Vật liệu xây dựng - Chương 9: Chất kết dính hữu cơ

VËt liÖu x©y dùng construction materials TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI VIÖN KHOA HäC Vµ C¤NG NGHÖ X¢Y DùNG GIAO TH¤NG bé m«n vËt liÖu x©y dùng NguyÔn Ngäc L©n CHƯƠNG 9 CHẤT KẾT DÍNH HỮU CƠ 1. Khái niệm - Bitum, guđrông, nhũ tương là các chất kết dính hữu cơ. - Trộn lẫn và dính bám với vật liệu khoáng. -Thành phần:  Hyđrô các bon cao phân tử (CnH2n, CnH2n+2, CnH2n-6);  Dẫn xuất chứa các nguyên tố O, N, S; - Tráng thái:  Rắn;  Quánh; Lỏng. Gia nhiệt Không cần gia nhiệt 2. Phân loại chất kết dính hữu cơ Theo thành phần hoá học Bitum Guđrông Là hỗn hợp phức tạp của các hyđrô các bon ở dạng cao phân tử và các dẫn xuất của chúng chứa O, N, S Là hỗn hợp phức tạp của các hyđrô các bon không no và các dẫn xuất của chúng chứa O, N, S Theo nguồn gốc Bitum Bitum thiên nhiên Bitum đá dầu Bitum dầu mỏ Là loại bitum tinh khiết có trong tự nhiên Sản phẩm thu được từ quá trình chưng khô đá dầu Sản phẩm thu được từ quá trình chưng cất dầu mỏ Hồ bitum thiên nhiên rộng 35 hecta ở Trinidad Sơ đồ chưng cất bitum dầu mỏ từ dầu thô Theo nguồn gốc Guđrông Guđrông than đá Guđrông than bùn Guđrông gỗ Sản phẩm thu được từ quá trình chưng khô than đá Sản phẩm thu được từ quá trình chưng khô than bùn Sản phẩm thu được từ quá trình chưng khô gỗ Theo mục đích sử dụng Bitum và guđrông Bitum & Guđrông rắn Bitum & guđrông quánh Bitum & guđrông lỏng 20o-25o Là chất rắn có tính giòn và đàn hồi 20o-25o Là chất mềm có tính dẻo cao, tính đàn hồi không lớn lắm 20o-25o Là chất lỏng có tính đàn hồi không cao 3. Bitum dầu mỏ Sơ đồ chưng cất bitum dầu mỏ từ dầu thô 3. Bitum dầu mỏ 3.1 Thành phần và cấu trúc của bitum dầu mỏ - Thành phần nguyên tố hoá học: C: (82-88)%; H: (8-11)%; 0: (0-1.5)%; S: (0-6)%; N: (0-1.5)% Tạo thành nhiều hợp chất phức tạp - Thành phần nhóm chất chính:  Nhóm chất dầu;  Nhóm chất nhựa;  Nhóm asphalt;  Nhóm Cacben và Cacboit;  Nhóm parafin.  Nhóm chất dầu:  (45-60)%;  KLPT: 300 - 600 đvC;  KLR: (0,91-0,925) g/cm3;  Không mầu;  Nhóm chất dầu nhiều  tính quánh giảm. Cấu trúc của nhóm chất dầu Nhóm chất nhựa:  (15-30)%;  KLPT: 600 - 900 đvC;  KLR:  1 g/cm3; Mầu nâu sẫm;  Nhóm chất nhựa nhiều: tính dẻo tăng. tính dính bám tăng. Cấu trúc nhóm chất nhựa Nhóm chất asphalt:  (10-25)%;  KLPT: 1000 - 6000 đvC;  KLR: 1,1 – 1,15 g/cm3; Mầu đen;  Nhóm chất asphalt nhiều:  tính quánh tăng;  tính ổn định với nhiệt độ tăng. Cấu trúc nhóm asphalt Nhóm Cacben và Cacboit:  (1-2)%;  Nhóm Cacben: tính chất gần giống như nhóm asphalt  Nhóm Cacboit: chất rắn dạng muội, không hoà tan trong bất kỳ dung môi nào; Nhóm chất này nhiều:  tính quánh tăng;  tính dẻo giảm. - Cấu trúc của bitum: Là một hệ keo phức tạp, có cấu trúc cơ bản là cấu trúc mixen: Các nhóm chất