Introdução, Classificação, Normas, Usos do Betume

Materiais betuminosos

O material asfáltico é composto por alguns hidrocarbonetos poliméricos extremamente complexos e esses hidrocarbonetos de derivados não metálicos (oxigênio, enxofre, nitrogênio) de misturas sólidas, semi-sólidas ou líquidas pretas ou marrom-pretas, materiais hidrofóbicos, estrutura densa, quase completamente insolúveis em água, não absorvem água, possuem boa impermeabilidade, por isso são amplamente utilizados na engenharia civil para impermeabilização, umidade e infiltrações; o asfalto pertence aos materiais cimentícios orgânicos, e a areia, a pedra e outras misturas minerais têm muito boa capacidade de ligação, o concreto asfáltico resultante é o material de pavimento mais importante para projetos rodoviários modernos. O material, e a areia, a pedra e outras misturas minerais têm uma capacidade de ligação muito boa, o concreto asfáltico é o material de pavimento mais importante para projetos rodoviários modernos.

Composição e estrutura do asfalto de petróleo

1. Composição elementar

O asfalto de petróleo é composto por uma variedade de hidrocarbonetos e derivados não metálicos (oxigênio, enxofre, nitrogênio) da mistura, a composição elementar do carbono principal (80% ~ 87%), hidrogênio (10% ~ 15%); o restante são elementos não-hidrocarbonetos como oxigênio, enxofre, nitrogênio, etc. (<3%); além disso, há alguns elementos metálicos em traços.

2. Composição de componentes

Geralmente, o asfalto é separado em algumas propriedades químicas semelhantes às suas propriedades de engenharia, que têm uma certa conexão com a composição química do grupo; esses grupos são chamados de "componentes". As regulamentações atuais da China têm a análise de três componentes e a análise de quatro componentes de dois tipos de métodos.

A análise de três componentes do asfalto de petróleo separa o asfalto de petróleo em óleo, resina e asfalteno, três componentes.

(1) óleo para o líquido transparente amarelo-claro, dando fluidez ao asfalto; a quantidade de teor de óleo afeta diretamente a maciez, a resistência à fissuração e a dificuldade de construção do asfalto. O asfalto doméstico da China no óleo frequentemente contém cera, na análise também deve ser separada do óleo, cera. A presença de cera fará com que o material asfáltico em altas temperaturas se torne macio, resultando no fenômeno de escoamento; em baixas temperaturas fará com que o asfalto se torne quebradiço e duro, resultando em rachaduras. Como a cera é um componente prejudicial, é frequentemente usada para melhorar o desempenho do método de desparafinagem do asfalto.

(2) resina para o semi-sólido viscoso marrom-avermelhado, alta sensibilidade à temperatura, ponto de amolecimento abaixo de 100 ℃, incluindo resina neutra e resina ácida. A resina neutra confere ao asfalto uma certa plasticidade, mobilidade e aderência, e seu conteúdo aumenta, a aderência do asfalto e o alongamento aumentam; o conteúdo de resina ácida não é muito, mas a atividade é grande, pode melhorar o asfalto e outros materiais, melhorar a molhabilidade do asfalto, o asfalto pode ser emulsionado.

(3) asfalteno para as partículas sólidas marrom-escuras, o aquecimento não derrete, ele determina a aderência do asfalto, a viscosidade e a estabilidade da temperatura, bem como a dureza do asfalto, o ponto de amolecimento. O conteúdo de asfalteno aumenta, a viscosidade e a aderência do asfalto aumentam, a dureza e a estabilidade da temperatura.

Normas técnicas de asfalto de petróleo

As normas técnicas de asfalto de petróleo serão divididas em diferentes tipos de asfalto e padrão (grau), para escolher. Atualmente, o asfalto de petróleo é dividido principalmente em três categorias: asfalto de petróleo rodoviário, asfalto de petróleo para construção e asfalto de petróleo comum.

Na classificação do grau de asfalto, baseia-se na penetração do asfalto, ductilidade, ponto de amolecimento e outros indicadores. A penetração da agulha é dividida em grau de asfalto dos principais indicadores. Para a mesma variedade de asfalto de petróleo, quanto maior o grau, menor a viscosidade correspondente (maior o valor da penetração), melhor a ductilidade (maior a plasticidade), maior a sensibilidade à temperatura (menor o ponto de amolecimento).

Seleção de asfalto de petróleo

A seleção do asfalto de petróleo deve ser baseada na natureza do projeto (habitação, estradas, corrosão), condições climáticas locais, local do projeto (nível, subterrâneo) e outros fatores a serem considerados. Como resultado do asfalto de alto grau do que o asfalto de baixo grau contendo mais óleo, capacidade antienvelhecimento, portanto, para atender aos requisitos da premissa, deve-se tentar escolher um alto grau de asfalto de petróleo, a fim de garantir uma vida útil mais longa.

