10.2 Битумные эмульсии

Концентрированные эмульсии с органическими и порошкообразными эмульгаторами готовят на нефтяных битумах БН-0,БН-II и БН-III.

В зависимости от концентрации битума эмульсии делят на разбавленные (до 0,1 % битума), концентрированные (до 74 %) и высококонцентрированные (свыше 74 %).

Битум представляет собой полидисперсную систему с коллоидным размером до 0,1 мкм и грубодисперсными частицами.

Для получения эмульсий битум растворяют в горячей воде с добавлением эмульгаторов (ССБ, щелочные вытравки, газойлевый контакт, древесные и сланцевая смолы, крах мал, глина, кальцинированная и каустическая сода и др.).

При полном насыщении поверхностного слоя адсорбированными молекулами пленка обладает наибольшей механической прочностью, а эмульсия становится более стабиль- ной. С увеличением концентрации битума расслаивание эмульсии понижается. При концентрации битума 60 % и более эмульсия не расслаивается. Свойства битумных эмульсий улучшаются при введении небольшого количества одно валентных катионов. Многовалентные катионы и цемент приводят к коагуляции и распаду эмульсий. Получающаяся при распаде пленка представляет собой деформированные сросшиеся глобулы различных размеров, непроницаемые для воздуха и пара, устойчивые к воде, кислотам, щелочам. Битумные пленки распавшихся эмульсий, покрывающие цементный камень, слабо пропускают воду.

Более устойчивы к коагуляции щелочные битумные эмульсии при рН 11-12, но в этом случае они неоднородны и пленка на горных породах образуется значительно медленнее

Оценка качества битумных эмульсий производится по следующим показателям:

1) окраска; чем свежее эмульсия, тем тоньше дисперсная фаза; более точно дисперсность эмульсий определяет под микроскопом или по шероховатости тонких пленок;

2) вязкость;

3) скорость распада при смешивании с цементом или двухвалентными катионами (обычно с СаСl₂);

4) однородность; остаток на ситё с ячейками 0,15 мм не должен превышать 0,5 % от массы эмульсии;

5) стабильность при центрифугировании в течение 15 мин;

6) устойчивость при хранений при различных темпера турах.

Обычно эмульсии устойчивы при t=+3: +40 °С не менее одного года, при отрицательных температурах происходит разрушение эмульсий с выделением вяжущего.