CÁC LOẠI NHỰA ĐƯỜNG

Các loại nhựa đường

Nhựa đường dầu mỏ là một chất lỏng nhớt, màu đen, bao gồm một lượng lớn hydrocacbon và ở thể rắn hoặc bán rắn ở nhiệt độ môi trường. Nhựa đường dầu mỏ được sản xuất trong quá trình chưng cất và tinh chế dầu thô tại nhà máy lọc dầu, trong tháp chưng cất.

Tại các quốc gia giàu dầu mỏ, phần lớn dầu thô được vận chuyển đến các nhà máy lọc dầu thông qua đường ống để tránh chi phí phát sinh khi vận chuyển bằng tàu chở dầu.

Khi dầu thô đến nhà máy lọc dầu; trước khi bắt đầu tinh chế, người ta làm nóng nó trong lò sấy sơ bộ đến khoảng 350 độ C, sau đó đưa vào tháp chưng cất. Trong các giai đoạn tinh chế, tùy thuộc vào đặc tính của dầu thô, bằng cách áp dụng các nhiệt độ và áp suất khác nhau trong tháp chưng cất, các sản phẩm khác nhau được tạo ra như mô tả bên dưới.

1. Đầu tiên, các vật liệu nhẹ hơn như benzen và propan được tách ra ở áp suất gần bằng một áp suất khí quyển của dầu thô và được chuyển đến các bể chứa đặc biệt để lưu trữ các sản phẩm đó.
2. Ở bước thứ hai, các nguyên liệu nặng như xăng và dầu hỏa được tách ra khỏi tháp chưng cất dưới áp suất gần chân không và được chuyển đến các bể chứa chuyên dụng dành cho các sản phẩm này.
3. Ở giai đoạn thứ ba, hỗn hợp dầu, mỡ và nhựa đường sẽ lắng xuống đáy tháp chưng cất, sau đó được tách ra bằng các thao tác đặc biệt.
4. Cuối cùng, phần vật liệu nặng hơn sẽ lắng xuống đáy tháp chưng cất, đó chính là nhựa đường, được tạo ra ở giai đoạn này bằng cách thực hiện thao tác hút chân không đáy (thổi khí) trong tháp chưng cất. Sau đây, chúng ta sẽ mô tả các loại nhựa đường khác nhau:

Các loại nhựa đường là gì?

Nguồn tài nguyên dầu thô có sẵn ở mỗi khu vực và quốc gia đều khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm riêng biệt của từng nơi; chẳng hạn như loại đất và loại tầng đất khác nhau, do đó, dầu thô có sẵn ở đó cũng có những đặc điểm khác biệt so với các nguồn dầu thô ở các khu vực khác; kết quả là, nhựa đường được sản xuất tại các nhà máy lọc dầu đó cũng có những đặc điểm khác nhau; vì lý do này, các chuyên gia trong ngành dầu khí, bằng cách tiến hành thử nghiệm trên các mẫu nhựa đường khác nhau và các loại dầu thô khác nhau cùng các giai đoạn tinh chế của chúng tại các nhà máy lọc dầu, và dựa trên kết quả thử nghiệm các mẫu nhựa đường, đã tạo ra tổng thể các “sản phẩm nhựa đường”.

Chúng được phân loại thành 8 nhóm , mà chúng tôi sẽ giải thích chi tiết bên dưới:

Các thử nghiệm được thực hiện trên mẫu nhựa đường như sau:

1 – Độ nhớt CẤP Phân loại độ nhớt

2- Phân loại nhựa đường theo phương pháp cấp độ hiệu suất

3- Nhựa đường theo phương pháp độ xuyên thấu cấp độ

4- Phân loại theo phương pháp CUT-BACK

5- Phân loại bằng phương pháp mô phỏng

6- Phân loại OXY HÓA theo phương pháp OXY HÓA

7- Thử nghiệm để xác định điểm mềm của nhựa đường ĐIỂM MỀM

8- Thử nghiệm điểm chớp cháy

Phân loại nhựa đường theo phương pháp độ nhớt

Bằng cách thực hiện thử nghiệm độ nhớt trên mẫu nhựa đường (THỬ NGHIỆM ĐỘ NHỚT), có thể xác định được độ nhớt của nhựa đường; Ngoài ra, bằng cách thực hiện thử nghiệm cấp độ nhớt, bốn loại nhựa đường với cấp độ 10, 20, 30 và 40 được tạo ra. Cần lưu ý rằng trong thử nghiệm nhựa đường này, số càng thấp thì độ nhớt của nhựa đường càng thấp, và số càng cao thì độ nhớt của nhựa đường càng cao. Đây cũng là các loại nhựa đường VG với độ nhớt VG 10, VG 20, VG 30 và VG 40, trong đó VG 30 và VG 40 chủ yếu được sử dụng để sửa chữa vỉa hè và xây dựng đường.

