Introduzione, classificazione, norme, usi del bitume

Materiali bituminosi

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

Composizione e struttura dell'asfalto petrolifero

1. Composizione elementare

L'asfalto del 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 sono presenti alcuni oligoelementi metallici.

2. Composizione dei componenti

Di solito l'asfalto è suddiviso in alcune proprietà chimiche simili, poiché le sue prestazioni ingegneristiche hanno una certa connessione con la composizione chimica del gruppo, questi gruppi sono chiamati “componenti”. Le attuali normative cinesi prevedono un'analisi a tre componenti e un'analisi a quattro componenti di due tipi di metodi.

Analisi a tre componenti dell'asfalto petrolifero dell'asfalto petrolifero separato in tre componenti olio, resina e asfaltene.

(1) olio per il liquido trasparente giallo chiaro, che conferisce fluidità all'asfalto, la quantità di olio contenuto influisce direttamente sulla morbidezza dell'asfalto, sulla resistenza alle crepe e sulla difficoltà di costruzione. L'asfalto domestico cinese nel petrolio spesso contiene cera, nell'analisi dovrebbe anche essere separato dal petrolio, la cera. La presenza di cera farà sì che il materiale asfaltico alle alte temperature diventi morbido, dando luogo al fenomeno dello scorrimento; a basse temperature l'asfalto diventerà fragile e duro, provocando fessurazioni. Poiché la cera è un componente dannoso, viene spesso utilizzata per migliorare le prestazioni del metodo di deceratura dell'asfalto.

(2) resina per semisolido viscoso bruno-rossastro, sensibilità alle alte temperature, punto di fusione inferiore a 100 ℃, comprese resina neutra e resina acida. Resina neutra in modo che l'asfalto abbia una certa plasticità, mobilità e adesione, e il suo contenuto aumenta, aumenta l'adesione dell'asfalto e l'allungamento; Il contenuto di resina acida non è molto, ma l'attività è ampia, 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. Aumenta il contenuto di asfaltene, aumenta la viscosità e l'adesione dell'asfalto, la durezza e la stabilità della temperatura.

Norme tecniche sull'asfalto petrolifero

Gli standard tecnici dell'asfalto petrolifero saranno suddivisi in diversi tipi di asfalto e standard (grado), per poter 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 dell'asfalto, si basa sulla penetrazione dell'asfalto, sulla duttilità, sul punto di rammollimento e su altri indicatori. La penetrazione dell'ago è suddivisa in grado di asfalto degli indicatori principali. Per la stessa varietà di asfalto petrolifero, maggiore è la qualità, minore è la viscosità corrispondente (maggiore è il valore di penetrazione), migliore è la duttilità (maggiore è la plasticità), maggiore è la sensibilità alla temperatura (minore è il punto di rammollimento).

Selezione dell'asfalto petrolifero

La scelta dell'asfalto petrolifero dovrebbe basarsi sulla natura del progetto (abitazioni, strade, corrosione), sulle condizioni climatiche locali, sul sito del progetto (pianeggiante, sotterraneo) e su altri fattori da considerare. Poiché l'asfalto di alta qualità rispetto all'asfalto di bassa qualità contiene più olio, ha capacità anti-invecchiamento, quindi per soddisfare i requisiti della premessa, si dovrebbe provare a scegliere un asfalto di petrolio di alta qualità, per garantire una maggiore durata.

(1) Asfalto di petrolio stradale L'asfalto di petrolio stradale è suddiviso in asfalto di petrolio per traffico pesante, asfalto di petrolio per traffico leggero, asfalto di petrolio emulsionato, asfalto di petrolio liquido e asfalto modificato. La selezione dei materiali asfaltici nel progetto stradale dovrebbe tenere conto delle caratteristiche del traffico e del clima. Le aree ad alta temperatura nel sud dovrebbero scegliere l'asfalto petrolifero ad alta viscosità per garantire che il vialetto asfaltato estivo abbia sufficiente stabilità, non solchi, ecc.; e le zone fredde del nord dovrebbero scegliere l'asfalto petrolifero a bassa viscosità per garantire che il vialetto di asfalto a basse temperature abbia ancora un certo grado di capacità di deformazione, per evitare fessurazioni.

