Introduzione, classificazione, norme, usi del bitume

Materiali bituminosi

Il materiale di asfalto è composto da alcuni idrocarburi polimerici estremamente complessi e questi idrocarburi di derivati ​​non metallici (ossigeno, zolfo, azoto) delle miscele solide, semisolide o liquide nere o nero-marroni, materiali idrofobi, struttura densa, quasi completamente insolubili in acqua, non assorbono acqua, hanno una buona impermeabilità, quindi ampiamente utilizzati nell'ingegneria civile impermeabilità, umidità e infiltrazioni; l'asfalto appartiene ai materiali cementizi organici e sabbia, pietra e altre miscele minerali hanno un'ottima capacità di legame, il calcestruzzo di asfalto risultante è il materiale di pavimentazione più importante per i moderni progetti stradali. Materiale e sabbia, pietra e altre miscele minerali hanno un'ottima capacità di legame, fatto di calcestruzzo di asfalto è il materiale di pavimentazione più importante per i moderni progetti stradali.

Composizione e struttura dell'asfalto petrolifero

1. Composizione elementare

L'asfalto di petrolio è composto da una varietà di idrocarburi e derivati ​​non metallici (ossigeno, zolfo, azoto) della miscela, la composizione elementare del carbonio principale (80% ~ 87%), idrogeno (10% ~ 15%); il resto sono elementi non idrocarburici come ossigeno, zolfo, azoto, ecc. (<3%); inoltre, ci sono alcuni oligoelementi di metallo.

2. Composizione dei componenti

Di solito l'asfalto viene separato in alcune proprietà chimiche simili alle sue prestazioni ingegneristiche che hanno una certa connessione con la composizione chimica del gruppo, questi gruppi sono chiamati "componenti". Le attuali normative cinesi hanno un'analisi a tre componenti e un'analisi a quattro componenti di due tipi di metodi.

Analisi dei tre componenti dell'asfalto petrolifero, separato nei tre componenti olio, resina e asfaltene.

(1) olio per il liquido trasparente giallo chiaro, che conferisce fluidità all'asfalto, la quantità di contenuto di olio influisce direttamente sulla morbidezza dell'asfalto, sulla resistenza alle crepe e sulla difficoltà di costruzione. L'asfalto nazionale cinese nell'olio contiene spesso cera, nell'analisi dovrebbe anche essere separata dall'olio, cera. La presenza di cera renderà il materiale dell'asfalto ad alte temperature morbido, con conseguente fenomeno di flusso; a basse temperature renderà l'asfalto fragile e duro, con conseguente screpolatura. Poiché la cera è un componente dannoso, viene spesso utilizzata per migliorare le prestazioni del metodo di deceratura dell'asfalto.

(2) resina per il semisolido viscoso bruno-rossastro, sensibilità alle alte temperature, punto di fusione inferiore a 100 ℃, inclusa resina neutra e resina acida. Resina neutra in modo che l'asfalto abbia una certa plasticità, mobilità e aderenza e il suo contenuto aumenta, l'adesione dell'asfalto e l'allungamento aumentano; il contenuto di resina acida non è molto, ma l'attività è grande, può migliorare l'asfalto e altri materiali, migliorare la bagnatura dell'asfalto, l'asfalto può essere emulsionato.

(3) asfaltene per le particelle solide marrone scuro, il riscaldamento non si scioglie, determina l'adesione dell'asfalto, la viscosità e la stabilità della temperatura, nonché la durezza dell'asfalto, il punto di rammollimento. Il contenuto di asfaltene aumenta, la viscosità e l'adesione dell'asfalto aumentano, la durezza e la stabilità della temperatura.

Norme tecniche per l'asfalto petrolifero

Gli standard tecnici dell'asfalto petrolifero saranno suddivisi in diversi tipi di asfalto e standard (grado), al fine di scegliere. Attualmente, l'asfalto petrolifero è principalmente suddiviso in tre categorie: asfalto petrolifero stradale, asfalto petrolifero da costruzione e asfalto petrolifero ordinario.

Nella classificazione del grado di asfalto, si basa sulla penetrazione dell'asfalto, sulla duttilità, sul punto di rammollimento e su altri indicatori. La penetrazione dell'ago è divisa in grado di asfalto degli indicatori principali. Per la stessa varietà di asfalto petrolifero, maggiore è il grado, minore è la viscosità corrispondente (maggiore è il valore della penetrazione), migliore è la duttilità (maggiore è la plasticità), maggiore è la sensibilità alla temperatura (minore è il punto di rammollimento).

Selezione di asfalto petrolifero

La selezione dell'asfalto petrolifero dovrebbe essere basata sulla natura del progetto (alloggi, strade, corrosione), sulle condizioni climatiche locali, sul sito del progetto (livello, sotterraneo) e su altri fattori da considerare. Come risultato dell'asfalto di alta qualità rispetto all'asfalto di bassa qualità contenente più olio, capacità anti-invecchiamento, quindi per soddisfare i requisiti della premessa, si dovrebbe cercare di scegliere un asfalto petrolifero di alta qualità, al fine di garantire una maggiore durata di servizio.

