비투멘의 소개, 분류, 표준, 용도

아스팔트 재료

아스팔트 재료는 극히 복잡한 폴리머 탄화수소로 구성되어 있으며, 이러한 탄화수소는 검은색 또는 검은색-갈색 고체, 반고체 또는 액체 혼합물, 소수성 재료, 치밀한 구조, 물에 거의 완전히 녹지 않으며, 물을 흡수하지 않으며, 방수성이 좋기 때문에 토목 공학 방수, 습기 및 침투에 널리 사용됩니다. 아스팔트는 유기 시멘트 재료에 속하며, 모래, 돌 및 기타 미네랄 혼합물은 매우 좋은 결합력을 가지고 있으며, 결과적으로 아스팔트 콘크리트는 현대 도로 프로젝트에 가장 중요한 포장 재료입니다. 재료, 모래, 돌 및 기타 미네랄 혼합물은 매우 좋은 결합력을 가지고 있으며, 아스팔트 콘크리트로 만들어진 것은 현대 도로 프로젝트에 가장 중요한 포장 재료입니다.

석유아스팔트의 조성 및 구조

1. 원소 구성

석유 아스팔트는 다양한 탄화수소와 비금속(산소, 유황, 질소) 유도체의 혼합물로 구성되며, 원소 구성은 주요 탄소(80% ~ 87%), 수소(10% ~ 15%)입니다. 나머지는 산소, 유황, 질소 등 비탄화수소 원소(<3%)입니다. 이 외에도 미량 금속 원소가 있습니다.

2. 구성요소 구성

일반적으로 아스팔트는 엔지니어링 성능과 유사한 몇 가지 화학적 특성으로 구분되며 그룹의 화학 조성과 특정 연결이 있으며 이러한 그룹을 "구성 요소"라고 합니다. 중국의 현재 규정에는 3가지 구성 요소 분석과 4가지 구성 요소 분석의 두 가지 방법이 있습니다.

석유 아스팔트 3성분 분석 석유 아스팔트를 오일, 수지, 아스팔텐 3성분으로 분리하여 분석합니다.

(1) 오일은 밝은 노란색 투명한 액체로 아스팔트 유동성을 부여하며, 오일 함량은 아스팔트의 부드러움, 균열 저항성 및 시공 난이도에 직접적인 영향을 미칩니다. 중국 국내 아스팔트는 오일에 왁스가 종종 포함되어 있으므로 분석 시 오일과 왁스를 분리해야 합니다. 왁스가 있으면 고온에서 아스팔트 재료가 부드러워져 흐름 현상이 발생하고 저온에서는 아스팔트가 취성 및 딱딱해져 균열이 발생합니다. 왁스는 유해한 성분이기 때문에 아스팔트 탈왁스 방법의 성능을 개선하는 데 자주 사용됩니다.

(2) 적갈색 점성 반고체, 고온 감응성, 융점 100℃ 이하인 수지, 중성 수지와 산성 수지를 포함한다. 중성 수지는 아스팔트가 일정한 가소성, 이동성 및 접착력을 가지도록 하며, 그 함량이 증가하면 아스팔트의 접착력과 신장이 증가한다. 산성 수지 함량은 많지 않지만 활성이 크고 아스팔트 및 기타 재료를 개선하고 아스팔트 습윤성을 개선하며 아스팔트를 유화시킬 수 있다.

(3) 아스팔텐은 짙은 갈색 고체 입자로 가열하면 녹지 않으며 아스팔트 접착력, 점도 및 온도 안정성, 아스팔트의 경도, 연화점을 결정합니다. 아스팔텐 함량이 증가하면 아스팔트의 점도와 접착력이 증가하고 경도와 온도 안정성이 증가합니다.

석유 아스팔트 기술 표준

석유 아스팔트 기술 표준은 아스팔트의 종류와 표준(등급)으로 구분하여 선택하게 됩니다. 현재 석유 아스팔트는 주로 도로용 석유 아스팔트, 건설용 석유 아스팔트, 일반용 석유 아스팔트의 세 가지 범주로 나뉩니다.

아스팔트 등급 분류에서 아스팔트 침투성, 연성, 연화점 및 기타 지표를 기준으로 합니다. 바늘 침투성은 아스팔트 등급의 주요 지표로 나뉩니다. 동일한 종류의 석유 아스팔트의 경우 등급이 클수록 해당 점도가 작고(침투성이 클수록), 연성이 좋고(가소성이 클수록), 온도 민감성이 큽니다(연화점이 낮을수록).

석유 아스팔트의 선택

석유 아스팔트의 선택은 프로젝트의 특성(주택, 도로, 부식), 지역 기후 조건, 프로젝트 현장(레벨, 지하) 및 고려해야 할 다른 요소에 따라 결정해야 합니다. 고급 아스팔트는 저급 아스팔트보다 오일 함량이 높고 노화 방지 능력이 뛰어나므로 전제 조건을 충족하려면 고급 석유 아스팔트를 선택하여 서비스 수명을 연장해야 합니다.