2) costruzione di asfalto di petrolio costruzione di asfalto di petrolio la penetrazione dell'ago è minore (viscoso), alto punto di rammollimento (resistenza al calore è migliore), ma minore allungamento (meno plastica), utilizzato principalmente per la produzione di carta oleata, linoleum, rivestimenti impermeabilizzanti e giunti incastonati in asfalto e così via. La maggior parte di essi viene utilizzata in progetti di copertura di edifici, progetti di impermeabilizzazione sotterranea, impermeabilizzazione di trincee, progetti anticorrosione e progetti anticorrosione di condutture. L'uso di asfalto costituito da una pellicola più spessa, aumentando la sensibilità alla temperatura; allo stesso tempo, la superficie dell'asfalto nero è un buon corpo che assorbe il calore, generalmente nella stessa area della temperatura superficiale del tetto in asfalto rispetto ad altri materiali è elevata; copertura in asfalto per ottenere una temperatura superficiale di 25 ℃ ~ 30 ℃ superiore alla temperatura dell'aria locale più alta. Per evitare il flusso estivo, anche il punto di rammollimento dei materiali asfaltici per le coperture generali dovrebbe essere superiore alla temperatura massima del tetto nella regione di 20 ℃ ~ 25 ℃, è possibile scegliere l'asfalto petrolifero n. 10 o n. 30. Ad esempio, Wuhan, Changsha, temperatura del tetto dell'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 è facile che diventi duro e fragile e persino si spezzi. 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 che si verifichi il fenomeno dello scorrimento; L'asfalto nella penetrazione della paraffina renderà anche lo strato adesivo dell'asfalto resistente al calore e la forza di adesione sarà ridotta. Pertanto, è generalmente inappropriato utilizzare nel progetto il normale asfalto petrolifero.

Asfalto di carbone

L'asfalto di carbone è un prodotto della distillazione del carbone (catrame di carbone) ottenuto mediante ritrattamento. A seconda della sua applicazione nel progetto, i requisiti sono diversi, a seconda della consistenza può essere suddiviso in due categorie di asfalto di carbone tenero (liquido, semisolido) e asfalto di carbone duro (solido).

L'asfalto di carbone è composto da idrocarburi aromatici e il loro ossigeno, zolfo, derivati ​​del 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, cinque componenti di carbonio libero C1 e carbonio libero C2; che contiene naftalene, antracene, fenolo e altre sostanze pericolose nell'olio, il suo contenuto deve essere limitato.

Asfalto di carbone e asfalto di petrolio, rispetto alle seguenti differenze nelle proprietà tecniche: stabilità della temperatura inferiore; migliore adesione con aggregati minerali; la stabilità climatica è scarsa e invecchia rapidamente; resistenza alla corrosione, può essere utilizzato per il legno e altri trattamenti anticorrosivi superficiali. Gli indici tecnici dell'asfalto di carbone comprendono 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 l'indicatore più importante, ma anche suddiviso in gradi di asfalto di carbone in base al suo metodo di prova è simile all'asfalto di petrolio.

Le principali proprietà tecniche dell'asfalto di carbone sono peggiori dell'asfalto di petrolio, meno utilizzato nei progetti di costruzione; ma le sue proprietà anticorrosive sono buone, quindi è adatto per strati impermeabilizzanti sotterranei o come materiali anticorrosivi.

Asfalto modificato

L'ingegneria civile moderna non solo richiede asfalto con prestazioni migliori, ma richiede anche una maggiore durata, ma il materiale dell'asfalto è più facile da invecchiare e rispettoso dell'ambiente. Attraverso una serie di misure tecniche, ai tradizionali materiali asfaltici, si aggiungono altri materiali per migliorare ulteriormente le prestazioni dell'asfalto, noti come asfalto modificato. Lo scopo della modifica è migliorare le proprietà reologiche dei materiali asfaltici, estendere la durabilità dell'asfalto, ecc., per migliorare l'adesione dell'asfalto e degli aggregati; applicazioni e progetti di impermeabilizzazione dell'asfalto, lo scopo della modifica più importante sono principalmente i primi due punti.

Metodo per migliorare le proprietà reologiche dell'asfalto

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

(1) modificatori della resina

Come resina modificata per asfalto viene utilizzata principalmente la resina termoplastica, il polietilene (PE), il polipropilene (PP), il polipropilene atattico (APP), le resine fenoliche, la 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 evidente.

(2) modificatore di gomma

La gomma è un importante modificatore dell'asfalto, l'asfalto e l'asfalto hanno una buona miscibilità e possono produrre asfalto con gomma con molti vantaggi, come la deformazione ad alta temperatura è piccola, flessibilità a bassa temperatura, ecc. L'asfalto modificato con gomma comunemente usato comprende 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 alle alte temperature e la flessibilità alle basse temperature, la resistenza alla fatica e all'invecchiamento e altre proprietà, principalmente per la produzione di coperture impermeabilizzanti o rivestimenti impermeabilizzanti.

(3) modificatori di miscele di gomma e resina

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

(4) modificatori di microriempitivi

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 microriempitivi minerali. Comunemente utilizzate sono ceneri volanti, ceneri vulcaniche, polvere di scisto, polvere di talco, polvere di calce, polvere di mica, terra di diatomee e così via.

(5) modificatori della fibra

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

Modi per prolungare la durabilità dell'asfalto

Attualmente per migliorare la durabilità dei metodi di asfalto, principalmente miscelati con alcuni degli additivi chimici più costosi, come antiossidanti, ecc.; ma l'uso degli antiossidanti, va individuato attraverso il test sull'efficacia della sua tecnologia. Attualmente gli additivi più efficaci per migliorare la durabilità dell'asfalto per lo speciale nero di carbonio, il pretrattamento degli additivi del nero di carbonio, possono essere formulati “asfalto modificato con nero di carbonio”.