(1) asfalto de petróleo rodoviário O asfalto de petróleo rodoviário é dividido em asfalto de petróleo para tráfego pesado, asfalto de petróleo para tráfego leve, asfalto de petróleo emulsionado, asfalto de petróleo líquido e asfalto modificado. A seleção de materiais asfálticos para projetos rodoviários deve considerar as características do tráfego e do clima. As áreas de alta temperatura no Sul devem escolher asfalto de petróleo de alta viscosidade para garantir que a pista de asfalto de verão tenha estabilidade suficiente, sem sulcos, etc.; e as áreas frias no Norte devem escolher asfalto de petróleo de baixa viscosidade para garantir que a pista de asfalto em baixas temperaturas ainda tenha um certo grau de capacidade de deformação, para evitar rachaduras.

2) construção de asfalto de petróleo A penetração da agulha do asfalto de petróleo para construção é menor (viscoso), alto ponto de amolecimento (melhor resistência ao calor), mas menor alongamento (menos plástico), usado principalmente para a fabricação de papel oleado, linóleo, revestimentos impermeabilizantes e juntas embutidas de asfalto e assim por diante. A maioria deles é usada em projetos de telhados de edifícios, projetos de impermeabilização subterrânea, impermeabilização de valas, projetos anticorrosão e projetos anticorrosão de tubulações. O uso de asfalto feito de filme mais espesso, aumentando a sensibilidade à temperatura; ao mesmo tempo, a superfície de asfalto preta é um bom corpo absorvedor de calor, geralmente na mesma área, a temperatura da superfície do telhado de asfalto é mais alta do que outros materiais; o telhado de asfalto atinge uma temperatura superficial de 25 ℃ ~ 30 ℃ maior do que a temperatura do ar local mais alta. Para evitar o fluxo de verão, o ponto de amolecimento dos materiais asfálticos para telhados em geral também deve ser maior do que a temperatura máxima do telhado na região em 20 ℃ ~ 25 ℃, você pode escolher o asfalto de petróleo nº 10 ou nº 30. Por exemplo, a temperatura do telhado de asfalto de Wuhan, Changsha é de cerca de 68 ℃, o ponto de amolecimento do asfalto deve ser selecionado em 90 ℃ ou mais, o verão baixo é fácil de fluir; mas não deve ser muito alto, caso contrário, o inverno de baixa temperatura é fácil de ficar duro e quebradiço, e até mesmo rachar. Algumas partes que não são facilmente afetadas pela temperatura, ou áreas de temperatura mais baixas, como barreira de vapor de impermeabilização subterrânea, etc., podem escolher um asfalto de grau superior, como asfalto nº 60 ou nº 100. Portanto, a escolha do asfalto de petróleo de acordo com a região, o ambiente do projeto e os requisitos.

(3) asfalto de petróleo comum O asfalto de petróleo comum tem um teor de cera de até 20% a 30%. Quando a temperatura do asfalto atinge o ponto de amolecimento, é fácil produzir o fenômeno de fluxo; o asfalto na penetração da parafina também fará com que a camada adesiva do asfalto tenha resistência ao calor e força de ligação reduzidas. Portanto, geralmente não é apropriado usar asfalto de petróleo comum no projeto.

Asfalto de carvão

O asfalto de carvão é um produto da destilação do carvão (alcatrão de carvão) obtido por reprocessamento. De acordo com sua aplicação nos requisitos do projeto, pode ser dividido em duas categorias de asfalto de carvão macio (líquido, semi-sólido) e asfalto de carvão duro (sólido).

O asfalto de carvão é composto por hidrocarbonetos aromáticos e seus derivados de oxigênio, enxofre e carbono da mistura, os principais elementos são C, H, O, S e N, a composição elementar do asfalto de carvão é caracterizada pela "relação hidrocarboneto" muito maior do que o asfalto de petróleo. O método de análise dos componentes químicos do asfalto de carvão é semelhante ao do asfalto de petróleo, podendo ser separado em: óleo, resina macia, resina dura, carbono livre C1 e carbono livre C2, cinco componentes; que contém naftaleno, antraceno, fenol e outras substâncias perigosas no óleo, cujo conteúdo deve ser restrito.

