Ультразвуковое перемешивание омолаживателей асфальта
- Восстановители и омолаживатели асфальта позволяют перерабатывать существующие асфальтовые покрытия путем нанесения на строительный материал омолаживающих средств.
- Ультразвуковые диспергаторы являются мощным методом смешивания наночастиц и нанокапель с асфальтовыми и битумными эмульсиями.
- Силовой ультразвук используется для производства высокоэффективных добавок для долговечных дорожных покрытий.
Восстановление асфальта
Выветренный, высохший, состаренный и потрескавшийся асфальт потерял свои первоначальные смоляные масла и повреждается в результате окисления, в результате чего на поверхности возникают трещины, выбоины и колеи в траектории колеса. В связи с тем, что в строительстве используется огромное количество асфальта, восстановление и омоложение тротуаров и других асфальтобетонных конструкций является важной отраслью, которая помогает экономить ресурсы и расходы.
Существующие асфальтобетонные конструкции, поврежденные погодными условиями, возрастом и транспортной нагрузкой, могут быть восстановлены и омоложены путем применения противотуманных уплотнений, шламовых уплотнений, уплотнений для стружки, скребковых уплотнений, накидных уплотнений и других омолаживателей асфальта. Эти составы уплотнений состоят из смеси воды, асфальтовой эмульсии, заполнителя (мелкого гравия, также называемого щепой), полимеров и нанодобавок
Модифицированные асфальтобетонные покрытия, содержащие определенные армирующие наночастицы, демонстрируют желаемые тепловые, электрические и механические свойства и, таким образом, обладают улучшенными функциональными возможностями. Для снижения затрат на асфальтовое вяжущее и содержание дорог, а также для повышения их экологичности, для сохранения и обновления существующих покрытий в будущем необходимы альтернативные технологии, такие как ультразвуковые и функционализированные добавки и новые составы композитных материалов для асфальта, обладающие способностью к самовосстановлению.
Ультразвуковое производство добавок для битумных эмульсий
Битумная эмульсия состоит из трех основных компонентов: асфальта, воды и эмульгирующего поверхностно-активного вещества. Являясь устойчивым диспергированием капель асфальтоцемента в воде, асфальтобетонная эмульсия может перекачиваться, храниться и смешиваться с заполнителями. Эмульсия должна быстро «ломаться» при контакте с заполнителем при смешивании или после распыления. Дробление – это отделение воды от асфальта. Когда вода испарится, эмульсию «схватывают». После разрушения, отверждения и схватывания остатки асфальта обладают адгезионными свойствами, долговечностью и водостойкостью исходного асфальта основания.
Ультразвуковая эмульгация позволяет получать высококачественные битумные эмульсии
Метод ультразвукового эмульгирования совместим с несколькими составами эмульгаторов и поверхностно-активных веществ. Выбор эмульгатора влияет на характеристики схватывания битумных эмульсий, делая их медленно схватывающимися, средними и быстрыми. Добавки, модификаторы, наполнители, волокна, каучуки и другие ингредиенты рецептуры могут быть добавлены на различных этапах процесса ультразвуковой обработки – в зависимости от рецептуры и требований к смешиванию конкретных соединений.
УИП4000HDT – Ультразвуковой встроенный смеситель мощностью 4000 Вт
Марка эмульсии
Марка эмульсии битумной эмульсии и омолаживателя битума является важным фактором, определяющим скорость разрушения (быстрая, средняя или медленная схватывания). Тип (ионный / неионный) и концентрация эмульгаторов, а также особенности рецептуры, такие как соотношение эмульсий и твердых веществ, пористость, размер частиц и градация, влияют на свойства схватывания. Поскольку параметры ультразвуковой эмульгации можно точно контролировать, воздействие ультразвука на эмульсию можно регулировать в соответствии с целевым качеством асфальта. Погодные микронные, субмикронные или наноэмульсии являются целенаправленными, ультразвуковая обработка дает вам полный контроль над параметрами процесса.
реология
Битумные эмульсии имеют вязкость около 50–1000 сП при 60 °C, что значительно ниже, чем вязкость самого асфальта (10 000–400 000 сП). Благодаря своей более низкой вязкости асфальтобетонные эмульсии можно наносить с использованием низкотемпературных методов, которые снижают выбросы и потребление энергии, предотвращают окисление асфальта и значительно менее опасны, чем методы горячего асфальта. Кроме того, применение битумных эмульсий является более экономичным и экологичным, чем холодные методы с использованием срезанных асфальтов. Вязкость и реология эмульсии битумной эмульсии могут зависеть от концентрации эмульгатора и расхода энергии во время ультразвуковой эмульгации.
Проникающая способность
Проникающие способности омолаживателей асфальта имеют решающее значение, так как высокоэффективный омолаживающий агент проникает в структуру дорожного покрытия и герметизирует поверхность. Высокоэффективный омолаживатель асфальта, который способен глубоко проникать в асфальтовое вяжущее (битум), повышает гибкость и восстанавливает изнутри, что позволяет достичь самовосстановления дорожного покрытия. Готовьте высокофункционализированные битумные эмульсии с субмикронными и наноразмерными каплями с помощью силового ультразвука!
