Эмульсия – это жидкость, в составе которой взвешены мельчайшие капли другой жидкости. Эти капли размером от 0,1 до 10 мкм называются дисперсной фазой. Дисперсная фаза находиться в дисперсной среде. Эмульсия крайне неустойчива. Капли соединяются (слипаются) между собой и всплывают на поверхность. На поверхности образуется пленка. Эмульсия распадается.
Что бы повысить устойчивость эмульсии к распаду, в ее состав вводят эмульгатор. После введения эмульгатора эмульсия становится устойчивой на требуемый период времени.
В дорожных эмульсиях в качестве дисперсной фазы используют органические вяжущие материалы: нефтяные битумы, дегти. Дисперсной средой выступает вода требуемой жесткости. Поверхностные активные вещества (ПАВ) используют в качестве эмульгатора для предотвращения распада эмульсии.
Битумные дорожные эмульсии могут быть двух типов:
- битумная эмульсия прямого типа: Однородная, маловязкая жидкость темно-коричневого цвета рационально подобранного состава, получаемая путем диспергирования битума в водном растворе эмульгатора.
- битумно-полимерная эмульсия: Однородная, маловязкая жидкость темно-коричневого цвета рационально подобранного состава, получаемая путем введения полимера в битум либо в водный раствор эмульгатора с последующим диспергированием, либо в готовую битумную эмульсию.
Битумные эмульсии подразделяются так же в зависимости от химической природы используемого эмульгатора:
- анионные — ЭБА, ЭБПА;
- катионные — ЭБК, ЭБПК.
При перемешивании с минеральными материалами битумные эмульсии могут распадаться. В зависимости от скорости распада они подразделяются на:
- 1 — быстрораспадающиеся (анионные: ЭБА-1, ЭБПА-1; катионные: ЭБК-1 и ЭБПК-1);
- 2 — среднераспадающиеся (анионные: ЭБА-2, ЭБПА-2; катионные: ЭБК-2 и ЭБПК-2);
- 3 — медленнораспадающиеся (анионные: ЭБА-3, ЭБПА-3; катионные: ЭБК-3 и ЭБПК-3).
Для приготовления эмульсий использую вязкие дорожные битумы.
Приготовление битумных дорожных эмульсий происходит механическим и химическим способами. При изготовлении эмульсии механическим способом, органическое вяжущее дробится на капли в водном растворе. Для дробления применяются коллоидные мельницы, диспергаторы, мешалки.
При строительстве и ремонте автомобильных дорог дорожные эмульсии тщательно перемешиваются с каменными материалами. Капли битума прилипают к частицам каменного материала и образуют однородную пленку.
Для кислых каменных материалов (например гранита) используют катионные эмульсии. Отрицательный заряд на поверхности кислого каменного материала активно взаимодействует с положительным зарядом эмульгатора катионного типа. При прохождении химической реакции пленка вяжущего намного сильнее связывается с каменной поверхностью.
Анионные эмульсии используются, когда в качестве каменного материала используются основные каменные материалы (известняк). На поверхности известняка образуется положительный заряд, который активно взаимодействует с отрицательным зарядом эмульгатора.
Часто, экономически, применять битумные дорожные эмульсии выгоднее, чем обычный нефтяной дорожный битум. Экономия может составить до 30%. Эмульсии используют для поверхностной обработки покрытий, подгрунтовке, для устройства слоев дорожной одежды методом пропитки, укрепления грунтов под основание, для ямочного ремонта. Одним из преимуществ использования битумной дорожной эмульсии является возможность ее применения во влажных условиях (обрабатываемая поверхность может быть влажной).
Распределяется битумная дорожная эмульсия по поверхности с помощью автогудронатора. Эмульсия распределяется в нагретом виде: от 40 до 70 градусов по Цельсию. Расход битумной эмульсии при распределении по поверхности составляет около 0,3 кг/кв.м.
Дорожные эмульсии пожаробезопасны и не обладают токсическим воздействием на организм человека.