Ultrasoon mengen van asfaltverjongingsapparaten
- Asfaltreparatie en -verjonging maken het mogelijk bestaande asfaltverhardingen te recycleren door verjongingsmiddelen op het bouwmateriaal aan te brengen.
- Ultrasone dispergeermiddelen zijn een krachtige techniek om nanodeeltjes en nano-druppels te mengen tot asfalt- en bitumenemulsies.
- Echografie wordt gebruikt voor de productie van hoogwaardige additieven voor duurzame bestrating op lange termijn.
Asfalt rehabilitatie van asfalt
Verweerd, gedroogd, verouderd en gescheurd asfalt heeft zijn oorspronkelijke teerolie verloren en is beschadigd door oxidatie, zodat scheuren, kuilen en sporen in het wielpad aan het oppervlak ontstaan. Met betrekking tot de enorme hoeveelheid asfalt die in de bouw wordt gebruikt, is de rehabilitatie en verjonging van trottoirs en andere asfaltstructuren een belangrijke sector, die bijdraagt aan de besparing van hulpbronnen en uitgaven.
Bestaande asfaltstructuren, beschadigd door weer, ouderdom en verkeersbelasting, kunnen worden hersteld en verjongd door het aanbrengen van mistafdichtingen, drijfmestafdichtingen, spaanafdichtingen, schrobafdichtingen, capeafdichtingen en andere asfaltverjongingsmiddelen. Die verbindingsformuleringen bestaan uit een mengsel van water, asfaltemulsie, aggregaat (klein grind, ook wel spaanders genoemd), polymeren en nano-additieven.
Gewijzigde asfaltverhardingen die bepaalde versterkende nanodeeltjes bevatten, vertonen de gewenste thermische, elektrische en mechanische eigenschappen en hebben daardoor verbeterde functionaliteiten. Om de kosten van asfaltbindmiddel en wegonderhoud te verminderen en de milieuvriendelijkheid ervan te verhogen, zijn alternatieve technologieën zoals ultrasoon gemengde en gefunctionaliseerde additieven en nieuwe asfaltcomposietformules, die de mogelijkheid bieden tot zelfreparatie, van essentieel belang voor het behoud en de vernieuwing van bestaande trottoirs in de toekomst.
Ultrasone productie van additieven voor asfalteeremulsies
Een asfalt-emulsie bestaat uit drie hoofdbestanddelen: asfalt, water en een emulgerende oppervlakte-actieve stof. Omdat het een stabiele dispersie van asfaltcementdruppels in water is, kan een asfalt-emulsie worden gepompt, opgeslagen en gemengd met aggregaten. Een emulsie moet snel "breken" bij contact met het aggregaat bij het mengen of na het spuiten. Breken is het scheiden van het water van het asfalt. Wanneer het water verdampt is, wordt de emulsie "ingesteld". Na het breken, uitharden en zetten heeft het asfaltrest de hechting, duurzaamheid en waterbestendigheid van het oorspronkelijke basisasfalt.
Ultrasone emulsie maakt het mogelijk om hoogwaardige asfaltemulsies te formuleren.
De ultrasone emulgatietechniek is compatibel met meerdere emulgatoren en oppervlakteactieve stoffen. De keuze van de emulgator is van invloed op de instelkarakteristieken van asfaltemulsies, waardoor ze langzaam, middelmatig en snel worden afgesteld. Additieven, modifiers, vulstoffen, vezels, vezels, rubbers en andere formuleringsingrediënten kunnen tijdens verschillende stadia van het klankproces worden toegevoegd. – afhankelijk van de formulering en de mengvereisten van de specifieke verbindingen.
