Битумная эмульсия что это такое
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:
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:
Свойства битумной эмульсии, обеспечивающие ее преимущество, по сравнению с обычным битумом:
Виды битумных эмульсий
По типу основы эти материалы разделяются на следующие группы:
Классификация битумных эмульсий по индексу заряда:
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:
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.
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:
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:
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:
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:
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:
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.
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.
Используется для работ с холодным асфальтобетоном.
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.
Характеризуется низкой электропроводимостью.
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:
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:
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:
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:
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.
Битумная эмульсия и ее назначение в гидроизоляции
Битумную эмульсию начали производить в России совсем недавно, пару лет назад. Толчок к нововведению дали тенденции европейского рынка и спрос недорогих материалов на отечественном рынке. 
Состав битумной эмульсии
Перед покупкой битумной эмульсии стоит узнать, что это за материал, из чего производится и какие свойства имеет. Битумная эмульсия – это дисперсионная смесь, состоящая из воды, битума и эмульгатора. Эмульгатор служит стабилизатором эмульсии, делает более стабильной. Битум же служит дисперсионной средой или фазой в веществе. При использовании битума как фазы, эмульсия считается прямой, а при использовании как среды – обратной. От эмульгатора зависит тип битумной эмульсии.
Битумная эмульсия хранится и транспортируется в большом объеме без реакций, а при прикосновении к обрабатываемым материалам схватывается. При намазывании на контактирующую поверхность смесь распадается на битум с водой. При правильном применении эмульсия образует неразрывную пленку из битума, которая и выполняет функцию влагозащиты.
Виды эмульсий из битума
Битумные эмульсии, предназначенные для разных задач, имеют разницу в скорости распада. Данный параметр напрямую зависит от объема и качеств эмульгатора, входящего в состав смеси. Также на скорость распада влияют нагрев воздуха и влага. Данный параметр называется индексом распада, который характеризует плотность эмульсии.
По индексу распада различают такие виды эмульсии:
По составу эмульгатора различают такие виды эмульсии:
Битумные гидроизоляционные эмульсии различаются и по заряду частиц вещества. Например, анионные эмульсии имеют отрицательно заряженные частицы. При использовании таких смесей возникают сложности, потому что почти все наполнительные материалы имеют тоже отрицательно заряженные частицы. Как известно, одноименные заряды отталкиваются, что понижает эффективность данной смеси.
Именно поэтому разработаны катионные битумные гидроизоляционные эмульсии, в смеси которых присутствуют частицы, заряженные положительно. Поэтому катионные влагозащитные эмульсии совместимы с наибольшим количеством наполнителей.
Где применяется битумная влагозащитная эмульсия?
Битумная влагозащитная эмульсия считается современным технологичным решением и имеет много возможностей. Выделим несколько направлений, где применяется эмульсия: 
Битумная влагозащитная эмульсия позволяет проводить гидроизолирующие мероприятия внутри сооружений. Достигается это из-за абсолютно безопасного для самочувствия человека состава смеси.
Как наносить битумную влагозащитную эмульсию?
Нанесение битумной влагозащит 
ной эмульсии предполагает необходимые знания, вот некоторые их них:
Плюсы битумной эмульсии 
У битумной эмульсии немало плюсов, позволяющих выбирать данное средство из разнообразия изоляций. Рассмотрим основные:
Если нет опыта в этой сфере, то лучше за помощью обратиться за квалифицированной помощью, в этом случае вы сэкономите не только время на монтаж, но материальные средства на возможные переделки.
Битумная эмульсия
Строительный рынок России находится в стадии посткризисного оживления. Все более развивается отрасль экологического строительства, и причиной этому является не только желание потребителей жить и работать в помещениях со здоровой экологической обстановкой, но и стремление производителей работ к применению более высокотехнологичных продуктов, гарантирующих максимальный эксплуатационный результат. Рынок битумных мастик в России достаточно зрелый и самодостаточный, но наблюдаются изменения и на нем.
