Përzierja me ultratinguj e agjentëve rigjenerues të asfaltit
Agjentët rehabilitues dhe rigjenerues të asfaltit mundësojnë riciklimin e shtresave ekzistuese të asfaltit duke aplikuar agjentë rigjenerues në materialin e ndërtimit. Disperguesit me ultratinguj janë një teknikë e fuqishme për përzierjen e nanogrimcave dhe nanopikëzave në emulsione asfalti dhe bitumi. Ultratingujt me fuqi të lartë përdoren për të prodhuar aditivë me performancë të lartë për shtresa rrugore me qëndrueshmëri afatgjatë.
Rehabilitimi i asfaltit
Asfalti i ekspozuar ndaj kushteve atmosferike, i tharë, i vjetruar dhe i plasaritur ka humbur vajrat e tij fillestarë të katranit dhe është dëmtuar nga oksidimi, kështu që në sipërfaqe shfaqen çarje, gropa dhe deformime në gjurmët e rrotave. Duke pasur parasysh sasinë e madhe të asfaltit që përdoret në ndërtim, rehabilitimi dhe rigjenerimi i shtresave rrugore dhe i strukturave të tjera prej asfalti është një sektor i rëndësishëm, i cili ndihmon në kursimin e burimeve dhe uljen e shpenzimeve.
Strukturat ekzistuese prej asfalti, të dëmtuara nga kushtet atmosferike, vjetërsia dhe ngarkesa e trafikut, mund të rehabilitohen dhe rigjenerohen duke aplikuar trajtime vulosëse me spërkatje të imët, me llaç bituminoz, me granil, me fshirje, të tipit Cape dhe agjentë të tjerë rigjenerues të asfaltit. Këto formulime vulosëse përbëhen nga një përzierje uji, emulsioni asfalti, agregatesh (zhavorr i imët, i quajtur edhe granil), polimeresh dhe nanoaditivësh
Shtresat e modifikuara të asfaltit që përmbajnë nanogrimca të caktuara përforcuese shfaqin veti të dëshirueshme termike, elektrike dhe mekanike dhe, si rrjedhojë, kanë funksionalitet të përmirësuar. Për të ulur koston e lidhësit asfaltik dhe të mirëmbajtjes së rrugëve dhe për të përmirësuar pajtueshmërinë e tyre me mjedisin, teknologjitë alternative, si aditivët e përzier dhe të funksionalizuar me ultratinguj dhe formulimet e reja të kompoziteve të asfaltit që kanë aftësi vetëriparimi, janë thelbësore për ruajtjen dhe rinovimin e shtresave ekzistuese rrugore në të ardhmen.
Prodhimi me ultratinguj i aditivëve për emulsione asfalti
Një emulsion asfalti përbëhet nga tre përbërës kryesorë: asfalt, ujë dhe një lëndë sipërfaqësisht aktive emulsionuese. Duke qenë një dispersion i qëndrueshëm i pikëzave të lidhësit asfaltik në ujë, një emulsion asfalti mund të pompohet, të ruhet dhe të përzihet me agregate. Një emulsion duhet të “prishet” shpejt në kontakt me agregatet gjatë përzierjes ose pas spërkatjes. Prishja është ndarja e ujit nga asfalti. Kur uji ka avulluar, emulsioni është “ngurtësuar”. Pas prishjes, maturimit dhe ngurtësimit, mbetja e asfaltit ka vetitë e ngjitjes, qëndrueshmërisë dhe rezistencës ndaj ujit të asfaltit bazë fillestar.
Emulsionimi me ultratinguj mundëson formulimin e emulsioneve të asfaltit me cilësi të lartë
Teknika e emulsionimit me ultratinguj është e pajtueshme me formulime të shumta emulsionuesish dhe lëndësh sipërfaqësisht aktive. Zgjedhja e emulsionuesit ndikon në karakteristikat e ngurtësimit të emulsioneve të asfaltit, duke i bërë ato me ngurtësim të ngadaltë, mesatar ose të shpejtë. Aditivët, modifikuesit, mbushësit, fibrat, gomat dhe përbërës të tjerë të formulimit mund të shtohen gjatë fazave të ndryshme të procesit të trajtimit me ultratinguj – në varësi të formulimit dhe kërkesave të përzierjes së përbërjeve specifike.
