Эмульсия битумная для гидроизоляции что это

Битумная эмульсия: виды, характеристики, применение

Битумная эмульсия – это эмульгированный жидкий битум, получаемый путем смешивания битума и водного раствора эмульгатора. Смесь однородная, с консистенцией молока, обладает хорошими клеящими свойствами. Базовый цвет – коричневый, оттенки – от светлых до темных. Низкая вязкость эмульсий позволяет осуществлять обработку каменных материалов без прогрева. Кроме того, уровень выбросов вредных веществ в атмосферу значительно ниже, по сравнению с применением горячих битумов. Характеристики эмульгированных битумов регламентирует ГОСТ Р 52128-2003.

Состав эмульсионного материала

В строительстве используются битумные эмульсии, в состав которых входят:

• Битум – 30-70% от общей массы. Наиболее популярны смеси, содержащие 50-55% битума. Для приготовления эмульсий обычно используется нефтяной дорожный битум марок БНД 90/130, БНД 130/200. Для получения высококачественной смеси применяют полимерно-битумное вяжущее, которое обладает лучшими эксплуатационными свойствами, по сравнению с традиционным битумом.
• Вода. Ее массовая доля составляет 15-70%.
• Эмульгатор (0,15-3%). Его функции выполняют поверхностно-активные вещества, которые растворяются в обеих фазах (воде и вяжущем) или только в одной из них. Они могут быть анионактивными или катионактивными. Редко вместо ПАВ используются мелкодисперсные минеральные порошки – цемент, глины, сажа, карбонаты, оксиды.
• Стабилизатор. Массовая доля – 0,05%-0,5%. Востребован только в эмульсиях с катионактивными ПАВ. Для этой цели применяются: водный раствор хлорида кальция или других водорастворимых солей, кислоты (ортофосфорная, соляная, уксусная).
• Дополнительные компоненты. Это могут быть растворители, полимеры, разжижители, модифицирующие добавки. Модифицированная битумная эмульсия готовится на модифицированном или обычном битуме. В продукт на обычном битуме вводят латекс, эпоксидную смолу, полиэтилен, синтетическую смолу или каучук.

Размер частиц, входящих в состав смеси, обычно не более 1,5 мкм.

Характеристики битумной эмульсии

Для правильного расчета требуемого количества материала необходимо знать его плотность и примерный расход в разных эксплуатационных условиях. Удельный вес (плотность) битумной эмульсии составляет в среднем 1,05 г/см 3 (1050 кг/м 3 ), это означает, что в 1 л содержится 1,05 кг материала.

Примерный расход битумной эмульсии на 1 м 2 покрытия из асфальта:

• При устройстве основания на пропитку 1 см толщины понадобится примерно 1 л/м 2 материала.
• Для финишного асфальтного покрытия – 0,3-0,4 л/м 2 .
• Для цементобетонного основания – 0,3-0,4 л/м 2 .
• Для щебневого основания – 0,5-0,9 л/м 2 .

Свойства битумной эмульсии, обеспечивающие ее преимущество, по сравнению с обычным битумом:

• Низкая вязкость, благодаря которой материал проникает даже в мельчайшие поры базового слоя.
• Высокая адгезия к основанию.
• Возможность проведения дорожно-строительных работ при высокой относительной влажности воздуха и низких температурах.
• Высокая точность дозирования и распределение материала тонким слоем по основанию
• Экономия энергоносителей, необходимых для разогрева материала перед его использованием.
• Соответствие экологическим стандартам и безвредность для здоровья человека, благодаря минимальному количеству вредных выбросов в атмосферу. Эмульсия относится к малоопасным веществам и по уровню воздействия на организм она соответствует 4 классу опасности по ГОСТу 12.1.007.
• Высокая пожаробезопасность.

