Hiện nay, bitum chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng giao thông, bitum đóng vai trò là thành phần cùng với hỗn hợp vật liệu khoáng để sản xuất bê tông Asphalt. Tùy theo công năng, điều kiện khí hậu và phương pháp thi công mà sử dụng bitum dầu mỏ rắn, bitum dầu mỏ quánh, bitum dầu mỏ lỏng trong xây dựng giao thông.
Trang 2Như tương nhựa Bitum
NHŨ TƯƠNG NHUA BITUM
dai cuong & img dung
Người đen: Nguyễn Xuân Mẫn
Ea
KHOA HOC VA KY THUAT NGHIEP DOAN CAC NHA SAN XUAT
Trang 3Như tương nhựa Bitum
Nous remercions de leur soutien:
~ L'AMBASSADE DE FRANCE AU VIETNAM
- LE MINISTERE DE L’EQUIPEMENT, DES TRANSPORTS ET DU TOURISME - DIRECTION DES AFFAIRES EGONOMIQUES ET
INTERNATIONALES (DAEN
- LE MINISTERE DE L'EQUIPEMENT, DES TRANSPORTS ET DU
TOURISME - LASORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSEES (LcPC)
> LE COMITE DE RELECTURE DU CLUB DEVELOPPEMENT VIETNAM
DE L'ASSOCIATION DES ANCIENS ÉLÈVES DE L'ÉCOLE NATIONALE DES PONTS ET CHAUSSÉES:
MM NGUYEN THANH LONG - PRESIDENT DU CLUB
ET LE XUAN THAO (CDV - AAENPC)
LE SYNDICAT DES ÉMULSIONS
Qui NOUS A DONNE SON ACCORD POUR CETTE TRADUCTION
Ching tôi cảm ơn sự giúp đỡ của:
- ĐẠI SỬ QUÁN PHÁP TẠI VIỆT NAM
- BỘ THIẾT BỊ, VẬN TẢI VÀ DU LỊCH - CỤC KINH TẾ VÀ ĐỐI NGOẠI
và LÊ XUÂN THẢO (CDV - AAENPC)
- NGHIỆP ĐOÀN CÁC NHÀ SẢN XUẤT NHŨ TƯƠNG
CA CHO PHÉP DỊCH CUỐN SÁCH NÀY
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 4Như tương nhựa Bitum
Sách được xuất bản voi su tai trơ của HÃNG COLAS SA SỐ 7 QUẢNG TRƯỜNG RENE CLAIR BOULOGNE BILLANCOURT
CỘNG HÒA PHÁP
Edité avec le soutien financier des
ETABLISSEMENTS COLAS SA 7 PLACE RENE CLAIR - BOULOGNE BILLANCOURT FRANCE
Dịch từ nguyên bản tiếng Pháp LES ÉMULSIONS DE BITUME
généralités applications
SYNDICAT DES FABRICANTS DÉMULSIONS ROUTIÈRES DE BITUME
52, av des Champs Elysées 75008
1988
Trang 5Như tương nhựa Bitum
NHŨ TƯƠNG
NHUA BITUM
OUVRAGE TRADUIT AVEC LE CONCOURS DU MINISTERE DE
L’EQUIPEMENT, DES TRANSPORTS ET DU TOURISME ET DU
CLUB DEVELOPPEMENT VIETNAM DE L'ASSOCIATION DES
ANCIENS ELEVES DE L'ECOLE NATIONNALE DES PONTS ET
CHAUSSEES
SÁCH ĐÃ ĐƯỢC DỊCH VỚI SỰ ĐÓNG GÓP CỦA BỘ THIẾT BỊ
VAN TAI VA DU LỊCH VÀ CÂU LẠC BỘ PHÁT TRIEN VIET NAM
TRONG HỘI CÁC CỰU SINH VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIÁ
CẦU ĐƯờNG
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 6Như tương nhựa Bitum
LÒI GIỚI THIỆU
Tôi rất vui lòng giói thiệu với các bạn dọc Việt Nam, đặc biệt là trong các
ngành xây dựng và duy tu sửa chửa đường ôtô, cuốn sách "NHŨ TƯỞNG NHỤA BITUM - ĐẠI CƯƠNG VÀ ÚNG DỤNG; xuất bản bằng tiếng Việt, với sự tài trợ của Hãng COLAS S.A là một trong những Hãng sản xuất nhũ tương nhựa bitum lón nhất ỏ nước Pháp và trên thế giới
Nhũ tương nhựa bitum là một hình thúc nhựa bitum 6 dang lỏng và nguội, rất thích hợp với khí hậu nhiệt đói mưa nhiều, vì màng nhựa có thể dính bám khi mặt
đá còn ướt Bộ giao thông vận tải đã có chủ trương mỏ rộng diện áp dụng nhũ tương nhựa bitum trong xây dựng mói và duy tu sửa chữa mặt dường ôtô
Cuén sach "NHU TUONG NHUA BITUM - DAI CUONG VÀ UNG DUNG" do Nghiệp đoàn các nhà sản xuất nhũ tướng nhựa bitum 6 Phap bién soan va xuat