Đồng thời, một loại nhựa đường khác gọi là AC 30 được sản xuất thông qua thử nghiệm độ nhớt, và hầu hết người tiêu dùng loại nhựa đường này đều ở các nước châu Mỹ.

Đặc tính của nhựa đường AC 30 tương tự như nhựa đường VG 30, nhưng nhựa đường VG 30 có mức tiêu thụ rất cao do điều kiện khí hậu của Ấn Độ.

Phân loại các loại nhựa đường theo phương pháp HIỆU SUẤT

Trước đây, để chuẩn bị nhựa đường theo điều kiện khí hậu, số lần thay đổi nhiệt độ và độ cứng của nhựa đường, cũng như độ giòn của bitum gây ra hiện tượng nứt nẻ và rạn vỡ trong điều kiện lạnh, cùng với sự co ngót của nhựa đường do lưu lượng xe tải và xe kéo chở hàng nặng, các nhà cung cấp nhựa đường thường sử dụng hai phương pháp, họ chú trọng đến các đặc tính của bitum như độ xuyên thấu và độ nhớt của bitum.

Trong hai phương pháp này, các nhà xây dựng đường phải đối mặt với các vấn đề như vỡ, nứt và tuổi thọ ngắn của nhựa đường; các nhà thầu thường tăng độ dày lớp nhựa đường để phủ lên đường, điều này làm tăng chi phí, chẳng hạn như chi phí chuẩn bị nhựa đường, vận chuyển và thi công, không khả thi về mặt kinh tế.

Vì mục đích này, để giảm thiểu chi phí và các vấn đề đã nêu ở trên, cần tổ chức triển lãm và mời các chuyên gia từ nhiều quốc gia khác nhau tham gia đánh giá hiệu suất của các loại nhựa đường, có tính đến điều kiện khí hậu và các yếu tố như nhiệt độ cao và thấp ở các khu vực khác nhau.

Việc lựa chọn loại nhựa đường phù hợp để sản xuất nhựa đường chất lượng cao, thích hợp cho các khu vực khác nhau, đồng thời ngăn ngừa và giảm thiểu các vấn đề như lão hóa, mỏi, cứng hóa nhựa đường, tuổi thọ ngắn của nhựa đường, nứt nẻ và lún vệt bánh xe do môi trường lạnh, cũng như độ xốp, vụn vỡ và rách của nhựa đường, và việc cát sỏi vương vãi trên mặt đường, vì điều này sẽ gây hư hại đường sá và tốn nhiều chi phí sửa chữa; mặt khác, nó còn gây ra nhiều thiệt hại cho xe cộ và đôi khi gây ra tai nạn giao thông và thương vong cho người ngồi trong xe. Họ đã tiến hành nhiều cuộc điều tra và thử nghiệm khác nhau.

Ngoài ra, các chuyên gia và kỹ sư người Mỹ, trong một chương trình gọi là nghiên cứu và đánh giá chiến lược đường cao tốc, đã tiến hành các thử nghiệm liên quan đến chất lượng và hiệu suất phù hợp của nhựa đường để đảm bảo tuổi thọ cao, an toàn đường bộ và xác định các đặc tính vật lý của nhựa đường. Những đánh giá và thử nghiệm này là nền tảng cho việc chuẩn bị một phương pháp phân loại nhựa đường mới; mang tên phân loại theo phương pháp cấp hiệu suất bitum, viết tắt là PG, trong phương pháp này, các thông số cần thiết như khả năng chống biến đổi ở các dạng khác nhau, khả năng chống nứt do môi trường lạnh, khả năng chống nứt do mỏi và điều tra nguyên nhân gây cứng bitum trong quá trình sản xuất nhựa đường tại các nhà máy nhựa đường; điều tra nguyên nhân gây cứng bitum do thời gian trôi qua; được kiểm tra; để loại bitum được sử dụng để sản xuất nhựa đường được sử dụng ở các vùng khác nhau và theo các điều kiện thời tiết khác nhau và có tính đến

Với lưu lượng giao thông của con đường đó, cần chọn loại nhựa đường phù hợp để tránh gặp phải nhiều vấn đề đã nêu.

Dưới đây là thông báo dành cho bạn

Bảng phân loại nhựa đường theo độ xuyên thấu được lập bằng phương pháp hiệu suất.

