АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ТИПОВ ЭМУЛЬГАТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, НА СТАБИЛЬНОСТЬ
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
В статье системно проанализированы три типа эмульгаторов, используемых при производстве битумных эмульсий: катионные, анионные и неионные, а также их химическая природа, молекулярная структура и влияние областей применения на стабильность эмульсии. Отдельно рассмотрено влияние таких факторов, как тип эмульгатора, концентрация, pH среды, размер капель и дзета-потенциал, на стабильность эмульсии. Также проанализирован механизм действия цетилтриметиламмоний хлорида (CTAC) и октодециламин гидрохлорида (C18H37NH2·HCl), относящихся к классу катионных эмульгаторов, олеата натрия как анионного эмульгатора и неионных эмульгаторов, основанных на теории гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ). Результаты показывают, что катионные эмульгаторы обеспечивают наилучшую стабильность в слабокислой среде (pH 2–5), а анионные эмульгаторы совместимы с известковыми заполнителями. В отличие от них, неионные эмульгаторы подходят для длительного хранения. Предпочтительны эмульгаторы на биологической основе, в частности, на основе катионного лигнина.
Downloads
Информация о статье
Выпуск
Раздел
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Условия массовой лицензии
(Для Open Journal Systems (OJS))
-
Авторское право:
Авторское право на опубликованную статью остается за автором(ами). В то же время после публикации статья распространяется на платформе OJS под лицензией Creative Commons (CC BY). -
Тип лицензии:
Данная статья распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Это означает, что пользователи могут использовать статью на следующих условиях:- Копирование и распространение: Текст статьи или его части могут свободно распространяться.
- Цитирование и анализ: Части статьи могут использоваться для цитирования.
- Свободное использование: Статья может быть свободно использована для научных и образовательных целей.
- Указание авторства: Пользователи обязаны правильно указывать авторство и ссылаться на оригинальный источник.
-
Коммерческое использование:
Использование статьи в коммерческих целях разрешено, однако необходимо указание авторства и ссылки на источник. -
Изменение документа:
Текст или содержание статьи могут быть изменены или переработаны, при условии, что это не наносит вреда авторству. -
Ограничение ответственности:
Автор(ы) несут ответственность за точность информации, содержащейся в статье. Редакция платформы не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате использования данной информации. -
Обязательства при публичном использовании:
Содержание статьи должно использоваться только в соответствии с законодательными и этическими нормами. Незаконное использование строго запрещено.
Примечание:
Данные условия лицензии направлены на обеспечение прозрачности и открытости использования материалов. Принимая эти условия, вы соглашаетесь на переработку и распространение содержания статьи в соответствии с условиями лицензии Creative Commons.
Ссылка: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
Как цитировать
Библиографические ссылки
[1] Al-Mohammedawi, A., & Mollenhauer, K. (2022). Current research and challenges in bitumen emulsion manufacturing and its properties. Materials, 15(6), 2026. https://doi.org/10.3390/ma15062026 DOI: https://doi.org/10.3390/ma15062026
[2] Razali, M. N., Md Hadun, H. S., Nour, A. H., Mohd Ramli, N., & Mohd Zuhan, M. K. N. (2024). Performance test of emulsifiers for bitumen emulsion mixture. In Intelligent manufacturing and mechatronics (Springer Proceedings in Materials, Vol. 40). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-99-9848-7_39 DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-99-9848-7_39
[3] You, L., Dai, Q., You, Z., Zhou, X., & Washko, S. (2020). Stability and rheology of asphalt-emulsion under varying acidic and alkaline levels. Journal of Cleaner Production, 256, 120417. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120417 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120417
[4] Yuliestyan, A., Partal, P., Navarro, F. J., Martín-Sampedro, R., Ibarra, D., & Eugenio, M. E. (2022). Emulsion stabilization by cationic lignin surfactants derived from bioethanol production and kraft pulping processes. Polymers, 14(14), 2879. DOI: https://doi.org/10.3390/polym14142879
[5] Yuliestyan, A., García-Morales, M., Moreno, E., Carrera, V., & Partal, P. (2017). Assessment of modified lignin cationic emulsifier for bitumen emulsions used in road paving. Materials & Design, 131, 242–251. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.06.024 DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.06.024
[6] Yuliestyan, A., Gabet, T., Marsac, P., García-Morales, M., & Partal, P. (2018). Sustainable asphalt mixes manufactured with reclaimed asphalt and modified-lignin-stabilized bitumen emulsions. Construction and Building Materials, 173, 662–671. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.04.044 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.04.044
