D ٠١١a x= 20 đối với lớp trín của mặt đường 2 lớp.
CHĐT KÍT DÍNH HỮU Cơ
8. ا . KHÂI NIỆM ٧ Ă PHĐN LOẠI
8.1.1. Khâi niệm
Chiit kết tlính hữu cơ 1،أ hỗn hỢp cồm câc chđ't hữu cơ Ccio phđn lử ở thể rắn, tlẻ« huy lơ!ig. Dươc san xuất tỉt Cílc sản phítni cơ nguồn gốc hữu cơ như tlầù mơ, than đâ, phiẽơi thạch chhy, than bíin... Sau khi gia cơng hơ lí tạơ thănh CKD hữu cơ.
Chat kết tiính hữu cơ đưỢc sử dting rơng răi trong xăy tltíng, có khả năng trộn l،٩n vă tlínli kết câc vật liệu khơng tíio thănh vật liệu đâ nhăn tạo cỏ những tinh ch؛ì't vật ly, cơ hpc phù hpp để xđy tlựng lơlp phủ dường ôtơ, vật liệu lỢp, vật liệu Cilch nưức...
8.1.2. Phđn loại
a> 'llieo tliỉinli. phần hóa hục
- Bhum - Gudrơng
b) lìieo nguồn gốc vật liệu, chia ra:
- Bitum dầu !nỏ -11 sln phẩm cuối cíing cLia dầu mỏ. - Biitim đâ dầu - !1 .sln phẩm khi chưng d l dầu.
- Biium thiín nhiơn - logl bitum thương gặp trong thiín nhiín ở dạng tinh khiết hity lẫn vơi clc logi dl.
- Gudrơnc tlian d l - 11 sin phẩm khi chríng khơ than d l. - Guđrơng than bỉm -11 sin phẩm khi chưng khO than bỉm. - Guđrơng gơ - 11 sln phẩm khi chưng khơ gỗ.
c) Theo tinh cĩiất xđy dựng, chia ra:
- Bilum v l gudrông rln: ơ nhiệt độ 20 - 2511 0ﻻ một chất rắn cơ tinh giOn v l tinh dln hổi, ơ nhiệt độ 180 - 200.C thl cổ tínlt chất của một chất lỏng.
- Bitum vă guđrỗng quânh: ở nhiệt độ 20 - 25ﺀل[ lă một chất mềm, cỏ tínli dẻo vă độ dăn hồi không lớn lắm.
- Bitum vă gudrông lỏng: ở nhiệt độ 20 - 25.C lă một chất lỏng vă cO chứn thănh phđn hydrocticbon dễ bay hoi, có khả năng dOng dặc lại sau khi thănh phần nhẹ bay hoi vă sau đó có tinh chất gần vOi tinh chất của bitum vă gudrOng quânh.
- Nhũ tưong bitum vă gtidrông: lă một hệ thống keo bao gồm câc hạt chất kết dinh phđn tân trong mồi trtíOng niíOc vă chất nhũ hóa.
Trong xđy dựng ứng dụng rộng rêi nhất lă loại bitum dầu mỏ vă gudrOng than đâ.
S ụ p h đ n l o ạ i c h ổ t k ế t d in h h ữ u c ơ
8.2. BITUM DẦU M ỏ
8.2.1. Khâỉ nỉệm
Bitum dầu mỏ lă một hỗn hỢp phức tạp của câc họp chất hidt'ocacbon (metan, naftalen, câc loại hidrOcacbon mạch vOng) vă một số dẫn xuất phi kim loại khâc. Dưọc chế tạo bằng một trong câc phưong phâp sau:
P h ư i g phâp chưng cất·. Lăm bốc hoi câc loại dầu nhẹ, rồi cho ngung tụ từng
loại riíng biệt -> thu đưọc dầu nhẹ (trong), dầu vừa vă nặng (cặn, nhựa). Phần nặng gồm cO mazut vă bitum cặn.
