Технология производства битумных эмульсий

Битумная эмульсия представляет собой дисперсную систему, в которой микрокапли битумного вяжущего равномерно распределены в водной фазе с помощью эмульгатора. Готовый материал применяют при подгрунтовке слоев дорожной одежды, поверхностной обработке покрытий, ямочном ремонте, приготовлении холодных смесей, а также в технологиях Slurry Seal и микросюрфейсинга.

В установках SOLOMATIC серий EM и JK производство битумной эмульсии включает подготовку битума и водной фазы, точное дозирование компонентов, диспергирование в коллоидной мельнице и контроль готовой партии. Температура, уровень pH, соотношение компонентов и другие параметры устанавливаются технологической рецептурой с учетом требуемой марки эмульсии и свойств исходного сырья.

Принцип работы эмульсионных установок SOLOMATIC

Производственный процесс состоит из нескольких последовательных этапов:

подготовка битумного вяжущего;
приготовление водной фазы;
дозирование компонентов;
диспергирование битума в коллоидной мельнице;
контроль, хранение и отгрузка готовой эмульсии.

подготовка битумного вяжущего;
приготовление водной фазы;
дозирование компонентов;
диспергирование битума в коллоидной мельнице;
контроль, хранение и отгрузка готовой эмульсии.

Подготовка водной фазы в установках серий EM и JK выполняется порционно. Применение двух емкостей позволяет организовать их попеременную работу: пока приготовленный раствор подается в коллоидную мельницу, во второй емкости может готовиться следующая партия. Сам процесс эмульгирования происходит в потоке.

Подготовка битума

Битум подается из расходной емкости и нагревается до температуры, обеспечивающей требуемую вязкость для дозирования и диспергирования. Температуру подбирают с учетом марки вяжущего, состава эмульсии и рекомендаций разработчика рецептуры.

Насос, трубопроводы и запорная арматура оснащаются системой обогрева, которая предотвращает охлаждение и затвердевание битума в технологической линии. Температура контролируется датчиками, а производительность битумного насоса регулируется системой управления установки.

Приготовление водной фазы

Водная фаза готовится по заданной рецептуре из воды, эмульгатора, регулятора pH и функциональных добавок. При производстве катионных эмульсий вводится кислота, обеспечивающая требуемое значение pH и перевод эмульгатора в активную катионную форму. Последовательность внесения компонентов, их концентрация и режим перемешивания определяются рецептурой и рекомендациями производителя эмульгатора.

В процессе приготовления контролируются: температура раствора; значение pH; дозирование эмульгатора и кислоты; количество функциональных добавок; продолжительность и интенсивность перемешивания. Соблюдение заданных параметров обеспечивает эффективную работу эмульгатора, устойчивость дисперсной системы и воспроизводимость характеристик каждой партии.

Дозирование компонентов

Подготовленная водная фаза и нагретый битум дозируются в заданном рецептурой соотношении и раздельными потоками подаются в коллоидную мельницу. Соотношение потоков определяет содержание вяжущего в готовой эмульсии. Отклонения при дозировании могут привести к изменению вязкости, скорости распада, устойчивости при хранении и других характеристик продукта.

В установках серии EM дозирование и основные технологические операции выполняются автоматически. В установках серии JK управление производственным процессом осуществляется в полуавтоматическом режиме.

Диспергирование в коллоидной мельнице

В коллоидной мельнице под действием высоких сдвиговых усилий битум диспергируется на микрокапли и равномерно распределяется в водной фазе. Дисперсность и устойчивость эмульсии зависят от частоты вращения ротора, зазора «ротор–статор», температуры и соотношения фаз, свойств битума, концентрации эмульгатора и состава добавок.

Регулируемый зазор позволяет управлять интенсивностью диспергирования, однако характеристики готовой эмульсии определяются совокупностью рецептурных и технологических параметров.

Температура готовой эмульсии

Температура эмульсии на выходе рассчитывается с учетом температуры и массового соотношения битума, и водной фазы. Она должна обеспечивать стабильность продукта и безопасное ведение технологического процесса. Конкретные значения определяются рецептурой в соответствии с ГОСТ Р 58952.2-2020. Если расчетная температура эмульсии на основе ПБВ превышает 95 °С, необходимо предусмотреть повышение давления в технологической линии либо охлаждение готового продукта.

Контроль качества битумной эмульсии

В процессе производства контролируются температура, значение pH, дозирование компонентов и работа технологического оборудования. Эти данные позволяют поддерживать заданный режим, но соответствие готовой эмульсии нормативным требованиям подтверждается результатами лабораторных испытаний отобранной пробы.

В зависимости от марки и назначения эмульсии определяются:

индекс распада;
содержание битумного вяжущего с эмульгатором;
условная вязкость;
остаток на сите № 014;
устойчивость при хранении и расслоении;
адгезия к минеральному материалу;
устойчивость при транспортировании.

Требования к дорожным битумным и битумно-полимерным эмульсиям установлены ГОСТ Р 58952.1-2020, а правила подбора состава — ГОСТ Р 58952.2-2020.

Хранение битумной эмульсии

После выхода из коллоидной мельницы готовая эмульсия направляется в чистую емкость для временного хранения и последующей отгрузки. Объем и комплектация емкостного оборудования определяются моделью установки, производительностью и условиями эксплуатации.

Не допускается хранить эмульсию в емкостях, содержащих остатки битума, нефтепродуктов, загрязнений или эмульсии другого вида. Смешивание материалов разных марок либо составов, приготовленных с использованием несовместимых эмульгаторов, может привести к преждевременному распаду продукта.

Применение дорожных битумных эмульсий

Установки SOLOMATIC позволяют производить катионные битумные и, при соответствующей комплектации, битумно-полимерные эмульсии для различных дорожных технологий:

подгрунтовки между слоями дорожной одежды;
поверхностной обработки покрытий;
устройства защитных слоев;
ямочного ремонта;
приготовления холодных асфальтобетонных смесей;
холодного ресайклинга;
литых эмульсионно-минеральных смесей;
технологий Slurry Seal и микросюрфейсинга;
гидроизоляции дорожных сооружений.

Возможность производства конкретной марки определяется рецептурой, характеристиками битума, типом эмульгатора, применяемыми добавками и комплектацией установки.

Оборудование для производства битумной эмульсии

Битумно-эмульсионная установка SOLOMATIC серии EM

Битумно-эмульсионные установки серии EM

Установки серии EM разработаны для предприятий, которым необходимы высокая производительность, точное соблюдение рецептур и минимальное участие оператора. Автоматическая система управления контролирует дозирование компонентов и основные технологические параметры, а высокооборотная коллоидная мельница обеспечивает получение однородных битумных эмульсий с воспроизводимыми характеристиками.

Преимущества

Автоматическое управление процессом

Модульная конструкция

Точное дозирование компонентов

Контроль температуры и pH

Высокооборотная коллоидная мельница

Стабильная повторяемость рецептур

Получить КП Подробнее

Битумно-эмульсионная установка SOLOMATIC серии JK

Битумно-эмульсионные установки серии JK

Установки серии JK предназначены для предприятий, которым важны технологическая гибкость, надежность оборудования и непосредственный контроль оператора. Полуавтоматическое управление, точное дозирование компонентов и контроль основных параметров позволяют выпускать однородные битумные эмульсии различных составов по заданным рецептурам.