Bitüm emülsiyonları kısaca bitümün su içerisinde küçük parçalar halinde yayılmış halidir. Parçacıkların genişliği genellikle 1 ila 5 mikron arasındadır. Bitüm emülsiyonlar birçok yerde yol çalışmaları ile inşaatlarda ve bunların onarımlarında geniş olarak kullanılmaktadır.
Emülsiyonların kullanımında damıtılmış petrol ürünleri (gazyağı, mazot, neft vs.) kullanılmamaktadır. Ayrıca imalat sürecinde sıcak karışımlara nazaran daha düşük ısı gereksiniminden dolayı enerji kullanımı daha azdır. Damıtılmış petrol ürünlerinin kullanılmaması sayesinde çevre kirliliğini de önemli ölçüde azaltır.
İstenen özellikte bir emülsiyon, kaygandır ve kahverengi renktedir. Bitüm emülsiyon içinde bitüm su içinde dağılır ve suyun özelliklerine sahipbir emülsiyon oluşturur.
Bitüm, emülsiyonun P-70 lik kısmını oluşturur. Emülsiyonlar genelde 100 ile 250 arasındaki penetrasyon değerinesahip bitümle üretilmektedir. Ancak, iklim koşullarından dolayı bitüm sertliği değişebilir.
Bitüm emülsiyon özellikleri, emülgatör olarak kullanılan kimyasallara göre değişir. Bu maddeler, emülsiyonun anyonik, katiyonik veya noniyonik olmasını belirler. Ayrıca emülgatörler, bitüm parçacıklarını stabil halde tutar ve bitümün agrega yüzeyinde uygun zamanda ve şekilde tutunmasını sağlar.
Bitüm emülsiyonda su kıvamı arttırır. Kullanılacak suyun üretilecek emülsiyona uygun olması gerekmektedir.
Bitüm Emülsiyon Çeşitleri Nelerdir?
Uygulandığı alanda bünyesindeki suyun buharlaşması ile su geçirmez ve yapışma mukavemetini arttırıcı siyah bir tabaka oluşturur. Anyonik emülsiyonlarda parçacıklar küresel ve küçüktür. Bu emülsiyonlar, yangınakarşı güvenliklidir ve çevreyi daha az kirletir. Ancak her türlü agrega ile kullanılamazlar ve yağışlara karşı hassastırlar.
Yol üst yapılarında bitümlü bağlayıcı, astar, yapıştırıcı malzemesi olarak kullanılır. Katiyonik emülsiyonlar yağışlara karşı daha az hassastırlar. Ayrıca, emülsiyonun kalitesini değiştirmeksizin su içerisinde daha fazla bitüm dağıtılabilir.
Bitüm Emülsiyonların Kullanım Alanları Nelerdir?
Mikro Kaplamalar, karayolu ve hava alanı kaplamalarında oluşan bozulmaların iyileştirilmesinde kullanılan polimer katkılı soğuk karışım olan bir üstyapı malzemesidir.
Slury seal
Asfalt emülsiyon, ince agrega, su ve mineral filler karışımından oluşur. Slurry seal, asfalt kaplamadaki küçük çatlakları doldurabilir. Bu yüzden sağlam kaplamalardaki küçük çatlaklar başarılı bir şekilde tamir edilebilir.
Chip seal yüzey tamiratı
Çok daha ekonomik bir metodudur. Bu metodun kullanılması ile aşınmış asphalt yüzeyleri yenilenir, dayanım artırılır ve böylece üstyapıyı korunur. İlk olarak, asfalt finisher ile uygulama yüzeyine püskürtülerek emülsiyon uygulanır. Sonrasında, düzenli olarak temiz çakıl serilir. Üçüncü olarak, agrega lâstik bir tekerlekle sıkıştırılır. Ve son olarak, fazla agregalar süpürülerek yoldan uaklaştırılır.
Fog seal
Sulu emülsiyon uygulanmasıdır. Bu metot, eskimiş asfalt yapıda agrega kaybını azaltmak için uygulanır. Bu metot aynı zamanda asphalt yüzeydeki küçük çatlakları doldurmak için de kullanılır.
Recycling
Asfalt kaplamanın tekrar kullanımıdır. Asfalt kaplamanın geri dönüşüm yoluyla tekrar geri kazanımının birçok avantajları mevcuttur. Bunlar;
-
Daha ekonomiktir.
-
Yol yapısı iyileştirilebilir.
-
Atık problemini elimine eder.
-
Bu sayede mevcut kaynaklar korunmuşolur.
Soğuk Karışım Bitüm Emülsiyonlar
Bitüm emülsiyonlar ile agregaların kullanımı uzun zamandır birçok ülkede uygulanmaktadır. Ancak bu tür karışımlar 1980 li yılların başlarına kadar yoğun trafiğe sahip yollarda kullanılacak bir üstyapı malzemesi olarak görülmüyordu. Bu yıllarda enerji kaynaklarını hızla tükenmesini engellemek ve çevre kirliliğini azaltmak için ortaya konan tepkiler, başta A.B.D. de olmak üzere bazı ülkelerde yol üst yapısında taşıyıcı katman olarak soğuk karışım malzemelerin kullanımını yaygınlaştırmıştır.
Soğuk karışımlarda bitümün ve agreganın ısıtılmasına ihtiyaç yoktur. Bu sebeple de agrega kurutucularına ve ısıtma sistemlerine ihtiyaçkalmamaktadır. Ayrıca, asfalt emülsiyonun kıvamınıarttırmak için inceltici petrol sıvılarına da ihtiyaç yoktur.
Bu etmenler önemli derecede enerji tasarrufu sağlamakta ve bu tür malzemelerin kullanımını daha ekonomik kılmaktadır.
Bitüm Emülsiyonlarının Avantajları
Sıcak karışımlara göre daha ekonomiktir.
Sıcak karışımların üretiminde ortaya çıkan gaz yayılmalarından kaynaklı çevre kirliliği problemleri söz konusu değildir.
Bitüm emülsiyon karışımları "soğuk karışımdır". Bitümün ve agreganın ısıtılmasına dolayısıyla da agrega kurutucularına ve ısıtma sistemlerine ihtiyaç kalmamaktadır.
İnceltici petrol sıvılarına ihtiyaç yoktur. Bu faktörler enerji tasarrufu sağlamakta ve bu tür malzemeleri daha ekonomik kılmaktadır.
Su bazlı olduğundan dolayı çevreyi kirletmezler. Soğuk karışımda, sıcaklık oda sıcaklığında olduğundan dolayı, sıcak karışımların yaydığı zararlı gazlar sıvı halde bulunurlar. Bu sebeple de önemli derecede gaz yayılması olayı ortaya çıkmamaktadır.
Bitüm Emülsiyonlarının Dezavantajları
Bitüm emülsiyonlar uzun zamandan beri üstyapı çalışmalarında kullanılmalarına ragmen, erken yaştaki dayanımlarının zayıf olması ve dayanımın yavaş gelişmesinden dolayı yine de sıcak karışımlar kadar kullanılmamaktadırlar. Bazı dezavantajlarından dolayı her durumda kullanılmaları hala mümkün değildir.