Высокое качество покрытий, выполняемых с использованием битумных эмульсий, обеспечивается хорошей работоспособностью этого вяжущего с каменным материалом.

Для практического использования битумных эмульсий важнейшими свойствами являются: вязкость; стабильность при хранении; скорость распада и сцепляемость.

Битумная эмульсия — комплексное вяжущее, форма и свойства которого в значительной мере зависят от свойств исходного битума.

Теоретическую схему производства битумной эмульсии можно представить следующим образом:

Для производства эмульсий используется обычный или модифицированный битум. В качестве разжижителей обычно используются масла каменноугольной смолы. Вода должна содержать минимум органических и минеральных примесей. Эмульгаторы, как правило, являются химическими продуктами класса аминов. Способ хранения, использования и дозировки эмульгаторов зависит от их исходной консистенции. Кислота применяется для трансформации эмульгаторов в соли с последующим их растворением в дисперсионной среде.

Рассеивание битума в дисперсионной среде вызывается механической и физико-химической энергиями. Механическая энергия коллоидной мельницы разделяет битум на мелкие частицы, с увеличением силы воздействия тонкость эмульсии увеличивается. Физико-химическая энергия, появляющаяся за счет эмульгатора, расходуется на снижение напряжения на поверхности раздела между углеводородной и водной фазами и формирование защитной пленки вокруг частиц.

Для хорошего рассеивания вяжущего в водной фазе необходимо, чтобы его вязкость была относительно слабой (оптимальная вязкость около 200 сантипуаз). Оптимальная вязкость достигается при выдерживании вяжущего при определенной температуре, в зависимости от проницаемости вяжущего температура эмульгирования должна выдерживаться следующая: 180/220 -140 °С; 80/100 – 150 °С; 40/50 – 160 °С.

Если при выходе из гомогенизатора температура эмульсии при атмосферном давлении превысит 95 °С, то она «выкипит».

Высокая технологическая сложность производства эмульсий требует тщательной дозировки компонентов и постоянного контроля за характеристиками всех происходящих процессов.