Amestecarea cu ultrasunete a întineritoarelor asfaltice
- Reabilitatoarele și reabilitatoarele de asfalt permit reciclarea pavajelor asfaltice existente prin aplicarea agenților de întinerire pe materialul de construcție.
- Dispersoare cu ultrasunete sunt o tehnică puternică pentru a amesteca nano-particule și nano-picături în emulsii de asfalt și bitum.
- Ultrasunetele de putere sunt utilizate pentru fabricarea aditivilor de înaltă performanță pentru pavaje durabile pe termen lung.
Reabilitare asfalt
Asfaltul degradat, uscat, îmbătrânit și crăpat și-a pierdut uleiurile originale de gudron și este deteriorat prin oxidare, astfel încât la suprafață apar fisuri, gropi și șanțuri în calea roții. În ceea ce privește cantitatea imensă de asfalt utilizată în construcții, reabilitarea și întinerirea pavajelor și a altor structuri asfaltice este un sector important, care ajută la economisirea resurselor și cheltuielilor.
Structurile asfaltice existente, deteriorate de vreme, vârstă și încărcătura traficului, pot fi reabilitate și întinerite prin aplicarea de garnituri de ceață, etanșări de șlam, etanșări de așchii, etanșări de frecare, garnituri de pelerină și alte întineritoare de asfalt. Aceste formulări de sigilii constau într-un amestec de apă, emulsie de asfalt, agregate (pietriș mic, numite și așchii), polimeri și nanoaditivi
Pavajele asfaltice modificate care conțin anumite nanoparticule de armare prezintă proprietăți termice, electrice și mecanice dorite și, prin urmare, au funcționalități îmbunătățite. Pentru a reduce costurile de întreținere a liantului asfaltic și a drumurilor și pentru a spori caracterul ecologic al acestora, tehnologiile alternative, ar fi aditivii amestecați ultrasonically și funcționalizați și noile formulări compozite asfaltice, care au capacitatea de auto-reparare, sunt esențiale pentru conservarea și reînnoirea pavajelor existente în viitor.
Producția cu ultrasunete de aditivi pentru emulsii asfaltice
O emulsie asfaltică este formată din trei componente principale: asfalt, apă și un agent tensioactiv emulsionant. Fiind o dispersie stabilă a picăturilor de ciment asfaltic în apă, o emulsie asfaltică poate fi pompată, depozitată și amestecată cu agregate. O emulsie ar trebui să “sparge” rapid la contactul cu agregatele atunci când sunt amestecate sau după pulverizare. Spargerea este separarea apei de asfalt. Când apa s-a evaporat, emulsia este “apus”. După rupere, întărire și fixare, reziduul de asfalt are proprietățile de aderență, durabilitate și rezistență la apă ale asfaltului de bază original.
Emulsionarea cu ultrasunete permite formularea emulsiilor asfaltice de înaltă calitate
Tehnica de emulsionare cu ultrasunete este compatibilă cu mai multe formulări emulgatoare și surfactant. Alegerea emulgatorului are impact asupra caracteristicilor de setare ale emulsiilor asfaltice, făcându-le setarea lentă, setarea medie și setarea rapidă. Aditivi, modificatori, umpluturi, fibre, cauciucuri și alte ingrediente de formulare pot fi adăugate în diferite etape ale procesului de sonicare – în funcție de formularea și cerințele de amestecare ale compușilor specifici.
