლად და განახლებისთვის.
ასფალტის ემულსიებისთვის დამატებითი ნივთიერებების ულტრაბგერითი წარმოება
ასფალტის ემულსია შედგება სამი ძირითადი კომპონენტისგან: ასფალტი, წყალი და ემულგირებადი სურფაქტანტი. როგორც ასფალტის ცემენტის წვეთების სტაბილური დისპერსია წყალში, ასფალტის ემულსია შეიძლება გადაიტუმბოს, შეინახოს და აგრეგატებთან შეირიოს. ემულსიამ უნდა “დაიშალოს” სწრაფად აგრეგატთან კონტაქტისას შერევის დროს ან შესხურების შემდეგ. დაშლა არის წყლის გამოყოფა ასფალტისგან. როდესაც წყალი აორთქლდება, ემულსია “გამყარდება”. დაშლის, გამყარებისა და გამაგრების შემდეგ, ასფალტის ნარჩენს აქვს საწყისი საბაზისო ასფალტის ადჰეზიის, გამძლეობისა და წყალგამძლეობის თვისებები.
ულტრაბგერითი ემულგირება საშუალებას გვაძლევს შევქმნათ მაღალი ხარისხის ასფალტის ემულსიები
ულტრაბგერითი ემულგირების ტექნიკა თავსებადია მრავალ ემულგატორისა და სურფაქტანტის ფორმულაციებთან. ემულგატორის არჩევანი გავლენას ახდენს ასფალტის ემულსიების იჭედების მახასიათებლებზე, რის შედეგადაც ისინი ხდება ნელა იჭედებადი, საშუალოდ იჭედებადი და სწრაფად იჭედებადი. დამატებები, მოდიფიკატორები, ფილერები, ბოჭკოები, რეზინები და სხვა ფორმულაციის ინგრედიენტები შეიძლება დაემატოს ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესის სხვადასხვა ეტაპზე – ფორმულაციისა და კონკრეტული ნაერთების შერევის მოთხოვნების შესაბამისად.
UIP4000hdT – 4000 ვატიანი ულტრაბგერითი ინლაინ შერევის აპარატი
ემულსიის კლასი
ასფალტის ემულსიისა და ასფალტის რეგენერატორის ემულსიის კლასი არის მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს დაშლის სიჩქარეს (სწრაფი, საშუალო ან ნელი იჭედება). ემულგირების აგენტების ტიპი (იონური / არაიონური) და კონცენტრაცია, ასევე ფორმულაციის სპეციფიკა, როგორიცაა ემულსიის/მყარი ნივთიერებების თანაფარდობა, ფოროვანობა, ნაწილაკების ზომა და გრადაცია, გავლენას ახდენს იჭედების ქცევაზე. რადგან ულტრაბგერითი ემულგირების პარამეტრები შეიძლება ზუსტად კონტროლდებოდეს, ულტრაბგერითი დამუშავების გავლენა ემულსიაზე შეიძლება მორგდეს მიზნობრივ ასფალტის ხარისხს. მიკრო-, სუბმიკრონული ან ნანოემულსიების მიზნის დასახვის შემთხვევაში, ულტრაბგერითი დამუშავება გაძლევთ სრულ კონტროლს პროცესის პარამეტრებზე.
რეოლოგია
ასფალტის ემულსიებს აქვთ სიბლანტე დაახლოებით 50–1000 cP 60°C-ზე, რაც მნიშვნელოვნად ნაკლებია თავად ასფალტის სიბლანტეზე (10 000–400 000 cP). მათი დაბალი სიბლანტის გამო, ასფალტის ემულსიების დატანა შესაძლებელია უფრო დაბალი ტემპერატურის ტექნოლოგიებით, რაც ამცირებს ემისიებს და ენერგიის ხარჯვას, თავიდან იცილებს ასფალტის ჟანგვას და მნიშვნელოვნად ნაკლებად საშიშია, ვიდრე ცხელი ასფალტის ტექნოლოგიები. გარდა ამისა, ასფალტის ემულსიების გამოყენება უფრო ეკონომიური და ეკოლოგიურად სუფთაა, ვიდრე ცივი ტექნოლოგიები, რომლებიც იყენებენ გახსნადი ასფალტები. ასფალტის ემულსიის სიბლანტე და რეოლოგია შეიძლება შეიცვალოს და გაკონტროლდეს ემულგატორის კონცენტრაციითა და ენერგიის შეყვანით ულტრაბგერითი ემულგაციის დროს.