[7] Eftekhari, H., Bayat, A., Habibpour, R., & Eftekhari, N. (2021). Effect of emulsifying agent on rheological properties of bitumen emulsion modified with different techniques of adding SBR latex polymer. Road Materials and Pavement Design, 23(3), 665–685. https://doi.org/10.1080/14680629.2020.1835695 DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2020.1835695
[8] Losa, G., Margaritis, A., Kanellopoulos, N., & Pell, A. (2023). Laboratory and field performances of grave emulsion manufactured using nanocellulose crystals as an asphalt-emulsion emulsifier. Road Materials and Pavement Design, 25(3), 492–510. https://doi.org/10.1080/14680629.2023.2216305 DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2023.2216305
[9] Sidun, I., Bidos, V., Teshchyshyn, N., & Kalmuk, M. (2025). Storage stability of cationic bitumen emulsions. Theory and Building Practice. https://doi.org/10.23939/jtbp2025.01.089 DOI: https://doi.org/10.23939/jtbp2025.02.089
[10] Eftekhari, H., Bayat, A., Habibpour, R., & Eftekhari, N. (2021). Effect of polymer modified bitumen emulsion production method on the durability of recycled asphalt mixture in the presence of deicing agents. Construction and Building Materials, 311, 125244. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125244 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125244
[11] Geng, L., Liu, Y., Li, X., & Li, Y. (2022). Preparation and performance evaluation of emulsified asphalt with rejuvenator and latex for pavement seal coat. Construction and Building Materials, 318, 125997. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125997 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125997
[12] Aprea, P., Lirer, F., Mangoni, M., Vilardo, M., Caputo, P., & Oliviero Rossi, C. (2021). Stability of bituminous emulsion induced by waste-based bio-surfactant. Applied Sciences, 11(7), 3280. https://doi.org/10.3390/app11073280 DOI: https://doi.org/10.3390/app11073280
[13] Antonova, I., & Ayupov, D. (2021). Anionic bitumen emulsions for waterproofing. E3S Web of Conferences, 274, 04007. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127404007 DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127404007
[14] Pinto, I., & Buss, A. (2020). ζ potential as a measure of asphalt emulsion stability. Energy & Fuels, 34(2), 2143–2151. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b03565 DOI: https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b03565
[15] Querol, N., Barreneche, C., & Cabeza, L. F. (2017). Storage stability of bimodal emulsions vs. monomodal emulsions. Applied Sciences, 7(12), 1267. https://doi.org/10.3390/app7121267 DOI: https://doi.org/10.3390/app7121267
[16] Jada, A., Florentin, C., & Mariotti, S. (2004). Study of the electrical properties of cationic bitumen emulsions by microelectrophoresis. Advances in Colloid and Interface Science, 108–109, 127–132. https://doi.org/10.1016/j.cis.2003.10.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cis.2003.10.006
[17] Salou, M., Siffert, B., & Jada, A. (1998). Interfacial characteristics of petroleum bitumens in contact with acid water. Fuel, 77(4), 343–346. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(97)00207-X DOI: https://doi.org/10.1016/S0016-2361(97)00207-X
[18] Cuaran-Cuaran, Z. I., Castilla-Barbosa, M., Rincón, O., & Ocampo-Terreros, M. (2024). Evaluation of the electrochemical interaction in the asphalt emulsion-aggregate system of cold mix asphalt through zeta potential and surface free energy analysis. International Journal of Pavement Engineering, 25(1), Article 2361837. https://doi.org/10.1080/10298436.2024.2361837 DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2024.2361837
[19] Yang, Z., Jiang, C., Xiang, Q., Wu, J., Li, J., Cao, Z., & Xiao, F. (2025). Probing the stability of emulsified asphalts: A dual analysis of zeta potential and particle size. Fuel, 396, 135266. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.135266 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.135266
[20] Yan, Z., Tian, Y., Hu, J., Yao, Z., & Fuller, G. G. (2025). Revising HLB theory for surface tension prediction of the aqueous solution of asphalt emulsifiers. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 715, 136663. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2025.136663 DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2025.136663
[21] Peng, Y., Miao, J., Yu, X., Yang, Y., Yang, Q., Kong, L., Wang, W., Chen, Y., Liang, F., & Ao, T. (2024). The effect of anionic emulsifiers' diversity and manufacturing processes on the stability and mechanical properties of the water-based epoxy-emulsified asphalt. Scientific Reports, 14, 22268. https://doi.org/10.1038/s41598-024-73009-3 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-73009-3
[22] Zhang, P., Hou, Y., Niu, K., Tian, B., & Wang, H. (2023). Effects of anionic emulsifiers and emulsified asphalt on hydration and microstructure of cement. Materials, 17(1), 36. https://doi.org/10.3390/ma17010036 DOI: https://doi.org/10.3390/ma17010036