UIP4000hdT – 4000 wați mixer inline cu ultrasunete
Grad de emulsie
Gradul de emulsie al unei emulsii asfaltice și întineritor de asfalt este un factor important, care determină viteza de rupere (setare rapidă, medie sau lentă). Tipul (ionic? non-ionic) și concentrația agenților de emulsionare, precum și specificul formulării, cum ar fi raportul emulsii? solide, porozitatea, dimensiunea particulelor și gradarea influențează comportamentul de fixare. Deoarece parametrii de emulsionare cu ultrasunete pot fi controlați cu precizie, impactul sonicare asupra emulsiei poate fi ajustat la calitatea asfaltului vizat. Vremea micron-, submicron sau nano-emulsii sunt vizate, prelucrarea cu ultrasunete vă oferă controlul deplin asupra parametrilor procesului.
reologie
Emulsiile asfaltice prezintă vâscozități de aproximativ 50-1000 cP la 60 ° C, care este considerabil mai mică decât vâscozitatea asfaltului în sine (10.000-400.000 cP). Datorită vâscozității lor mai scăzute, emulsiile asfaltice pot fi aplicate folosind tehnici de temperatură mai scăzută, care reduc emisiile și consumul de energie, evită oxidarea asfaltului și sunt considerabil mai puțin periculoase decât tehnicile de asfalt fierbinte. În plus, aplicarea emulsiilor asfaltice este mai economică și mai ecologică decât tehnicile reci care utilizează asfalt redus. Vâscozitatea și reologia unei emulsii de emulsie asfaltică pot fi influențate și ajustate de concentrația emulgatorului și de aportul de energie în timpul emulsionării cu ultrasunete.
Capacitatea de penetrare
Capacitățile de penetrare ale rejuvenatoarelor asfaltice sunt cruciale, deoarece un agent de întinerire de înaltă performanță pătrunde în structura trotuarului și sigilează suprafața. Un rejuvenator asfaltic performant, care este capabil să pătrundă adânc în liantul asfaltic (bitum), crește flexibilitatea și restabilește din interior, astfel încât să se obțină o autovindecare a pavajului. Pregătiți emulsii de asfalt extrem de funcționalizate, formulând picături de dimensiuni submicronice și nano cu ultrasunete de putere!
Aditivi
Polimeri, cauciuc, materiale de umplutură, uleiuri și agenți de întinerire sunt adăugați la emulsiile asfaltice pentru a îmbunătăți proprietățile cheie ale asfaltului nativ, cum ar fi gradarea performanței la temperaturi ridicate și scăzute (PG), vâscozitatea, fisurarea la temperaturi scăzute, ductilitatea și relaxarea stresului, punctul de înmuiere și penetrarea, afinitatea și stabilitatea cu polimerii și întinerirea asfaltului îmbătrânit în amestecuri RAP/RAS (pavaj asfaltic recuperat (RAP) și șindrilă asfaltică reciclată (RAS)). Dispersoare cu ultrasunete amestecă solide și picături ca particule monodisperse în emulsia asfaltului. Tehnologia de amestecare și amestecare cu ultrasunete produce amestecuri de asfalt de înaltă performanță!
Lotul principal
Emulsionarea și dispersia cu ultrasunete este ideală pentru a pregăti loturi master de emulsii asfaltice foarte concentrate. Emulsiile preparate ultrasonically cu conținut ridicat de asfalt (până la 90%) sunt diluate ulterior pentru a atinge concentrația de 70% sau 60% pentru a atinge rația dorită de fază apă? ulei în funcție de aplicația finală.
UIP16000 – 16kW putere cu ultrasunete pe unitate de amestecare cu ultrasunete
Avantajele emulsiilor asfaltice cu ultrasunete
Tehnologia de amestecare cu ultrasunete permite dezvoltarea și producerea formulărilor de întinerire a asfaltului, care sunt ușor de manevrat, rentabile și ecologice. Cavitație puternică cu ultrasunete creează dispersii sub-micronice și nano și emulsii, care prezintă penetrabilitate excelentă, performanță ridicată și rezistență pe termen lung.
Se amestecă emulsiile și dispersiile de pavaj pentru amestecurile de asfalt prin ultrasonication de mare putere!