შეღწევადობა
ასფალტის რეგენერატორების შეღწევადობა გადამწყვეტია, რადგან მაღალეფექტური რეგენერირების აგენტი ღრმად შეიღწევა საფარის სტრუქტურაში და კეტავს ზედაპირს. მაღალეფექტური ასფალტის რეგენერატორი, რომელსაც შეუძლია ღრმად შეიღწიოს ასფალტის ბინდერში (ბიტუმში), ზრდის მოქნილობას და აღადგენს შიგნიდან, რითაც მიიღწევა საფარის თვითრეგენერაცია. მოამზადეთ მაღალფუნქციური ასფალტის ემულსიები, რომლებიც შეიცავენ სუბმიკრონულ და ნანოზომიერ წვეთებს მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის გამოყენებით!
დამატებითი ნივთიერებები
პოლიმერები, რეზინი, ფილერები, ზეთები და რეგენერირების აგენტები ემატება ასფალტის ემულსიებს, რათა გაუმჯობესდეს ბუნებრივი ასფალტის ძირითადი თვისებები, როგორიცაა მაღალი და დაბალი ტემპერატურის მუშაობის გრეიდინგი (PG), სიბლანტე, დაბალ ტემპერატურაზე დაბზარვა, დრეკადობა და ძაბვის რელაქსაცია, დარბილების წერტილი და შეღწევადობა, აფინურობა პოლიმერებისადმი და მათთან სტაბილურობა, ასევე დაძველებული ასფალტის რეგენერაცია RAP/RAS ნარევებში (გამოყენებული ასფალტის საფარი (RAP) და გადამუშავებული ასფალტის ფილები (RAS)). ულტრაბგერითი დისპერგატორები ანაწილებენ მყარ ნაწილაკებს და წვეთებს მონოდისპერსიულ ნაწილაკებად ასფალტის ემულსიაში. ულტრაბგერითი შერევისა და შერევის ტექნოლოგია ქმნის მაღალეფექტურ ასფალტის ნარევებს!
მასტერ-პარტია
ულტრაბგერითი ემულგაცია და დისპერგაცია იდეალურია მაღალკონცენტრირებული ასფალტის ემულსიების მასტერ-პარტიების მოსამზადებლად. ულტრაბგერით მომზადებული ემულსიები მაღალი ასფალტის შემცველობით (90%-მდე) მოგვიანებით განზავდება 70% ან 60% კონცენტრაციის მისაღწევად, რათა მიიღწეს სასურველი წყლის/ზეთის ფაზური თანაფარდობა საბოლოო გამოყენებისთვის.
UIP16000 – 16kW ულტრაბგერითი სიმძლავრე თითო ულტრაბგერით შერევის ერთეულზე
ულტრაბგერითი ასფალტის ემულსიების უპირატესობები
ულტრაბგერითი შერევის ტექნოლოგია საშუალებას გვაძლევს შევქმნათ და წარმოვადგინოთ ასფალტის რეგენერირების ფორმულაციები, რომლებიც მარტივად გამოსაყენებელია, ეკონომიური და ეკოლოგიურად სუფთა. მძლავრი ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის სუბმიკრონულ და ნანო დისპერსიებსა და ემულსიებს, რომლებსაც აქვთ შესანიშნავი შეღწევადობა, მაღალი ეფექტურობა და ხანგრძლივი გამძლეობა.
შეურიეთ თქვენი საგზაო ემულსიები და დისპერსიები ასფალტის ნარევებისთვის მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავებით!
