Features of the mix time of bitumen emulsions with cement for slurry surfacing technology

Abstract

Підібрано склади дорожніх катіонних бітумних емульсій для литих емульсійно-мінеральних сумішей із ортофосфорною та соляною кислотами і спеціалізованими та універсальними емульгаторами амінного типу. За допомогою лабораторної бітумно-емульсійної установки типу колоїдного млина виготовлено бітумні емульсії із різними кислотами та емульгаторами і полімерним модифікатором латексом. Спроєктовано склади литих емульсійно-мінеральних сумішей для типу 1 за нормами ISSA. Литі емульсійно-мінеральні суміші виготовлено на основі приготованих емульсій, цементу із гранульованим доменним шлаком, води, регулятора розпаду та гранітних відсівів із двох українських кар’єрів, із однаковими значеннями показника метилену синього. Литі емульсійно-мінеральні суміші випробували за критерієм розпаду суміші, за яким час змішування компонентів для вибраного типу 1 за ISSA має бути не меншим за 180 с. Визначення оптимальних складів за критерієм розпаду суміші виконували, змінюючи вміст цементу у суміші за фіксованого значення усіх інших складників суміші. У результаті встановлено залежності розпаду суміші від цементу. Розпад суміші із бітумними емульсіями на ортофосфорній та соляній кислотах із варіацією вмісту цементу характеризується параболічною залежністю із гілками параболи, спрямованими донизу. Проте ступінь крутизни параболи для суміші із цементом та бітумними емульсіями на ортофосфорній кислоті є вищим, ніж для емульсій на соляній. Досліджена закономірність дає змогу стверджувати, що дозування цементу для суміші із бітумними емульсіями на ортофосфорній кислоті необхідно ретельніше вивіряти та контролювати, щоб уникнути передчасного розпаду. Емульсії на ортофосфорній кислоті із використанням різних емульгаторів також мають різні значення оптимального вмісту цементу за критерієм розпаду суміші незалежно від відсіву.

Pavement grade cationic bitumen emulsions formulations were developed for Slurry Surfacing based on orthophosphoric and hydrochloric acids with both all-purpose and specialized emulsifiers used. As a result, there were established relations of mix time upon cement – for Slurry Surfacing based on various acids and emulsifiers. Mix time of Slurry Surfacing mix (having different cement content) with bitumen emulsions on both orthophosphoric and hydrochloric acids is characterized by parabolic relation, branches of the parabola going down. Still, parabola slope steepness for Slurry Surfacing with cement and bitumen emulsions on orthophosphoric acid is higher than for emulsions on hydrochloric acid. The regularity investigated allows affirming that dosing cement for Slurry Surfacing with orthophosphoric-based bitumen emulsions shall be more diligently checked and controlled – so as to avoid the premature mix time.