bản năm 1988 Sách có phần lý thuyết ngắn gọn dễ hiểu, phần kỹ thuật sản xuất,
phần thí nghiệm kiểm tra chất lượng và đặc biệt là phần kỹ thuật thi công giới thiệu một cách chỉ tiết các loại kết cấu mặt đường ôtô làm mỏi hoặc tăng cường
sửa chứửa và duy tu bảo dưỡng, dùng nhựa bitum dưới dạng nhũ tương Dây có thé
là một cuốn cầm nang kỹ thuật có giá trị đối với với cán bộ và công nhân ngành đường bộ Việt Nam
Mong rằng bản tiếng Việt được xuất bản lần này dược đông đảo bạn đọc, đặc
biệt là trong ngành đường bộ, hoan nghênh và nghiên cúu áp dụng
Hà Nội, ngày 12 tháng 8 năm 1994
LÊ NGỌC HOÀN
Thứ trưởng Bộ giao thông vận tải
Trang 7Nhu tương nhựa Bitum
LỜI NÓI ĐẦU
Được phát minh ra ở châu Au tu cach đây 60 năm, ngày nay nhũ tương nhựa bitum được sản xuất và rải trên toàn thế giói
Nuóc Pháp là nước tích cục nhất phát triển loại chất kết dính này và đã nghiên cứu hoàn chỉnh các phương pháp kỹ thuật thi công Tử trước tới nay, nước Pháp đã và vẫn là
nước đứng đầu danh sách những nước sản xuất nhũ tương nhựa bitum trên thế giói, dù
là tính về khối lượng so với số dân, khối lượng so với diện tích hay khối lượng so với tổng
lượng nhựa bitum dùng trên mặt đường ôtô
Vì vậy các kỹ sư của các hãng thành viên của Nghiệp đoàn các nhà sản xuất nhũ
tương nhựa bitum phải xuất bản đều đặn một cuốn "Thanh Kinh" trình bầy một mặt là
những cơ sỏ khoa học của công nghệ nhũ tương nhựa bitum, mặt khác là những thành
tựu mới nhất của nghiên cúu khoa học và những sáng tạo mới trong lĩnh vực công nghiệp
này
Cuốn sách này, mà nhiều người sẽ gọi là "cuốn sách đỏ" vì mầu bìa, sẽ chiếm chỗ
của những cuốn sách lón đàn anh của nó, như cuốn "sách xanh", cuốn "sách lø" và cuốn
"sách khổ lón" năm 1955 (than ôi bây giò không còn kiếm dược nửa !), trong các tủ sách
và thư viện
Chúng tôi bầy tỏ lòng biết ón của chúng tôi đối vói các tác giả của cuốn sách Dối với mỗi vị trong số tác giả, công việc biên soạn là một công việc chồng chất thêm lên
hoạt động rất bền bỉ của mình hướng về việc thành tựu những sản phẩm mói, những kỹ
thuật cho tương lai và việc nghiên cứu tìm kiếm không ngừng chất lượng cả ỏ trong nhà
máy lẫn ngoài công trường Các tác giả đã không ký tên mình dưới mỗi bài viết, nhưng
xin hãy cho phép chúng tôi ghi lại ö đây bản danh sánh tác giả gồm có các ngài:
BÉRANGER, CHAMBARD, CHAUMONT, CHAZAL, COUCHE, DUVAL, EUDIER, FOUCHER, LANGUMIER, LAUSSON, LOMBARDI, SAMANOS VA SERFASS
Ngài BELLANGER trong Nghiệp đoàn đã phối hợp việc biên soạn và phối trí cùng
với công việc vẽ hình của họa sỹ, ngài BERTHELEMY
Vói tất cả các vị, Nghiệp đoàn các nhà sản xuất nhũ tướng nhựa bitum dùng cho đường
ôtô xin có lồi cảm ơn rất thân ái
Chủ Tịch Nghiệp đoàn chúc cho cuốn sách này nhận được sự tiếp đón thịnh tình của mọi người có trách nhiệm xây dựng và duy tu sửa chữa mặt đường ôtô và qua đó mà đóng góp vào sự phát triển tất yếu của cơ sỏ hạ tầng dường ôtô trên thế giói
Jean LEVEQUE
Chu tich Nghiép doan cac nha sản xuất nhũ tương nhựa bitum dùng cho dường ôtô
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 8Nhu tuong nhya Bitum
CHUGNG
TRANG
1 NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG - a
3 SAN XUAT - LUU TRU - VAN CHUYEN NHU TƯƠNG 103
4 DUY TU BAO DUGNG VA SUA CHUA 117
