B- PHƯƠNG PHÁP VAØ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
I.1.21/ Tính ổn định nhiệt (biểu hiện thông qua Nhiệt độ hoá mềm)
Đây là một trong những tính chất rất quan trọng của bitum, ảnh hưởng rất lớn đến công nghệ thi công và các nghiên cứu tính toán về bêtông asphalt. Khi nhiệt độ thay đổi, tính quánh và tính dẻo của bitum thay đổi. Sự thay đổi này càng nhỏ, bitum có độ ổn định nhiệt càng cao từ đó các hỗn hợp dùng chất kết dính là bitum sẽ giữ và phát huy được các đặc tính có lợi cho khả năng chịu lực, chịu nhiệt.
Tính ổn định nhiệt của bitum phụ thuộc vào thành phần hóa học của nó. Khi hàm lượng nhóm asphalt tăng, tính ổn định nhiệt tăng và ngược lại. Do đó muốn tăng tính chịu nhiệt của bitum ta cần phải bổ sung các chất phụ gia có cấu trúc tương thích với nhóm asphalt để chúng kết nối lại với nhau tạo thành hỗn hợp chứa hàm lượng asphalt cao hơn.
[16]Bước chuyển của bitum từ trạng thái rắn sang trạng thái quánh rồi hóa lỏng và ngược lại từ trạng thái lỏng sang trạng thái quánh rồi hóa rắn xảy ra trong khoảng nhiệt độ nhất định. Tính ổn định nhiệt của bitum có thể biểu thị bằng khoảng nhiệt độ
đó (ký hiệu: T). T được xác định bởi công thức: T = Tm - Tc
Trong đó: Tm: Nhiệt độ hóa mềm của bitum (là nhiệt độ chuyển bitum từ
trạng thái quánh sang trạng thái lỏng)
Tc: Nhiệt độ hoá cứng của bitum (là nhiệt độ chuyển bitum từ trạng thái quánh
sang trạng thái rắn)
Nếu T càng lớn (tức là Tm càng lớn hoặc Tc càng nhỏ), tính ổn định nhiệt của
bitum càng cao.
Trị số nhiệt độ hoá mềm dùng để xác định khoảng biến thiên nhiệt độ T, ngoài ra còn có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng trong xây dựng đường ôtô khi sử dụng lớp mặt là bêtông asphalt. Như chúng ta đã biết, lớp mặt đường bằng bêtông asphalt chịu ảnh hưởng trực tiếp của tải trọng, nhiệt độ. Trong quá trình chịu lực, nếu gặp nhiệt độ cao mà Tm không tương thích, bitum bị chảy, giảm tính dính bám, tăng tính nhớt ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của hổn hợp bêtông asphalt nên mặt đường bị đùn bêtông, lượn sóng, hằn vệt bánh xe và dần dần tích luỹ biến dạng, giảm khả năng chịu lực và hư hỏng mặt đường [16].
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NHỰA SHELL 60/70 & HỔN HỢP (SHELL 60/70 + CAO SU)
(Chi tiết xem phần “PHỤ LỤC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM”) (Bảng III.4)
tt CÁC CHỈ TIÊU KỸ
THUẬT 0% cs 2,5%cs 5% cs 7,5%cs 10%cs 14%csHổn hợp “Nhựa Shell 60/70 + Cao su”
1 Nhiệt độ hóa mềm (oC) 48,2 51,3 53,0 55,3 60,5 68,0
% đạt so với (Nhựa+
Nhận xét: (So sánh giữa hỗn hợp “Nhựa 60/70 + x% Cao su” đối với Nhựa 60/70 thông thường)
Trị số Nhiệt hóa mềm càng tăng (tăng độ nhớt) khi hàm lượng cao su trong bitum càng tăng. Giải thích hiện tượng này như sau: Điểm chảy của Nhựa nhỏ hơn cao su và một phần do tương tác hoá lý giữa bitum với cao su và phần lớn do lực cản của các hạt cao su không tan nên làm cho Nhiệt hóa mềm đến chậm hơn.