Европа уже давно знает о битумных гидроизоляционных материалах на водной основе, а в части европейских стран вообще запрещено использование битумных мастик на органических растворителях. Связано это в первую очередь с изменением европейского законодательства, резко ограничившего права производителей на выбросы растворителей в атмосферу. Например, в Германии опыт применения битумных эмульсий насчитывает уже более 65 лет, эти материалы прописаны во всех строительных нормах DIN. В России же рынок данных материалов достаточно молод, так как об экологии в нашей стране стали задумываться не так давно. Корпорация ТехноНИКОЛЬ одна из первых приступила к выпуску битумных мастик на водной основе всего пару лет назад. Мотивом к развитию данного направления производства послужило стремительное развитие рынка недорогих гидроизоляционных материалов, возрастающее требования к их качеству и расширению круга решаемых задач, растущих вместе с рынком экологичного строительства. Результатом многолетнего опыта применения мастик на основе битумов на объектах разного уровня и требованиям изменяющегося рынка стали материалы Мастика эмульсионная ТехноНИКОЛЬ № 31, Битумно-эмульсионный праймер для подготовки основания ТехноНИКОЛЬ №04.
Битумные эмульсии на водной основе представляют собой готовые к применению материалы, состоящие из водной эмульсии нефтяного битума, модифицированного искусственным каучуком, технологических добавок и наполнителей. Процесс производства таких материалов является инновационным и более сложным, чем производство битумных мастик на растворителях или битумных мастик горячего применения.
Основное отличие мастик на водной основе – это возможность проведения работ в закрытых и плохо проветриваемых помещениях. Именно за счет отсутствия в новых материалах органических растворителей, при хранении и работе с материалами совершенно отсутствует риск пожаров и отравлений. Если же сравнивать с битумными мастиками горячего применения, то преимуществами так же является удобство в процессе работы, отсутствие необходимости наличия дополнительного оборудования на строительной площадке, а значит отсутствие рисков возгорания и меньший расход энергии при переработке. Значительно сокращается время набора свойств готового гидроизоляционного покрытия за счет естественного испарения воды из структуры мастики, соответственно значительно сокращается время проведения работ по гидроизоляции.
Аргументы в пользу выбора современных материалов на водной основе.
Нормативные. Применение Битумных мастик на водной основе в технологиях гидроизоляции позволяет снижать выбросы органических компонентов, соответствуя ограничениям, установленным самыми жесткими экологическими нормами.
Экологические. Использование мастик на водной основе позволяет улучшить условия проведения работ. Применение таких материалов является технологией, сокращающей негативное воздействие на окружающую среду, и безопасной для здоровья человека и природы.
Коммерческие. Благодаря развитию и расширению производства битумных эмульсий, цены на материалы на водной основе ниже аналогов на органических растворителях, а качество аналогично. Битумные эмульсии на водной основе, благодаря меньшей вязкости, по сравнению с материалами на растворителе, лучше проникают в поры бетона, что позволяет более качественно подготовить поверхность и увеличить адгезию гидроизоляционного слоя с основанием.
Противопожарные. Битумные мастики на водной основе не являются воспламеняемыми и, в отличие от битумных мастик на основе органических растворителей и битумных мастик горячего применения, снижают возможность возникновения пожара.
Технические. Использование самого современного оборудования на заводах ТехноНИКОЛЬ, позволяет битумным эмульсиям на водной основе ни в чем не уступать, а иногда и превосходить качество покрытия аналоговыми мастиками горячего применения и на основе органических растворителей. Как и другие материалы ТехноНИКОЛЬ, битумные эмульсии про-изводятся в виде систем, совместимых друг с другом материалов.
Порядок проведения работ прост и не требует высокого уровня профессионализма от производителя работ. Битумная эмульсия полностью готова к применению.
Битумный праймер и мастика на основе водной эмульсии ТехноНИКОЛЬ являются надежной и экологичной системой по гидроизоляции внутренних помещений и проведения стандартных гидроизоляционных работ по устройству и ремонту битумной кровли и конструкций, заглубляемых в землю и контактирующих с влажной средой.