6 LOP DINH BAM VA LOP BAO DUGNG 167
9 CAP PHO! DA NGHIEN HOAC SO! CUOI TRON NHU TUONG 197
10 DA NHO TRON NHU TUONG 229
xU LY LAIBANG NHU TUONG CAC MAT DUGNG CU -
13 KHÔI PHỤC LẠI MẶT DUONG TAI CHO ca AC 263
TU VUNG
Trang 9Nhu tuong nhya Bitum
1
NHỨNG KHÁI NIỆM CHUNG
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 10Nhu tương nhựa Bitum
NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG
Trong mọi kiểu phân tán vào nước đã được
liệt kê - Huyền phù (chất rắn/chất lỏng)
Nhũ tương (chất lỏng / chất lỏng) - Bot
(chất khí / chất lỏng) thì nhũ tương là một
hệ thống không đồng nhất và rất đa dạng
Vì vậy không nên lấy làm lạ là tử nhiều thế
kỷ nay đã có vô vàn nhà nghiên cúu thuộc
mọi ngành khoa học nghiên cúu về kiểu
kết cấu này Không cần phải trỏ lùi lại thời
kỳ của nhà khoa học GALIEN là người đã
dược coi là sáng chế ra 'Cérat' là một loại
kem bôi kiểu nhũ tương "nước phân tán
trong dầu", một số đông tác giả dã để lại một thư mục quá dầy dủ về đề tài này VÌ
vậy chương này không có tham vọng là một công trình sáng tạo mà chỉ mong tập hợp lại một cách đón giản những khái
niém co bản về nhũ tướng và 6 phan thu
hai của chương, về nhũ tướng nhựa bitum
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Định nghĩa
Nói một cách đón giản nhất, nhũ tương là
kết quả của sự phân tán nhỏ một chất lỏng
vào một chất lỏng không hòa tan lẫn vào
nhau Nhiều tác giả đã có những định
nghĩa khác nhau, có tác giả muốn đưa vào
trong định nghỉa khái niệm về độ nhỏ phân
tán của pha bị phân tán, có những tác giả
khác đã đề cập đến trường hợp có thể có
nhiều pha hơn là hai pha, lại còn những tác giả khác dé cap dến những dặc trung
ưu tiên, đặc biệt là về độ ổn định Dịnh nghĩa
mà chúng tôi coi là chính xác nhất về khoa
học là định nghĩa của P.BÉCHER trong cuốn sách: 'Nhũ tương - Lý thuyết và thực
hành" xuất bản năm 1961:
“Một nhũ tương là một hệ không đồng nhất,
không ổn định về phương diện nhiệt dộng
Trang 11vào pha kia, dường kính của các hạt này
thường lón hơn 0,1micron Một độ phân tán
như vậy có một độ ổn định tối thiểu và độ
ổn định này có thể được tăng cường bằng
việc trộn lẫn vào những tác nhân thích hợp như là những chất có hoạt tính bề mặt
hoặc những chất rắn nghiền thành hạt cực
nhỏ'
Sơ đồ một nhũ tương nhựa / nước hoặc nước / nhựa
Dinh nghia cua P.BÉCHER, dù đã có thể coi
là hài lòng được vẫn có thể chưa được chấp
nhận hoàn toàn bỏi một số người Dây là
trường hợp của những nhà kỹ thuật về
dường ôtô vì họ biết rất rõ là nói chung các
nhũ tương nhựa bitum là những nhũ tướng
được cấu tạo bằng những hạt hình cầu nhỏ
có dường kính lón hơn nhiều, khoảng tử 1
dến 20 micron Đây là lý do khiến cho
người ta thích dùng hơn định nghĩa trong
tiêu chuẩn Pháp T 73-000 (tháng 4/1985):
"Nhũ tương là một hệ thống không đồng
nhất gồm hai hoặc nhiều pha chất lỏng,
được cấu tạo bằng một pha chất lỏng liên
phân loại
Phân loại theo nguồn gốc
Theo phương pháp phân loại này, có thể
phân ra những loại nhũ tương có nguồn
gốc tụ nhiên và những loại nhũ tưởng nhân
tạo Diển hình của các loại nhũ tương tự nhiên là sửa của các động vật có vú Sữa
là một loại nhũ tướng có chúa từ 15 đến
8,5% chất béo lỏng dược bảo vệ bỏi những