(1) 도로 석유 아스팔트 도로 석유 아스팔트는 중교통 석유 아스팔트, 경교통 석유 아스팔트, 유화 석유 아스팔트, 액상 석유 아스팔트, 개질 아스팔트로 구분됩니다. 아스팔트 재료의 도로 프로젝트 선택은 교통 및 기후 특성을 고려해야 합니다. 남부의 고온 지역은 여름 아스팔트 차도에 충분한 안정성, 틀림 등이 없도록 고점도 석유 아스팔트를 선택해야 하며, 북부의 한랭 지역은 낮은 온도에서도 아스팔트 차도가 어느 정도 변형 용량을 유지하도록 저점도 석유 아스팔트를 선택해야 균열을 방지할 수 있습니다.

2) 석유 아스팔트 시공 석유 아스팔트 침침 침투가 작고(점성이 높고), 연화점이 높으며(내열성이 더 좋음) 신장이 적고(플라스틱이 적음), 주로 오일 페이퍼, 리놀륨, 방수 코팅 및 아스팔트 매립 조인트 등의 제조에 사용됩니다. 대부분은 건물 지붕 프로젝트, 지하 방수 프로젝트, 트렌치 방수, 부식 방지 프로젝트 및 파이프라인 부식 방지 프로젝트에 사용됩니다. 더 두꺼운 필름으로 만든 아스팔트를 사용하면 온도에 대한 민감도가 증가합니다. 동시에 검은 아스팔트 표면은 좋은 열 흡수체이며 일반적으로 아스팔트 지붕 표면의 동일한 영역에서 다른 재료보다 온도가 높습니다. 아스팔트 지붕은 최고 지역 기온보다 25℃ ~ 30℃ 높은 표면 온도를 달성합니다. 여름철 흐름을 피하기 위해 일반 지붕용 아스팔트 재료의 연화점은 20℃~25℃ 지역의 지붕 최대 온도보다 높아야 하며, No.10 또는 No.30 석유 아스팔트를 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 우한, 창사의 아스팔트 지붕 온도는 약 68℃이며, 아스팔트의 연화점은 90℃ 정도로 선택해야 하며, 낮은 여름철에는 흐름이 쉽지만 너무 높지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 겨울철 저온이 딱딱하고 취성이 생기기 쉽고 심지어 균열이 생기기도 합니다. 온도의 영향을 쉽게 받지 않는 부분이나 지하 방수 방습층 등과 같은 저온 지역은 No.60 또는 No.100 아스팔트와 같은 더 높은 등급의 아스팔트를 선택할 수 있습니다. 따라서 지역, 프로젝트 환경 및 요구 사항에 따라 석유 아스팔트를 선택합니다.

(3) 일반 석유 아스팔트 일반 석유 아스팔트 왁스 함량은 최대 20%~30%입니다. 아스팔트 온도가 연화점에 도달하면 유동 현상이 발생하기 쉽습니다. 파라핀이 침투한 아스팔트는 또한 아스팔트 결합층의 내열성과 결합력을 감소시킵니다. 따라서 일반적으로 프로젝트에 일반 석유 아스팔트를 사용하는 것은 부적절합니다.

석탄 아스팔트

석탄 아스팔트는 재처리를 통해 얻은 석탄 증류(콜타르)의 제품입니다. 다양한 프로젝트 요구 사항에 적용하면 일관성에 따라 연질 석탄 아스팔트(액체, 반고체)와 경질 석탄 아스팔트(고체)의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

석탄 아스팔트는 방향족 탄화수소와 그 산소, 황, 탄소 유도체 혼합물로 구성되어 있으며, 주요 원소는 C, H, O, S 및 N이며, 석탄 아스팔트 원소 구성은 석유 아스팔트보다 훨씬 큰 "탄화수소 비율"로 특징지어집니다. 석탄 아스팔트 화학 성분 분석 방법은 석유 아스팔트와 유사하며, 오일, 연질 수지, 경질 수지, 자유 탄소 C1 및 자유 탄소 C2의 5가지 성분으로 분리할 수 있습니다. 여기에는 오일에 나프탈렌, 안트라센, 페놀 및 기타 유해 물질이 포함되어 있으며, 그 함량은 제한되어야 합니다.