rắn (asphalt) – pha phân tán; Nhóm chất dầu – môi trường phân tán; Nhóm chất nhựa – chất hoạt tính bề mặt giữ cho hệ ổn định. - Cấu trúc của bitum: Nhiệt độ Tương quan hàm lượng các nhóm chất Phụ thuộc Gel SolGel - Sol Rắn Quánh Lỏng to - Cấu trúc dạng gel:  ,nhóm asphalt chiếm > 25%  Các hạt mixen xích lại gần nhau và có tác dụng tương hỗ lẫn nhau tạo nên mạng cấu trúc không gian;  Cấu trúc này tạo ra tính đàn hồi cho bitum và là đặc trưng cho bitum quánh ở nhiệt độ thấp. 35,0 nhuadau asphalt Cấu trúc dạng gel của bitum - Cấu trúc dạng sol:  ,  Các hạt mixen ở xa nhau, không có tác dụng tương hỗ lẫn nhau và chuyển động tự do trong môi trường chất dầu;  Cấu trúc đặc trưng cho bitum lỏng ở nhiệt độ thường, bitum quánh ở nhiệt độ cao. 22,0  nhuadau asphalt - Cấu trúc dạng gel - sol:  Là cấu trúc đặc trưng cho biitum quánh ở nhiệt độ thường;  Bitum có tính đàn hồi dẻo và nhớt. Cấu trúc dạng sol của bitum 3.2 Các tính chất của bitum dầu mỏ quánh 3.2.1. Tính quánh - Khái niệm:  Là tính chất chống lại sự dịch chuyển của các hạt bitum dưới tác dụng của ngoại lực.  Biểu thị mối liên kết nội tại trong bitum  Chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng cho tính quánh: độ kim lún (P25) P – Penetration to = 25oC - Phương pháp xác định:  Các tiêu chuẩn thí nghiệm: (TCVN 7495-2005; AASHTO T40-89; ASTM D36);  Độ kim lún (P25): độ cắm sâu của kim tiêu chuẩn (d=1mm, m=100g) vào bitum ở nhiệt độ 25oC trong 5 giây.  Đơn vị 0,1 mm 0,14 to 0,16 mm 0.1 mm 0.0 Kim VÝt th¸o l¾p kim Bµn chia ®é Nóm h·m, më kim Thanh t¶i träng Kim ®ång hå CÊu t¹o kim xuyªn 8 40' to 9 40' xÊp xØ 6,35 mm1,00 to 1,02mm Kho¶ng 50 mm Gi¸ ®ì ®Õ NhiÖt kÕ Thanh r¨ng Trôc dÉn h­íng vÊu tú tay Nóm ®iÒu chØnh kim ®ång hå Nhùa ®­êng Hép ®ùng n­íc æn nhiÖt Khèi kª Hép ®ùng nhùa ®­êng Dụng cụ đo độ kim lún của bitum quánh Bộ thiết bị đo độ kim lún của bitum quánh - Ý nghĩa:  ảnh hưởng nhiều đến tính chất của vật liệu có sử dụng bitum;  Quyết định đến công nghệ chế tạo và thi công vật liệu có sử dụng bitum;  Dựa vào chỉ tiêu độ kim lún để định ra mác của bitum quánh. - Một số yếu tố ảnh hưởng:  Hàm lượng các nhóm chất có trong bitum;  Nhiệt độ môi trường. 3.2.2 Tính dẻo - Khái niệm:  Là tính chất đặc trưng cho khả năng biến dạng của bitum dưới tác dụng của ngoại lực.  Chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng: độ kéo dài – L25 L – Long to = 25oC - Phương pháp xác định: Độ kéo dài L25 được xác định bởi thí nghiệm kéo mẫu bitum hình số 8 trong nước ở 25oC với tốc độ kéo 5 cm/phút đến khi đứt. Khuôn chứa mẫu bitum hình số 8 MÉu nhùa ®­êng Gi¸ di ®éng 160 cm Gi¸ cè ®Þnh 45cm C¸p truyÒn ®éng 0 10 20 Th­íc dÑt (cm) BÓ chøa n­íc æn nhiÖt C«ng t¾c nhiÖt ®é MÆt n­íc ng©m mÉu Kim chØ thÞ 30 40 50 60 70 Vßi cÊp n­íc 80 90 100 C«ng t¾c chÝnh C«ng t¾c m«t¬ 40 cm Van th¸o n­íc C«ng t¾c b¬m Thiết bị đo độ kéo dài của bitum dầu mỏ quánh Thiết bị đo độ kéo dài của bitum quánh Thí nghiệm kéo mẫu bitum hình số 8 - Ý nghĩa: Đảm bảo cho khả năng chống nứt và dễ đầm chặt của vật liệu có sử dụng bitum. - Một số yếu tố ảnh hưởng:  Thành phần nhóm chất trong bitum;  Nhiệt độ môi trường. 