Виды битумных эмульсий

По типу основы эти материалы разделяются на следующие группы:

• Прямые. Основа – вода. В ней растворяются битумы, гудроны, масла. Такие составы хорошо разбавляются мягкой водой. Имеют высокую электропроводность.
• Обратные. Основа – органические вещества, вода используется в капельном виде. Электрический ток проводят плохо.

Классификация битумных эмульсий по индексу заряда:

• Быстрораспадающаяся. Материал распадается сразу после соприкосновения с каменной поверхностью.
• Среднераспадающаяся. Смесь распадается после смешивания с каменными фракциями.
• Медленнораспадающаяся. Эти сверхстабильные смеси разлагаются только после соприкосновения с каменными материалами большой площади.

Материалы по составу эмульгатора – анионные, катионные, неионные. Анионные составы содержат отрицательно заряженные частицы. Такие смеси использовать сложно, поскольку наполнители также имеют отрицательно заряженные ионы. Наиболее эффективными являются катионные битумные гидроизоляционные материалы, хорошо совместимые с большинством наполнителей.

Применение битумных эмульсий в дорожных и гидроизоляционных работах

Эти материалы применяются для следующего:

• поверхностная проливка покрытий автодорог;
• подгрунтовка – необходима для улучшения адгезии слоев;
• обработка каменных сыпучих веществ различных фракций;
• заливка тонких защитных слоев при использовании литого асфальтобетона;
• производство холодных асфальтобетонных смесей;
• ямочный ремонт различными технологиями – пропиткой, струйно-инъекционным методом;
• изготовление холодных смесей для ямочного ремонта дорог;
• профилактические мероприятия по продлению эксплуатационного срока автодорог – проливка мелких трещин, гидроизоляция пористых слоев;
• гидроизоляция поверхностей зданий и сооружений;
• сооружение и ремонт мягких кровель.

Битумная эмульсия востребована при сооружении не только асфальтобетонных, но и цементобетонных дорог. Добавка эмульгированного битума в цементобетон повышает его влагостойкость, морозостойкость и устойчивость к появлению трещин.

Источник

Битумная эмульсия: виды, характеристики, применение, оборудование

Современные экономические и экологические стандарты диктуют максимально высокие требования к качеству, долговечности, износостойкости и безопасности дорожных покрытий. Битумные эмульсии в полной мере соответствуют актуальным мировым требованиям касательно качества и экологичности материалов, что делает их сегодня максимально востребованными при строительстве и ремонте дорог и позволяет существенно снизить затраты на их проведение.

Что такое битумная эмульсия?

Под понятием битумная эмульсия подразумевается строительный материал, полученный путем эмульгирования жидкого битума в воду. Такая категория материалов относится к типу эмульсий масло в воде, где битум диспергируется в воде за счет введения в смесь эмульгатора и различных вспомогательных компонентов. Характеристики выпускаемых эмульгированных продуктов регулируются нормами ГОСТ Р 52128-2003.

В результате проведения всех производственных манипуляций создается эмульсия, имеющая однородную, равномерную консистенцию и высочайшие адгезивные свойства. Готовый материал имеет светло или темно коричневый цвет, а привычный черный цвет дорожных покрытий является результатом процесса распада эмульсии.

Состав эмульсионного материала

Эмульсионный битум имеет достаточно простой состав, включающий следующие компоненты:

• Битум. Занимает порядка 30-70% от общего объема состава. К числу наиболее популярных можно отнести эмульсионные смеси с процентным содержанием битума в пределах 50-55%. В качестве основного сырья чаще всего применяется нефтяной дорожный битум (например, БНД 90/130 или БНД 130/200). Если к эмульсии предъявляются максимальные требования по качеству, то как основной компонент используются полимерно-битумные вяжущие.
• Вода. Занимает от 15 до 70% в общей массе эмульсионного материала.
• Эмульгатор. Используются различные поверхностно-активные вещества, которые могут быть анионактивными или катионактивными и позволяют обеспечить устойчивость битумной эмульсии. В отдельных случаях вместо ПАВ могут применяться различные мелкодисперсионные минеральные порошки. Процентное количество эмульгаторов варьируется в диапазоне от 0,15 до 3%.

