Ultrazvočno mešanje pomlajevalcev asfalta
- Asfaltni sanatorji in pomlajevalci omogočajo recikliranje obstoječih asfaltnih vozišč z nanosom pomlajevalnih sredstev na gradbeni material.
- Ultrazvočni dispergatorji so močna tehnika za mešanje nano-delcev in nano-kapljic v asfaltne in bitumenske emulzije.
- Močni ultrazvok se uporablja za izdelavo visoko zmogljivih dodatkov za dolgotrajno trajne pločnike.
sanacija asfalta
Preperel, posušen, postaran in razpokan asfalt je izgubil svoja prvotna katranska olja in se poškoduje zaradi oksidacije, tako da se na površini pojavijo razpoke, luknje in kolesnice. Glede na ogromno količino asfalta, ki se uporablja v gradbeništvu, je sanacija in pomlajevanje vozišč in drugih asfaltnih konstrukcij pomemben sektor, ki pomaga prihraniti vire in izdatke.
Obstoječe asfaltne konstrukcije, poškodovane zaradi vremenskih vplivov, starosti in prometne obremenitve, je mogoče sanirati in pomladiti z uporabo tesnil za meglo, tesnil za gnojevko, tesnil za sekance, tesnil za čiščenje, tesnil za plašče in drugih pomlajevalcev asfalta. Te tesnilne formulacije so sestavljene iz mešanice vode, asfaltne emulzije, agregata (majhnega gramoza, imenovanega tudi čipi), polimerov in nanododatkov
Modificirana asfaltna vozišča, ki vsebujejo določene ojačevalne nanodelce, kažejo zaželene toplotne, električne in mehanske lastnosti in imajo s tem izboljšane funkcionalnosti. Da bi zmanjšali stroške asfaltnega veziva in vzdrževanja cest ter povečali njihovo prijaznost do okolja, so alternativne tehnologije, kot so ultrazvočno mešani in funkcionalizirani dodatki ter nove formulacije asfaltnih kompozitov, ki se lahko samopopravijo, bistvenega pomena za ohranitev in obnovo obstoječih vozišč v prihodnosti.
Ultrazvočna proizvodnja dodatkov za asfaltne emulzije
Asfaltna emulzija je sestavljena iz treh glavnih sestavin: asfalta, vode in emulgatorske površinsko aktivne snovi. Ker je stabilna disperzija kapljic asfaltnega cementa v vodi, se lahko asfaltna emulzija črpa, shranjuje in meša z agregati. Emulzija se mora hitro "zlomiti" ob stiku z agregatom, ko se zmeša ali po škropljenju. Lomljenje je ločevanje vode od asfalta. Ko voda izhlapi, se emulzija »nastavi«. Po lomljenju, strjevanju in strditvi ima asfaltni ostanek lastnosti oprijema, trajnosti in vodoodpornosti prvotnega osnovnega asfalta.
Ultrazvočna emulzifikacija omogoča oblikovanje visokokakovostnih asfaltnih emulzij
Ultrazvočna emulgatorska tehnika je združljiva z več formulacijami emulgatorjev in površinsko aktivnih snovi. Izbira emulgatorja vpliva na lastnosti nastavitve asfaltnih emulzij, zaradi česar so počasne, srednje nastavljive in hitre nastavitve. Dodatki, modifikatorji, polnila, vlakna, gume in druge sestavine formulacije se lahko dodajo v različnih fazah procesa ultrazvočnega razbijanja – odvisno od formulacije in zahtev po mešanju določenih spojin.
UIP4000hdT – 4000 vatov ultrazvočni inline mešalnik
Stopnja emulzije
Stopnja emulzije asfaltne emulzije in pomlajevalnika asfalta je pomemben dejavnik, ki določa hitrost razpadanja (hitra, srednja ali počasna nastavitev). Vrsta (ionska / neionska) in koncentracija emulgatorjev ter posebnosti formulacije, kot so razmerje med emulzijami in trdnimi snovmi, poroznost, velikost delcev in gradacija, vplivajo na obnašanje nastavitve. Ker je parametre ultrazvočne emulzifikacije mogoče natančno nadzorovati, se lahko vpliv ultrazvočne razbijanje na emulzijo prilagodi ciljni kakovosti asfalta. Vremenske mikronske, submikronske ali nano-emulzije so ciljne, ultrazvočna obdelava vam omogoča popoln nadzor nad procesnimi parametri.
