8.1 Технология производства эмульсий методом механического диспергирования на лабораторной битумно-эмульсионной установке, как правило, включает следующие этапы:
- подготовка битумной фазы (битумного вяжущего со всеми добавками) и водной фазы (водного раствора эмульгатора с заданным значением рН);
- дозирование и подача водной и битумной фаз в коллоидную мельницу с одновременным диспергированием компонентов эмульсии в коллоидной мельнице;
- подготовка к хранению (при необходимости) и выгрузка эмульсии в емкость.
8.2 На основании проектной документации определяют требуемые вид, марку, назначение эмульсии. Затем определяют необходимость в тех или иных компонентах эмульсии, требования к ним и их дозировки.
Изначально состав эмульсии задают в соответствии с рекомендациями производителей эмульгаторов.
Дозировки компонентов эмульсий задают в процентах от веса готовой эмульсии. Содержание битума принимают исходя из обеспечения необходимых технологических и эксплуатационных свойств с учетом нормативных требований для соответствующего класса эмульсии.
8.3 Для обеспечения эффективного диспергирования строят кривую зависимости динамической вязкости битумного вяжущего по ГОСТ 33137 от температуры и выбирают диапазон рабочих температур, оптимальных для данной коллоидной мельницы. Как правило, оптимальным считают диапазон температур, при котором динамическая вязкость битумного вяжущего находится в пределах от 0,2 до 0,3 Па·с.
Добавление разжижителя в количестве до 3% позволяет снизить вязкость эмульгируемого битума и улучшить свойства готовой эмульсии.
8.4 Температура воды должна быть достаточной для растворения в ней всех необходимых исходных компонентов, но не должна выходить за пределы диапазона, позволяющего получить эмульсию с оптимальной температурой.
Оптимальная температура эмульсии (кроме изготавливаемых с использованием модифицированного битума) находится в пределах от 87°С до 93°С.
Битумное вяжущее разогревают до заданной температуры, обеспечивающей необходимую вязкость, и перемешивают для получения одинаковых значений во всем объеме расходной емкости.
Отклонение рабочей температуры битумного вяжущего в процессе производства от заданной не должно превышать ±2°С.
8.5 Учитывая оптимальные температуры битумного вяжущего и эмульсии, определяют температуру водного раствора эмульгатора (водной фазы) на входе установки , °С, по формуле
, (1)
где - температура эмульсии на выходе установки, °С;
- удельная теплоемкость водного раствора эмульгатора (водной фазы), кДж/кг·°С;
- содержание водного раствора эмульгатора (водной фазы) в эмульсии, %;
- удельная теплоемкость битума, кДж/кг·°С;
- содержание битумного вяжущего в эмульсии, %;
- температура битумного вяжущего, °С.
8.6 При эмульгировании полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) минимальная температура эмульсии на выходе установки должна быть не менее температуры ПБВ, при которой его вязкость составляет не более 20 Па·с. Определение динамической вязкости проводят в диапазоне от 0,15 до 20 Па·с.
Определяют температуру модифицированного вяжущего, соответствующую вязкости 20 Па·с и по формуле (1) находят минимальную температуру водной фазы при эмульгировании.
Определяют оптимальную температуру вяжущего при эмульгировании и температуру, соответствующую вязкости от 0,2 до 0,3 Па·с и, зная минимальную температуру водной фазы, находят температуру эмульсии на выходе из установки , °С, по формуле
, (2)
где - минимальная температура водного раствора эмульгатора (водной фазы) на входе установки, °С.