Các y7u t_ v5 kT thu#t chi ti7t c4a hai loi ch8t liên k7t này ñư&c chi ti7t hoá g
bRng 2.13.
Quan h giIa ñ3 nh[t và nhit ñ3 c4a CARIPHALTE DM và bitum quánh 50 ñ3
cho th8y rõ là g nhit ñ3 cao c4a con ñưng, ví dU 60
0
C, CARIPHALTE DM cNng hơn
ñáng k+ so v[i bitum 50 ñ3 và do ñó ch_ng bi7n dng t_t hơn. ‘ nhit ñ3 th8p, < 0
0
C,
CARIPHALTE DM dlo hơn bitum 50 ñ3 và do ñó ch_ng nNt t_t hơn.
MNc ñ3 cRi thin khR năng ch_ng bi7n dng ñư&c ki+m tra brng các thí nghim
vt lún bánh xe do cR phòng thí nghim ñưng b3 và v#n tRi (TRRL) và Shell Research
Limited thc hin, ñư&c trình bày g bRng 2.14. Rõ ràng là có m3t s tăng lên ñáng k+ v5
khR năng ch_ng bi7n dng, tương t v[i khR năng ch_ng bi7n dng c4a bitum chku tRi
n,ng (HD) ñư&c phát tri+n chuyên dUng ñ+ ch_ng bi7n dng. NhIng ưu ñi+m này ñã
ñư&c kh‹ng ñknh qua các cu3c ki+m nghim toàn din trên thc ñka.
ð3 dlo c4a h%n h&p bitum ñã ñư&c ñknh lư&ng brng thí nghim rão–bi7n dng
không ñii do TRRL và Shell Research Limited ti7n hành. Thí nghim mai ñã ñư&c
Shell Research Limited thc hin trên h%n h&p bê tông asphalt lu nóng thi công g 5
0
C
v[i t:n s_ là 50 Hz cho th8y v[i m3t phm vi r3ng v5 tRi trng tác ñ3ng lên mou thí
nghim CARIPHALTE DM, tuii th rão c4a m,t ñưng nâng lên ít nh8t là 3 l:n.
B2ng 2.14.
So sánh mNc ñ3 vt lún bánh xe c4a m,t ñưng ñư&c rRi brng asphalt
lu nóng làm tc bitum 50, HD40 và CARIPHALTE DM
Các ñkc tính ca chJt liên kzt
ChJt liên kzt
Kim lún g 25
0
C,
dmm
ði+m m5m (IP),
o
C
ðG lún vCt
bánh xe | 45
0
C
mm/h
50 pen
HD40
CARIPHALTE DM
56
42
34
52
68
90
3,2
0,7
0,7
2.5.8. CÁC BITUM POLYME CH³U NHI}T
Các ch8t polyme chku nhit ñư&c sRn xu8t brng cách tr3n hai thành ph:n lang,
thành ph:n ñ:u là ch8t nha và ph:n còn li chNa ch8t làm cNng. Hai thành ph:n này k7t
h&p v[i nhau v5 m,t hoá hc ñ+ to ra m3t c8u trúc 3 chi5u vIng ch.c. H&p ch8t nha 2
thành ph:n này khi tr3n v[i bitum sŒ th+ hin các ñ,c tính nii tr3i c4a các ch8t nha
chku nhit hơn là các ñ,c tính c4a bitum. Các loi h&p ch8t nha chku nhit 2 thành ph:n
này ñã ñư&c phát tri+n khoRng 30 năm trư[c ñây và hin nay ñang ñư&c Nng dUng r3ng
rãi ñ+ bc ph4 b5 m,t và làm các ch8t dính k7t.
NhIng s khác nhau cơ bRn giIa bitum (m3t ch8t dlo nhit) và các bitum polyme
chku nhit là như sau:
Khi hai thành ph:n trong bitum polyme chku nhit ñư&c tr3n thì thi gian sn dUng
sRn phjm này sŒ bk gi[i hn, thi hn này phU thu3c nhi5u vào nhit ñ3, nhit ñ3 càng
cao thì thi hn sn dUng càng ng.n.
