Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к снип 3.06.03-85)

3.10. Кроме диспергатора, базы по приготовлению эмульсий должны иметь дополнительное оборудование: битумные котлы для разогрева и обезвоживания битума; емкости для растворения едкого натра и приготовления рабочих раство­ров щелочи, кислоты и эмульгаторов; насосы; дозаторы.

Технология приготовления эмульсий

3.11. Приготовление анионных и катионных эмульсий может осуществляться по двум технологическим схемам (рис. 1). По первой схеме эмульгатор и щелочь (или кислоту) вводят в воду, приготовляют раствор определенной концентрации, а затем подают его и битум в определенных соотношениях в диспергатор, где происходит образование эмульсии.

По второй схеме эмульгатор вводят в битум, щелочь (или кислоту) - в воду, а затем эти компоненты поступают в диспергатор.

3.12. Вид и количество эмульгатора для анионных эмульсий назначают по табл. 4 в зависимости от класса эмульсии.

3.13. В эмульгаторах, содержащих воду, ее количество определяют в соответ­ствии с п. 4.1.

3.14. В эмульгаторах: асидоле, асидол-мылонафте, сульфокислотах определяют кислотное число согласно п. 4.2.

3.15. В эмульгаторах: талловом масле, кубовых остатках синтетических жирных кислот, окисленном петролатуме, госсиполовой смоле и втором жировом гудроне определяют число омыления согласно п. 4.3.

3.16. Количество эмульгатора, необходимое для введения в воду или битум (см. табл. 4) уточняют с учетом воды, содержащейся в продукте по формуле

(1)

где N - количество эмульгатора, необходимое для приготовления эмульсии, %; n - количество эмульгатора, %, установленное по табл. 4; В - содержание воды в эмульгаторе, %.

3.17. Количество едкого натра А (в % массы воды) рассчитывают по формуле

(2)

где а - кислотное число или число омыления эмульгаторов в соответствии с пп. 3.14 и 3.15 (мг КОН на 1 г); n - количество эмульгатора, %, в соответствии с табл. 4; 0,714 - коэффициент пересчета молекулярного веса от едкого натра к едкому кали; с - избыток едкого натра в водном растворе эмульгатора, % (0,4 - для госсиполовой смолы, 0,1 - 0,12 - для остальных эмульгаторов).

Если едкий натр поступает на производство не в твердом виде, а в растворе, его дозируют с учетом концентрации раствора (табл. 5), которую контролируют ореометрами (денсиметрами).

3.18. Водные растворы эмульгаторов: асидола, асидол-мылонафта, мыла нафтенового, сульфатного мыла, сульфокислот, смолы древесной омыленной, СНВ - приготавливают способом растворения эмульгатора и щелочного вещества (если оно входит в состав) в полной норме воды до рабочей концентрации. В воду, нагретую до температуры около 50° С, вводят шелочное вещество и эмульгатор (в количестве, соответствующем табл 4, пп. 3.16 и 3.17), тщательно пере­мешивают до полного растворения, а затем подогревают раствор до 70 - 80° С.

Пример. Требуется приготовить 1 т раствора эмульгатора асидола марки А-2. Количества воды в асидоле - 3%. Кислотное число асидола - 90 мг КОН на 1 мг.

По табл. 4 назначаем количество асидола в растворе - 1,5%, количество едкого натра рассчитываем по формуле (2) :

%.

Пересчитываем количество асидола с учетом содержащейся в нем воды по формуле (1):

%.

Таким образом, на 1 т раствора необходимо: 15,5 кг асидола, 2 кг едкого натра (в случае использования водного раствора едкого натра, его количество назначают с учетом концентрации раствора в соответствии с табл. 5), 982,5 л воды. Воду заливают в емкость, нагревают до 70-80° С, затем вводят в нее вышеуказанное количество асидола и едкого натра, перемешивают до полного растворения.

3.19. Водный раствор таллового масла получают путем предварительного приго­товления концентрата (мыла) из эмульгатора, щелочного вещества и части воды с последующим разбавлением его остальным количеством воды до рабочей концентрации. В емкость для приготовления мыла загружают эмульгатор в количестве, соответствующем табл. 4 и п. 3.16, заливают 2,5 кратным количеством воды, затем добавляют едкий натр в количестве, соответствующем п. 3.17. Смесь эмульгатора, щелочи и воды кипятят 1-2 ч при периодическом перемешивании, пока она не станет однородной. Готовое мыло разбавляют водой до рабочей концентрации.