UIP4000hdT – përzierës me ultratinguj në linjë, me fuqi 4000 vatë
Klasa e emulsionit
Klasa e një emulsioni asfalti dhe e një agjenti rigjenerues të asfaltit është një faktor i rëndësishëm që përcakton shpejtësinë e prishjes së emulsionit (ngurtësim i shpejtë, mesatar ose i ngadaltë). Lloji (jonik / jojonik) dhe përqendrimi i agjentëve emulsionues, si dhe veçoritë e formulimit, si raporti emulsione/lëndë të ngurta, poroziteti, madhësia e grimcave dhe shpërndarja granulometrike, ndikojnë në sjelljen gjatë ngurtësimit. Meqenëse parametrat e emulsionimit me ultratinguj mund të kontrollohen me saktësi, ndikimi i trajtimit me ultratinguj mbi emulsionin mund të përshtatet sipas cilësisë së synuar të asfaltit. Pavarësisht nëse synohen emulsione me pikëza me përmasa mikrometrike, nënmikrometrike ose nanometrike, përpunimi me ultratinguj ju jep kontroll të plotë mbi parametrat e procesit.
Reologjia
Emulsionet e asfaltit shfaqin viskozitete prej rreth 50–1000 cP në 60°C, çka është dukshëm më e ulët se viskoziteti i vetë asfaltit (10 000–400 000 cP). Për shkak të viskozitetit të tyre më të ulët, emulsionet e asfaltit mund të aplikohen duke përdorur teknika me temperatura më të ulëta, të cilat reduktojnë emetimet dhe konsumin e energjisë, shmangin oksidimin e asfaltit dhe janë dukshëm më pak të rrezikshme se teknikat me asfalt të nxehtë. Për më tepër, aplikimi i emulsioneve të asfaltit është më ekonomik dhe më miqësor ndaj mjedisit sesa teknikat e ftohta që përdorin asfalte të holluara me tretës. Viskoziteti dhe reologjia e një emulsioni asfalti mund të ndikohen dhe të rregullohen nga përqendrimi i emulgatorit dhe energjia e futur gjatë emulgimit me ultratinguj.
Aftësia depërtuese
Aftësitë depërtuese të agjentëve përtëritës të asfaltit janë thelbësore, pasi një agjent përtëritës me performancë të lartë depërton në strukturën e shtresës rrugore dhe vulos sipërfaqen. Një agjent përtëritës i asfaltit me performancë të lartë, i cili është në gjendje të depërtojë thellë në lidhësin e asfaltit (bitum), rrit fleksibilitetin dhe e restauron shtresën rrugore nga brenda, në mënyrë që të arrihet vetëriparimi i saj. Përgatitni emulsione asfalti me shkallë të lartë funksionalizimi duke formuluar pikëza me përmasa nënmikrometrike dhe nanometrike me ultratinguj me fuqi të lartë!
Aditivët
Polimeret, goma, mbushësit, vajrat dhe agjentët përtëritës u shtohen emulsioneve të asfaltit për të përmirësuar vetitë kryesore të asfaltit të pamodifikuar, si klasifikimi sipas performancës në temperatura të larta dhe të ulëta (PG), viskoziteti, plasaritja në temperatura të ulëta, duktiliteti dhe relaksimi i sforcimeve, pika e zbutjes dhe penetrimi, afiniteti dhe qëndrueshmëria me polimeret, si dhe përtëritja e asfaltit të vjetruar në përzierjet RAP/RAS (shtresa rrugore prej asfalti të rikuperuar (RAP) dhe tjegulla bituminoze të ricikluara (RAS)). Disperguesit me ultratinguj përziejnë lëndët e ngurta dhe pikëzat si grimca monodisperse në emulsionin e asfaltit. Teknologjia e përzierjes dhe homogjenizimit me ultratinguj prodhon përzierje asfalti me performancë të lartë!
Përzierja bazë e përqendruar
Emulgimi dhe dispergimi me ultratinguj janë idealë për përgatitjen e përzierjeve bazë të emulsioneve të asfaltit me përqendrim të lartë. Emulsionet e përgatitura me ultratinguj me përmbajtje të lartë asfalti (deri në 90%) hollohen më pas për të arritur një përqendrim prej 70% ose 60%, në mënyrë që të arrihet raporti i dëshiruar i fazave ujë/vaj sipas aplikimit përfundimtar.