Sau khi m3t sRn phjm chku nhit ñư&c sn dUng nó ti7p tUc ñư&c lưu hoá và tăng
cưng ñ3 và sNc b5n, t_c ñ3 lưu hoá trên m,t ñưng phU thu3c vào nhit ñ3 môi trưng.
Khi nhit ñ3 tăng lên bitum bk m5m ra và chRy, các bitum polyme chku nhit ít
mon cRm v[i nhit ñ3 hơn và trong thc t7 không bk tác ñ3ng c4a s thay ñii nhit ñ3
trên ñưng.
Bitum polyme chku nhit là m3t v#t liu ñàn h;i, không th+ hin ñ,c tính nh[t
chRy, in ñknh v[i hoá ch8t, dung môi, nhiên liu và d:u.
Ba loi bitum polyme chku nhit ñư&c bi7t ñ7n phi bi7n là: Shell grip/spray grrip;
Erophalt; và Sheliepoxy asphalt. Các loi này ñã ñư&c sn dUng r3ng rãi trên th7 gi[i tc
năm 1986. Tuy nhiên, g Vit Nam ñang trong giai ñon nghiên cNu.
2.5.9. TIÊU CHU´N 22TCN319–04–2004 GTVT V˜ BITUM POLYME
Có th+ tham khRo tiêu chujn kT thu#t v#t liu bitum polyme dùng cho ñưng ôtô
và sân bay ñư&c quy ñknh theo 22TCN 319–04–2004 GTVT.
B2ng 2.15.
Tiêu chujn kT thu#t v#t liu bitum polyme cho ñưng ôtô và sân bay
(22TCN 319–04–2004)
Trn so tiêu chupn theo mác
bitum polyme
TT
Các chr tiêu ðơn
vn
PMB–
I
PMB–II PMB–
III
1 Nhit ñ3 hoá m5m (phương pháp
vòng và bi), min
o
C 60 70 80
2 ð3 kim lún g 25
0
C 0.1mm
50–70 40–70
3 Nhit ñ3 b.t lna, min
o
C 230
4 Lư&ng tin th8t sau khi ñun nóng g
163
0
C trong 5 gi, max % 0.6
5 T0 lñ3 kim lún c4a nha ñưng sau
khi ñun nóng g 163
0
C trong 5 gi so
v[i ñ3 kim lún g 25
0
C, min
% 65
6 Lư&ng hoà tan trong
trichloroethytylen, min % 99
7 Kh_i lư&ng riêng g 25
0
C g/cm
3
1.00–1.05
8 ð3 dính bám v[i ñá, min c8p ñ3 c8p 4
9 ð3 ñàn h;i (g 25
0
C mou kéo dài
10cm), min % 60 65 70
10 ð3 in ñknh lưu trI (gia nhit g 163
0
C
trong 48 gi, sai khác nhit ñ3 hoá
m5m c4a ph:n trên và dư[i c4a mou),
max
o
C 3.0
11 ð3 nh[t g 135
0
C (nh[t k7 Pa.s 3.0
Brookfield), max
2.6. NHŨ TƯƠNG XÂY DdNG ðƯ+NG (22TCN 354–2006)
2.6.1. KHÁI NI}M VÀ PHÂN LO€I NHŨ TƯƠNG
2.6.1.1. Khái nim
Nhũ tương là m3t h th_ng keo phNc tp bao g;m hai ch8t lang không hoà tan lon
nhau. Trong ñó, m3t ch8t lang phân tán trong ch8t lang kia dư[i dng nhIng git nha li
ti, gi là pha phân tán, còn ch8t lang kia gi là môi trưng phân tán.
ð+ cho nhũ tương ñư&c in ñknh ngưi ta cho thêm vào ch8t nhũ hóa (ch8t phU gia
hot tính b5 m,t). Ch8t nhũ hóa sŒ h8p phU trên b5 m,t các git bitum hay guñrông, làm
giRm sNc căng b5 m,t g m,t phân chia c4a bitum hay guñrông v[i nư[c. ð;ng thi nó
to ra trên b5 m,t các git bitum m3t màng mang k7t c8u b5n vIng, có tác dUng ngăn
cRn s k7t tU c4a chúng, làm cho nhũ tương in ñknh.