Reologija
Asfaltne emulzije kažejo viskoznost približno 50–1000 cP pri 60 °C, kar je bistveno nižje od viskoznosti samega asfalta (10.000–400.000 cP). Zaradi nižje viskoznosti se lahko asfaltne emulzije uporabljajo z nižjimi temperaturnimi tehnikami, ki zmanjšujejo emisije in porabo energije, preprečujejo oksidacijo asfalta in so bistveno manj nevarne kot tehnike vročega asfalta. Poleg tega je uporaba asfaltnih emulzij bolj ekonomična in okolju prijazna kot hladne tehnike z uporabo rezanih asfaltov. Na viskoznost in reologijo emulzij asfaltne emulzije lahko vplivata in jo prilagodita koncentracija emulgatorja in vnos energije med ultrazvočno emulgiranjem.
Sposobnost prodiranja
Prodorne sposobnosti pomlajevalcev asfalta so ključnega pomena, saj visoko zmogljivo pomlajevalno sredstvo prodre v konstrukcijo vozišča in tesni površino. Visoko zmogljiv pomlajevalec asfalta, ki lahko prodre globoko v asfaltno vezivo (bitumen), poveča prožnost in obnovi od znotraj, tako da se doseže samozdravljenje vozišča. Pripravite visoko funkcionalizirane asfaltne emulzije, ki vsebujejo kapljice submikronske in nanovelikosti z močnim ultrazvokom!
Dodatkov
Polimeri, guma, polnila, olja in pomlajevalna sredstva se dodajajo asfaltnim emulzijam, da bi izboljšali ključne lastnosti nativnega asfalta, kot so razvrščanje zmogljivosti pri visokih in nizkih temperaturah (PG), viskoznost, razpoke pri nizkih temperaturah, duktilnost in sprostitev napetosti, točka mehčanja in penetracija, afiniteta in stabilnost s polimeri ter pomlajevanje starega asfalta v mešanicah RAP/RAS (predelana asfaltna voznica (RAP) in reciklirane asfaltne skodle (RAS)). Ultrazvočni dispergatorji mešajo trdne snovi in kapljice kot monodisperzne delce v asfaltno emulzijo. Tehnologija ultrazvočnega mešanja in mešanja proizvaja visoko zmogljive asfaltne mešanice!
Glavna serija
Ultrazvočna emulzifikacija in disperzija je idealna za pripravo matičnih serij visoko koncentriranih asfaltnih emulzij. Ultrazvočno pripravljene emulzije z visoko vsebnostjo asfalta (do 90 %) se kasneje razredčijo, da dosežejo koncentracijo 70 % ali 60 %, da se doseže želeni razmerje voda/oljna faza glede na končno uporabo.
UIP16000 – 16kW ultrazvočna moč na ultrazvočno mešalno enoto
Prednosti ultrazvočnih asfaltnih emulzij
Tehnologija ultrazvočnega mešanja omogoča razvoj in proizvodnjo asfaltnih pomlajevalnih formulacij, ki so enostavne za rokovanje, stroškovno učinkovite in okolju prijazne. Močna ultrazvočna kavitacija ustvarja submikronske in nano disperzije in emulzije, ki kažejo odlično penetrabilnost, visoko zmogljivost in dolgoročno vzdržljivost.
Zmešajte emulzije in disperzije za tlakovanje za asfaltne mešanice z visoko zmogljivim ultrazvokom!
