Bitumenemulsion
Bitumenemulsionen sind kolloidale Mischungen aus Straßenbaubitumen und Wasser. Aufgrund der unterschiedlichen Oberflächenspannungen der beiden Flüssigkeiten lassen sich durch einfaches Mischen keine stabilen Emulsionen herstellen. Deshalb kommen Emulgatoren und Stabilisatoren zum Einsatz. Deren Chemismus (pH-Wert) wird zu einer zweifachen Einteilung in anionische (basisch) und kationische (sauer) Emulsionen herangezogen. Des Weiteren unterscheidet man in unstabile (U), halbstabile (H) und stabile (S) Emulsionen. Bei der Berührung des emulgierten Bitumens mit dem Gestein kommt es zur Bildung eines festhaftenden Bitumenfilms (wird als „Brechen“ bezeichnet). Die 0,1–50 μm Bitumenteilchen bilden praktisch schlagartig einen kontinuierlichen Bitumenfilm, indem sie koagulieren und sich vom Wasser trennen, welches anschließend verdunstet.
Bei quarzreichen Gesteinen gibt es oft Haftungsprobleme mit anionischen Emulsionen, so dass in diesem Fall kationische Emulsionen eine bessere Haftung erzielen. Das umfangreiche Spektrum der Bitumenemulsionen wird nur unzureichend von einer Normung erfasst. Seit Juli 2005 besteht die DIN EN 13808 für kationische Bitumenemulsionen.
Anwendungsgebiete
Anwendungsgebiete der Bitumenemulsion ist der Straßenbau sowie der Bautenschutz.
Im Straßenbau wurden anionische Bitumenemulsionen bis in die 1970er Jahre verwendet. Durch die Problematik der Haftung zum Gestein hat sich die kationische Bitumenemulsion durchgesetzt. Anionische Bitumenemulsionen werden im Straßenbau nur noch sehr vereinzelt angewandt. Überwiegend werden Bitumenemulsionen als Haftbrücke im Schichtenverbund beim Einbau von Heißmischgut und im Bereich Erhaltungsbauweisen, speziell Oberflächenbehandlungen und „Dünne Schichten im Kalteinbau“ als Bindemittel genutzt. Ein wichtiger Anwendungsbereich seit 1988 ist die Bindung von Pech in wiederverwendetem Aufbrauchmaterial unter Zugabe von Zement. Dieses Recyclingmaterial wird meist im Unterbau neu verbaut.
Im Bereich des Bautenschutzes werden überwiegend anionische Bitumenemulsionen zu so genannten Dickbeschichtungen verarbeitet. Diese dienen vorwiegend der Abdichtung von Gebäudebereichen, die drückendem oder nicht drückendem Grundwasser ausgesetzt sind. Seit Mitte der 1990er werden neuentwickelte Dickbeschichtungen aus kationischen Bitumenemulsionen hergestellt.