Phương pháp thử nghiệm độ xuyên thấu

Việc phân loại bitum được thực hiện bằng phương pháp thẩm thấu thông qua việc thử nghiệm trên mẫu bitum theo cách sau.

Đầu tiên, chúng ta làm nóng nhựa đường cần kiểm tra đến khoảng 60 độ C hoặc cao hơn điểm hóa mềm, sau đó đổ vào một vật chứa đặc biệt có đường kính 6 cm và chiều cao 4 cm, rồi đặt vào bể nước có nhiệt độ 25 độ C trong 1,5 giờ cho đến khi nhiệt độ của mẫu nhựa đường bằng với nhiệt độ nước trong bể. Sau đó, lấy ra và đặt vào thiết bị kiểm tra độ xuyên thấu của nhựa đường. Đầu tiên, chúng ta đặt thiết bị về 0, đồng hồ bấm giờ dừng lại, và thả kim 100 gram trong 5 giây, rồi đọc lượng kim xuyên vào nhựa đường và ghi lại quá trình này từ 5 đến 10 lần để giảm thiểu sai số và tăng độ chính xác của thao tác trong thử nghiệm này. Mỗi lần lặp lại quá trình xuyên thấu của kim, cần nhớ rằng giá trị trung bình thu được từ các thử nghiệm trên là độ xuyên thấu của nhựa đường; vật chứa nhựa đường được lấy ra từ bể nước nóng.

Như đã thấy trong thí nghiệm trên, phân loại độ xuyên thấu của nhựa đường được xác định bằng cách thử nghiệm trên các mẫu nhựa đường, và trong các thử nghiệm này, kích thước kim thử càng nhỏ trong mẫu nhựa đường thì giá trị thu được càng lớn. Giá trị thu được càng nhỏ thì nhựa đường càng bền và phù hợp cho các dự án xây dựng đường bộ ở vùng nhiệt đới; nhựa đường có độ xuyên thấu cao có tính chất nhiệt dẻo, mềm ở nhiệt độ cao và cứng ở nhiệt độ thấp, đây là một vấn đề độc đáo về độ nhớt-nhiệt độ tại các thời điểm quyết định các yếu tố như độ bám dính và độ bền trong hiệu suất của nhựa đường.

Các loại nhựa đường này được phân loại là Bitumen 60/70, Bitumen 80/100, Bitumen 85/100, Bitumen 40/50 và Bitumen 30/40, và độ xuyên thấu của nhựa đường được thể hiện như đã đề cập ở trên. Nhựa đường có độ xuyên thấu thấp được sử dụng ở những vùng khí hậu nóng, còn nhựa đường có độ xuyên thấu cao được sử dụng ở những vùng khí hậu lạnh.

Nhiều công ty đã sản xuất máy kiểm tra độ thấm nhựa đường, một mô hình trong số đó được thể hiện bên dưới.

Thiết bị kiểm tra độ xuyên thấu của nhựa đường:

Nhựa đường 40/60

Một loại nhựa đường; nhựa đường có độ thấm 40/60 là một trong những loại nhựa đường có độ thấm phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế EN12591-2009 và được sử dụng để sản xuất nhựa đường nóng; nó được sử dụng trong các dự án xây dựng đường bộ.

Nhựa đường 40/50

Một loại nhựa đường; nhựa đường có độ xuyên thấu 40/50 là một loại nhựa đường có độ xuyên thấu phù hợp với tiêu chuẩn ASTMD946-09 và được sử dụng để sản xuất nhựa đường nóng, thường được sử dụng trong các dự án xây dựng đường bộ ở các khu vực ấm áp.

Nhựa đường 50/70

Nhựa đường 50/70 là loại nhựa đường có độ xuyên thấu phù hợp với tiêu chuẩn châu Âu EN12591-2009, được sử dụng để pha chế nhựa đường nóng và được tiêu thụ nhiều nhất ở các khu vực có khí hậu nóng.

Nhựa đường 60/70

Nhựa đường 60/70 là loại nhựa đường có độ xuyên thấu theo tiêu chuẩn quốc tế ASTMD946-09, thường được sử dụng trong việc chuẩn bị nhựa đường nóng và chủ yếu được dùng trong các dự án xây dựng đường bộ ở những vùng có thời tiết ôn hòa. Nó cũng có thể được sử dụng và rất quan trọng trong việc chuẩn bị nhựa đường nhũ hóa và nhựa đường hòa tan.

Nhựa đường 60/90

Nhựa đường 60/90 là loại nhựa đường có độ xuyên thấu theo tiêu chuẩn châu Âu, được sử dụng để pha chế nhựa đường nóng và chủ yếu được dùng trong các dự án xây dựng đường bộ ở các vùng khí hậu ôn đới.