Dispersor cu ultrasunete de mare putere pentru emulsii asfaltice
Hielscher Ultrasonics produce și furnizează mixere cu ultrasunete de mare putere pentru emulsii de asfalt și bitum. Dispersoare industriale cu ultrasunete pentru oferta de emulsionare inline deschide posibilitatea de a procesa o gamă largă de emulsii asfalt și bitum. Sonicare permite testarea facilă a noilor formulări, care sunt emulsionate uniform pentru stabilitate și performanță excelentă a emulsiei. Diverse geometrii reactor cu ultrasunete și inserții, ar fi MultiPhaseCavitator Permiteți adaptarea ușoară a procesorului cu ultrasunete la formularea specifică de asfalt sau bitum.
Un premix grosier de lichid și solide este introdus în dispersorul cu ultrasunete, unde ambele faze (apă + asfalt sau bitum + aditivi opționali) sunt măcinate umed și măcinate uniform într-o suspensie coloidală foarte stabilă. Frezarea și dispersarea cu ultrasunete este capabilă să proceseze volume mari într-un proces rapid.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
| Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml? min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L? min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L? min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 până la 100L? min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contactează-ne!? Întreabă-ne!
Procesoare cu ultrasunete de mare putere de la laborator la pilot și scară industrială.
Literatură/Referințe
- Wang, H.; Yang, J .; Gong, M. (2016): Caracterizarea reologică a lianților și amestecurilor de asfalt modificate cu nanotuburi de carbon. Lucrările conferinței RILEM 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Formularea emulsiilor asfaltice: starea de artă și dependența formulării de proprietățile emulsiei. Construcții și materiale de construcții 123, 2016. 162–173.
Fapte care merită știute
Ce este o emulsie de asfalt?
O emulsie asfaltică este un amestec de apă și asfalt. Deoarece asfaltul este un compus uleios, hidrofob, nu poate fi amestecat cu apă. Prin adăugarea unui agent activ de suprafață cunoscut și sub numele de emulgator, agent tensioactiv, agent de emulsionare, stabilizator) în apă înainte sau în timpul adăugării asfaltului, asfaltul și apa devin amestecabile. Adăugarea de agent tensioactiv facilitează dispersia particulelor de asfalt în faza apoasă (apă) și o menține dispersată în suspensie. Pentru a amesteca asfaltul ca particule mici în suspensie, se utilizează echipamente mecanice de amestecare prin forfecare (de exemplu, ultrasonicatior, mixer cu forfecare ridicată, moară coloidală etc.). O emulsie asfaltică de înaltă calitate conferă rezistenței la șanțul pavajului, susceptibilității la umiditate, rezistenței la fisurare și performanței la oboseală.
Definiția emulsiei
“O emulsie este un sistem eterogen instabil termodinamic, format din cel puțin două faze lichide imiscibile, în care una este dispersată în cealaltă sub formă de picături mici (mărgele) al căror diametru este în general mai mare de 0,1 μm. Un astfel de sistem are o stabilitate minimă care ar putea fi îmbunătățită prin adăugarea de agenți adecvați, cum ar fi agenți tensioactivi sau divizați fin”. (Becher, P. Emulsie. Teorie și practică. 1961.)
Ce este bitumul?
Bitumul este un material pe bază de ciment utilizat în construcții ca liant de asfalt, care ține asfaltul împreună. Are un punct de topire de 180 ° C. Emulsiile de bitum sunt un lichid maro închis, care poate fi cationic, unde emulsiile au picături care poartă o sarcină pozitivă, sau anionic, unde emulsiile au picături încărcate negativ.
Ce sunt garniturile de dejecții lichide?
Etanșările pentru nămol sunt o formulă de apă, emulsie asfaltică, agregate și aditivi pe o suprafață de pavaj asfaltic existentă. Un sigiliu de suspensie este similar cu un sigiliu de ceață, cu excepția faptului că etanșarea de suspensie are agregate ca parte a amestecului. Polimerul este un aditiv comun care îmbunătățește proprietățile emulsiei asfaltice. Acest amestec combinat de emulsie și agregate este așa-numitul nămol pentru a proteja structura de bază a pavajului și pentru a oferi o nouă suprafață de drum.
Ce sunt garniturile de ceață?