석탄 아스팔트와 석유 아스팔트는 다음과 같은 기술적 특성의 차이점을 비교합니다. 낮은 온도 안정성; 미네랄 골재와의 더 나은 접착력; 기후 안정성이 좋지 않고 노화가 빠름; 내식성, 목재 및 기타 표면 방식 처리에 사용할 수 있습니다. 석탄 아스팔트의 기술 지표는 주로 점도, 증류 시험, 수분 함량, 톨루엔 불용성 함량, 나프탈렌 함량, 페놀 함량 등을 포함합니다. 그 중 석탄 아스팔트의 점도는 석탄 아스팔트의 품질을 평가하는 가장 중요한 지표이지만 석탄 아스팔트 등급은 석유 아스팔트와 유사한 시험 방법에 따라 나뉩니다.

석탄 아스팔트의 주요 기술적 특성은 석유 아스팔트보다 나빠 건설 프로젝트에 덜 사용됩니다. 하지만 부식 방지 특성이 좋기 때문에 지하 방수층이나 부식 방지재로 적합합니다.

개량 아스팔트

현대 토목 공학은 더 나은 성능의 아스팔트를 요구할 뿐만 아니라 더 긴 사용 수명도 요구하지만 아스팔트 재료는 환경에 의해 노화되기 쉽습니다. 다양한 기술적 조치를 통해 전통적인 아스팔트 재료에 다른 재료를 추가하여 아스팔트의 성능을 더욱 개선하는 것을 개질 아스팔트라고 합니다. 개질의 목적은 아스팔트 재료의 유동 특성을 개선하고 아스팔트의 내구성을 연장하는 등 아스팔트와 골재의 접착력을 개선하는 것입니다. 아스팔트의 응용 및 방수 프로젝트에서 가장 중요한 개질 목적은 주로 처음 두 가지 요점입니다.

아스팔트의 유동 특성을 개선하는 방법

아스팔트의 유동 특성을 여러 가지 방법으로 개선할 수 있으며, 다음과 같은 유형의 개질제를 사용하면 개질 효과가 더 좋습니다.

(1) 수지 개질제

아스팔트 개질 수지로 사용되는 것은 주로 열가소성 수지이며, 일반적으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 어택틱 폴리프로필렌(APP), 페놀 수지, 천연 로진 등이 사용됩니다. 이들은 아스팔트의 점도를 개선하고, 고온 안정성을 개선하며, 아스팔트의 인성을 증가시킬 수 있지만, 저온 성능의 개선은 명확하지 않습니다.

(2) 고무개질제

고무는 아스팔트의 중요한 개질제이며, 아스팔트와 아스팔트는 좋은 혼화성을 가지고 있으며, 아스팔트를 고무와 함께 만들 수 있으며 고온 변형이 작고 저온 유연성 등 많은 장점이 있습니다. 일반적으로 사용되는 고무 개질 아스팔트에는 주로 클로로프렌 고무 개질 아스팔트, 부틸 고무 개질 아스팔트, 재활용 고무 개질 아스팔트, 스티렌-부타디엔 고무 개질 아스팔트가 포함됩니다. 그 중 스티렌-부타디엔 고무 개질 아스팔트의 성능이 매우 우수하여 아스팔트의 탄성, 신장, 고온 안정성 및 저온 유연성, 피로 및 노화 저항성 및 기타 특성을 크게 향상시킬 수 있으며 주로 방수 롤루핑 또는 방수 코팅을 생산하는 데 사용됩니다.

(3) 고무 및 수지 블렌드 개질제

동시에 고무와 수지를 사용하여 석유 아스팔트의 특성을 개선하면 아스팔트는 고무와 수지 특성을 모두 만들 수 있으며 비용을 낮출 수 있습니다. 준비, 원료 품종, 비율, 생산 공정이 다르므로 다양한 성능 제품을 얻을 수 있으며 주로 코일, 시트, 밀봉재입니다.

(4) 마이크로필러 개질제

아스팔트의 접착성과 내열성을 개선하고 아스팔트의 온도 민감도를 낮추기 위해 일반적으로 일정량의 미네랄 마이크로 필러를 첨가합니다. 일반적으로 플라이 애시, 화산재, 셰일 파우더, 활석 파우더, 석회 파우더, 운모 파우더, 규조토 등이 사용됩니다.

(5) 섬유개질제

다양한 섬유 물질과 혼합된 아스팔트에서 아스팔트는 상당한 고온 안정성을 가질 수 있으며, 저온 인장 강도를 증가시킬 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 섬유 물질은 다음과 같습니다. 다양한 합성 섬유(예: 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스터 섬유) 및 미네랄 석면 섬유.

아스팔트의 내구성을 연장하는 방법

현재 아스팔트의 내구성을 개선하기 위한 방법은 주로 산화방지제 등과 같은 비싼 화학 첨가제와 혼합하는 것이지만, 산화방지제의 사용은 그 기술의 효과에 대한 시험을 통해 식별되어야 합니다. 현재 아스팔트의 내구성을 개선하는 가장 효과적인 첨가제는 특수 카본 블랙, 카본 블랙 전처리 첨가제로 "카본 블랙 개질 아스팔트"로 공식화할 수 있습니다.