Ultrazvočni dispergator visoke moči za asfaltne emulzije
Hielscher Ultrasonics proizvaja in dobavlja ultrazvočne mešalnike visoke moči za asfaltne in bitumenske emulzije. Industrijski ultrazvočni dispergatorji za inline emulgiranje ponujajo možnost obdelave široke palete asfaltnih in bitumenskih emulzij. Sonication omogoča enostavno testiranje novih formulacij, ki so enakomerno emulgirane za odlično stabilnost in zmogljivost emulzije. Različne geometrije ultrazvočnih reaktorjev in vložki, kot so Večfazni kavitator omogočajo enostavno prilagoditev ultrazvočnega procesorja vaši specifični formulaciji asfalta ali bitumna.
Groba premiks tekočine in trdnih snovi se donaša v ultrazvočni razpršilnik, kjer se obe fazi (voda + asfalt ali bitumen + dodatni dodatki) mokro zmeljeta in enakomerno zmeljemo v zelo stabilno koloidno suspenzijo. Ultrazvočno rezkanje in razprševanje je sposobno obdelati velike količine v hitrem procesu.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Ultrazvočni procesorji visoke moči od laboratorija do pilotnega in industrijskega obsega.
Literatura/Reference
- Wang, H.; Yang, J.; Gong, M. (2016): Reološka karakterizacija asfaltnih veziv in mešanic, modificiranih z ogljikovimi nanocevkami. Konferenčni prispevki RILEM 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Formulacija asfaltnih emulzij: najsodobnejša in odvisnost formulacije od lastnosti emulzij. Gradbeništvo in gradbeni materiali 123, 2016. 162–173.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Kaj je asfaltna emulzija?
Asfaltna emulzija je mešanica vode in asfalta. Ker je asfalt oljna, hidrofobna spojina, je ni mogoče mešati z vodo. Z dodajanjem površinsko aktivne snovi, znane tudi kot emulgator, površinsko aktivna snov, emulgator, stabilizator) v vodo pred ali med dodajanjem asfalta postaneta asfalt in voda mešana. Dodatek površinsko aktivne snovi olajša disperzijo asfaltnih delcev v vodni fazi (voda) in jo ohranja razpršeno v suspenziji. Za mešanje asfalta kot majhnih delcev v suspenzijo se uporablja mehanska oprema za strižno mešanje (npr. ultrasonicatior, mešalnik z visokim strižjem, koloidni mlin itd.). Visokokakovostna asfaltna emulzija daje vozišču odpornost proti kolesu, občutljivost na vlago, odpornost proti razpokam in utrujenost.
Opredelitev emulzije
"Emulzija je heterogeni sistem, termodinamsko nestabilen, ki ga tvorita vsaj dve tekoči fazi, ki se ne mešata, kjer je ena razpršena v drugi v obliki majhnih kapljic (kroglic), katerih premer je na splošno večji od 0,1 μm. Takšen sistem ima minimalno stabilnost, ki bi jo lahko izboljšali z dodajanjem ustreznih sredstev, kot so površinsko aktivne snovi, ali fino trdno razdeljeno". (Becher, P. Emulzija. Teorija in praksa. 1961.)
Kaj je bitumen?
Bitumen je cementni material, ki se uporablja v gradbeništvu kot asfaltno vezivo, ki drži asfalt skupaj. Ima tališče 180 ° C. Bitumenske emulzije so temno rjava tekočina, ki je lahko kationska, kjer imajo emulzije kapljice, ki nosijo pozitiven naboj, ali anionska, kjer imajo emulzije negativno nabite kapljice.
Kaj so tesnila za gnojevko?
Tesnila za gnojevko so formulacija vode, asfaltne emulzije, agregata in dodatkov na obstoječo površino asfaltnega vozišča. Tesnilo gnojevke je podobno tesnilu za meglo, le da ima tesnilo gnojevke agregate kot del mešanice. Polimer je običajen dodatek, ki izboljšuje lastnosti asfaltne emulzije. Ta kombinirana mešanica emulzije in agregatov je tako imenovana gnojevka, ki ščiti spodnjo konstrukcijo vozišča in zagotavlja novo površino vozišča.
Kaj so tesnila za meglo?