3.2.3. Tính ổn định với nhiệt độ - Khái niệm: là tính chất đánh giá sự thay đổi các tính chất của bitum khi nhiệt độ thay đổi. Gel SolGel - Sol Rắn Quánh Lỏng to Tc Tm Tm: nhiệt độ bitum chuyển từ trạng thái quánh sang trạng thái lỏng. Tc: nhiệt độ bitum chuyển từ trạng thái quánh sang trạng thái rắn T=Tm-Tc: biểu thị tính ổn định với nhiệt độ của bitum. Nếu T càng lớn thì tính ổn định với nhiệt độ của bitum càng cao và ngược lại  Hư hỏng điển hình xảy ra đối với vật liệu sử dụng bitum có nhiệt độ hoá mềm không hợp lý Lún vệt hằn bánh xe ở mặt đường bêtông asphalt Bitum chảy ở nhiệt độ cao  Hư hỏng xảy ra đối với vật liệu sử dụng bitum có nhiệt độ hoá cứng không hợp lí Vật liệu có sử dụng bitum nứt ở nhiệt độ thấp - Phương pháp xác định:  Tm: được xác định bởi dụng cụ thí nghiệm “vòng và bi”. Viên bi và bitum được gia nhiệt trong chất lỏng đến khi viên bi tiếp xúc với bảng dưới của giá đỡ  nhiệt độ chất lỏng trong bình chính là Tm. NhiÖt kÕ thuû ng©n chi tiÕt 3 chi tiÕt 4 chi tiÕt 5 B×nh thuû tinh cã v¹ch chia, dung tÝch 1000ml, chøa ethylen glycol Khung treo ®Ó ®Æt khu«n mÉu vµ bi Vßng dÉn h­íng cã vÝt ®Þnh vÞ bi Khu«n mÉu ®æ nhùa 5 4 Bi thÐp3 2 1 chi tiÕt 1 Ethylen glycol Thiết bị đo nhiệt độ hoá mềm của bitum Dụng cụ xác định nhiệt độ hoá mềm của bitum Dụng cụ thí nghiệm xác định nhiệt độ hoá mềm của bitum quánh  Xác định nhiệt độ hoá cứng Tc: được xác định bởi dụng cụ đo độ kim lún hoặc dụng cụ Fraass.  Với dụng cụ đo độ kim lún: điểm nhiệt độ làm cho kim xuyên vào bitum được 0,1 mm là nhiệt độ hoá cứng của bitum.  Với dụng cụ Fraass: dùng tấm thép mỏng (41x20 mm) phủ lớp bitum dầy 0,5 mm, sau đó uốn thanh thép và hạ thấp dần nhiệt độ 1oC/phút. Khi lớp bitum phủ trên thanh thép xuất hiện vết nứt chân chim  nhiệt độ tương ứng tại thời điểm đó chính là nhiệt độ hoá cứng của bitum. Dụng cụ fraass xác định nhiệt độ hoá cứng của bitum - Một số yếu tố ảnh hưởng:  Thành phần nhóm chất có trong bitum;  Nhiệt độ môi trường. - ý nghĩa: là chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng của bitum. Nó đảm bảo sự ổn định chất lượng của bitum và các vật liệu có sử dụng bitum khi nhiệt độ thay đổi, nhằm chánh hiện tượng các vật liệu sử dụng bitum trở nên giòn ở nhiệt độ thấp hoặc các vật liệu sử dụng bitum có khả năng chịu lực thấp và biến dạng lớn ở nhiệt độ cao 3.2.4 Tính hoá già của bitum - Khái niệm: thành phần và tỷ lệ của các nhóm chất trong bitum