UIP4000hdT – 4000 watt ultrasone inline menger met ultrasoon vermogen
Emulsie Rang
De emulsiegraad van een asfaltemulsie en asfaltverjongingsinstallatie is een belangrijke factor, die bepalend is voor de breuksnelheid (snelle, middelmatige of langzame instelling). Het type (ionisch/niet-ionisch) en de concentratie van de emulgatoren en de specifieke formuleringen zoals de emulsie/vaste stofverhouding, de poreusheid, de deeltjesgrootte en de gradatie beïnvloeden het uithardingsgedrag. Omdat ultrasone emulgatieparameters nauwkeurig kunnen worden gecontroleerd, kan het geluidseffect op de emulsie worden aangepast aan de beoogde asfaltkwaliteit. Weermicron-, submicron- of nano-emulsies zijn gericht, ultrasone verwerking geeft u de volledige controle over de procesparameters.
reologie
Asfaltemulsies hebben een viscositeit van ca. 50-1000 cP bij 60°C, wat aanzienlijk lager is dan de viscositeit van het asfalt zelf (10.000-400.000 cP). Door hun lagere viscositeit kunnen asfalt-emulsies worden toegepast met behulp van lagere temperatuurtechnieken, die de emissies en het energieverbruik verminderen, asfaltoxidatie vermijden en aanzienlijk minder gevaarlijk zijn dan technieken met heet asfalt. Bovendien is de toepassing van asfaltemulsies economischer en milieuvriendelijker dan koude technieken met behulp van reductieasfalt. Viscositeit en reologie van een asfaltemulsie-emulsie kunnen worden beïnvloed en aangepast door de emulgatorconcentratie en de energie-input tijdens ultrasone emulsie.
Doordringingsvermogen
De penetrerende eigenschappen van asfaltverjongingsinstallaties zijn van cruciaal belang, omdat een hoogwaardig verjongingsmiddel de bestratingstructuur doordringt en het oppervlak afdicht. Een krachtige asfaltverjongingsmachine, die diep in het asfaltbindmiddel (bitumen) kan doordringen, verhoogt de flexibiliteit en herstelt van binnenuit zodat een zelfherstellende werking van de bestrating wordt bereikt. Bereid sterk gefunctionaliseerde asfaltemulsies voor die submicron- en nano-grote druppels formuleren met power-ultrasound!
additieven
Polymeren, rubber, vulstoffen, oliën en verjongingsmiddelen worden toegevoegd aan asfaltemulsies om de belangrijkste eigenschappen van autochtoon asfalt te verbeteren, zoals hoge en lage temperatuur prestatiegradatie (PG), viscositeit, lage temperatuurscheurvorming, vervormbaarheid en spanningsrelaxatie, verweking en penetratie, affiniteit met en stabiliteit van polymeren en verjonging van verouderd asfalt in RAP/RAS-mengsels (herwonnen asfaltverhardingsverhardingen en gerecycleerde asfaltscheuren (RAP)). Ultrasone dispergeermiddelen mengen vaste stoffen en druppels als monodisperge deeltjes in de asfaltemulsie. Ultrasone meng- en mengtechnologie produceert hoogwaardige asfaltmengsels!
Master Batch
Ultrasone emulsificatie en dispersie is ideaal voor het bereiden van masterbatches van hooggeconcentreerde asfaltemulsies. Ultrasoon geprepareerde emulsies met een hoog asfaltgehalte (tot 90%) worden later verdund tot 70% of 60% concentratie om de gewenste water/olie-fasenverhouding voor de uiteindelijke toepassing te bereiken.
UIP16000 – 16 kW ultrasoon vermogen per ultrasone mengeenheid
Voordelen van ultrasone asfalt-emulsies
De ultrasone mengtechnologie maakt het mogelijk om asfaltverjongende formules te ontwikkelen en te produceren die gemakkelijk te hanteren, kosteneffectief en milieuvriendelijk zijn. De krachtige ultrasone cavitatie creëert submicron- en nanodispersies en -emulsies, die uitstekende doordringbaarheid, hoge prestaties en duurzaamheid op lange termijn vertonen.
Meng uw bestratingsemulsies en dispersies voor asfaltmengsels door middel van krachtige ultrasoonbehandeling!
Krachtige ultrasone dispergeerder voor asfaltemulsies met hoog vermogen
Hielscher Ultrasonics produceert en levert krachtige ultrasoonmengers voor asfalt- en bitumenemulsies. Industriële ultrasone dispergeermiddelen voor inline-emulsificatie bieden de mogelijkheid om een breed scala aan asfalt- en bitumenemulsies te verwerken. Dankzij de geluiddemping kunnen nieuwe formuleringen, die gelijkmatig geëmulgeerd zijn voor een uitstekende emulsiestabiliteit en -prestatie, gemakkelijk getest worden. Diverse ultrasone reactorgeometrieën en -inserts zoals de MultiPhaseCavitator de ultrasone processor gemakkelijk aan uw specifieke asfalt- of bitumenformulering kan worden aangepast.