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დისპერგატორი ასფალტის ემულსიებისთვის
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს და აწვდის მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით შერევის მოწყობილობებს ასფალტისა და ბიტუმის ემულსიებისთვის. ინდუსტრიული ულტრაბგერითი დისპერგატორები ინლაინ ემულგაციისთვის გთავაზობთ შესაძლებლობას დაამუშაოთ ასფალტისა და ბიტუმის ემულსიების ფართო სპექტრი. ულტრაბგერითი დამუშავება საშუალებას გვაძლევს მარტივად შევამოწმოთ ახალი ფორმულაციები, რომლებიც ერთგვაროვნად ემულგირდება შესანიშნავი ემულსიის სტაბილურობისა და ეფექტურობისთვის. სხვადასხვა ულტრაბგერითი რეაქტორის გეომეტრიები და ჩასმები, როგორიცაა MultiPhaseCavitator საშუალებას გვაძლევს მარტივად შევუსაიგოთ ულტრაბგერითი პროცესორი თქვენს კონკრეტულ ასფალტის ან ბიტუმის ფორმულაციას.
სითხისა და მყარი ნაწილაკების უხეში წინასწარი ნარევი შედის ულტრაბგერით დისპერგატორში, სადაც ორივე ფაზა (წყალი + ასფალტი ან ბიტუმი + სურვილისამებრ დამატებითი ნივთიერებები) ერთგვაროვნად დაფქვილი და დაწვრილმანებულია მაღალსტაბილურ კოლოიდურ სუსპენზიად. ულტრაბგერითი დაფქვა და დისპერგაცია შეუძლია დიდი მოცულობების სწრაფად დამუშავება.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გიჩვენებთ ჩვენი ულტრაბგერითი მოწყობილობების დაახლოებითი დამუშავების სიმძლავრის მაჩვენებლებს:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | ჯგუფი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი პროცესორები ლაბორატორიული, საცდელი და სამრეწველო მასშტაბისთვის.
ლიტერატურა/წყაროები
- Ezio Santagata, Orazio Baglieri, Lucia Tsantilis, Giuseppe Chiappinelli, Ilaria Brignone Aimonetto (2015):
ულტრაბგერითი დამუშავების გავლენა ნანო-დამატებით გაძლიერებული ბიტუმინური ბინდერების მაღალტემპერატურულ თვისებებზე. Construction and Building Materials, Volume 75, 2015. 395-403. - Zhambolova, A.; Vocaturo, A.L.; Tileuberdi, Y.; Ongarbayev, Y.; Caputo, P.; Aiello, I.; Oliviero Rossi, C.; Godbert, N. (2020): ბიტუმინის ფუნქციონალიზაცია და მოდიფიკაცია სილიციუმის ნანონაწილაკებით. Applied Sciences 2020, 10, 6065.
- K. Daoust, A. Begriche, J.P. Claverie, A. Tagnit-Hamou (2023): თვითდისპერსიული სილიციუმის ფუმის ნანონაწილაკები: ღირებული დამატება ულტრა მაღალი წარმადობის ბეტონისთვის. Construction and Building Materials,
Volume 383, 2023. - Wang, H.; Yang, J.; Gong, M. (2016): Rheological Characterization of Asphalt Binders and Mixtures Modified with Carbon Nanotubes. RILEM Conference Papers 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Asphalt emulsions formulation: State-of-the-art and dependency of formulation on emulsions properties. Construction and Building Materials 123, 2016. 162–173.
ფაქტები, რომლებიც ღირს ცოდნა
რა არის ასფალტის ემულსია?
ასფალტის ემულსია არის წყლისა და ასფალტის ნარევი. რადგან ასფალტი ზეთოვანი, ჰიდროფობული ნაერთია, ის წყალს არ ერევა. წყალში ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების (ასევე ცნობილი როგორც ემულგატორი, სურფაქტანტი, ემულსიფიკატორი ან სტაბილიზატორი) ასფალტის დამატებამდე ან დამატებისას შეტანით შესაძლებელი ხდება ასფალტისა და წყლის შერევა. სურფაქტანტის დამატება ხელს უწყობს ასფალტის ნაწილაკების დისპერსიას წყლის ფაზაში და მათ სუსპენზიაში დისპერსირებულ მდგომარეობაში შენარჩუნებას. სუსპენზიაში ასფალტის მცირე ნაწილაკების სახით შესარევად გამოიყენება ძვრის ძალებზე დაფუძნებული მექანიკური შემრევი მოწყობილობები (მაგ. ულტრაბგერითი აპარატი, მაღალი ძვრის შემრევი, კოლოიდური წისქვილი და ა.შ.). მაღალი ხარისხის ასფალტის ემულსია უზრუნველყოფს საგზაო საფარის ნაჭდევების წარმოქმნისადმი მდგრადობას, ტენისადმი მგრძნობელობის მახასიათებლებს, ბზარებისადმი მდგრადობასა და დაღლილობის მახასიათებლებს.