thay đổi do ảnh hưởng của quá trình thi công hỗn hợp có sử dụng bitum và do tác động của môi trường → sự hóa già của bitum. - Nguyên nhân:  Do quá trình oxy hóa;  Do bay hơi các thành phần dầu nhẹ;  Do polyme hóa;  Do cốt liệu hút. → Tỷ lệ pha rắn/lỏng tăng → bitum hóa già. - Các giai đoạn hóa già:  Giai đoạn 1: diễn ra trong giai đoạn nhào trộn và thi công hỗn hợp bitum-VLK, và giai đoạn đầu của quá trình khai thác. Giai đoạn này hóa già làm tăng cường độ và khả năng chịu biến dạng.  Giai đoạn 2: hóa già phát triển trong quá trình khai thác mặt đường, khả năng chịu biến dạng của kết cấu mặt đường giảm → mặt đường dễ bị nứt, bong bật, v.v... Sù hãa giµ cña bitum khi trén, l­u kho, vËn chuyÓn, thi c«ng vµ khai th¸c (L­u ý: ChØ sè ho¸ giµ th­êng lµ tû lÖ cña 2 gi¸ trÞ nh­ ®é nhít, ®é cøng hay ®é kim lón). Hóa già của mặt đường bê tông asphalt - Phương pháp xác định: ASTM D2872 Thí nghiệm hoá già của màng mỏng bitum trong lò quay ThÝ nghiÖm mµng máng bitum trong lß quay ®Ô x¸c ®Þnh sù ho¸ giµ (ho¸ cøng) cña bitum - Các yếu tố ảnh hưởng Loại bitum (tương quan hàm lượng các nhóm chất có trong bitum); Điều kiện môi trường làm việc. 3.2.5. Nhiệt độ bắt lửa - Khái niệm: là nhiệt độ thấp nhất tại áp suất khí quyển (760 mmHg) mà ở đó ngọn lửa thí nghiệm làm cho mẫu bốc hơi và cháy. - Nguyên nhân: do thành phần nhóm chất dầu trong bitum - Phương pháp xác định: ASTM D1310, 22TCN 279-01 - ý nghĩa: xác định nhiệt độ an toàn cho bitum khi đun nóng chảy. Thí nghiệm xác định nhiệt độ bắt lửa của bitum 3.2.6. Tính dính bám của bitum với vật liệu khoáng Dính bám kém Dính bám tốt Chất lượng dính bám của bitum vơi VLK 3.2.6. Tính dính bám của bitum với vật liệu khoáng - Khái niệm: là tính chất đánh giá độ bền của mối liên kết giữa bitum với vật liệu khoáng (đá dăm) dưới tác dụng của nước sôi ở 100oC. Sự hình thành mối liên kết giữa bitum với vật liệu khoáng: Mối liên kết vật lý: được hình thành do các tương tác vật lý giữa bitum với hợp chất khoáng vật trên bề mặt vật liệu khoáng (hấp phụ, neo). Mối liên kết hoá học: được hình thành do các các axit hữu cơ có trong bitum với các khoáng vật vô cơ mang tính bazơ có trên bề mặt vật liệu khoáng. - Phương pháp xác định: 22TCN 279- 01, ASTM D3625 Dùng 20 viến đá dăm có kích cỡ 30-40 mm, rửa sạch, sấy khô  nhúng từng viên vào bitum đun nóng tới nhiệt độ làm việc với thời gian 15 phút  nhấc viên đá ra và treo lên giá để ngoài không khí 15 phút  sau đó nhúng viên đá bọc bitum vào trong nước sôi trong 10 phút  nhấc viên đá ra và quan sát. Bảng 9.1: Phân cấp dính bám bitum với vật liệu khoáng ĐÆc tr­ng cña mµng bitum trªn bÒ mÆt vËt liÖu kho¸ng CÊp dÝnh b¸m Mµng bitum cßn b¸m nguyªn vÑn, bäc toµn bé bÒ mÆt viªn ®¸. Mµng bitum bäc toµn bé viªn ®¸ nh­ng cã ®é dµy máng kh¸c