• Стабилизатор. В дополнительной стабилизации нуждаются только катионактивные смеси, что достигается за счет введения в их состав стабилизаторов (водорастворимых кислот и солей) в достаточно небольшом объеме, достигающем 0,05%-0,5% от общей массы битумной смеси.
• Вспомогательные компоненты. В зависимости от необходимых характеристик продукта в состав могут дополнительно вводиться модификаторы, растворители, полимеры и прочие компоненты.

Характеристики и свойства битумной эмульсии

Основой экономичного и рационального потребления материала в процессе выполнения дорожных работ является правильный расчет его необходимого количества. Для обеспечения таких расчетов необходимо опираться на следующие параметры:

• Плотность эмульсии. Если использовать среднестатистические значения, то этот параметр составляет 1,05 г/см³ (1050 кг/м³). Путем несложных расчетов можно определить, что 1 литр материала будет иметь массу 1,05 килограмма.
• Приблизительный расход (на 1 метр квадратный), зависящий от специфики реализуемых задач. Для подгрунтовки основания с толщиной слоя 1 см потребуется порядка 0,5 литров ЭБ (525 грамм), финишный слой, так же как и цементобетонное основание, потребует от 0,3 до 0,4 литров состава (330-440 грамм). Наибольший расход материала придется на пропитку щебневого основания, на которое уйдет приблизительно 0,5-0,9 литров водно-битумной эмульсии, что в граммах будет составлять 550-990.

Температура эмульсионного материала и необходимость его подогрева зависят от температуры воздуха, при которой осуществляется укладка асфальта. В летний период строительство и ремонт дорожного полотна с применением этого материала позволяет обеспечить большую экономичность, поскольку при температуре от +20°C битумная эмульсия сохраняет необходимую консистенцию и не требует дополнительного подогрева перед нанесением. При более низких температурах окружающей среды материал нагревают до показателей от +40 до +70°C.

Помимо соблюдения правильного температурного режима при укладке ВБЭ важно обеспечить оптимальные условия хранения. Рекомендуемая температура, при которой смесь сохраняет качественные характеристики, — выше 0°C.

К числу основных преимуществ эмульсий можно отнести следующее:

• Низкий уровень вязкости. Материал максимально просто распределяется по поверхности и обеспечивает базовому слою плотность за счет заполнения пор.
• Отличная адгезия с основанием любого типа. Эмульсионный материал обеспечивает сцепление со щебневыми составами, бетоном и другими материалами.
• Возможность распределения тонким слоем, способствующая экономному расходу материалов.
• Допустимость проведения работ при более низких температурах, чем при использовании обычного битума, а также при высокой влажности воздуха.
• Экономия энергоносителей: не необходимости в дополнительном подогреве, если работы проводятся в теплое время года.
• Безопасность применения: материал соответствует экологическим стандартам и не выделяет в атмосферу вредных веществ.
• Высокая пожаробезопасность, значительно расширяющая сферу применения битумных эмульсий.

Источник

Что такое битумная эмульсия: разновидности и характеристики

Чтобы укладка асфальта обеспечила результат, соответствующий современным требованиям, а покрытие имело длительный срок службы, необходимо, чтобы конструктивные слои дорожной одежды были надежно скреплены между собой. Эту функцию выполняет битумная эмульсия, которая используется как при строительстве дорог и пешеходных зон, так и при проведении ремонтных работ.

«Битумная эмульсия – раствор, получаемый путем смешивания нефтяного битума, воды и специальной присадки-эмульгатора, которая способствует образованию требуемой капельно-жидкостной структуры, вследствие чего формируется дисперсная система. Основное свойство водно-битумных эмульсионных растворов – обеспечение достаточной адгезии (сцепления материалов), а также гидроизоляция»

Эмульсионная структура позволяет микрочастицам битума равномерно распределиться по всему объему раствора, при этом не растворяясь. Помимо воды, битума и эмульгатора в составе раствора также присутствуют специальные присадки, повышающие физико-механические характеристики эмульсии.