Nhũ tương bitum là m3t h&p ch8t g;m hai thành ph:n dk th+ cơ bRn là bitum và
nư[c, ñư&c gi là hai pha nư[c và pha bitum. Bitum ñư&c phân tán trong nư[c dư[i
dng các ht riêng rŒ có ñưng kính tc 0,1–5 micrôn. Các ht bitum ñư&c giI g trng
thái lơ lnng tích ñin và ñư&c in ñknh brng ch8t nhũ hoá.
2.6.1.2. Phân lo"i nhũ tương
Căn cN vào ñ,c trưng c4a pha phân tán và môi trưng phân tán, nhũ tương ñư&c
chia ra hai loi:
N7u pha phân tán là bitum, còn môi trưng phân tán là nư[c thì gi là nhũ tương
d:u–nư[c (DN), hay còn gi là nhũ tương thu#n.
N7u pha phân tán là nhIng git nư[c, còn bitum hay guñrông là môi trưng phân
tán, thì gi là nhũ tương nư[c–d:u (ND), hay còn gi là nhũ tương nghkch.
Theo khR năng tr3n lon c4a nhũ tương v[i v#t liu khoáng chia nhũ tương ra làm
ba loi: 1, 2, 3 (theo quy phm 18659–81–Nga).
Căn cN vào ch8t nhũ hóa, nhũ tương ñư&c chia ra làm các loi sau:
Nhũ tương anion hot tính (nhũ tương ki5m)–dùng ch8t nhũ hóa là nhIng mu_i
ki5m c4a axit béo, axit naftalen, nha hay nhIng axit sunfua, ñ3 pH c4a nhũ tương
tc 9–12.
Nhũ tương cation hot tính (nhũ tương axit)–dùng ch8t nhũ hóa là các mu_i c4a
các ch8t amôniac b#c b_n, ñiamin, v.v., ñ3 pH trong nhũ tương này mrn trong gi[i hn
tc 2–6.
Nhũ tương trung tính (không sinh ra ion)–là nhũ tương dùng ch8t nhũ hóa không
sinh ra ion như opanol (cao su ting h&p), pôlyizôbutilen v.v. ñ3 pH brng 7.
Nhũ tương là loi b3t nhão khi dùng ch8t nhũ hóa g dng b3t vô cơ như b3t vôi
tôi, ñ8t sét dlo, trêpen, ñiatômit.
Thu#t ngI anion và cation ñ+ chv các ñin tích bao quanh các ht bitum. Hin
tư&ng này b.t ngu;n tc m3t quy lu#t cơ bRn v5 ñin. Các ñin tích cùng d8u ñjy nhau,
các ñin tích khác d8u hút nhau. N7u dòng ñin chy qua m3t dung dkch nhũ tương chNa
ht bitum tích ñin âm, chúng sŒ di chuy+n v5 phía an_t. Bgi v#y nhũ tương này ñư&c
gi là nhũ tương anion. Ngư&c li các ht bitum ñư&c tích ñin dương sŒ di chuy+n v5
phía cat_t. Nhũ tương là các ht trung tính sŒ không di chuy+n t[i b8t kỳ các cc nào.
Nhũ tương trung tính r8t hi7m khi ñư&c sn dUng trong xây dng ñưng.
2.6.2. V T LI}U CH• T€O NHŨ TƯƠNG
2.6.2.1. Ch.t kJt dính
ð+ ch7 to nhũ tương, có th+ dùng các ch8t k7t dính hIu cơ như bitum d:u ma
loi ñ,c, loi lang và guñrông than ñá xây dng ñưng. Khi dùng ch8t nhũ hóa dng b3t
(b3t vôi tôi, ñ8t sét) thì có th+ dùng các loi mác th8p (s_ 1–3), còn khi xây dng m,t
ñưng g nhIng vùng khí h#u nóng–dùng các loi mác cao (bitum mác s_5).
2.6.2.2. Nư c
Nư[c dùng ñ+ ch7 to nhũ tương khi dùng ch8t nhũ hóa anion hot tính thì phRi là
nư[c m5m (nư[c có ñ3 cNng không l[n hơn 3 mili ñương lư&ng gam/lít).