ემულსიის განმარტება
“ემულსია არის თერმოდინამიკურად არამდგრადი ჰეტეროგენული სისტემა, რომელიც შედგება სულ მცირე ორი ურთიერთშეურევადი თხევადი ფაზისგან, რომელთაგან ერთი მეორეში დისპერსირებულია მცირე წვეთების (ბურთულების) სახით, რომელთა დიამეტრი, როგორც წესი, მეტია 0,1µm-ზე. ასეთ სისტემას აქვს მინიმალური სტაბილურობა, რომელიც შეიძლება გაუმჯობესდეს შესაბამისი ნივთიერებების, მაგალითად, სურფაქტანტების ან წვრილდისპერსიული მყარი ნივთიერებების დამატებით”. (Becher, P. Emulsion. Theory and Practice. 1961.)
რა არის ბიტუმი?
ბიტუმი არის შემკვრელი მასალა, რომელიც მშენებლობაში გამოიყენება ასფალტის შემკვრელად და მის კომპონენტებს ერთმანეთთან აკავშირებს. მისი დნობის ტემპერატურაა 180ºC. ბიტუმის ემულსიები მუქი ყავისფერი სითხეებია, რომლებიც შეიძლება იყოს კატიონური, დადებითად დამუხტული წვეთებით, ან ანიონური, უარყოფითად დამუხტული წვეთებით.
რა არის ემულსიურ-მინერალური ნარევით ზედაპირული დამუშავება?
ემულსიურ-მინერალური ნარევით ზედაპირული დამუშავებისას არსებულ ასფალტის საფარზე დაიტანება წყლის, ასფალტის ემულსიის, მინერალური შემავსებლისა და დანამატების ნარევი. ეს მეთოდი ჰგავს ემულსიის შესხურებით ზედაპირულ დამუშავებას, თუმცა მისგან განსხვავებით ნარევში მინერალური შემავსებელიც შედის. პოლიმერი გავრცელებული დანამატია, რომელიც აუმჯობესებს ასფალტის ემულსიის თვისებებს. ემულსიისა და მინერალური შემავსებლის ამ კომბინირებულ ნარევს სლარი ეწოდება; ის იცავს ქვემდებარე საფარის სტრუქტურას და ქმნის გზის ახალ ზედაპირს.
რა არის ემულსიის შესხურებით ზედაპირული დამუშავება?
ემულსიის შესხურებით ზედაპირული დამუშავება გულისხმობს სპეციალურად შემუშავებული ასფალტის ემულსიის დატანას არსებულ ასფალტის საგზაო საფარზე. ამ მეთოდისთვის განკუთვნილი ემულსია წყლისა და ზეთის ნარევია, რომელიც ადვილად იფრქვევა არსებულ საფარზე; ამ პროცესს ასევე ნისლისებრ შესხურებას უწოდებენ.
რა არის ღორღის მოყრით ზედაპირული დამუშავება?
ღორღის მოყრით ზედაპირული დამუშავებისას გამოიყენება ასფალტის ემულსია, რომელიც შეიცავს საგზაო ასფალტის წვეთებს, წყალს, ემულგატორს ან ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებას, პოლიმერს და ხშირად აღმდგენ დანამატს. დამუშავება ორ ეტაპად მიმდინარეობს: არსებულ ასფალტის საფარზე ჯერ ნაწილდება ასფალტის ემულსია, შემდეგ კი წვრილი ღორღის ფენა იყრება. წვრილ ღორღს ინგლისურად „chips“ ეწოდება, საიდანაც მომდინარეობს ამ მეთოდის ინგლისური სახელწოდება.
რა არის სკრაბ-სეილები (Scrub Seals)?
