گروه فیدار

اصلاح خواص امولسیون قیر

اصلاح خواص امولسیون قیر

اصلاح خواص امولسیون قیر

توزیع اندازه ذرات:

توزیع اندازه ذرات یکی از ویژگی های قیرهای امولسیونی است که استاندار و یا روش استانداردی برای اندازه گیری آن وجود ندارد. این ویژگی به طور مستقیم قابل مشاهده نیست اما بسیاری از خواص امولسیون را تحت تأثیر قرار می دهد که این خواص برای مؤثر بودن امولسیون در کاربرد و سرویس مهم هستند.

میانگین اندازه ذرات را می توان با استفاده از توما سل (Thoma cell) و میکروسکوپ به سختی اندازه گیری کرد. به هرحال، تجهیزات خودکاری وجود دارد که می توانند میانگین اندازه ذرات و پخش اندازه ذرات را اندازه بگیرند اما امولسیون قیر مشکلاتی دارد زیرا ممکن است تعدادی ذره خیلی بزرگ و یا تعدادی ذره خیلی کوچک داشته باشد.

تأثیر شدیدی که توزیع اندازه ذرات می تواند بر روی خواص امولسیون قیر داشته باشد به این دلیل است که در حقیقت ناحیه سطح ذرات کروی متناسب با مربع و جرم متناسب با مکعب قطر ذرات است. بسیاری از خواص کارایی امولسیون قیر تحت تأثیر مقدار امولسیفایر آزاد در فاز آبی است، یعنی مقداری از امولسیفایر که بر روی ذرات قیر جذب نشده است. مقدار امولسیفایر جذب شده به مجموع ناحیه سطح ذرات وابسته است. حتی یک جرم کوچک متناسب با ذرات قیر زیر میکرون (Submicron) می تواند یک ناحیه سطح بزرگ را ایجاد می کند.

توزیع اندازه قطرات امولسیون به کشش سطحی بین قیر و فاز آبی (کشش سطحی کمتر باعث پخش آسان تر قیر می شود) و انرژی استفاده شده برای پخش قیر بستگی دارد. برای انرژی مکانیکی واردشده استفاده از قیر سخت باعث ایجاد امولسیون با ذرات درشت و استفاده از قیر با درجه نفوذ زیاد یا قیر کات بک باعث تولید امولسیون با ذرات نرم تر می شود. با استفاده از اصلاح مواد و فرآیند تولید امولسیون می توان بر اندازه ذرات و پخش آن ها تأثیر گذاشت.

افزایش اسید به قیر:

افزایش نفتنیک اسید به قیرهای غیر اسیدی برای تولید امولسیون های آنیونی ضروری است. اسیدها با فاز آبی قلیایی برای تولید صابون واکنش می دهند که سطح فعالی دارند و می توانند پخش را پایدار کنند. اضافه کردن اسید می تواند باعث کاهش میانگین اندازه ذرات بشود بدون اینکه تغییر در پخش اندازه ذرات ایجاد کند.

شرایط تولید قیر امولسیونی:

شرایط تولید تأثیرات قابل ملاحظه ای بر پخش اندازه ذرات امولسیون دارد:

  • دما: به طور معمول افزایش دمای فاز آبی یا قیر باعث افزایش میانگین اندازه ذرات امولسیون می شود.

  • مقدار قیر: افزایش مقدار قیر باعث افزایش اندازه ذرات می شود و کاهش محدوده اندازه ذرات می شود.

  • ترکیب فاز آبی: برای امولسیون های کاتیونی ساخته شده بوسیله هیدروکلریک اسید و امولسیفایر آمین می توان به وسیله افزایش مقدار اسید یا امولسیفایر اندازه سایز ذرات را کاهش داد، اگر نسبت اسید به امین ثابت نگه داشته شود، می توان بوسیله افزایش مقدار آمین/اسید سایز ذرات را کاهش داد. ظاهراً توزیع پخش ذرات با مقدار این دو ماده ارتباط ندارد.

  • شرایط کار آسیاب کلوئیدی: شکاف (گپ) و سرعت چرخش آسیاب کلوئیدی به شدت بر اندازه ذرات و پخش امولسیون تأثیر می گذارد. یک شکاف کوچک باعث ایجاد ذرات کوچکتر و محدوده سایز نسبتاً باریک می شود و سرعت چرخش زیاد هم باعث تولید ذرات با سایز کوچک می گردد.

  • افزایش نرخ جریان در آسیاب: با افزایش نرخ جریان در آسیاب توزیع پخش اندازه ذرات امولسیون تغییر خواهد کرد، وقتی مقدار قیر کمتر از 65 درصد باشد ویسکوزیته امولسیون تقریباً مستقل از نرخ جریان است، به هرحال در مقادیر قیر بیش از 65 درصد که ذرات قیر تقریباً نزدیک به هم قرارگرفته‌اند، تغییر در اندازه ذرات بوسیله تغییر نرخ جریان تأثیر مشخصی بر ویسکوزیته دارد که در شکل 6.4 نشان داده شده است.

  • کاهش ویسکوزیته قیر: اگر ویسکوزیته قیر وارد شده به آسیاب کلوئیدی کم باشد، سایز ذرات امولسیون کاهش می یابد و باعث افزایش ویسکوزیته امولسیون می گردد.

Emulsion-viscosity-(-in-degrees-Engler)-as-a-function-of-flow-rate-for-defferent-bitumen-content

اصلاح خواص امولسیون قیر
5 (100%) 1 vote
Share

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Share