Chương 8: Vật liệu hữu cơ

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level CHƯƠNG 8 : VẬT LIỆU HỮU CƠ 8.1 Chất kết dính hữu cơ (CKD HC) a) Khái niệm  Các loại VL như bitum, guđrông, nhũ tương, nhựa màu là các CKD HC. Tồn tại ở dạng cứng, quánh, lỏng, thành phần chủ yếu là các hiđrô cácbon cao phân tử , có khả năng trộn lẫn và dính kết các vật liệu khoáng tạo thành VL đá nhân tạo.  Dùng làm mặt đường, VL lợp, VL chống thấm -Khi đun nóng => lỏng, khi nguội, nó dính vào bề mặt VL => đá -Tương đối ổn định đối với không khí, nước -Hoà tan ít trong nước và axit vô cơ. -Hoà tan nhiều trong dung môi hữu cơ. PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 8.1 b) Phân loại  -Theo thành phần hóa học: -bitum là hỗn hợp của các hydro cacbon chủ yếu mạch thẳng, naphtalen và loại mạch vòng ở dạng cao phân tử, và một số phi kim như: O, N , S. -guđrông: là hỗn hợp của các hydro cacbon chủ yếu là hydro cacbon thơm và một số phi kim khác.  -Theo nguồn gốc nguyên liệu: -bitum dầu mỏ -bitum đá dầu -bitum thiên nhiên -guđrông than đá -grđrông than bùn -guđrông gỗ PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 b)  -Theo tính chất xây dựng ở 20-250C : a)bitum và guđrông rắn: Cứng b)bitum và guđrông quánh: Mềm, quánh (b) -c)bitum và guđrông lỏng: Lỏng. -d)nhũ tương bitum và guđrông: hạt chất kết dính phân tán trong nước.lỏng và dùng trong trạng thái nguội. (d) (a) (c) PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 8.2 Bitum dầu mỏ 8.2.1 Thành phần  Hỗn hợp phức tạp của các hyđrô cácbon (metan, naftalen, các loại mạch vòng) và một số dẫn suất phi kim khác;  Có màu đen,  Hòa tan trong benzen (C6H6), cloruafooc(CHCl3), disunfuacacbon (CS2) và một số dung môi hữu cơ khác.  Thành phần hóa học: C = 82 -88%, H=8-11%, S =0-6%, O=0-1.5%, N=0.5-1% PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 8.2.1 Các nhóm hóa học gồm 3 nhóm chính: +chất dầu (45-60%): (300-600 đvC), không màu, (ρ=0,91-0,92 g/cm3); tăng tính lỏng, giảm tính quánh của bitum. +chất nhựa (15-30%): (600-900 đvC), ρ= 1, màu nâu sẫm, có thể hòa tan trong benzen, etxăng, cloruafooc; tăng tính dẻo, nhựa axit làm tăng tính dính bám của bitum với đá bazơ. +chất át phan rắn (10-30%): (1000-6000 đvC), ρ= 1.1-1.15, màu nâu sẫm hoặc đen, không bị phân giải khi đốt (t 1. Tính chất gần giống nhóm átphan, nhưng không tan trong benzen, CCl4 nhưng hoà tan được trong đisunfua cacbon.  +Nhóm cacbôit (≤ 1,5%): là chất rắn ở dạng muội, không hoà tan trong bất cứ dung môi hữu cơ nào.  +Nhóm axit átphan và các anhydrit (74%  -Theo tốc độ phân giải của nhũ tương : + nhanh, +vừa, +chậm.  -Theo khả năng trộn lẫn của nhũ tương với vật liệu khoáng, nhũ tương được chia ra 3 loại 1,2,3 PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 8.3.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật của nhũ tương bitum dầu mỏquánh xây dựng đường  Nhũ tương bitum được chia mác dựa vào tốc độ phân giải. Nhũ tương bitum phải đạt 6 chỉ tiêu kỹ thuật sau:  Độ nhớt bằng nhớt kế: C203 = 5-50 (s)  Độ phân giải: P= [N2/N1]100% thí nghiệm nhúng sỏi có d=6-12mm vào nhữ tương 2 phút, nhấc ra 30 phút, rồi xối nước trong 15 phút. N1: lượng nhựa còn lại sau thí nghiệm. N2: lượng nhựa còn lại trên mặt sỏi trước thí nghiệm. P= 100-50 phân giải nhanh; 10-50: PG vừa; Bitum hấp phụ => nên tính chất cơ học của nó tăng lên => tính quánh cao hơn, ổnđịnh nhiệt hơn bitum PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 8.4.2 Phân loại BTAF  -Theo nhiệt độ thi công: +loại nóng nhiệt độ khi rải và làm đặc ≥ 1200C và dùng bitum có độ quánh 40/50,60/70, 85/100 + loại ấm nhiệt độ khi rải và làm đặc ≥ 1000C khi dùng bitum quánh 120/150; 200/300; và >700C khi dùng bitum lỏng mác 130/200 + loại nguội(ở nhiệt độ thường, >50C) bê tông này thường dùng bi tum lỏng có độ nhớt thấp  -Theo độ đặc: loại đặc (r=3-6%), loại rỗng (r=6-12%) và loại rất rỗng (r=12-18%)  -Theo độ lớn của hạt cốt liệu: -BTAF đặc nóng có: hạt lớn (Dmax≤ 19mm), hạt trung bình (Dmax≤12,5mm), hạt nhỏ (Dmax≤ 9,5mm), BTAF cát (Dmax≤ 4.75mm); -BTAF rỗng có: hạt lớn (Dmax≤ 37.5mm), hạt trung bình (Dmax≤ 25mm),hạt nhỏ (Dmax≤19mm) PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 8.4.2  -Theo hàm lượng của đá dăm (sỏi) hoặc cát (khi không có CLL) có trong 100% hỗn hợp vật liệu khoáng(đá dăm + cát): - BTAF nóng có: loại A (Đ = 50-60%), loại B (35-50%), loại C (20-35%), loại D BTAF dùng cát tự nhiên, loại E BTAF dùng cát nhân tạo -Theo cường độ đá dăm, chất lượng bột khoáng: cấp I cấp II và cấp III ( theo TCVN chỉ có cấp I và cấp II) PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001