Свойства и преимущества битумной эмульсии

Битумная эмульсия обладает свойствами, которые позволяют повысить эффективность обработки покрытия, в сравнении с обработкой обычным битумом и тем более гудроном. Водно-битумная составляющая в формате эмульсии обеспечивает попадание раствора даже в мелкие углубления покрытия, за счет чего возрастает плотность проливки.

Также это позволяет производить ремонт трещин в асфальте, которые имеют маленькую ширину.

После обработки вода начинает испаряться, тогда как битум, неподтвержденный испарению, остается на месте и набирает прочность, равномерно покрыв область проливки. Также битумная эмульсия позволяет сократить расход ресурсов без потери качества. Подобный раствор, помимо захвата большей площади при обработке, имеет еще несколько свойств, которые обеспечивают преимущество перед обычным битумом.

Какими свойствами и преимуществами обладает битумная эмульсия:

• Повышенная адгезия, обеспечивающая надежное скрепление;
• Хорошие проникающие свойства за счет жидкой консистенции;
• Может использоваться в холодную погоду;
• Можно применять при высокой влажности воздуха;
• Наиболее рациональный расход материала за счет покрытия тонким слоем;
• Позволяет сократить расход энергоносителей, затрачиваемых на разогрев и разжижение материала перед применением;
• Пожарная безопасность – битумная эмульсия менее подвержена возгоранию;
• Позволяет сократить сроки проведения работ за счет высокого темпа распыления;
• Работа с раствором не несет опасности для человека и окружающей среды – относится к малоопасным веществам (4 класс).

Адгезионные характеристики, несмотря на пониженную концентрацию вяжущего вещества (в среднем в растворе 30-70% битума) демонстрируют более высокие показатели.

Типовой состав и пропорции компонентов водно-битумной эмульсии

Компонент	Доля от общего объема
Битум	Среднее значение – 50%; Допустимый диапазон – 30-70%.
Вода	от 15 до 70%
Эмульгатор	менее 3%
Стабилизирующий компонент	менее 0,5%
Специальные присадки	Индивидуально

Битум – в зависимости от его качества будут изменяться и характеристики раствора. Битумная эмульсия может иметь повышенные эксплуатационные характеристики, если за основу будет взят не стандартный битум, а полимерное битумное вяжущее.

В большинстве случае раствор производится с использованием качественного нефтяного дорожного битума одной из 5 марок с маркировкой от 40/60 до 130/200. Цифровая маркировка отражает допустимый диапазон проникания иглы в битум, из чего можно сделать вывод и густоте и консистенции материала.

Вода – требует предварительной очистки.

Эмульгатор – функции эмульгатора в большинстве случае обеспечивают ПАВ, растворяясь либо в одной, либо в обеих фазах. Под фазой в данном случае понимается вода и битум. В некоторых случаях ПАВ могут быть заменены минеральными порошками, полученными в ходе отсева дробления глины, цемента и других материалов.

Стабилизирующий компонент – присутствует в положительно заряженных водно-битумных эмульсиях, которые обладают наибольшей эффективностью, в сравнении с анионными. Представляет собой водный раствор определенных водорастворимых солей.

Специальные присадки-модификаторы – модификаторы, направленные на повышение определенных физико-механических характеристик раствора. Это могут быть:

• Растворители;
• Разжижающие компоненты;
• Полимеры;
• Латекс;
• Некоторые смолы;
• Каучук;
• другие органические и синтетические присадки.

Благодаря модификаторам битумная эмульсия может усилить некоторые свои свойства, если они требуются для выполнения определенной задачи.