hợp chất gốc albuminoit trong môi trưởng huyết thanh (huyết thanh tiếng Pháp là
sérum là dạng tử nguyên của động tử tiếng
la tỉnh: emulgere = vắt sửa) và chính vì thế
mà có tên tiếng Pháp của nhũ tương là émulsion Người ta cũng coi một số loại
nhựa cây như là nhũ tương tự nhiên , những
những nhà ngôn ngữ chính thống thì lại coi
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 12=
Nhu tương nhựa Bitum
nhựa cây là những huyền phù thể keo
(chất rắn / chất lỏng) chú không chính xác
là nhũ tương (chất lỏng / chất lỏng)
Còn về các nhũ tương nhân tạo, thÌ người
ta cũng chỉ dùng dưới dang nhũ tương
trong một số ngành áp dụn‹ đa dạng: mỹ
phẩm, dược phẩm, một số thức ăn đặc sản chế tạo tử nông phẩm, những chất dùng
để bảo dưỡng, những chất trung gian
trong công nghiệp luyện kim, công nghiệp xây dụng và công chính v.v
Tên thường gọi Thuận Nghịch
Ký hiệu hiện nay L/H H/L
Ký hiệu trước kia (theo Anh) H/E (O-W) E/H (W-O)
Pha bị phân tán Dầu Nước
Pha liên tục Nước Dầu
Khả năng dẫn diện 7 Co dan dién Không dẫn diện
tử đó: đo độ pH Có thể đo được Không thể do được
Nếu pha dầu có độ nhót
Phân loại theo hình dạng
Cách phân loại này, tùy theo hình dạng
hoặc, theo một số người, tùy theo "chiều",
cho phép phân biệt nhũ tướng thuận, nhũ
tương nghịch và nhũ tương phúc hợp
Nhũ tương thuận
Đây là những nhũ tương dùng nước: pha bị
phân tán còn gọi là pha nội tại hoặc pha
không liên tục, là một pha háo dầu (dầu thực vật hoặc dầu mỏ), còn pha liên tục
hoặc pha ngoài, hoặc pha phân tán, là một
pha hao nước (thí dụ là nước) Người ta nhận biết các nhũ tương này bằng ký hiệu
viết tắt L/H (trước đây là H/E “dầu trong
nuóc') Loại nhũ tương thuận gồm có toàn
bộ các nhũ tương nhựa bitum, các nhũ
tưởng dùng làm những loại són mới thường
Trang 13Nhu tương nhựa Bitum
gọi là són không có mùi, một loại đa dạng
những chất thuốc trù sâu ỏ dạng lỏng và
rất nhiều những chất khác như là các loại
mỹ phẩm "kem dùng ban ngày"
Sơ họa một nhũ tương phức hợp H/L/H
oe
Pha bij phan tan hao dau
Nhũ tương nghịch
Người ta cũng còn gọi là nhũ tương dầu
Khác vói trường hợp trên, pha bị phân tán
là pha háo nước còn pha liên tục là pha
háo dầu, đo đó mà ký hiệu viết tắt là H/L
(trước kia là E/H "nước trong dầu') Trong
số những Ung dung quan trọng nhất của
nhú tương nghịch có những công nghiệp
thực phẩm (bơ, dầu thảo mộc) công
nghiệp luyện kim (mổ bôi trón và chất lỏng
thủy lực) công nghiệp dược phầm và mỹ
phẩm (kem dùng bôi ban đêm, kem dùng
lạnh) v.v
Nhũ tương phức hợp
Các loại nhũ tương này mang ký hiệu viết
tắt là H/L/H trước dây là E/H/E "nước trong
dầu trong nước" Dây là những loại nhũ
tướng L/H nhưng trong đó bản thân các hạt
dầu lại mang những tiểu cầu li tỉ háo nước
còn nhỏ hơn chúng Các hệ thống này, tuy
da được phân biệt tử nhiều thập kỷ nay,
nhưng vẫn còn Ít được nghiên cúu Chỉ mãi
tdi những năm gần đây mdi thay ré Idi ích
của chúng trong việc phân ly các chất
hydrôcacbuya (dầu mỏ) và trong một số
pha háo dầu như trong trường hợp các
nhũ tương "mặn", chính là kết quả sự hình thành ngẫu nhiên của nhũ tương phúc hợp
trong quá trình sản xuất nhũ tương bình
thưởng
Phân loại theo kích cỡ hạt
Bằng cách phân loại này, người ta có thể
đặt nhũ tương vào đúng vị trí của nó trong