Nhựa đường 70/100

70/100 là loại nhựa đường có độ thấm được phân loại theo tiêu chuẩn quốc tế EN12591-2009, dùng để pha chế nhựa đường nóng và chủ yếu được sử dụng trong các dự án xây dựng đường bộ ở các vùng khí hậu lạnh.

Nhựa đường 80/100

Nhựa đường 80/100 là loại nhựa đường có độ xuyên thấu theo tiêu chuẩn quốc tế; nó được sử dụng để sản xuất nhựa đường nóng, và chủ yếu được sử dụng ở các vùng lạnh và trong các dự án xây dựng đường bộ.

Nhựa đường có độ thấm 80/100 có đặc tính nhiệt dẻo và tương tự như nhựa tổng hợp, nó trở nên mềm hơn khi được nung nóng và cứng lại khi nguội; nó có độ xuyên thấu 80-100 và độ nhớt rất cao.

Nhựa đường 85/100

85/100 là một loại nhựa đường có độ xuyên thấu theo tiêu chuẩn ASTMD946-09; nó được sử dụng để sản xuất nhựa đường nóng, và chủ yếu được sử dụng ở những vùng rất lạnh và trong các dự án xây dựng đường bộ.

GIẢM LƯỢNG NHỰA ĐƯỜNG

Nhựa đường pha loãng là một loại nhựa đường khác được thu được trong quá trình tinh chế dầu thô và kết hợp nhựa đường đó với các dung môi như xăng, dầu diesel và dầu hỏa trong nhà máy lọc dầu. Nhựa đường pha loãng thu được ở dạng lỏng và có độ nhớt thấp hơn. Loại nhựa đường này ở dạng lỏng ở nhiệt độ môi trường.

Nhựa đường pha loãng thích hợp cho các khu vực lạnh và không cần phải gia nhiệt trước khi sử dụng.

NHŨ TƯƠNG BITUM

Nhựa đường nhũ tương được sản xuất từ ​​hỗn hợp 60% nhựa đường và 40% nước, và giống như nhựa đường pha loãng, nó không độc hại, nhưng lại không gây hại cho môi trường và con người, không cần gia nhiệt khi sử dụng, có khả năng chống nước và bay hơi khi tiếp xúc với nước, rất dễ vận chuyển, và vì lý do đó, nó giúp giảm chi phí và xét về mặt kinh tế, nó rất phải chăng.

NHỰA ĐƯỜNG OXY HÓA

Nhựa đường bị oxy hóa được tạo ra trong quá trình thổi không khí vào nhựa đường tại nhà máy lọc dầu.

Việc thổi khí vào nhựa đường làm tăng tính chất đàn hồi của nhựa đường, đồng thời tăng độ dẻo, độ bền và khả năng chống nước. Loại nhựa đường này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, và cũng được sử dụng phổ biến để cách nhiệt và phủ lớp bảo vệ cho đường ống, sàn nhà, và cách nhiệt trần và sàn nhà tắm, nhà bếp, cũng như trong ngành công nghiệp sơn.

Thử nghiệm điểm mềm của nhựa đường

Trong thử nghiệm này, chúng ta xác định độ mềm tối đa và nhiệt độ mà tại đó nhựa đường đạt đến độ mềm tối đa, và thông thường, thử nghiệm này nên được thực hiện 4 giờ sau khi lấy mẫu.

Các thiết bị cần thiết cho bài kiểm tra này bao gồm:

1. Khuôn đặc biệt để lấy mẫu nhựa đường theo tiêu chuẩn
2. Mỡ đặc biệt
3. Cốc thủy tinh có dung tích 600 ml đựng nước.
4. Nước cất ở nhiệt độ 5 độ C
5. Đá lạnh khi cần thiết
6. Kẹp khuôn
7. Bộ trộn gia nhiệt để làm nóng

Đầu tiên, tôi phủ một lớp mỡ đặc biệt vào bên trong khuôn, sau đó đổ mẫu nhựa đường ở nhiệt độ thích hợp vào khuôn và chờ 30 phút cho đến khi nhựa đường bên trong khuôn nguội xuống nhiệt độ môi trường phòng thí nghiệm. Tiếp theo, đổ 500 cc nước cất ở 5 độ C vào cốc thủy tinh, kẹp khuôn và nhiệt kế chuyên dụng. Đặt nhiệt kế mềm vào trong cốc và thêm đá để điều chỉnh nhiệt độ nước cất xuống 5 độ C. Sau đó, đặt khuôn chứa mẫu nhựa đường lên kẹp, đặt các kẹp giữ mẫu và viên nén lên trên mẫu nhựa đường, và chờ 15 phút cho đến khi nhiệt độ ổn định ở mức 5 độ C.