Etanșarea la ceață se referă la aplicarea unei emulsii speciale de asfalt pe o suprafață de pavaj asfaltic existentă. O emulsie de etanșare de ceață constă într-un amestec apă-ulei, care poate fi pulverizat cu ușurință pe un pavaj existent, cunoscut și sub numele de “ceață.”
Ce sunt Chip Seals?
Aplicarea unei garnituri de așchie implică o emulsie de asfalt care conține globule de asfalt de pavaj, apă, un agent de emulsionare sau agent tensioactiv, polimer și adesea un aditiv de întinerire. Etanșările CHip sunt aplicate într-un proces în două etape, care include mai întâi distribuția emulsiei asfaltice și, ulterior, a unui strat de rocă mică spartă pe o suprafață de asfalt existentă. Mica piatră zdrobită este numită și “cipsuri”, care dă numele metodei de sigilare a cipurilor.
Ce sunt Scrub Seals?
Un tratament de etanșare prin frecare este foarte asemănător cu etanșarea cu așchii, unde o emulsie de asfalt și pietriș zdrobit sunt utilizate pentru a reabilita un pavaj asfaltic deteriorat. Singura diferență este metoda de aplicare: Pentru aplicarea unui sigiliu de frecare , emulsia asfaltică este aplicată de așa-numitele mături de frecare, care asigură că emulsia asfaltică pătrunde în fisurile trotuarului.
Ce sunt Cape Seals?
Etanșarea capului se referă la aplicarea unui sigiliu de așchie sau frecare cu o aplicare ulterioară a sigiliului de suspensie sau a microsuprafeței la o dată ulterioară. În timp ce garniturile de așchiere sau frecare sigilează și leagă fisurile din pavajul existent, etanșarea ulterioară a dejecțiilor lichide sau microsuprafața îmbunătățește retenția așchiilor și netezimea suprafeței carosabilului. Etanșările capului sunt utilizate în cea mai mare parte ca soluție intermitentă, utilizate pentru structurile de asfalt care prezintă doar stres moderat, șanțuri ușoare sau deloc, lățimi moderate ale fisurilor. Etanșarea capului este folosită mai ales ca remediu pentru a prelungi durata de viață a pavajului până la efectuarea reabilitării sau reconstrucției.
Ce este Microsurfacing?
Microsurfacing este un tratament comparabil cu un sigiliu de nămol. Pentru microsuprafață, pe suprafața unui pavaj din beton asfaltic se aplică o formulă formată din apă, emulsie asfaltică, agregate și aditivi chimici. Aditivii polimerici sunt utilizați pentru a îmbunătăți proprietățile de amestec ale emulsiei asfaltice. Diferența majoră dintre etanșarea cu suspensie și microsuprafață constă în modul în care acestea “sparge” sau întăriți. În timp ce etanșarea nămolului necesită ca apa să se evapore din emulsia asfaltică după distribuirea acesteia, emulsia asfaltică dintr-un strat de microsuprafață conține aditivi chimici care îi permit să se rupă fără a se baza pe soare sau căldură pentru a se evapora. Acest lucru face ca microsuprafața să fie tratamentul preferat pentru drumurile intens utilizate (timp scurt de rupere) sau pentru clima mai rece.
Ce cauzează deteriorarea pavajului?
Pe măsură ce pavajul îmbătrânește, începe să se deterioreze. Cât de repede se descompune este influențată de mulți factori. Factorii principali sunt mediul și încărcarea traficului. Lumina soarelui în timp oxidează stratul de suprafață și îl face să devină fragil. Dacă trotuarul este prea fragil, încep să se formeze fisuri ca urmare a repetărilor mari ale încărcării traficului pe trotuar. Dacă pavajul nu este etanșat corespunzător, apa de ploaie sau apa de irigare se poate infiltra în crăpăturile din stratul de bază și poate deteriora integritatea structurală a pavajului. Apa poate eroda sau spăla straturile de bază subiacente și poate provoca defectarea pavajului din cauza lipsei de suport.