số lượng rất lón các hệ thống bị phân tán
Ta đã thấy trong cách định nghĩa của BECHER Ia tac giả này định một ngưỡng tối thiểu cho các giọt li ti của pha bị phân tán
là 0,1 micron Thế nhưng bây giờ người ta
đã biết cách làm cho hai pha lỏng phân tán vào nhau với kích cõ các phần tử của pha bị phân tán nhỏ gấp 100 lan hon
nguõng 0,1 micron của BÉCHER Một hệ
phân tán như vậy được gọi là hệ vì nhũ
tương Tuy rằng cho đến ngày xuất bản
cuốn sách này vẫn chưa thấy có những vi
nhũ tướng nhựa bitum, cũng nên xác định
vị trí của các vi nhũ tướng so với các loại
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 14Nhu tương nhựa Bitum
nhũ tương thưởng dùng Bằng sáng chế
dầu tiên cấp cho một vi nhũ tướng đã được
thương mại hóa vào năm 1928 Day là một
hệ phân tán loại sáp carnauba vào trong
pha nuóc, vi nhũ tướng này có những chất
lượng sử dụng hơn hẳn loại sáp carnauba
nguyên chất Nhưng ví nhũ tương chi mdi
bắt đầu được nghiên cứu tử một thời gian
tương dối gần đây và chính cái tên "vi nhũ
tương" cũng mới dược J.H.SCHULMAN dặt
cho vào năm 1958
Nhu da nói ở trên, ngoài hai pha chính ra,
nhũ tướng còn chứa những tác nhân thích
hợp có vai trò giữ cho nhũ tướng ổn dinh
Phần lón đây là những tác nhân hoạt tính
bề mặt hòa tan trong nước Chúng hấp phụ
vào các mặt tiếp xúc giữa hai pha và làm
giảm lực căng bề mặt và lực căng tiếp xúc
Nói cách khác, các chất hoạt tính bề mặt
này bảo vệ các hạt li tỉ đước phân tán ra,
giống như một hàng rào có mục dích
không phải là để vĩnh củu hóa, nhưng Ít
nhất là giữ được trong một thời gian có thể tính trước, hình trạng phân tán đã đạt dược nhờ một tác động cơ học có hiệu quả (lực
cơ học của cánh quạt trục quay trong thiết
bị sản xuất nhũ tướng ND) Lượng chất hoạt tính bề mặt cần dùng thường dược tính rất sát và không phải là bất thường khi nói là
có thể chế tạo được nhũ tương chỉ cần khoảng 0,1% chất hoạt tính bề mặt Hậu qủa trước tiên là làm dục chất dung mồi,
nguyên nhân là vì ánh sáng mắt có thể nhìn thấy được có bước sóng tử 0,4 đến 0,8
micron và các hạt phân tán cũng có đường
kính cð đó, vì vậy ma anh sang bi tan xa di
và nhũ tương chỉ truyền được một phần
tương dối yếu của tia sáng
Khác với nhũ tương thông thường, vi nhũ
tướng xuất phát tử một quan niệm khác
Muốn phân tán dược ra thành những hạt l¡
tỉ có đường kính 0,01/: thường phải dùng
Thay đổi tùy theo thời gian
Độ nhót Cao, tùy theo độ đậm đặc | Rất yếu và độc lập đối vói
của pha bị phân tán pha dầu
Năng lượng phân tán cần
Cao (cần thiết phải có các Thấp (có khi có thể tự động
thiết thiết bị mạnh tỉnh hoặc —
động) hình thành)
Trang 15
Nhu tương nhựa Bitum
cầu Nếu đường kính của các hạt tiểu cầu
vi nhũ tương chỉ bằng 1/100 đường kính của
tiểu cầu nhũ tương thông thường, thì một
phép tính đơn giản cũng có thể cho thấy
là với cùng một thể tích của pha bị phân
tán, tỷ diện tổng cộng của các tiểu cầu vi
nhũ tương sẽ lón gấp 100 lần nhũ tưởng
thông thường, và hậu quả là lượng chất
hoạt tính bề mặt cần thiết để bảo vệ diện
tích lớn thêm này ắt phải gấp 100 lần lượng
dùng cho nhũ tương thông thường
Cho nên muốn thiết kế công thức của một
Vi nhũ tướng, phải dùng tói một lượng chất
hoạt tính bề mặt bằng 10% của lượng nhũ