UIP16000 – 16kW fuqi ultratingujsh për çdo njësi përzierjeje me ultratinguj
Përparësitë e emulsioneve të asfaltit të përgatitura me ultratinguj
Teknologjia e përzierjes me ultratinguj mundëson zhvillimin dhe prodhimin e formulimeve për përtëritjen e asfaltit, të cilat janë të lehta për t’u përdorur, ekonomike dhe miqësore ndaj mjedisit. Kavitacioni i fuqishëm ultrasonik krijon dispersione dhe emulsione nënmikrometrike dhe nanometrike, të cilat shfaqin aftësi të shkëlqyer depërtuese, performancë të lartë dhe qëndrueshmëri afatgjatë.
Përzieni emulsionet dhe dispersionet tuaja për shtrimin e rrugëve për përzierje asfalti duke përdorur trajtimin me ultratinguj me fuqi të lartë!
Dispergues me ultratinguj me fuqi të lartë për emulsione asfalti
Hielscher Ultrasonics prodhon dhe furnizon përzierës me ultratinguj me fuqi të lartë për emulsione asfalti dhe bitumi. Disperguesit industrialë me ultratinguj për emulgim në linjë mundësojnë përpunimin e një game të gjerë emulsionesh asfalti dhe bitumi. Trajtimi me ultratinguj mundëson testimin e lehtë të formulimeve të reja, të cilat emulgohen në mënyrë të njëtrajtshme për të siguruar qëndrueshmëri dhe performancë të shkëlqyer të emulsionit. Gjeometri të ndryshme të reaktorëve me ultratinguj dhe elemente të brendshme si MultiPhaseCavitator mundësojnë përshtatjen e lehtë të procesorit me ultratinguj me formulimin tuaj specifik të asfaltit ose bitumit.
Një parapërzierje e trashë e lëngut dhe lëndëve të ngurta futet në disperguesin me ultratinguj, ku të dyja fazat (ujë + asfalt ose bitum + aditivë opsionalë) bluhen në mjedis të lagësht dhe imtësohen në mënyrë të njëtrajtshme për të formuar një suspension koloidal shumë të qëndrueshëm. Bluarja dhe dispergimi me ultratinguj mundësojnë përpunimin e vëllimeve të mëdha në një proces të shpejtë.
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona me ultratinguj:
| Vëllimi i serisë | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| nuk zbatohet | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| nuk zbatohet | më e lartë | grup njësish UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Procesorë ultrasonikë me fuqi të lartë, nga shkalla laboratorike në atë pilot dhe industriale.
Literaturë/Referenca
- Ezio Santagata, Orazio Baglieri, Lucia Tsantilis, Giuseppe Chiappinelli, Ilaria Brignone Aimonetto (2015):
Ndikimi i trajtimit me ultratinguj në vetitë në temperatura të larta të lidhësve bituminozë të përforcuar me nanoshtesa. 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): Funksionalizimi dhe modifikimi i bitumit me nanogrimca të dioksidit të silicit. Applied Sciences 2020, 10, 6065.
- K. Daoust, A. Begriche, J.P. Claverie, A. Tagnit-Hamou (2023): Nanogrimca vetëdisperguese të tymit të silicës: Një shtesë e vlefshme për beton me performancë jashtëzakonisht të lartë. Construction and Building Materials,
Vëllimi 383, 2023. - Wang, H.; Yang, J.; Gong, M. (2016): Karakterizimi reologjik i lidhësve dhe përzierjeve të asfaltit të modifikuara me nanotuba karboni. RILEM Conference Papers 2016.
- Ronald, M.; Pumarejo Luis, F. (2016): Formulimi i emulsioneve të asfaltit: Gjendja aktuale e njohurive dhe varësia e formulimit nga vetitë e emulsioneve. Construction and Building Materials 123, 2016. 162–173.
Fakte që ia vlen të dini
Çfarë është një emulsion asfalti?