O asfalto de carvão e o asfalto de petróleo, em comparação, apresentam as seguintes diferenças nas propriedades técnicas: menor estabilidade à temperatura; melhor aderência com agregados minerais; menor estabilidade climática, envelhecimento rápido; resistência à corrosão, pode ser usado para tratamento anticorrosivo de superfícies de madeira e outras. Os índices técnicos do asfalto de carvão incluem principalmente: viscosidade, teste de destilação, teor de água, teor de insolúveis em tolueno, teor de naftaleno, teor de fenol e assim por diante. Entre eles, a viscosidade do asfalto de carvão é o indicador mais importante na avaliação da qualidade do asfalto de carvão, mas também é dividida em grau de asfalto de carvão com base em seu método de teste semelhante ao do asfalto de petróleo.

As principais propriedades técnicas do asfalto de carvão são piores do que as do asfalto de petróleo, menos utilizado em projetos de construção; mas suas propriedades anticorrosivas são boas, por isso é adequado para camada impermeabilizante subterrânea ou como materiais anticorrosivos.

Asfalto modificado

A engenharia civil moderna não só exige asfalto com melhor desempenho, mas também exige uma vida útil mais longa, mas o material asfáltico, devido ao ambiente, é fácil de envelhecer. Através de uma variedade de medidas técnicas, nos materiais asfálticos tradicionais, adicione outros materiais para melhorar ainda mais o desempenho do asfalto, conhecido como asfalto modificado. O objetivo da modificação é melhorar as propriedades reológicas dos materiais asfálticos, estender a durabilidade do asfalto, etc., para melhorar a adesão do asfalto e dos agregados; aplicações e projetos de impermeabilização de asfalto, o objetivo de modificação mais importante são principalmente os dois primeiros pontos.

Formas de melhorar as propriedades reológicas do asfalto

Melhorar as propriedades reológicas do asfalto de várias maneiras, o efeito de modificação é melhor com os seguintes tipos de modificadores:

(1) modificadores de resina

A resina modificada de asfalto é principalmente resina termoplástica, comumente usada polietileno (PE), polipropileno (PP), polipropileno atático (APP), resinas fenólicas, resina natural e assim por diante. Elas podem melhorar a viscosidade do asfalto, melhorar a estabilidade a altas temperaturas, enquanto aumentam a tenacidade do asfalto; mas a melhoria do desempenho a baixas temperaturas não é óbvia.

(2) modificador de borracha

A borracha é um importante modificador de asfalto, o asfalto e o asfalto têm uma boa miscibilidade, e podem fazer o asfalto com borracha ter muitas vantagens, como deformação em alta temperatura é pequena, flexibilidade em baixa temperatura, etc. Os asfaltos modificados com borracha comumente usados incluem principalmente: asfalto modificado com borracha de cloropreno, asfalto modificado com borracha butílica, asfalto modificado com borracha reciclada, asfalto modificado com borracha estireno-butadieno. Entre eles, o asfalto modificado com borracha estireno-butadieno tem um desempenho muito bom, pode melhorar significativamente a elasticidade do asfalto, alongamento, estabilidade a altas temperaturas e flexibilidade a baixas temperaturas, resistência à fadiga e ao envelhecimento e outras propriedades, principalmente para a produção de telhas impermeabilizantes em rolo ou revestimentos impermeabilizantes.

(3) modificadores de mistura de borracha e resina

Ao mesmo tempo, com borracha e resina para melhorar as propriedades do asfalto de petróleo, o asfalto pode fazer com que as propriedades da borracha e da resina, e menor custo. Preparação, o uso de variedades de matéria-prima, proporções, processo de produção é diferente, você pode obter muitos produtos de desempenho diferentes, principalmente bobinas, folhas, materiais de vedação.

(4) modificadores de micro-enchimento

Para melhorar as propriedades adesivas do asfalto e a resistência ao calor, reduzir a sensibilidade à temperatura do asfalto, geralmente adicionando uma certa quantidade de micro-cargas minerais. Comumente usados são cinzas volantes, cinzas vulcânicas, pó de xisto, pó de talco, pó de cal, pó de mica, terra diatomácea e assim por diante.

(5) modificadores de fibra

No asfalto misturado com uma variedade de substâncias fibrosas, o asfalto pode ter uma estabilidade significativa a altas temperaturas, enquanto aumenta a resistência à tração a baixas temperaturas. As substâncias fibrosas comumente usadas são: uma variedade de fibras sintéticas (como fibra de polietileno, fibra de poliéster) e fibras minerais de amianto.

Formas de prolongar a durabilidade do asfalto

Atualmente, para melhorar a durabilidade dos métodos de asfalto, principalmente misturados com alguns aditivos químicos mais caros, como antioxidantes, etc.; mas o uso de antioxidantes, deve ser identificado através do teste sobre a eficácia de sua tecnologia. Atualmente, os aditivos mais eficazes para melhorar a durabilidade do asfalto para o negro de fumo especial, o pré-tratamento de aditivos de negro de fumo, podem ser formulados "asfalto modificado com negro de fumo".