nhau Mµng bitum bäc toµn bé viªn ®¸ ®«i chç bÞ bong trãc. Mµng bitum bÞ bong ra khái mÆt ®¸ nh­ng lç chç vÉn cßn bitum b¸m. BÒ mÆt viªn ®¸ s¹ch kh«ng cßn vÕt bitum b¸m DÝnh b¸m tèt-cÊp 5 DÝnh b¸m kh¸-cÊp 4 DÝnh b¸m TB-cÊp 3 DÝnh b¸m kÐm-cÊp 2 DÝnh b¸m rÊt kÐm-cÊp 1 - Ý nghĩa: là chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng, ảnh hưởng nhiều đến các tính chất cơ học, tính ổn định nhiệt và ổn định nước của vật liệu có sử dụng bitum. - Một số yếu tố ảnh hưởng:  Tính chất của bitum;  Nguồn gốc và tính chất bề mặt vật liệu khoáng 3.2.7. Các chỉ tiêu kỹ thuật của bitum quánh xây dựng đường TT C¸c chØ tiªu M¸c theo ®é kim lón 20-30 40-50 60-70 85-100 120-150 200-300 1 Đé kim lón ë 250C, 0.1mm 20 30 40 50 60 70 85 100 120 150 200 300 2 Đé kÐo dµi ë 250C, cm 40 80 100 100 100 100 3 NhiÖt ®é ho¸ mÒm , 0C 52 49 46 43 39 35 4 NhiÖt ®é b¾t löa, 0C 240 232 232 232 230 220 5 L­îng tæn thÊt sau khi ®un 5 giê ë 1630C, max, % 0.2 0.5 0.5 0.8 0.8 1.0 6 Tû lÖ ®é kim lón sau khi ®un so víi ban ®Çu, % 80 80 75 75 75 70 7 L­îng hoµ tan trong tricloetylen, % 99 99 99 99 99 99 8 Khèi l­îng riªng, g/cm3 1-1.05 9 Hµm l­îng parafin, max, % 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 10 Đé nhít ë 1350C, cSt 515 305 285 235 185 150 3.2.8. Phạm vi sử dụng của bitum dầu mỏ quánh làm đường M¸c cña bitum Ph¹m vi sö dông 200-300 120-150 85-100 60-70 40-50 20-30 Lµm líp tr¸ng mÆt ®­êng. Gia cè ®Êt, lµm líp tr¸ng mÆt, lµm líp thÊm nhËp khi vËt liÖu ®¸ yÕu (Rn = 300 - 600 daN/cm2 ), chÕ t¹o bªt«ng asphalt lµm mÆt ®­êng «t« ë vïng khÝ hËu «n hoµ. Lµm líp thÊm nhËp cña mÆt ®­êng ®¸ dăm sái, chÕ t¹o bªt«ng asphalt x©y dùng mÆt ®­êng ë vïng khÝ hËu «n hoµ, cã thÓ dïng ®Ó chÕ t¹o bªt«ng asphalt nãng x©y dùng mÆt ®­êng «t« cho xe ch¹y ë vïng khÝ hËu lôc ®Þa. ChÕ t¹o bªt«ng asphalt nãng x©y dùng mÆt ®­êng ë xø nãng, chÕ t¹o vËt liÖu lîp vµ c¸ch n­íc. ChÕ t¹o bªt«ng asphalt nãng x©y dùng mÆt ®­êng «t« cho xø nãng, cho xe nÆng. ChÕ t¹o mastit asphalt cøng cho c¸c líp mÆt ®­êng ®Æc biÖt 4. Bitum lỏng xây dựng đường 4.1. Khái niệm và phân loại  Bitum lỏng XDD có thành phần là các loại bitum đặc được pha loãng bằng dung môi xăng; dầu hỏa; hoặc dầu diesel.  Bitum lỏng thường được chia làm 3 loại theo tốc độ đông đặc:  Loại đông đặc nhanh: RC (rapid curing), dung môi thường là xăng;  Loại đông đặc trung bình: MC, dung môi là dầu hỏa;  Loại đông đặc chậm: SC, dung môi là dầu diesel. Chương 9: CKD hữu cơ 4. Bitum lỏng xây dựng đường 4.2. Các tính chất  Độ nhớt (AASHTO 732-90)  Phụ thuộc vào thành phần của bitum.  Được xác định bằng thời gian để chảy hết 50ml bitum lỏng qua lỗ đáy của nhớt kế có đường kính 5mm, ở nhiệt độ 60oC. Chương 9: CKD hữu cơ 4. Bitum lỏng xây dựng đường 4.2. Các tính chất  Phần cất (phần dễ bay hơi)  Biểu thị tốc độ đông đặc.  