Tesnjenje megle se nanaša na nanašanje posebne formulirane asfaltne emulzije na obstoječo asfaltno površino vozišča. Emulzija tesnila za meglo je sestavljena iz mešanice vode in olja, ki jo je mogoče enostavno razpršiti na obstoječi pločnik, znan tudi kot "meglenje".
Kaj so tesnila za čipe?
Uporaba čipskega tesnila vključuje asfaltno emulzijo, ki vsebuje kroglice tlakovkega asfalta, vodo, emulgatorsko sredstvo ali površinsko aktivno snov, polimer in pogosto pomlajevalni dodatek. Tesnila CHip se nanesejo v dvostopenjskem postopku, ki vključuje najprej porazdelitev asfaltne emulzije in nato plast majhne drobljene kamnine na obstoječo površino asfaltnega vozišča. Majhna zdrobljena skala se imenuje tudi “Čipov”, ki daje ime metodi tesnjenja čipov.
Kaj so Scrub Seals?
Obdelava čiščenja je zelo podobna tesnjenju čipov, kjer se za sanacijo poškodovanega asfaltnega vozišča uporabljata asfaltna emulzija in zdrobljen gramoz. Edina razlika je v načinu nanašanja: Za nanašanje čistilnega tesnila se asfaltna emulzija nanese s tako imenovanimi metlami, ki zagotavljajo, da asfaltna emulzija prodre v razpoke vozišča.
Kaj so Cape Seals?
Tesnjenje Cape se nanaša na uporabo čipa ali grmičevja z naknadno uporabo tesnila gnojevke ali mikropovršinske obdelave pozneje. Medtem ko tesnila za sekance ali čiščenje tesnijo in lepijo razpoke v obstoječem vozišču, naknadno tesnjenje gnojevke ali mikropovršinska obdelava izboljša zadrževanje čipov in gladkost površine vozišča. Cape tesnila se večinoma uporabljajo kot občasna rešitev, ki se uporablja za asfaltne konstrukcije, ki kažejo le zmerne stiske, rahle ali brez kolesnic, zmerne širine razpok. Tesnjenje rta se večinoma uporablja kot sredstvo za podaljšanje življenjske dobe vozišča, dokler se ne izvede sanacija ali rekonstrukcija.
Kaj je Microsurfacing?
Mikropovršinska obdelava je obdelava, primerljiva s tesnilom gnojevke. Za mikropovršinsko obdelavo se na površino asfaltno-betonskega vozišča nanese formulacija, sestavljena iz vode, asfaltne emulzije, agregata in kemičnih dodatkov. Polimerni dodatki se uporabljajo za izboljšanje lastnosti mešanice asfaltne emulzije. Glavna razlika med tesnilom gnojevke in mikropovršinsko obdelavo je v tem, kako se "zlomijo" ali strdijo. Medtem ko tesnjenje gnojevke zahteva, da voda po porazdelitvi izhlapi iz asfaltne emulzije, asfaltna emulzija v mikropovršinskem premazu vsebuje kemične dodatke, ki omogočajo, da se zlomi, ne da bi se zanašala na sonce ali toploto. Zaradi tega je mikropovršinska obdelava najprimernejša obdelava za močno uporabljene ceste (kratek čas za odmor) ali hladnejše podnebje.
Kaj povzroča poslabšanje pločnika?
Ko se pločnik stara, se začne slabšati. Na to, kako hitro se pokvari, vplivajo številni dejavniki. Glavni dejavniki so okolje in prometne obremenitve. Sončna svetloba sčasoma oksidira površinsko plast in povzroči, da postane krhka. Če je pločnik preveč krhek, se začnejo oblikovati razpoke zaradi velikih ponovitev prometne obremenitve na pločniku. Če pločnik ni pravilno zaprt, lahko deževnica ali voda za namakanje prodre v razpoke v osnovni sloj in poškoduje strukturno celovitost vozišča. Voda lahko erodira ali izpere spodnje osnovne plasti in povzroči, da pločnik propade zaradi pomanjkanja podpore.