Добавок
Полимеры, резина, наполнители, масла и омолаживающие агенты добавляются в асфальтовые эмульсии для улучшения ключевых свойств исходного асфальта, таких как градация характеристик при высоких и низких температурах (PG), вязкость, растрескивание при низких температурах, пластичность и релаксация напряжений, температура размягчения и проникновения, сродство и стабильность с полимерами, а также омоложение старого асфальта в смесях RAP/RAS (восстановленное асфальтовое покрытие (RAP) и переработанная битумная черепица (RAS)). Ультразвуковые диспергаторы смешивают твердые частицы и капли в виде монодисперсных частиц в асфальтовую эмульсию. Технология ультразвукового смешивания и смешивания позволяет получать высокоэффективные асфальтобетонные смеси!
Маточная смесь
Ультразвуковая эмульгация и диспергирование идеально подходят для приготовления суперконцентратов высококонцентрированных асфальтовых эмульсий. Ультразвуковые эмульсии с высоким содержанием асфальта (до 90%) разбавляются до 70% или 60% концентрации для достижения желаемого соотношения вода/масляная фаза в соответствии с конечным применением.
UIP16000 – Мощность ультразвука 16 кВт на ультразвуковой смесительный блок
Преимущества ультразвуковых битумных эмульсий
Технология ультразвукового смешивания позволяет разрабатывать и производить омолаживающие составы асфальта, которые просты в обращении, экономичны и экологичны. Мощная ультразвуковая кавитация создает субмикронные и нанодисперсии и эмульсии, которые демонстрируют превосходную проникающую способность, высокую производительность и долговечность.
Смешивайте эмульсии и дисперсии для асфальтобетонных смесей с помощью мощного ультразвука!
Мощный ультразвуковой диспергатор для битумных эмульсий
Hielscher Ultrasonics производит и поставляет мощные ультразвуковые смесители для асфальтовых и битумных эмульсий. Предложение промышленных ультразвуковых диспергаторов для поточной эмульгирования открывает возможность обработки широкого спектра асфальтовых и битумных эмульсий. Ультразвуковая обработка позволяет проводить поверхностные испытания новых составов, которые равномерно эмульгируются для обеспечения превосходной стабильности и эксплуатационных характеристик эмульсии. Различные геометрии ультразвуковых реакторов и вставки, такие как Многофазный кавитатор Обеспечьте простую адаптацию ультразвукового процессора к вашей конкретной рецептуре асфальта или битума.
Грубая смесь жидкости и твердых веществ подается в ультразвуковой диспергатор, где обе фазы (вода + асфальт или битум + дополнительные добавки) измельчаются мокрым способом и равномерно измельчаются в высокостабильную коллоидную суспензию. Ультразвуковое измельчение и диспергирование способны обрабатывать большие объемы в быстром процессе.
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:
| Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| от 10 до 2000 мл | от 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20 л | 0от 0,2 до 4 л/мин | УИП2000HDT |
| От 10 до 100 л | От 2 до 10 л/мин | УИП4000HDT |
| н.а. | От 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| н.а. | больше | Кластер UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Мощные ультразвуковые процессоры от лабораторных до пилотных и промышленных масштабов.
Литература/Литература
- Ванг, Х.; Янг, Дж.; Гонг, М. (2016): Реологическая характеристика асфальтовых вяжущих и смесей, модифицированных углеродными нанотрубками. Материалы конференции RILEM 2016.
- Рональд, М.; Пумарехо Луис, Ф. (2016): Рецептура битумных эмульсий: современное состояние и зависимость рецептуры от свойств эмульсий. Строительство и строительные материалы 123, 2016. 162–173.
Факты, которые стоит знать
Что такое асфальтовая эмульсия?
Асфальтовая эмульсия представляет собой смесь воды и асфальта. Так как асфальт является маслянистым, гидрофобным соединением, его нельзя смешивать с водой. При добавлении поверхностно-активного вещества, также известного как эмульгатор, поверхностно-активное вещество, эмульгатор, стабилизатор) в воду до или во время добавления асфальта, асфальт и вода становятся пригодными для смешивания. Добавление поверхностно-активного вещества способствует диспергированию частиц асфальта в водной фазе (воде) и сохраняет его диспергированным во взвешенном состоянии. Для смешивания асфальта в виде мелких частиц с суспензией используется механическое смесительное оборудование (например, ультразвуковое оборудование, смеситель с большими сдвиговыми усилиями, коллоидная мельница и т.д.). Высококачественная асфальтовая эмульсия придает дорожному покрытию устойчивость к образованию колеи, влаговосприимчивость, стойкость к растрескиванию и усталостные характеристики.