Được xác định bằng cách nung bitum ở các nhiệt độ 360oC (225oC; 315oC). Sau đó xác định các tính chất của phần còn lại.  Hoặc xác định % bay hơi khu nung bitum lỏng từ 60oC đến 100oC từ 1 đến 5 giờ. Chương 9: CKD hữu cơ 4. Bitum lỏng xây dựng đường Chương 9: CKD hữu cơ 4. Bitum lỏng xây dựng đường Bảng 9. 7. Bitum láng ®«ng ®Æc nhanh (Mü) C¸c chØ tiªu CÊp bitum láng theo ®é nhít Ký hiÖu thÝ nghiÖm RC- 70 RC- 250 RC- 300 RC-3000 1-Đé nhít ®éng lùc ë 140oF; cst 2-NhiÖt ®é bèc ch¸y, oF 3-Sản phÈm cÊt (% theo thÓ tÝch cña tæng l­îng sản phÈm cÊt ë 680oF ) : ĐÕn 374oF ĐÕn 437oF ĐÕn 500oF ĐÕn 600oF ĐÕn 680oF 4-ThÝ nghiÖm trªn b· bitum sau khi ch­ng cÊt Đé kim lón 77oF; 100g; 5sec Đé kÐo dµi, 77oF; cm Đé hoµ tan trong tricloetylen; % 5-Hµm l­îng n­íc; % 70-140 10+ 50+ 70+ 85+ 55+ 80-120 100+ 99,5+ 0.2- 250-500 - 35+ 60+ 80+ 65+ 30-120 100+ 99,5+ 0.2- 800-1600 80+ - 15+ 15+ 75+ 75+ 80-120 100+ 99,5+ 0.2- 3000-6000 80+ - - 25+ 70+ 80+ 80-120 100+ 99,5+ 0.2- D2170-T201 D1310-T79 D402-T76 D5-T49 D148-T51 D2042-T44 D95-T55 5. Các loại bitum cải tiến (modified bitumen) 5.1. Mở đầu  Bitum dầu mỏ XDĐ truyền thống đáp ứng tốt các yêu cầu về xây dựng đường ôtô và sân bay.  Nhu cầu xây dựng lớp mặt chịu tải trọng lớn, ổn định với các điều kiện môi trường làm việc khắc nghiệt là cần thiết, đòi hỏi có những loại bitum có chất lượng cao hơn → bitum cải tiến. Chương 9: CKD hữu cơ 5. Các loại bitum cải tiến Một số cải thiện của các loại bitum cải tiến:  Nâng cao tính đàn hồi, dẻo của bitum, khả năng chịu biến dạng;  Nâng cao độ ổn định nhiệt;  Nâng cao khả năng dính bám với cốt liệu. Chương 9: CKD hữu cơ 5. Các loại bitum cải tiến Một số loại bitum cải tiến: Phương pháp chủ yếu để cải tiến bitum là cho thêm vào bitum các chất (phụ gia):  Bitum cải thiện bằng lưu huỳnh: tăng độ nhớt để nâng cao tính dễ thi công; tăng khả năng chịu biến dạng;  Bitum cải thiện bằng cao su: tăng độ nhớt bitum;  Bitum cải thiện bằng các hợp chất mangan hữu cơ: tăng độ ổn định nhiệt;  Bitum cải thiện bằng các polime khác. Chương 9: CKD hữu cơ 5. Các loại bitum cải tiến 6. Nhũ tương xây dựng đường 6.1. Khái niệm và phân loại Khái niệm: Nhũ tương XDĐ là một hệ thống keo phức tạp gồm hai chất lỏng không hòa tan trong nhau, trong đó:  Một chất là pha phân tán;  Một chất là môi trường phân tán;  Hệ được giữ ổn định nhờ chất nhũ hóa. Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường Cấu trúc nhũ tương điển hình Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường Phân loại theo đặc trưng của pha phân tán và môi trường phân tán Nhũ tương thuận Nhũ tương nghịch Pha phân tán là bitum hoặc guđrông Môi trường phân tán là nước (Nhũ tương D-N) Pha phân tán là nước Môi trường phân tán là bitum hoặc guđrông (Nhũ tương N-D) Theo khả năng trộn lẫn của nhũ tương với VLK  Loại 1;  Loại 2;  Loại 3. Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường Phân loại theo chất nhũ hóa Nhũ tương anion (NT kiềm) pH 9-12 Xà phòng của các axít béo Nhũ tương canion (NT axít) pH 2-6 Muối của các amoniac Nhũ tương trung tính pH 7 Cao su tổng hợp Nhũ tương dạng bột nhão Vôi tôi, đất sét... 6.2. Vật liệu chế tạo  Chất kết dính:Bitum dầu mỏ (mác số 1-3, hoặc số 5 khi sử dụng ở vùng khí hậu nóng); guđrông.  Nước: nước mềm, pH ≤ 3  Chất nhũ hóa: xem phần phân loại CNH. (Thực tế thường dùng chất nhũ hóa anion hoạt tính để chế tạo NT thuận. Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường 6.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật của NT làm đường 6.3.1 Độ nhớt: C320 = 5-50 giây 6.3.2 Độ phân giải: NT sau khi thi công xong cần phẩi tách nước nhanh và dính bám tốt với VLK N1: Lượng CKD còn lại sau thí nghiệm N2: Lượng CKD trước thí nghiệm  P = 100-50 phân giải nhanh  P = 50-10 phân giải vừa  P ≤ 10 phân giải chậm Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường 100,% N NP 2 1  6.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật của NT làm đường 6.3.3 Tính ổn định khi vận chuyển và bảo quản: Ổn định khi bảo quản: lượng sót trên sàng 0.14mm ≤ 0.1% Ổn định khi vận chuyển: đảm bảo các yêu cầu theo quy phạm. 6.3.4 Tính dính bám: diện tích màng CKD ≥ 75% - NT anion CKD ≥ 95% - NT cation 6.3.5 Tính chất của phần cất: phần còn lại sau khi nung ở 360oC phải phù hợp với yêu cầu của bitum lỏng. Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường 6.4. Thành phần của NT VN 50% bitum số 5 + 50% nước + (0.5-1)% xà phòng bột + (0.1-0.15)% NaOH 50% bitum số 5 + 50% nước + (0.5-1.2)% dầu thực vật + (0.2-0.3)% NaOH Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường 6.5. Các yêu cầu kỹ thuật của NT theo TC của Mỹ Chương 9: CKD hữu cơ 6. Nhũ tương xây dựng đường C¸c chØ tiªu CÊp Ký hiÖu thÝ nghiÖm Ph©n tÝch nhanh Ph©n tÝch võa Ph©n tÝch chËm RS - 1 RS - 2 MS - 2 SS - 1 SS - 1h 1- §é nhít Furol ë 77F, scc 2- §é nhít Furol ë 122F, scc 3- B· nhùa sau khi cÊt, % theo khèi l­äng 4- L¾ng ®äng 5 ngµy, kh¸c nhau gi÷a líp trªn vµ líp d­íi, % 5 - §é khö nhò: - Khi dïng 35ml 0,02N CaCl2,% - Khi dïng 50ml cña 0,01N CaCl2,% 6- ThÝ nghiÖm r©y (phÇn trªn r©y No20),% 7- ThÝ nghiÖm trén víi xim¨ng, % 8- ThÝ nghiÖm trªn b· nhùa sau khi cÊt nhò t­¬ng nhùa: - §é kim lón, 77F, 100g, 5scc - §é hoµ tan trong Trichloroithylene, % - §é kÐo dµi, 77F, cm 20 -100 - 54+ 3- 60+ - 0,10- - 100- 200 97,5+ 40+ - 75 - 400 62+ 3- 50+ - 0,10- - 100-200 97,5+ 40+ 100+ - 62+ 3- - 30- 0,10- - 100-200 97,5+ 40+ 20-100 - 57+ 3- - - 0,10- 2,0- 100-200 97,5+ 40+ 20-100 - 57+ 3- - - 0,10- 2,0- 40-40 90,5+ 40+ D224 - T59 D5 - T49 D2042-T44 D113-T51