Was ist eine Bitumenemulsion?
Bitumenemulsion ist ein Material, das bei Raumtemperatur eingebaut werden kann.
Asphalt wird in der Regel erhitzt und in flüssiger Form aufgetragen, während Bitumenemulsionen bei Raumtemperatur aufgetragen werden können.
Anwendungen von Bitumenemulsion
1. Straßenbelag
Bitumenemulsionen werden als Grund- und Haftbeschichtungen für Asphaltbeläge verwendet. Typische Asphaltbefestigungen bestehen aus einer Fahrbahn, die aus gebrochenen Steinen auf einem Untergrund gebildet wird, einer Tragschicht und einer Deckschicht, die durch Aufbringen einer erhitzten Asphaltmischung auf die Fahrbahn gebildet wird.
Die Bitumenemulsion wird nach der Herstellung des Straßenunterbaus auf die Oberfläche des Straßenunterbaus aufgetragen und bildet eine Grundschicht, die die Verbindung zwischen der Tragschicht und dem darauf aufgebrachten Straßenunterbau verbessert. Manchmal wird sie auch einfach als Emulsion bezeichnet. Als Grundierung dringt sie auch in den Straßenbelag ein und stabilisiert ihn.
Darüber hinaus verhindert sie das Auskolken des Straßenbelags bei Regen, verhindert das Eindringen von Oberflächenwasser und blockiert das kapillare Aufsteigen von Feuchtigkeit aus dem Straßenbelag. Bitumenemulsionen können auch nach der Herstellung der Tragschicht auf die Oberfläche der Tragschicht aufgetragen werden, um eine Haftschicht zu bilden, die die Passung zwischen der Deckschicht und der darauf aufgebrachten Tragschicht verbessert.
In anderen Fällen werden sie nach der Herstellung der Deckschicht aufgetragen und zur Behandlung der Oberfläche des Belags verwendet. Bitumenemulsionen eignen sich auch für die Abdichtung von anderen Bauwerken als Fahrbahnen.
2. Förderung der Begrünung
Bitumenemulsionen werden auch zur Förderung der Begrünung eingesetzt. Wenn beispielsweise Saatgut auf die Oberfläche gesät wird, wird es vom Regen weggespült.
Wird jedoch eine Mischung aus Saatgut, Erde, Dünger und Wasser auf die Oberfläche gesprüht und anschließend mit einer Emulsion bedeckt, kann das Saatgut vor Erosion durch Regen geschützt werden. Bitumenemulsionen sind daher auch zur Förderung der Begrünung geeignet.
Funktionsweise von Bitumenemulsionen
Bitumenemulsionen werden durch Dispergieren feiner Bitumenpartikel in Wasser mit Hilfe eines Emulgators hergestellt. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei Raumtemperatur versprüht werden können. Nach dem Versprühen trennen sich das Wasser und die Bitumenpartikel, wodurch die Bitumenpartikel aggregieren und einen Klebefilm bilden.
Die Hauptbestandteile sind reines Bitumen, Wasser und Emulgatoren, wobei der Hauptbestandteil, reines Bitumen, 50-70 % der Gesamtmenge ausmacht. Der zweithäufigste Bestandteil nach Bitumen ist Wasser, gefolgt von Emulgatoren.
Arten von Bitumenemulsionen
Bitumenemulsionen werden je nach Art des Emulgators, bei dem es sich um ein Tensid handelt, in drei Kategorien eingeteilt: kationische Emulsionen, anionische Emulsionen und nichtionische Emulsionen. Obwohl Emulgatoren in geringeren Mengen als andere Bestandteile vorhanden sind, haben ihre Eigenschaften einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von Asphaltemulsionen.
1. Kationische Emulsionen
Kationische Emulsionen sind kationische Emulgatoren. Die Wasser- und Bitumenteilchen trennen sich nach dem Aufsprühen leicht, und es bildet sich ein Film, ohne dass das Wasser verdampfen muss.
Kationische Emulsionen machen den Großteil der für Asphaltbeläge verwendeten Bitumenemulsionen aus, da sie schnell einen Film auf der Oberfläche des Schotters bilden können.
2. Anionische Emulsionen
Anionische Emulsionen sind Emulsionen, die anionische Emulgatoren verwenden. Sie haben den Nachteil, dass sich die Wasser- und Bitumenteilchen nur schwer trennen lassen und es länger dauert, bis sich ein Film bildet.
Allerdings sind sie als Emulsionen sehr stabil und können lange gelagert werden. Sie werden als Dichtungsschlämme und Bitumenemulsion für Abdichtungen verwendet.
3. Nichtionische Emulsionen
Nichtionische Emulsionen sind Emulgatoren. Nichtionische Emulsionen zeichnen sich durch ihre fehlende Ladung und ihre hohe chemische Stabilität aus. Sie lassen sich leicht mit alkalischen Stoffen wie Zement mischen und werden z. B. als Emulsionen für Fahrbahnsanierungsverfahren und Zementemulsionsmörtel verwendet.
Weitere Informationen über Bitumenemulsionen
Vorteile von Bitumenemulsionen
Gewöhnlicher Asphalt hat bei Raumtemperatur geringe Fließeigenschaften. Wenn er für den Straßenbau verwendet wird, muss er daher auf mehrere hundert Grad Celsius erhitzt oder mit einem organischen Lösungsmittel gemischt werden. Dies hat zu Problemen wie der Entstehung ungewöhnlicher Gerüche beim Erhitzen geführt.
Bitumenemulsionen hingegen müssen nicht erhitzt werden und können bei Raumtemperatur aufgetragen werden. Sie sind daher einfach zu handhaben, erzeugen keine ungewöhnlichen Gerüche und können die Kohlendioxidemissionen reduzieren, was ihren Anwendungsbereich erweitert, da sie einen Beitrag zum Umweltschutz leisten können.