P h ư ằ g p ĩiâ p crắckinh: Đun sản phẩm dầu mỏ loại nặng ở nhiệt độ vă âp sưđt
cặn (gồm câc' cha'؛ atfan, nhìfa vă dầu nặng). Cặn được ứng dụng như loạ؛ bitum lỏng xđy dựng dường.
F h ư ẳ g p h â p ơxi hô: c o đặc dể tạo bitum quânh bằng câch cho ồxi tâc dụng
v؛'،o cặn lOng của dău mỏ (mazut, bitum cặn...).
Bitum dầu mỏ hOa tan dưỢc trong benzen СбНб, clorofooc CHCI3, disunt'uacacbon CS2 vă một số dung mOi hữu cO khâc.
8.2.2. Thănh phần của bítum
Thănh phần của bilLim dầu mỏ dưỢc chia thănh 3 nhOm chinh: nhOm chất dầu, nhOm chất nhựa , nhOm atfan.
- Νίιόηι chat dầu: Lăm cho bitum có tinh lỏng, khơng mău, hăm lượng của
nhóm chất dầu tăng thl tinh quânh của bitum giảm. NhOm năy chiếm khoảng 45 - 60% bitum dầu mỏ.
- Nhóm chất nhựa: Lăm cho bitum có tinh dẻo, mău sẫm, hăm lượng của nó
tăng th) độ dẻo của bitum cũng tăng. Chiếm khoảng 15 - 30% bitum dầu nlỏ.
- Nhóm atfan rắn: Lăm cho bitum tăng tinh quânh vă biến dổi tinh chất theo
nhiột độ, hăm lư(.tng atfan tăng lín th) tinh quânh vă nhiệt độ hóa mềm của bitum cũng tăng lín. Chiếm khoảng 10 - 38% bitum dầu mỏ.
Ngoăi ra cồn có câc nhOm phụ như: nhóm cacben vă cacboit, nhOm axit atfan vă câc anhyddrit, nhOm parafin...
8.2.3. Tinh chđ١ cơ bản của bltum
8.2.3.1. Tinh quânh
Tinh quânh liín quan dến cường độ bitum, nếu tinh dinh quânh lớn thi cường độ của bitum căng cao, bitum ổn dinh với nhiệt độ hOn.
Độ quânh của bititm phụ thuộc văo thănh phần cấu tạo vă nhiệt độ của môi trương. Khi nhiệt độ của môi trường tăng cao nhOm chất nhựa sẽ bị chảy lỏng độ quânh của bitum sẽ giăm xuống.
8.2.3.2. Tíuhdẻo
yinh dẻo dặc trưng cho khả năng bií'n dạng của bitum dưới tâc dụng của ngo؛.،i lực.
Tinh dẻo của bitum cdng như tinh quânh phụ thuộc văo nhiệt độ vă thănh phần nhOm, khi nhiệt độ tăng tinh dẻo cũng tăng vă ngưỢc lạl. Trong triíờng hỢp đó bitum dUng lăm dường hay trong câc kết cđ'u khâc có thể tạo thănh câc vết niìt.
8.2.3.3. Tinh ốn âịnh nhiệt
Khl nhiệt độ thay dổi, tinh quânh, tinh dẻo của biturn thay dổi, sự thay dổ؛i đó căng nhỏ thl bitum cố tinh ổn định căng cao.
Bước chuyển của bltum từ trạng thâ؛ rắn sang trạng thâi quânh rồl hóa lỏng vă ngưỢc lại xảy ra trong khoảng nhiệt độ nhất định. Tinh ổn định nhiệt của bitum có thể biểu thị bằng khoảng nhiệt độ dó. Khoảng biến dổi nhiệt ký hiệu lă T dưỢc Xíic định bằng:
T = T m - T c trong dó: Tm - nhiệt độ hóa mềm của bitum;
Tc - nhiệt độ hóa cứng của bitum.
Nếu T căng lớn thl tinh ổn định nhiệt của bitum căng cao.
8.2.3.4. Tinh hóa giă
Do ảnh hưởng của thời tiết mă tinh chất ٧ă thănh phần hóa học của bitum thay
dổi lăm cho bitum hóa giă (giOn hơn). Độ giòn cao của bitum lăm xuất hiện câc vết nứt trong lớp phủ mặt dường, tăng quâ trinh phâ hoại do ăn mòn.