Рис. 2. Схема хранения битумной эмульсии: 1. Емкость для хранения эмульсии. 2. Эмульсия. 3. Трубопровод для подачи эмульсии от диспергатора в емкость. 4. Трубопровод для закачивания эмульсии из емкости в транспортные средства

Таблица 4

Состав эмульгатора

Количество вещества, вводимое в воду, % массы воды

Количество вещества, вво­димое в битум, % массы битума

Эмульсии класса ЭБА-1

Асидол марки А-2

1 - 1,5

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Жидкое стекло

0,2

-

Асидол - мылонафт

2-2,5

-

Едкий натр

0,1

-

Мыло нафтеновое

2-2,5

-

Едкий натр

0,1-0,12

-

Сульфатное мыло

1-1,5

-

Едкий натр

0,1-0,12

-

Госсиполовая смола

-

2-4,5

Едкий натр

0,3-0,4

-

Окисленный петрола­тум

-

2-3

Едкий натр

по п. 3,17

-

Синтетические жир­ные кислоты (кубо­вый остаток)

-

1,5-3,5

Едкий натр

по п. 3.17

-

Эмульсии класса ЭБА - 2

Масло талловое сы­рое

2-2,5

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Сульфатное мыло

2-3

-

Едкий натр

0,2-0,3

-

Контакт Петрова (суль­фокислоты, газойлевый контакт)

1,2-1,4

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Синтетические жир­ные кислоты (кубо­вый остаток)

-

3-3,5

Триполифосфат нат­рия

1,5-2

-

Второй жировой гуд­рон

-

6-7

Триполифосфат нат­рия

1,5-2

-

Жировая масса

1,5-1,8

-

Едкий натр

0,6-0,7

-

Госсиполовая смола

-

4,5-5

Едкий натр

0,4-0,5

-

Смола нейтрали­зо­ван­ная воздухововле­каю­щая (СНВ)

2,5-2,8

-

Эмульсии класса ЭБА-3

Смола древесная омы­ленная

6-8

-

Талловый пек

-

15-20

Едкий натр

0,8

-

Контакт Петрова (суль­фокислоты, га­зойлевый контакт)

2,4-2,6

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Госсиполовая смола

6-8

3-5

Едкий натр

по п. 3.17

-

Второй жировой гуд­рон

-

6-8

Триполифосфат нат­рия

2

-

Жировая масса

2-2,5

-

Едкий натр

0,6-0,7

-

Смола нейтрали­зо­ван­ная воздухововле­ка­ю­щая (СНВ)

2,8-3

-

Пек талловый омы­лен­ный

5-10

-

Таблица 5

Концентрация NaOH, %

Плотность NaOH, г/см³

Концентрация

NaOH, %

Плотность NaOH,

г/см³

2

1,023

32

1,352

4

1,046

34

1,374

6

1,069

36

1,395

8

1,092

38

1,416

10

1,115

40

1,437

12

1,137

42

1,458

14

1,159

44

1,478

16

1,181

46

1,499

18

1,203

48

1,519

20

1,225

50

1,54

22

1,247

52

1,56

24

1,268

54

1,58

26

1,289

56

1,601

28

1,31

58

1,622

30

1,332

60

1,643

3.20. Водные растворы анионных эмульгаторов рабочей концентрации назависимо от способа приготовления должны быть щелочными, т.е. иметь водородный показатель рН в пределах 9-12 (определение рН см. п. 4.4.). Если рН готового раствора меньше указанных значений, необходимо добавить в раствор едкий натр.

3.21. Эмульгаторы, которые надо вводить не в воду, а в битум, предварительно отвешивают в количестве, соответствующем табл. 4, и загружают в битумный котел к моменту окончания обезвоживания битума. Для равномерного распределения эмульгатора необходимо перемешивать битум. Битум с эмульгатором не рекомендуется держать в нагретом состоянии более суток. При этом способе введения ПАВ щелочное вещество в необходимом по составу количестве растворяют в воде.