Какие разновидности имеет битумная эмульсия

Битумная эмульсия может классифицироваться по нескольким основным параметрам, каждый из которых отражает определенные характеристики раствора.

• Тип заряда частиц битума;
• Темпы разрушения эмульсионной структуры;
• Основной материал в составе;

Как классифицируется битумная эмульсия по типу заряду частиц

Анионные (отрицательные) – наименее популярный из двух вариантов, так как при смешивании раствора наблюдаются трудности, что особенно заметно при высокой влажности. Выделение битума происходит за счет медленного испарения воды.

Катионные (положительные) – без труда смешиваются с большинством используемых заполнителей, считаются наиболее эффективными и универсальными. Выделение битума провоцируется при соприкосновении с материалом обрабатываемой поверхности.

Как классифицируется битумная эмульсия по темпу распада структуры

Определение	Комментарий
Быстрораспадающаяся	Вода отделяется практически моментально, когда происходит процесс проливки поверхности.

Используется для производства литых смесей. Среднераспадающаяся При смешивании с каменистыми фракциями и почвой раствор разделяется на 2 независимые среды.

Используется для работ с холодным асфальтобетоном. Медленнораспадающаяся Битум слеживается только после соприкосновения и впитывания в структуру камня на большой площади. Является наиболее стабильной вариацией.

Используется в качестве восстанавливающего раствора для обработки асфальтового покрытия, продлевая срок службы полотна.

При этом на характеристики эмульсии может повлиять ее складирование и хранение. Битумная эмульсия неспособна храниться годами, как некоторые другие материалы. С течением времени раствор начинает расслаиваться и слеживаться, на подобии старой масляной краски.

Кроме того, срок хранения зависит от того, какое вещество выступает в роли эмульгатора, так как различные варианты обладают разными свойствами и характеристиками. Условия хранения также влияют на состояние раствора и продолжительность его пригодности.

Как классифицируется битумная эмульсия по основному материалу

Определение	Комментарий
Прямые	Основным компонентом выступает вода. В процессе образования эмульсии в воде растворяется битум и различные масла.

Характеризуется хорошей электропроводимостью, а также без труда разводится мягкой водой. Обратные Данный тип эмульсии имеет в качестве основного материала органические компоненты, в которые вводится вода, распределяясь по всему объему капельным образом.

Характеризуется низкой электропроводимостью. Комбинированные (сложные) Является гибридом прямой и обратной эмульсии. В таком растворе битум растворен в воде, однако капли воды так же содержатся в битуме.

Где и для чего применяются битумные эмульсии

Битумная эмульсия по большей части используется в сфере дорожного строительства и ремонта, так как раствор способен как увеличить сцепление конструктивных слоев при сооружении дорожной подушки, так и восстановить небольшие повреждения асфальтобетонного покрытия. Однако помимо строительства и ремонта автомобильных дорог, битумная эмульсия используется в некоторых других отраслях.

Где и для чего применяется битумная эмульсия:

• Обеспечение скрепления технологических слоев дорожной одежды;
• Проливка асфальтовых покрытий с целью ликвидации мелких повреждений, повышения основных эксплуатационных характеристик и продления срока службы полотна;
• Ямочный ремонт и заливка трещин дорожного покрытия, в целях предотвращения дальнейшего разрушения;
• Связывание компонентов при производстве некоторых видов асфальтобетона;
• Обработка фундаментов, стен и других подобных конструкций для обеспечения гидроизоляции;
• Для стяжки и фиксации песчаных и грунтовых материалов;
• Для проливки бетонных покрытий, с целью повышения влагоустойчивости, а также для препятствия растрескиванию при отрицательных
• Как гидроизоляционный материал для различных объектов;
• При укладке и ремонте кровельных материалов.

Таким образом, битумная эмульсия наиболее востребована при сооружении и восстановлении асфальтовых покрытий, а также при строительстве и обслуживании различных построек.