Një emulsion asfalti është një përzierje uji dhe asfalti. Meqë asfalti është një përbërje vajore dhe hidrofobe, ai nuk mund të përzihet me ujë. Duke shtuar në ujë një agjent me aktivitet sipërfaqësor, i njohur edhe si emulgator, surfaktant, agjent emulsifikues ose stabilizues, përpara ose gjatë shtimit të asfaltit, asfalti dhe uji bëhen të përziershëm. Shtimi i surfaktantit lehtëson dispergimin e grimcave të asfaltit në fazën ujore (ujë) dhe e mban asfaltin të disperguar në suspension. Për ta përzier asfaltin në formë grimcash të vogla në suspension, përdoren pajisje për përzierje me forca mekanike prerëse (p.sh. pajisje ultrasonike, përzierës me forca të larta prerëse, mulli koloidal etj.). Një emulsion asfalti me cilësi të lartë i jep shtresës rrugore rezistencë ndaj formimit të gjurmëve të rrotave, ndjeshmëri ndaj lagështisë, rezistencë ndaj plasaritjes dhe performancë ndaj lodhjes.
Përkufizimi i emulsionit
“Një emulsion është një sistem heterogjen, termodinamikisht i paqëndrueshëm, i formuar nga të paktën dy faza të lëngshme të papërziershme, ku njëra dispergohet në tjetrën në formën e pikëzave të vogla (rruazave), diametri i të cilave është përgjithësisht më i madh se 0,1µm. Një sistem i tillë ka një qëndrueshmëri minimale, e cila mund të përmirësohet duke shtuar agjentë të përshtatshëm, si surfaktantë ose lëndë të ngurta të ndara imët”. (Becher, P. Emulsion. Theory and Practice. 1961.)
Çfarë është bitumi?
Bitumi është një material lidhës që përdoret në ndërtim si lidhës i asfaltit dhe që e mban asfaltin të bashkuar. Ai ka një pikë shkrirjeje prej 180ºC. Emulsionet e bitumit janë një lëng me ngjyrë kafe të errët, i cili mund të jetë ose kationik, ku emulsionet kanë pikëza që mbartin ngarkesë pozitive, ose anionik, ku emulsionet kanë pikëza me ngarkesë negative.
Çfarë janë shtresat vulosëse me llucë?
Shtresat vulosëse me llucë janë një formulim me ujë, emulsion asfalti, agregate dhe aditivë për sipërfaqen e një shtrese rrugore ekzistuese prej asfalti. Një shtresë vulosëse me llucë është e ngjashme me një shtresë vulosëse me spërkatje të imët, përveçse shtresa me llucë përmban agregate si pjesë të përzierjes. Polimeri është një aditiv i zakonshëm që përmirëson vetitë e emulsionit të asfaltit. Kjo përzierje e kombinuar e emulsionit dhe agregateve është e ashtuquajtura llucë, e cila shërben për të mbrojtur strukturën rrugore poshtë saj dhe për të krijuar një sipërfaqe të re të rrugës.
Çfarë janë shtresat vulosëse me spërkatje të imët?
Vulosja me spërkatje të imët i referohet aplikimit të një emulsioni asfalti të formuluar posaçërisht mbi sipërfaqen e një shtrese rrugore ekzistuese prej asfalti. Një emulsion për vulosje me spërkatje të imët përbëhet nga një përzierje ujë–vaj, e cila mund të spërkatet lehtësisht mbi një shtresë rrugore ekzistuese, një proces i njohur edhe si “mjegullim”.
Çfarë janë shtresat vulosëse me granil?
Zbatimi i një shtrese vulosëse me çakëll përfshin një emulsion asfalti që përmban globula asfalti për shtrim rrugësh, ujë, një agjent emulgues ose lëndë sipërfaqësisht aktive, polimer dhe shpesh një aditiv rigjenerues. Shtresat vulosëse me çakëll aplikohen në një proces me dy hapa, i cili përfshin fillimisht shpërndarjen e emulsionit të asfaltit dhe më pas të një shtrese guri të thërrmuar me përmasa të vogla mbi sipërfaqen e një shtrese ekzistuese asfaltike rrugore. Guri i thërrmuar me përmasa të vogla quhet edhe “chips”, prej nga e merr emrin metoda e vulosjes me çakëll.