სკრაბ-სეილით დამუშავება ძალიან ჰგავს ღორღის მოყრით ზედაპირულ დამუშავებას: დაზიანებული ასფალტის საფარის აღსადგენად გამოიყენება ასფალტის ემულსია და დამსხვრეული ხრეში. ერთადერთი განსხვავება დატანის მეთოდია: სკრაბ-სეილით დამუშავებისას ასფალტის ემულსიას ანაწილებენ სპეციალური ჯაგრისებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ ემულსიის შეღწევას საფარის ბზარებში.
რა არის კეიპ-სეილები (Cape Seals)?
კეიპ-სეილი გულისხმობს ღორღის მოყრით ან სკრაბ-სეილის მეთოდით ზედაპირულ დამუშავებას, რომელსაც მოგვიანებით ემულსიურ-მინერალური ნარევის ან მიკროსაფარის დატანა მოსდევს. ღორღის მოყრით ან სკრაბ-სეილის მეთოდით დამუშავება არსებულ საფარში ბზარებს ხურავს და აკავშირებს, ხოლო შემდგომ დატანილი ემულსიურ-მინერალური ნარევი ან მიკროსაფარი აუმჯობესებს ღორღის შეკავებასა და გზის ზედაპირის სიგლუვეს. კეიპ-სეილი ძირითადად გამოიყენება შუალედურ გადაწყვეტად იმ ასფალტის საფარებისთვის, რომლებსაც მხოლოდ ზომიერი დაზიანება, მცირე ან საერთოდ არანაირი ნაჭდევები და ზომიერი სიგანის ბზარები აქვს. ეს მეთოდი ძირითადად საფარის საექსპლუატაციო ვადის გასახანგრძლივებლად გამოიყენება რეაბილიტაციამდე ან რეკონსტრუქციამდე.
რა არის მიკროსაფარი (Microsurfacing)?
მიკროსაფარის მოწყობა ემულსიურ-მინერალური ნარევით ზედაპირული დამუშავების მსგავსი მეთოდია. მიკროსაფარის მოსაწყობად ასფალტბეტონის საფარის ზედაპირზე დაიტანება წყლის, ასფალტის ემულსიის, მინერალური შემავსებლისა და ქიმიური დანამატების ნარევი. პოლიმერული დანამატები გამოიყენება ასფალტის ემულსიის ნარევის თვისებების გასაუმჯობესებლად. მთავარი განსხვავება ემულსიურ-მინერალური ნარევით დამუშავებასა და მიკროსაფარს შორის მათი ემულსიის დაშლის ან გამყარების პროცესშია. ემულსიურ-მინერალური ნარევით დამუშავებისას აუცილებელია, რომ განაწილების შემდეგ ასფალტის ემულსიიდან წყალი აორთქლდეს. მიკროსაფარის ფენაში არსებული ასფალტის ემულსია კი შეიცავს ქიმიურ დანამატებს, რომლებიც ემულსიის დაშლას წყლის აორთქლებისთვის საჭირო მზის ან სითბოს გარეშე უზრუნველყოფს. ამიტომ მიკროსაფარი უპირატესი მეთოდია ინტენსიურად დატვირთული გზებისთვის (ემულსიის დაშლის მოკლე დროის გამო) ან უფრო ცივი კლიმატისთვის.
რა იწვევს საფარის დეგრადაციას?
საფარი დაძველებასთან ერთად იწყებს დაზიანებას. მისი დაშლის სიჩქარეზე მრავალი ფაქტორი მოქმედებს. ძირითადი ფაქტორებია გარემო პირობები და სატრანსპორტო დატვირთვები. მზის გამოსხივება დროთა განმავლობაში ჟანგავს ზედაპირულ ფენას და მას მყიფეს ხდის. თუ საფარი ზედმეტად მყიფეა, მრავალჯერადი სატრანსპორტო დატვირთვის შედეგად მასზე ბზარები ჩნდება. თუ საფარი სათანადოდ არ არის დალუქული, წვიმის ან სარწყავმა წყალმა შეიძლება ბზარების გავლით საფუძვლის ფენაში შეაღწიოს და საფარის სტრუქტურული მთლიანობა დააზიანოს. წყალმა შეიძლება გამოიწვიოს ქვემდებარე საფუძვლის ფენების ეროზია ან გადარეცხვა, რის შედეგადაც საფარი საყრდენის დაკარგვის გამო მწყობრიდან გამოდის.