(1) asfalto petrolifero stradale l'asfalto petrolifero stradale è diviso in asfalto petrolifero per traffico pesante, asfalto petrolifero per traffico leggero, asfalto petrolifero emulsionato, asfalto petrolifero liquido e asfalto modificato. La selezione dei materiali asfaltici per il progetto stradale dovrebbe essere considerata in base alle caratteristiche del traffico e del clima. Le aree ad alta temperatura nel sud dovrebbero scegliere asfalto petrolifero ad alta viscosità per garantire che il vialetto d'asfalto estivo abbia sufficiente stabilità, non solchi, ecc.; e le aree fredde nel nord dovrebbero scegliere asfalto petrolifero a bassa viscosità per garantire che il vialetto d'asfalto a basse temperature abbia ancora un certo grado di capacità di deformazione, per evitare crepe.

2) costruzione di asfalto petrolifero costruzione di asfalto petrolifero la penetrazione dell'ago è più piccola (viscosa), alto punto di rammollimento (la resistenza al calore è migliore), ma meno allungamento (meno plastica), utilizzato principalmente per la fabbricazione di carta oleata, linoleum, rivestimenti impermeabilizzanti e giunti incorporati in asfalto e così via. La maggior parte di essi viene utilizzata in progetti di coperture edili, progetti di impermeabilizzazione sotterranea, impermeabilizzazione di trincee, progetti anticorrosione e progetti anticorrosione di condotte. L'uso di asfalto costituito da pellicola più spessa, aumentando la sensibilità alla temperatura; allo stesso tempo, la superficie di asfalto nero è un buon corpo assorbente del calore, generalmente nella stessa area della temperatura superficiale del tetto in asfalto rispetto ad altri materiali sono elevati; il tetto in asfalto per raggiungere una temperatura superficiale di 25 ℃ ~ 30 ℃ superiore alla temperatura dell'aria locale più alta. Per evitare il flusso estivo, il punto di rammollimento dei materiali di asfalto per coperture generali dovrebbe anche essere superiore alla temperatura massima del tetto nella regione 20 ℃ ~ 25 ℃, è possibile scegliere asfalto petrolifero n. 10 o n. 30. Ad esempio, Wuhan, Changsha temperatura del tetto in asfalto di circa 68 ℃, il punto di rammollimento dell'asfalto dovrebbe essere selezionato a 90 ℃ o giù di lì, bassa estate facile da scorrere; ma non dovrebbe essere troppo alto, altrimenti la bassa temperatura invernale facile da essere dura e fragile, e persino screpolata. Alcune parti che non sono facilmente influenzate dalla temperatura o aree a temperatura più bassa, come la barriera al vapore impermeabilizzante sotterranea, ecc., possono scegliere un grado di asfalto più elevato, come l'asfalto n. 60 o n. 100. Pertanto, la scelta dell'asfalto petrolifero in base alla regione, all'ambiente del progetto e ai requisiti.

(3) asfalto di petrolio ordinario Contenuto di cera di asfalto di petrolio ordinario fino al 20% al 30%. Quando la temperatura dell'asfalto raggiunge il punto di rammollimento, è facile produrre il fenomeno del flusso; l'asfalto nella penetrazione della paraffina renderà anche lo strato di legame dell'asfalto resistente al calore e la forza di legame sarà ridotta. Pertanto, è generalmente inappropriato utilizzare asfalto di petrolio ordinario nel progetto.

Asfalto di carbone

L'asfalto di carbone è un prodotto della distillazione del carbone (catrame di carbone) ottenuto tramite riprocessamento. In base alla sua applicazione nei requisiti di progetto di diverso, in base alla consistenza può essere suddiviso in due categorie di asfalto di carbone morbido (liquido, semisolido) e asfalto di carbone duro (solido).

L'asfalto di carbone è composto da idrocarburi aromatici e dai loro derivati ​​di ossigeno, zolfo, carbonio della miscela, gli elementi principali per C, H, O, S e N, la composizione elementare dell'asfalto di carbone è caratterizzata dal "rapporto idrocarburi" rispetto all'asfalto di petrolio è molto più grande. I componenti chimici dell'asfalto di carbone del metodo di analisi sono simili all'asfalto di petrolio, possono essere separati in: olio, resina morbida, resina dura, carbonio libero C1 e carbonio libero C2 cinque componenti; che contiene naftalene, antracene, fenolo e altre sostanze pericolose nell'olio, il suo contenuto deve essere limitato.