2.6.2.3. Ch.t nhũ hóa
Ch8t nhũ hóa là ch8t hot tính b5 m,t, nhIng phân tn c4a nó bao g;m ph:n không
mang cc tính là nhIng g_c hyñrô cácbua, và ph:n mang cc tính. Ch8t này có khR
năng h8p thU trên b5 m,t git bitum hay guñrông làm cho nhũ tương in ñknh. Khi ñó
g_c hyñrô cacbua (nhóm không mang cc tính), là nhóm k• nư[c, nên nó luôn luôn ñ7n
pha có cc tính nha hơn–hư[ng vào bitum; còn nhóm có cc tính, là nhóm ưa nư[c, thì
hư[ng vào nư[c. Do c8u trúc phân tn c4a ch8t hot tính b5 m,t không ñ_i xNng như
v#y, nên g l[p b5 m,t, chúng ñknh hư[ng phù h&p v[i quy lu#t cân brng cc tính, và
làm giRm sNc căng b5 m,t g m,t phân chia giIa nư[c và bitum, tNc là nó làm giRm s
khác nhau v5 sNc căng b5 m,t c4a bitum và nư[c.
Ch8t nhũ hóa ñư&c chia ra các loi anion hot tính, cation hot tính và loi không
sinh ra ion.
Ch8t nhũ hoá anion hot tính bao g;m có xà phòng c4a các axit béo, axit nha,
axit naftalen và các axit sunfua naftalen.
Ch8t nhũ hoá cation hot tính là nhIng mu_i c4a các h&p ch8t amôniac b#c b_n,
các amin b#c nh8t, b#c hai và các mu_i c4a chúng; các ñiamin v.v.
Nhóm không sinh ra ion bao g;m các h&p ch8t không hoà tan trong nư[c, ch4 y7u
là các ête.
Ngoài nhIng loi ch8t nhũ hóa dng hIu cơ trên ra, khi ch7 to nhũ tương còn
dùng ch8t nhũ hóa dng b3t vô cơ. NhIng ch8t nhũ hóa dng b3t vô cơ hay dùng là vôi
b3t, vôi tôi, ñ8t sét, ñ8t hoàng thi.
Trong thc t7 xây dng ñưng, Nng dUng r3ng rãi nh8t là nhIng ch8t nhũ hóa
anion hot tính, ñ+ ch7 to nhũ tương thu#n.
2.6.3. CÁC CH¶ TIÊU K¥ THU T NHŨ TƯƠNG LÀM ðƯ§NG
2.6.3.1. ð3 nh[t
Nhũ tương làm ñưng c:n có ñ3 nh[t
h&p lý ñ+ ñRm bRo khi sn dUng có th+ nhào
tr3n v[i v#t liu khoáng ho,c phun ñư&c lên
b5 m,t v#t liu khoáng brng các thi7t
bk phun.
ð3 nh[t c4a nhũ tương thưng ñư&c
xác ñknh brng nh[t k7 tiêu chujn (xem mUc
2.4.2) hay nh[t k7 Engler. ð3 nh[t c4a nhũ
tương thưng dao ñ3ng trong phm vi sau:
C
320
= 5–50 sec.
Tăng ñ3 nh[t c4a nhũ tương brng cách
tăng t0 l bitum, thay ñii dung dkch nhũ hoá
ho,c giRm ñ3 nh[t c4a bitum. Hình 2.11. mô
tR m_i quan h giIa ñ3 nh[t c4a nhũ tương
v[i hàm lư&ng c4a bitum.
2.6.3.2. ð phân tách
Nhũ tương sau khi thi công phRi tách
nư[c nhanh và dính bám t_t v[i b5 m,t v#t
liu khoáng v#t. Hình 2.12. mô tR quá trình
phân tách và dính bám v[i b5 m,t v#t liu
khoáng c4a nhũ tương.
Hình 2.12.
Sơ ñ; mô tR quá trình phân tách và dính bám v[i b5 m,t v#t liu
khoáng c4a nhũ tương.
ð3 phân tách ñư&c xác ñknh brng h s_:
Hình 2.11.
ð3 nh[t c4a nhũ t
ương
(ñ3 Engler) là m3t hàm c
4a t_c ñ3 chRy
v[i các hàm lư&ng bitum khác nhau.