Orto-phosphoric acid as an alternative to hydrochloric acid – for cationic bitumen road emulsions. Review

Abstract

Охарактеризовано бітумні катіонні емульсії як популярне в’яжуче для різних дорожніх технологій. Розглянуто особливості складу бітумних дорожніх катіонних емульсій. Наведено функції та особливості застосування кислот у бітумних дорожніх катіонних емульсіях. Наведено літературний огляд можливості застосування ортофосфорної кислот для катіонних бітумних емульсій взамін традиційної соляної кислоти. Приведено хімічні особливості застосування, переваги та недоліки застосування традиційної соляної і перспективної ортофосфорної кислоти. Перевагами застосування ортофосфорної кислоти для бітумних дорожніх катіонних емульсій є: простота під час заміни кислоти в ємності для водної фази бітумної емульсії: кислота спричиняє меншу корозію поверхней, дає змогу виготовити бітумну емульсію з вищими значеннями водневого показника рН емульсії, простота зберігання, менша кількість парів, не потрібно ліцензії на роботу з прекурсором, на відміну від соляної. Оглянуто можливість застосування ортофосфорної кислоти як дієвого компонента катіонної бітумної емульсії для застосування в різних бітумно-емульсійних технологіях, зокрема і технологіях для влаштування тонкошарових захисних покриттів автомобільних доріг. Серед них найпоширеніша ортофосфорна кислота у спеціальних швидкотвердних системах Сларрі Сурфейсінг (литі емульсійно-мінеральні суміші), які мають низку переваг порівняно з такими самими системами на соляній кислоті. Основними з цих переваг є: виключає необхідність використання висококислотного бітумного в’яжучого, виготовленого з важкої нафти, забезпечує швидке тверднення тонкошарового покриття з литої емульсійно-мінеральної суміші, дозволяє працювати за низчих температур, що дає змогу виконувати роботи і вночі, без проблем співпрацює із полімерними добавками та звичними регуляторами розпаду, дає можливість регулювати розпад суміші на місці за допомогою специфіки використання цементу.

In this article the cationic bitumen emulsions are characterized – as popular binder for various road emulsions. There are considered the specific features of cationic bitumen road emulsions’ formulations. There are presented the functions and specificities of the acids application in cationic bitumen road emulsions. The literary review is presented on potentialities of ortho-phosphoric acids application instead of the traditional hydrochloric acid. Chemical peculiarities of application are presented (as well as advantages and drawbacks of application) – for both the traditional hydrochloric acid and forward-looking ortho-phosphoric acid. As the advantages of ortho-phosphoric acid application for cationic bitumen road emulsions one can mention: simple replacement of acid in soap solution preparation, less corrosive acid, higher pH emulsions, acid is easier to store, fewer fumes, not regulated in some countries, unlike hydrochloric acid. The potentialities are considered for application of ortho-phosphoric acid, as an effective component of cationic bitumen emulsion for application in various bitumen emulsion technologies, including the technologies for making protective slurry road pavements, among which the most widespread application was found by ortho-phosphoric acid in special fast-setting Slurry Surfacing systems, which possess a number of advantages over the same systems based on hydrochloric acid. The main of those advantages are as follows: such application eliminates the need for acid dopes in bitumen, provides a quick-traffic slurry system that works in cooler temperatures and at night, no need to change the usual latex or SBS grades, can use normal break retarders, mix controllable with cement in the field.