8.2.3.5. Tinh ổn định khi đun
Khi dUng bitum thường phải dun nOng nó lín dến nhiệt độ I60٥c trong thời gian khâ dăi, do dó câc thănh phần dầu nhẹ có thể bốc hơi, lăm thay dổi tinh chất của bitum.
8.2.3.6. Nhìệt độ hốc chây
Nhiệt độ bốc chây của bitum thường nhỏ hơn 200.C, nhiệt độ năy lă chỉ tiíu quan trọng về an toăn khi gia công bitum.
8.2.3.7. Tinh dinh bâm сйа bitnm với bề mặt của vật liệu lchodng
Khi nhăo trộn bitum với vật liệu khoâng, câc hạt khoâng dược thấm ướt bằng bitum vă tạo một lớp hấp phụ, klii dó câc phđn tử bitum ở trong lớp hấp phụ sẽ tương tâc hóa học với câc phđn tử của vật liệu khoâng ở lớp bề mặt, do dó cường độ liín kết sẽ lớn nhất.
Do bitum có sức cẫng bề mặt căng lớn nín có độ phđn cực căng lớn thi nó liín kết với vật liệu không căng tốt.
8.2.4. Yíu cầu kỹ thuật của Bitum dầu mỏ
Bitum dầu mỏ loại quânh dUng trong xđy dựng dường của Nga, Trung Quốc thiíờng dược chia lăm 5 mâc, theo bảng 8.1.
Bảng 8.1
Câc chỉ liíu
Quy định theo mâc 1 (200/300) 2 (130/200) 3 (90/130) 4 (60/90) 5 (40/60) 1. t)ộ klm !Un:
- Khi ở 25"c, trong gidi hạn - Khl ở o.c, không nhỏ hơn
201- 300 45 45 313-200 35 91-130 28 61-90 20 41-60 13 2. Độ kĩo dă؛ ở 25"c, cm, khbng nhỏ hơn KhOng quy định 65 60 50 40 3. Nhiệt độ hóa mềm, ٠c, kh(3ng thấp hơn 35 39 43 47 51
4. Sự thay dổi nhiệt độ hóa mềm sau khi gia nhiệt, ٥c, khbng lớn hơn
8 ٦ 6 6 6
5. Hăm lượng câc hỢp chất hịa tan trong nước, khơng lớn hơn
0,2 0,2 0,3 0,3 0,3
6. Nhiệt độ bốc chây, ٥c,
kh،3ng thấp hơn 200 220 220 220 220
1'heo AASHTO-M20, bltum quânh dặc của Mỹ (AC) dưỢc chia ra 5 cấp, theo bang 8.2
Bảng 8.2
Câc chỉ tiíu Quy định theo mâc Kí hiệu thi
40-50 60-70 85-100 120-150 200-300 nghiệm / 2 3 4 5 6 7 l.DỘ kim lún (77F, 1029, 5؛nc 40-50 40-50 85-100 120-150 200-300 D5-T49 2. Nhiột độ bốc chây (theo Chreland) 450+ 450+ 450+ 425+ 350+ D5-T49 3. Độ kĩo dălở77f, 5 cin/phUt; cm 100+ 100+ 100+ 100+ D92-T40 DH3T51 4. Độ hòa tan trong
Bảng 8.3 (tiếp tìveo) I 2 و 4 5 6 7 5. Th؛ nghiệm măng mỏng nhựa trong 10 (1/5 Inc, 325F,5giờ) D1754-T79 6. LưỢng tổn thất sau khi dun nóng, % 0,8- 0,8- 1)0- 1)3- 1)5- D6-T47 7. Độ kim lún của nhựa sau khi dun nóng, % so với chUa dun nóng
؛
58 54؛ 50؛ 46؛ 40؛ D5-T49
8. Độ kĩo dăi của nhựa sau khi dun nóng (77F,
5 cm/phút), cm
؛
50 75؛ 100؛ 40؛