tướng phải sản xuất Không di vao chỉ tiết
về động lục học mà nhiều tác giả đã áp
dụng để sản xuất vi nhũ tương, chúng tôi
chỉ nêu lên rằng cân phải tác động rất
mạnh vào lực căng bề mặt giữa dầu và
nước để hạ thấp nó xuống một cách rất
đáng kể Chỉ dùng riêng một chất hoạt tinh
bề mặt như khi sản xuất nhũ tướng thông thường thì không đủ, mà phải dùng thêm
một chất đồng tác dụng cũng là một chất hoạt tính bề mặt khác nữa Chất đồng tác dụng này phải là một chất hòa tan được một phần trong nước và trong dầu, như một số loại rượu cồn Sự đồng tác dụng của
cả hai chất hoạt tính bề mặt là rất cần thiết cho việc sản xuất ra được vi nhũ tương
Không phân tích chỉ tiết chức năng của
tùng chất đồng tác dụng, có thể kể sơ lược
như sau:
- hạ xuống tói mức thật thấp các lực căng
Ỏ các mặt tiếp xúc giữa hai pha
- thay đổi kết cấu của vi nhũ tướng bằng khả năng làm biến dạng mặt tiếp xúc (thể
lệ quy định bỏi BANCROFT năm 1993): nếu
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 16Nhu tương nhựa Bitum
chất hoạt tính bề mặt dễ tan vào nước hón
thì sẽ được nhũ tương L/H, và ngược lại sẽ
được nhũ tương H/L nếu chất hoạt tính bề
mặt dễ tan vào dầu hơn;
- giảm độ cứng của màng tiếp xúc bằng
cách làm lỏng ra, để tạo điều kiện cho hai
pha có thể xâm nhập lẫn vào nhau
Pham vi Ung dung cua vi nhũ tương ngày
càng mỏ rộng thêm Ngoài việc dùng
trong thu hồi dầu mỏ, người ta còn dùng
để tăng thêm hiệu suất của một số phản
úng hóa học bằng cách tăng thêm yếu tố
tốc độ, để chế tạo những hạt chất rắn cực
nhỏ, để sản xuất những vi nhựa cây thay
thế được các loại sáp lỏng đắt hơn, thậm
chí để thay thế một phần máu người
Phân loại theo tỷ lệ giữa các pha
Dã chúng minh dược rằng dù sắp xếp theo
cách nào đi nửa cũng không thể xếp
chồng lên nhau các hình cầu có cùng đường kính sao cho chúng chiếm được qúa 74,02% thể tích tổng cộng chứa đựng chúng Dựa trên kết qủa tính toán này, một
số nhà nghiên cứu lý thuyết đã nghỉ rằng nếu vượt qúa độ đậm đặc này thì nhũ tương chỉ có thể là bị phân tách hay tốt hơn là đột
ngột bị đổi từ thuận thành nghịch (hiện
tướng chuyển thành nghịch) Nghỉ như thế
là chua tính đến ít nhất là hai yếu tố cơ bản:
- một mặt pha bị phân tán Ít khi là chỉ gồm
có duy nhất một kích cð hạt (cùng một
dường kính);
- mặt khác các hạt của chất lỏng bị phân
tán có thể không phải đều là những hình
cầu hoàn toàn tròn
Hậu quả là thể tích của pha liên tục có thể
được rút nhỏ đi rất nhiều và người ta đã từng thấy có những nhũ tương có tói 99% pha bị phân tán Như vậy nhiều khi có thể
Trang 17Như tương nhựa Bitum
thấy trong công nghiệp những nhũ tương
mà một trong những thông số phân loại là
độ đậm đặc của pha có Ích Dây là trường
họp đặc biệt của các nhũ tuong nhựa
bitum
Những chất hoạt tính bề mặt
Muốn cho một nhũ tướng có một độ ổn định
tối thiểu theo thời gian, và đây là một điều
kiện để có thể sử dụng dược, rất cần thiết
là nó phải chứa một hoặc nhiều chất hoạt
tính bề mặt (tiếng Pháp có nhiều tên: sur-
factifs, surfactants hoặc agents ten-
sioactifs) Tiêu chuẩn.T 73-000 của Pháp
định nghĩa như sau:
"Chất hóa học có một hoạt tính bề mặt, khi
hòa tan trong một chất lỏng, đặc biệt là
nước, làm hạ lực căng bề mặt của chất lỏng
ấy hoặc lực căng ỏ mặt tiếp xúc của nó với
