導入
道路技術を専門とする多数の企業によって製造および販売されている道路アスファルト乳剤は、石けんを使用して水中で乳化させたアスファルトからなる直接乳剤です。
エマルション
エマルジョンは、より正確には、通常は混合しない 2 つ以上の液相を含む不均一系であり、連続液相と、最初の液相中に微細な液滴の形で分散した少なくとも 2 番目の液相で構成されます。したがって、ビチューメンエマルションは、システムの連続相である水中のビチューメンの分散液です。
乳化剤または界面活性剤と呼ばれる 3 番目の成分のおかげで、混合物は安定した状態を保ちます。使用されるアスファルト、またはアスファルト結合剤は、純粋なアスファルトまたは改質アスファルトであってもよい。特定の高分子物質も、ベースバインダーの特定の固有特性を変更するために添加されます。それぞれの追加は、ビチューメン乳剤を、実装される技術の要件、交通による制約、および地域の気候データに適合させることを目的としています。
エマルションの種類
エマルジョン
使用される乳化剤はアルカリ性であり、その構造は一般に次の式で表すことができます。
式中、Ｒは脂肪酸ラジカルを表す。この鎖はアスファルトに対して親和性があり、電気陰性ラジカル (R-COO) を粒子の表面に固定することができます。
カチオン性エマルジョン。
カチオン性エマルションでは、一般に次のタイプのアミン塩が挙げられます。
その親油性ラジカル (R-NH3) +はアスファルト粒子に正の電荷を与えます。
コンポーネント
乳化剤は、水相の表面張力を低下させ、それによって水-アスファルトの界面張力を低下させることにより、アスファルト液滴の分散を促進します。しかし、その主な役割は、ビチューメン粒子の表面に吸着された単分子保護膜を形成することにより、エマルジョンの安定性を確保することです。
ビチューメンエマルジョンの主成分は次のとおりです。
- アスファルト：エマルションは、異なる浸透性を持つアスファルトをベースにすることも、改質アスファルトをベースにすることもできます。乳化を促進し、安定性と接着性の品質を向上させる添加剤が、納品前に製油所のアスファルトに組み込まれることがあります。
- 液化剤とフラックス剤: ほとんどの液化剤とフラックス剤は石油化学または炭素化学から得られます。最近では、植物由来のフラックスが製油所で使用されています。流動化剤はアスファルトの粘度を下げる効果があり、フラックスはアスファルトを柔らかくします。
- 水: 選択した水には、有機不純物および無機不純物が最小限含まれている必要があります。使用される水は置換水と呼ばれ、カルシウムとマグネシウムのイオンがナトリウムイオンに置き換えられます。実際、カルシウムイオンとマグネシウムイオンは乳化剤と反応して水に不溶な化合物を形成する傾向があり、その後乳化特性を持たなくなります。
- 乳化剤: 最も一般的な乳化剤はアミン類の有機化合物で、室温でペースト状または液体の状態を特徴とします。乳化剤の役割は、乳化、つまり 2 つの相の混合を促進することです。これらは水とアスファルトの両方に対して親和性があります。
- 酸: 乳化剤は水に不溶であるため、分散相に溶解できるように塩に変換する必要があります。水相を作るために最もよく使用される酸は塩酸です。ただし、酢酸とリン酸は特定の用途に使用できます。
したがって、ビチューメンエマルジョンは、ガスを放出せずに低温で使用できる多用途のバインダーです。エマルションは、摩耗コース（表面コーティングおよびコールドキャストコーティング）とベースコース（砂利エマルション）の両方に存在します。