Определение эмульсии
«Эмульсия представляет собой гетерогенную систему, термодинамически неустойчивую, образованную по меньшей мере двумя несмешивающимися жидкими фазами, где одна диспергируется в другой в виде маленьких капель (шариков), диаметр которых обычно превышает 0,1 мкм. Такая система имеет минимальную стабильность, которая может быть улучшена добавлением соответствующих агентов, таких как поверхностно-активные вещества, или мелкодисперсных веществ». (Бехер,. Эмульсия. Теория и практика. 1961.)
Что такое битум?
Битум – это вяжущий материал, используемый в строительстве в качестве асфальтового вяжущего, которое скрепляет асфальт. Он имеет температуру плавления 180ºC. Битумные эмульсии представляют собой темно-коричневую жидкость, которая может быть либо катионной, где эмульсии имеют капли, несущие положительный заряд, либо анионной, где эмульсии имеют отрицательно заряженные капли.
Что такое шламовые уплотнения?
Уплотнители для пульсии представляют собой состав, состоящий из воды, асфальтовой эмульсии, заполнителя и добавок к существующему покрытию асфальтового покрытия. Суспензионный уплотнитель похож на противотуманный уплотнитель, за исключением того, что в состав смеси входят заполнители. Полимер – распространенная добавка, улучшающая свойства асфальтобетонной эмульсии. Эта комбинированная смесь эмульсии и заполнителей является так называемой суспензией для защиты основной структуры дорожного покрытия и создания нового дорожного покрытия.
Что такое противотуманные уплотнения?
Противотуманная изоляция относится к нанесению специальной рецептуры асфальтовой эмульсии на существующую поверхность асфальтового покрытия. Эмульсия для противотуманного уплотнения состоит из водно-масляной смеси, которую можно легко распылить на существующее покрытие, что также известно как «туманообразование».
Что такое уплотнения для стружки?
Нанесение уплотнителя для стружки включает в себя битумную эмульсию, которая содержит шарики асфальтоукладки, воду, эмульгатор или поверхностно-активное вещество, полимер, а часто и омолаживающую добавку. Уплотнения CHip наносятся в два этапа, который включает в себя сначала распределение асфальтовой эмульсии, а затем слоя мелкого щебня на существующее асфальтовое покрытие. Мелкий щебень еще называют “стружка”, что и дало название методу герметизации стружки.
Что такое скрубберы?
Обработка скребком очень похожа на герметизацию щебня, при которой для восстановления поврежденного асфальтового покрытия используются асфальтовая эмульсия и дробленый гравий. Единственное отличие заключается в способе нанесения: для нанесения уплотнителя асфальтобетонная эмульсия наносится так называемыми щетками, которые обеспечивают проникновение асфальтовой эмульсии в трещины дорожного покрытия.
Что такое капские тюлени?
Герметизация накидки относится к нанесению стружки или скребкового уплотнения с последующим нанесением шламового уплотнения или микропокрытия в более поздний срок. В то время как сколов или скребковые уплотнения герметизируют и склеивают трещины на существующем покрытии, последующее уплотнение пульпы или микропокрытие улучшает удержание стружки и гладкость поверхности дорожного полотна. Уплотнители Cape в основном используются в качестве прерывистого обходного пути, используемого для асфальтовых конструкций, которые демонстрируют только умеренные повреждения, незначительные колеи или их отсутствие, умеренную ширину трещин. Герметизация накидки в основном используется в качестве средства для продления срока службы дорожного покрытия до тех пор, пока не будет выполнен ремонт или реконструкция.
Что такое микроповерхность?
Микропокрытие – это обработка, сравнимая с нанесением пульпы. Для микропокрытия на поверхность асфальтобетонного покрытия наносится состав, состоящий из воды, асфальтовой эмульсии, заполнителя и химических добавок. Полимерные добавки используются для улучшения смесевых свойств асфальтобетонной эмульсии. Основное различие между суспензионным уплотнением и микропокрытием заключается в том, как они «ломаются» или затвердевают. В то время как для герметизации суспензии необходимо, чтобы вода испарялась из асфальтовой эмульсии после ее распределения, асфальтовая эмульсия в микроповерхностном покрытии содержит химические добавки, которые позволяют ей разрушаться без зависимости от солнца или тепла для испарения. Это делает микропокрытие предпочтительным средством для интенсивно используемых дорог (короткое время для разрушения) или более холодного климата.
Что является причиной ухудшения состояния дорожного покрытия?
По мере старения тротуара он начинает разрушаться. На то, как быстро он разрушается, влияет множество факторов. Основными факторами являются окружающая среда и нагрузка на трафик. Солнечный свет со временем окисляет поверхностный слой и делает его хрупким. Если дорожное покрытие слишком хрупкое, трещины начинают образовываться в результате высоких повторений транспортной нагрузки на тротуар. Если дорожное покрытие не уплотняется должным образом, дождевая или поливная вода может проникнуть в трещины в слой основания и повредить структурную целостность дорожного покрытия. Вода может разрушить или смыть нижележащие слои основания и привести к разрушению дорожного покрытия из-за отсутствия поддержки.