Een grof voormengsel van vloeistof en vaste stoffen wordt in de ultrasone dispergeerder gevoerd, waar de beide fasen (water + asfalt of bitumen + optionele additieven) nat worden gemalen en gelijkmatig worden gemalen tot een zeer stabiele colloïdale suspensie. Ultrasoon frezen en dispergeren is in staat om grote volumes in een snel proces te verwerken.
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:
| batch Volume | Stroomsnelheid | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 tot 20L | 0.2 tot 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 tot 100 l / min | UIP16000 |
| na | grotere | cluster van UIP16000 |
Neem contact met ons op! / Vraag ons!
Krachtige ultrasone processoren van laboratorium tot piloot en industriële schaal.
Literatuur / Referenties
- Wang, H.; Yang, J.; Gong, M. (2016): Rheologische karakterisering van asfaltbinders en mengsels gemodificeerd met koolstofnanobuizen. RILEM-conferentiedocumenten 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Asfaltemulsies formulering: State-of-the-art en afhankelijk van de emulsie-eigenschappen van de formulering. Bouw- en bouwmaterialen 123, 2016. 162–173.
Feiten die de moeite waard zijn om te weten
Wat is een asfaltemulsie?
Een asfaltemulsie is een mengsel van water en asfalt. Omdat asfalt een vette, waterafstotende verbinding is, kan het niet met water worden gemengd. Door toevoeging van een oppervlakteactieve stof, ook wel emulgator, oppervlakteactieve stof, emulgator, stabilisator of emulgator genoemd, aan het water voor of tijdens het toevoegen van het asfalt, worden het asfalt en het water mengbaar. De toevoeging van oppervlakte-actieve stof vergemakkelijkt de dispersie van asfaltdeeltjes in de waterige fase (water) en houdt het gedispergeerd in suspensie. Om het asfalt als kleine deeltjes in de suspensie te mengen, wordt gebruik gemaakt van mechanische afschuifapparatuur (bijv. ultrasoon, high-shear mixer, colloïdale molen etc.). Een hoogwaardige asfalteeremulsie geeft de bestrating weerstand tegen sporen, vochtgevoeligheid, scheurvastheid en vermoeiingsvermogen.
Definitie van emulsie
"Een emulsie is een heterogeen systeem dat thermodynamisch onstabiel is en gevormd wordt door ten minste twee onmengbare vloeistoffasen, waarbij de ene wordt gedispergeerd in de andere in de vorm van druppeltjes (pareltjes) waarvan de diameter over het algemeen groter is dan 0,1µm. Een dergelijk systeem heeft een minimale stabiliteit die kan worden verbeterd door toevoeging van geschikte middelen, zoals ons oppervlakteactieve stoffen, of fijn verdeelde vaste stoffen". Becher, P. Emulsion. Theorie en praktijk. 1961.
Wat is Bitumen?
Bitumen is een cementachtig materiaal dat gebruikt wordt in de bouw als asfaltbindmiddel, dat het asfalt bij elkaar houdt. Het heeft een smeltpunt van 180ºC. Bitumenemulsies zijn een donkerbruine vloeistof, die ofwel kationisch kan zijn, waar emulsies druppels hebben die een positieve lading dragen, ofwel anionisch, waar emulsies negatief geladen druppels hebben.
Wat zijn Slurry Seals?
Mengmestafdichtingen zijn een samenstelling van water, asfaltemulsie, aggregaat en additieven voor een bestaande asfaltverharding. Een drijfmestafdichting is vergelijkbaar met een mistafdichting, behalve dat de drijfmestafdichting als onderdeel van het mengsel aggregaten bevat. Polymeer is een veel voorkomend additief dat de eigenschappen van de asfaltemulsie verbetert. Deze gecombineerde mengeling van de emulsie en aggregaten is de zogenaamde slurry om de onderliggende bestrating te beschermen en te zorgen voor een nieuw wegdek.