Как производится битумная эмульсия

Как упоминалось, битумная эмульсия на сегодняшний день производится по современным технологиям, которые предусматривают повышение физико-механических характеристик путем добавления в состав различных присадок-модификаторов. Добавки могут быть добавлены в раствор несколькими способами и на разных этапах. Однако для начала необходимо непосредственно создать эмульсию.

Соединение битума, воды и эмульгатора осуществляется при помощи специализированного оборудования – эмульсионной установки со встроенной коллоидной мельницей.

Различные модификации данного оборудования предлагают следующие решения:

• 1. Полную или частичную автоматизацию процесса производства – непрерывный процесс.
• 2. Возможность контроля производственного процесса оператором с помощью специального пульта управления – прерывистый процесс производства. При этом для управления эмульсионной установкой в ручном режиме не требуется более одного сотрудника.

Коллоидная дробильная мельница в составе эмульсионной установки измельчает битум до сверхмалых фракций размером не более 1,5 микрометров, а затем добавляет измельченные микрочастицы в подготовленную чистую воду для перемешивания до однородной консистенции.

Разогрев битума производится до температуры около 160°C, а водная составляющая доводится до 70°C. Именно эти температуры необходимы, чтобы добиться нужного состояния эмульсии.

Способы добавления в состав модификаторов:

• 1. Введение вещества в измененный битум;
• 2. Введение вещества в водную часть после того, как эмульсия будет готова;
• 3. Добавление компонента в водную фазу в процессе производства.

Другими словами, добавить в раствор модифицирующие присадки можно как в процессе производства, так и по завершению эмульгирования.

Битумная эмульсия после изготовления может храниться на складе до 60 суток, при условии, что минимальная температура воздуха будет составлять +5°C. Транспортировка эмульсии осуществляется в металлических цистернах и подобных емкостях, часто с вмонтированной установкой для перемешивания раствора.

Технология нанесения битумной эмульсии

Вне зависимости от того, какое покрытие или материал будут обрабатываться, перед нанесением эмульсии требуется провести подготовительные мероприятия в зоне проведения работ.

Как подготовить поверхность, чтобы битумная эмульсия качественно выполняла задачу:

• 1. Произвести очистку объекта от мусора, грязи и посторонних предметов.
• 2. Обеспечить обеспыливание и просушить область – оба действия можно выполнить с помощью воздушного компрессора.
• 3. Если наблюдаются сколы и трещины более 3 мм, необходимо устранить их грунтовкой или иным способом.
• 4. При наличии острых углов следует произвести их сглаживание.
• 5. Произвести обезжиривание органическим растворителем.
• 6. Прогрунтовать область битумным праймером, дождаться высыхания (как правило, не более 2-х часов).

Для максимальной эффективности битумная эмульсия должна наноситься слоями, при этом перед нанесением нового слоя предыдущий должен полностью просохнуть, что может занять до 5 часов.

Если область обработки представляет собой трещину или яму, рекомендуем обработать водно-битумной эмульсией не только дно, но и стенки поврежденного участка, чтобы обеспечить достаточно высокую адгезию.

Выводы

Битумная эмульсия представляет собой раствор эмульсионной структуры, в состав которого входит нефтяной дорожный битум или полимерное битумное вяжущее, очищенная вода, эмульгатор, стабилизирующие компоненты и присадки-модификаторы. Основными свойствами водно-битумных эмульсий являются обеспечение скрепления материалов, а также гидроизоляция.

В дорожном строительстве эмульсионные битумные растворы обеспечивают скрепление технологических слоев, участвуют в производстве некоторых видов асфальтобетона, а также используются для восстановления асфальтового покрытия и продления его срока службы.

Существует несколько разновидностей водно-битумных эмульсионных растворов, каждая из которых имеет отличительные особенности, а за счет модификаторов можно без существенных затрат увеличить физико-механические свойства состава.

Источник