một chất lỏng khác, do ưu tiên hấp phụ vào
chất này hay chất kia ỏ bề mặt tiếp xúc
chất lỏng/hơi hoặc các bề mặt tiếp xúc
khác"
Những phân tử đáp úng với định nghĩa trên
có hai ái lực (amphipathie) trái ngược
nhau:
e một ái lực được tạo ra bỏi một nhóm có
cực tạo cho phân tử có những tính chất
háo nước (ái lực hút vào đối với nước);
ø® một ái lực được tạo ra bỏi một căn không
có cực tạo cho phân tủ những tính chất
háo dầu (ái lực dầy ra đối với nước)
VÌ có sự đối nghịch này cho nên người ta
gọi những chất này là những chất có hai
ái lực
Những tính chất đáng chú ý của những tác nhân bề mặt đã được xác định năm 1972
bỏi Ủy ban quốc tế các chất dẫn xuất có hoạt tính bé mat (CID) Do la:
@ kha nang tay sach
e khả năng tạo huyền phù
e kha nang hoa tan;
e@ kha nang phan tan;
e kha nang chống lắng;
® khả năng làm ust;
® khả năng gây bọt;
® khả năng tạo nhũ tương;
@ kha nang kết hợp các phân tử;
e khả năng kìm giữ;
Sự định nghỉa chính xác những tính chất trên này có thể tìm thấy trong bản tiêu
chuẩn T 73 000 của Pháp (4/1985)
Có một số tác nhân hoạt tính bề mặt có thêm những tính chất phụ đặc thù, như là
tác dụng diệt khuẩn
Có nhiều hợp chất, thiên nhiên cũng có,
nhưng chủ yếu là do các tổng hợp hóa học tạo ra, đáp úng dược những chỉ tiêu đã
được đề ra Chúng tôi gọi ra dưới đây theo
cách phân loại được áp dụng phổ cập Cách phân loại này dựa trên tính chất
hoặc những tính chất điện tích của những
hợp chất vừa nói ỏ trên Theo tính chất diện tích,
có thể xếp những hợp chất này vào bốn loại: Một số sơ dồ về các chất hoạt tính bề mặt
Le màn an ương tu EEG) + pre tn won nóc
Thu vién Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 181
20
Nhu tương nhựa Bitum
e các chất hoạt tính bề mặt mang điện tích
am (anionic);
e các chất hoạt tính bề mặt mang dién
tích dương (cationic);
e các chất hoạt tính bề mặt mang điện
tích cả hai dấu điện (ampholytes);
e các chất hoạt tính bề mặt không mang
dấu diện (non ioniques)
Dưới dây sẽ chọn để giới thiệu trong mỗi
loại một số nhóm đại diện có minh họa
bằng những ví dụ
Chất hoạt tính bề mặt anionic
Đây là nhũng chất hoạt tính bề mặt khi
dược hòa tan trong nước thì cung cấp
những ion hữu cø mang dấu điện âm và
những ion này là nguyên nhân của hoạt
tính bề mặt (tiêu chuẩn Pháp NF T 73 000)
Trong nhóm những chất loại này có:
Các muối của những axit béo
Day là những chất mà người ta đã gọi dưới
cái tên chung là xà phòng
- muối kiềm của các axit béo ( vÍ dụ các
loại xà phòng natri là gốc của các loại xà
phòng tắm rủa);
- muối kim loại của các axit béo (ví dụ xà
phòng canxi để chế tạo nhũ tương H/L);
- muối gốc hữu cơ của các axit béo (ví dụ
triêtanôlamin stearat để chế tạo các loại
kem)
Các muối sulfat của những axit béo
Dây là những chất hoạt tính bề mặt đã biết
::Các chất hoạt tính bề mặt anionic
từ lâu và được dùng rộng rãi để làm gốc chế tạo các loại nước gội đầu (shampo- ing), nuéc tắm sủi bọt, các chất sáp tự
động nhũ hóa, các chất tầy rủa
Các chất dẫn xuất sulfôn
Trong số nhiều chất khác nhau thuộc
nhóm này, có thể kể các chất sulfônat của dầu hỏa, các chất lignosulfônat (loại như
nước thửa bã giấy ND), các chất
alkylarylsulfônat (lần đầu tiên dược tổng
hợp vào năm 1916) v.v