Wat zijn mistzegels?
Mistafdichting verwijst naar de toepassing van een speciaal geformuleerde asfaltemulsie op een bestaande asfaltverharding. Een nevelafdichtingsemulsie bestaat uit een mengsel van water en olie, dat gemakkelijk op een bestaande bestrating kan worden gespoten, ook wel "beslaan" genoemd.
Wat zijn Chip Seals?
Bij de toepassing van een spaanafdichting gaat het om een asfaltemulsie die bolletjes asfalt, water, een emulgator of oppervlakteactieve stof, polymeer en vaak een verjongingsadditief bevat. CHIP-afdichtingen worden in twee stappen aangebracht, waarbij eerst de asfalteeremulsie wordt verspreid en vervolgens een laag klein steenslag naar een bestaand asfaltverhardingsterrein wordt aangebracht. De kleine verbrijzelde rotsen worden ook wel de “frieten”wat de chipafdichtingsmethode zijn naam geeft.
Wat zijn Scrub Seals?
Een schrobafdichting is zeer vergelijkbaar met de spaanafdichting, waar een asfaltemulsie en gebroken grind worden gebruikt om een beschadigde asfaltverharding te herstellen. Het enige verschil is de applicatiemethode: Voor het aanbrengen van een schrobafdichting wordt de asfaltemulsie aangebracht door middel van zogenaamde schrobbezems, die ervoor zorgen dat de asfaltemulsie doordringt in de scheuren in de bestrating.
Wat zijn Kaapsehonden?
Cape sealing verwijst naar het aanbrengen van een spaan- of schrobafdichting met een latere toepassing van een slurry seal of microsurfacing op een latere datum. Terwijl spaan- of schrobafdichtingen de scheuren in de bestaande bestrating afdichten en verlijmen, verbetert de daaropvolgende drijfmestafdichting of microsurry-afdichting de spaanretentie en de gladheid van het wegdek. Kaapse afdichtingen worden meestal gebruikt als een intermitterende workaround, gebruikt voor asfaltconstructies die slechts matig leed, lichte of geen sporen, matige scheurbreedtes vertonen. Kaapafdichting wordt meestal gebruikt als remedie om de levensduur van de bestrating te verlengen tot het moment dat herstel of wederopbouw wordt uitgevoerd.
Wat is Microsurfacing?
Microsurfacing is een behandeling die vergelijkbaar is met een drijfmestafdichting. Voor microoppervlakken wordt op het oppervlak van een asfaltbetonverharding een formulering aangebracht bestaande uit water, asfaltemulsie, aggregaat en chemische additieven. Polymeeradditieven worden gebruikt om de mengeigenschappen van de asfaltemulsie te verbeteren. Het grote verschil tussen een drijfmestafdichting en een microsurface is de manier waarop ze "breken" of uitharden. Terwijl de slibafdichting vereist dat het water uit de asfaltemulsie verdampt na de verspreiding ervan, bevat de asfaltemulsie in een microoppervlaktecoating chemische additieven die het mogelijk maken om te breken zonder afhankelijk te zijn van de zon of de warmte om te verdampen. Dit maakt microsurfacing de beste behandeling voor intensief gebruikte wegen (korte tijd om te breken) of een kouder klimaat.
Wat is de oorzaak van de verslechtering van de bestrating?
Naarmate de stoep ouder wordt, begint het te verslechteren. Hoe snel het defect raakt, wordt beïnvloed door vele factoren. De belangrijkste factoren zijn het milieu en de verkeersbelasting. Zonlicht oxideert de oppervlaktelaag na verloop van tijd en zorgt ervoor dat deze breekbaar wordt. Als het trottoir te broos is, ontstaan er te broze scheuren als gevolg van de hoge herhalingen van de verkeersbelasting op het trottoir. Als de bestrating niet goed is afgedicht, kan regenwater of irrigatiewater de scheuren in de bodemlaag infiltreren en de structurele integriteit van de bestrating aantasten. Water kan de onderliggende onderlagen eroderen of wegspoelen en ervoor zorgen dat de bestrating door een gebrek aan steun wegvalt.