Asfalto di carbone e asfalto di petrolio, confrontati con le seguenti differenze nelle proprietà tecniche: stabilità della temperatura più bassa; migliore adesione con aggregati minerali; scarsa stabilità climatica, invecchiamento rapido; resistenza alla corrosione, può essere utilizzato per il trattamento anticorrosivo del legno e di altre superfici. Gli indici tecnici dell'asfalto di carbone includono principalmente: viscosità, test di distillazione, contenuto di acqua, contenuto insolubile in toluene, contenuto di naftalene, contenuto di fenolo e così via. Tra questi, la viscosità dell'asfalto di carbone, è la valutazione della qualità dell'asfalto di carbone gli indicatori più importanti, ma anche divisa in grado di asfalto di carbone in base al suo metodo di prova è simile all'asfalto di petrolio.

Le principali proprietà tecniche dell'asfalto derivato dal carbone sono peggiori di quelle dell'asfalto derivato dal petrolio, meno utilizzato nei progetti edili; tuttavia, le sue proprietà anticorrosive sono buone, per cui è adatto come strato impermeabilizzante sotterraneo o come materiale anticorrosivo.

Asfalto modificato

L'ingegneria civile moderna non solo richiede asfalto con prestazioni migliori, ma richiede anche una durata di servizio più lunga, ma il materiale di asfalto dall'ambiente, facile da invecchiare. Attraverso una varietà di misure tecniche, nei materiali di asfalto tradizionali, aggiungere altri materiali per migliorare ulteriormente le prestazioni dell'asfalto, noto come asfalto modificato. Lo scopo della modifica è quello di migliorare le proprietà reologiche dei materiali di asfalto, estendere la durata dell'asfalto, ecc., per migliorare l'aderenza di asfalto e aggregati; applicazioni e asfalto del progetto di impermeabilizzazione, lo scopo di modifica più importante è principalmente i primi due punti.

Modo per migliorare le proprietà reologiche dell'asfalto

Migliorano le proprietà reologiche dell'asfalto in molti modi, l'effetto di modifica è migliore con i seguenti tipi di modificatori:

(1) modificatori di resina

Come resina modificata per asfalto si usano principalmente resine termoplastiche, comunemente polietilene (PE), polipropilene (PP), polipropilene atattico (APP), resine fenoliche, colofonia naturale e così via. Possono migliorare la viscosità dell'asfalto, migliorare la stabilità alle alte temperature, aumentando al contempo la tenacità dell'asfalto; ma il miglioramento delle prestazioni a bassa temperatura non è ovvio.

(2) modificatore di gomma

La gomma è un importante modificatore dell'asfalto, l'asfalto e l'asfalto hanno una buona miscibilità e possono rendere l'asfalto con la gomma presenta molti vantaggi, come la deformazione ad alta temperatura è piccola, la flessibilità a bassa temperatura, ecc. L'asfalto modificato con gomma comunemente utilizzato include principalmente: asfalto modificato con gomma cloroprene, asfalto modificato con gomma butilica, asfalto modificato con gomma riciclata, asfalto modificato con gomma stirene-butadiene. Tra questi, le prestazioni dell'asfalto modificato con gomma stirene-butadiene sono molto buone, possono migliorare significativamente l'elasticità dell'asfalto, l'allungamento, la stabilità ad alta temperatura e la flessibilità a bassa temperatura, la resistenza alla fatica e all'invecchiamento e altre proprietà, principalmente per la produzione di rivestimenti impermeabilizzanti per coperture a rullo o impermeabilizzanti.

(3) modificatori di miscele di gomma e resina

Allo stesso tempo con gomma e resina per migliorare le proprietà dell'asfalto petrolifero, l'asfalto può rendere sia le proprietà della gomma che della resina e ridurre i costi. La preparazione, l'uso di varietà di materie prime, rapporti, il processo di produzione è diverso, è possibile ottenere molti prodotti con prestazioni diverse, principalmente bobine, fogli, materiali di tenuta.

(4) modificatori di micro-riempimento

Per migliorare le proprietà adesive dell'asfalto e la resistenza al calore, ridurre la sensibilità alla temperatura dell'asfalto, solitamente aggiungendo una certa quantità di micro-riempitivi minerali. Comunemente utilizzati sono cenere volante, cenere vulcanica, polvere di scisto, polvere di talco, polvere di calce, polvere di mica, terra di diatomee e così via.

(5) modificatori di fibre

Nell'asfalto miscelato con una varietà di sostanze fibrose, l'asfalto può avere una significativa stabilità alle alte temperature, aumentando al contempo la resistenza alla trazione alle basse temperature. Le sostanze fibrose comunemente utilizzate sono: una varietà di fibre sintetiche (come la fibra di polietilene, la fibra di poliestere) e fibre minerali di amianto.

Modi per estendere la durata dell'asfalto

Attualmente per migliorare la durata dei metodi di asfalto, principalmente miscelati con alcuni degli additivi chimici più costosi, come antiossidanti, ecc.; ma l'uso di antiossidanti, deve essere identificato attraverso il test sull'efficacia della sua tecnologia. Attualmente gli additivi più efficaci per migliorare la durata dell'asfalto per lo speciale carbon black, il pretrattamento del carbon black degli additivi, possono essere formulati "asfalto modificato con carbon black".