Sau đó, chúng ta đặt bình thủy tinh lên bếp có gắn máy khuấy và bắt đầu đun nóng bình sao cho nhiệt độ nước tăng thêm 5 độ C mỗi phút. Chúng ta tiếp tục quá trình đun nóng nước cho đến khi nhựa đường trong khuôn mềm hoàn toàn và các viên bi kim loại trên nhựa đường chạm đáy khuôn. Ngay khi các viên bi chạm đáy khuôn, chúng ta ghi lại nhiệt độ của nước và gọi nhiệt độ này là nhiệt độ hóa mềm của nhựa đường.

Phương pháp thử điểm chớp cháy của nhựa đường

Làm thế nào để chúng ta biết nhựa đường là một sản phẩm dễ cháy xét về mặt an toàn và bảo vệ tính mạng của những người làm việc với nó, cũng như bảo vệ và ngăn ngừa khả năng tiếp xúc với nhựa đường trong các môi trường như nhà máy sản xuất nhựa đường, bể chứa nhựa đường và xe chở nhựa đường; Cần phải biết điểm bắt lửa và mức độ cháy của nhựa đường, và điều này rất quan trọng bằng cách tiến hành các thử nghiệm trên mẫu nhựa đường để xác định những điều chúng ta đã đề cập; May mắn thay, ngày nay với sự tiến bộ của khoa học; Nhiều công ty đã bắt đầu sản xuất các thiết bị hiện đại trong lĩnh vực này.

Nếu mẫu nhựa đường được kiểm tra bị vón cục hoặc hơi chảy, hãy đun nóng đến 176 độ C cho đến khi nhựa đường tan chảy hoàn toàn, sau đó đổ một ít vào cốc thử nghiệm của thiết bị đến vạch đánh dấu. Nếu có bọt khí trên bề mặt nhựa đường bên trong cốc,

Lấy chúng ra. Và chúng ta chờ cho lớp kính bên trong cốc nguội xuống nhiệt độ môi trường của phòng thí nghiệm; Sau khi nhựa đường nguội, tiến hành kiểm tra bằng máy thử.

Chúng ta điều chỉnh nút điều chỉnh nhiệt độ của thiết bị sao cho nhiệt độ tăng lên 7,16 độ C mỗi phút và tiếp tục như vậy cho đến khi nhiệt độ đạt 56 độ C; Sau đó giảm tốc độ gia nhiệt để nhựa đường nóng lên 5 độ C mỗi phút, và cứ mỗi 3 độ nhựa đường nóng lên, chúng ta lại đưa ngọn lửa đi qua bề mặt nhựa đường một lần mỗi giây. Và chúng ta tiếp tục các bước gia nhiệt theo cách tương tự và đưa ngọn lửa đi qua bề mặt nhựa đường cứ mỗi 3 độ cho đến khi ngọn lửa xuất hiện tại một điểm trên bề mặt nhựa đường; Cần lưu ý rằng ngọn lửa xuất hiện này chỉ là tạm thời và chúng ta ghi nhớ nhiệt độ này vì đây là điểm bắt lửa của nhựa đường; Bây giờ nếu tiếp tục gia nhiệt, hãy trải qua giai đoạn này và đạt đến nhiệt độ bắt lửa của nhựa đường, nơi nhựa đường bên trong cốc bắt đầu cháy, và nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ bắt lửa của nhựa đường. Để ngăn thiết bị thử nghiệm bắt lửa, ở giai đoạn này, chúng ta phải đậy nắp cốc thử nghiệm để ngăn oxy xâm nhập vào, nhờ đó ngọn lửa sẽ bị dập tắt. Và như có thể thấy từ quá trình thử nghiệm, nhiệt độ điểm bắt lửa và nhiệt độ bắt lửa của nhựa đường là khác nhau, điều này cũng áp dụng cho các sản phẩm dầu mỏ khác như benzen, xăng, dầu hỏa và dầu mỡ.

Ngoài ra, để làm quen với các thiết bị kiểm tra điểm chớp cháy của nhựa đường, chúng tôi đã đính kèm một số ví dụ để bạn tham khảo:

Thử nghiệm điểm nhựa đường

Một trong những thử nghiệm quan trọng hơn đối với nhựa đường là Thử nghiệm tại chỗ , chúng tôi sẽ giải thích chi tiết hơn trong bài viết tiếp theo về chủ đề này.