Çfarë janë shtresat vulosëse me fërkim?
Trajtimi me një shtresë vulosëse me fërkim është shumë i ngjashëm me vulosjen me çakëll, ku një emulsion asfalti dhe zhavorr i thërrmuar përdoren për të rehabilituar një shtresë asfaltike rrugore të dëmtuar. I vetmi ndryshim është metoda e aplikimit: Për aplikimin e një shtrese vulosëse me fërkim, emulsioni i asfaltit aplikohet me të ashtuquajturat fshesa fërkuese, të cilat sigurojnë që emulsioni i asfaltit të depërtojë në çarjet e shtresës rrugore.
Çfarë janë shtresat vulosëse Cape?
Vulosja Cape i referohet aplikimit të një shtrese vulosëse me çakëll ose me fërkim, të ndjekur në një kohë të mëvonshme nga aplikimi i një shtrese vulosëse me përzierje të rrjedhshme ose i një mikroshtrese sipërfaqësore. Ndërsa shtresat vulosëse me çakëll ose me fërkim mbyllin dhe lidhin çarjet në shtresën rrugore ekzistuese, shtresa vulosëse me përzierje të rrjedhshme ose mikroshtresa sipërfaqësore e aplikuar më pas përmirëson mbajtjen e çakëllit dhe rrafshësinë e sipërfaqes së rrugës. Shtresat vulosëse Cape përdoren kryesisht si zgjidhje e përkohshme ndërmjetëse për struktura asfaltike që shfaqin vetëm dëmtime të moderuara, gjurmë të lehta të rrotave ose aspak gjurmë, si dhe çarje me gjerësi të moderuar. Vulosja Cape përdoret kryesisht si masë për të zgjatur jetëgjatësinë e shtresës rrugore derisa të kryhet rehabilitimi ose rindërtimi.
Çfarë është mikroshtresa sipërfaqësore?
Mikroshtresa sipërfaqësore është një trajtim i krahasueshëm me një shtresë vulosëse me përzierje të rrjedhshme. Për mikroshtresën sipërfaqësore, një formulim që përbëhet nga ujë, emulsion asfalti, agregat dhe aditivë kimikë aplikohet mbi sipërfaqen e një shtrese rrugore prej asfaltobetoni. Aditivët polimerikë përdoren për të përmirësuar vetitë e përzierjes së emulsionit të asfaltit. Dallimi kryesor midis shtresës vulosëse me përzierje të rrjedhshme dhe mikroshtresës sipërfaqësore qëndron në mënyrën se si ato “prishen” ose ngurtësohen. Ndërsa vulosja me përzierje të rrjedhshme kërkon që uji të avullojë nga emulsioni i asfaltit pas shpërndarjes së tij, emulsioni i asfaltit në një mikroshtresë sipërfaqësore përmban aditivë kimikë që e lejojnë të prishet pa u mbështetur te dielli ose nxehtësia që të ndodhë avullimi. Kjo e bën mikroshtresën sipërfaqësore trajtimin e parapëlqyer për rrugët me përdorim intensiv (kohë e shkurtër për prishjen e emulsionit) ose për klimë më të ftohtë.
Çfarë e shkakton përkeqësimin e shtresës rrugore?
Me kalimin e viteve, shtresa rrugore fillon të përkeqësohet. Shpejtësia me të cilën ajo dëmtohet ndikohet nga shumë faktorë. Faktorët kryesorë janë mjedisi dhe ngarkesat nga trafiku. Me kalimin e kohës, drita e diellit oksidon shtresën sipërfaqësore dhe e bën atë të brishtë. Nëse shtresa rrugore është tepër e brishtë, fillojnë të formohen çarje si pasojë e përsëritjes së shpeshtë të ngarkesave nga trafiku mbi të. Nëse shtresa rrugore nuk është vulosur siç duhet, uji i shiut ose i ujitjes mund të depërtojë përmes çarjeve në shtresën bazë dhe të dëmtojë integritetin strukturor të shtresës rrugore. Uji mund të gërryejë ose të shpëlajë e të largojë shtresat bazë poshtë saj dhe të shkaktojë prishjen e shtresës rrugore nga mungesa e mbështetjes.