Các chất hữu cơ có phôspho
Công thức của các chất này hiện nay có nhiều úng dụng trong công nghiệp Các loại alkyl phôsphat là những chất được
dùng nhiều nhất làm chất nhũ hóa, đặc biệt là để chế tạo vi nhũ tương
Trang 19
Nhu tương nhựa Bitum
Chất hoạt tính bề mặt cationic
Đây là những chất hoạt tính bề mặt "tự ion
hóa khi pha trong nước dể cung cấp
những ion hữu cơ mang điện tích dưong
và chịu trách nhiệm về hoạt tính bề
mặt" (tiêu chuẩn Pháp NT 73 000) Tuy
rằng đã được sáng chế ra tử lâu, vì phân
tử dầu tiên hexadexylamin clohydrat
CH3-(CH2)1sNH*3Cl da được KRAFFT diều
chế tử năm 1896, nhưng các chất hoạt tính
bề mặt này chỉ mói được phát triển mạnh
từ sau chiến tranh thế giới lần thú hai
Nguyên thủy thì người ta chỉ mới dùng :
những tính chất ồn định vi khuẩn của nó,
Ngày nay các chất hoạt tính bề mặt
cationic đã phát triển rất mạnh, trong
nhiều lĩnh vực như là chống ăn mòn, tác
nhân tuyển quặng, dùng làm chất nhũ hóa
nhưng nhất là chất làm mềm vải dệt, trong
công việc nội trợ LĨnh vực sử dụng của
chúng dặc biệt là trên những cø cấu mang
điện tích âm Ngoài một gốc hydrôcacbon,
phần lón các phân tử này chúa một
Chất hoạt tính bề mặt cationic
Các muối alkylarnin
Các chất hoạt tính bề mặt này được dùng
nhiều nhất để làm mềm sói vải
Các muối amôni bậc 4 alkyl
Các phân tử loại này có khả năng diệt
khuẩn rất cao, vì vậy mà một số được dùng
nguyên tử chất đạm nitd mang diện tích
dương có thể là những chất hữu cơ hoặc
là mạch hỏ hoặc là nhiều chu kỳ phúc tạp
Sự khác biệt này thường dùng để làm một chỉ tiêu phân loại
cationic, các chất này ỏ giới hạn của các
chất không mang dấu diện, vì vậy có thể
giống với một số chất hoạt tính bề mặt
anionic Nhờ có tính chất này mà người ta
dùng làm một số mỹ phẩm, dặc biệt là một
số mỹ phẩm có pH toan
Các chất dẫn xuất của hóa dầu
Người ta phân loại các chất dẫn xuất của hóa dầu ngược lại vói bốn nhóm trên này
© day cũng vẫn là những chat amin va
muối amôni bậc 4
Các chất dẫn xuất không có dạm Đây là những phân tử có hoặc là một
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
21
Trang 20NỈ
Nhu tương nhựa Bitum
nguyên tử lưu huỳnh, hoặc là một nguyên
tỦ phôspho mang dấu điện dương
Các chất hoạt tính bề mặt mang cả hai
dấu diện
Các chất hoạt tính bề mặt này cũng tướng
tu nhu các chất ôxyt gọi là amphotères có
hiệu ứng kiềm nhưng cũng có cả hiệu ứng
toan Dây là những chất hoạt tính bề mặt có
hai hoặc nhiều nhóm chức năng và tùy theo
những điều kiện của dung môi có thể ion
hóa trong dung dịch nước và trao cho hợp
chất hoặc tính chất anionic hoặc tính chất
canionic (tiêu chuẩn Pháp NF T 73-000)
Các chất này biểu hiện tính chất ion của
mình tùy theo độ pH: là anionic khi ỏ trên
diểm cân bằng diện và cationic khi ở dưới
Ngoài những chất được tổng hợp bằng
phương pháp hóa học, trong nhóm này
còn có những axit amin thấy trong các protein thực vật (như chất Iesitin của đậu
tương) hoặc dộng vật (như chất casein
Trang 21Các chất dẫn xuất từ các axit amin
Các chất hoạt tính bề mặt này được dùng
để gây bọt và diệt khuẩn
Các chất hoạt tính bề mặt không mang
dấu điện
Khác với tất cả các chất mà chúng ta vừa
điểm qua và chúng đều có thể ion hóa
(biến thành các hạt cực nhỏ mang dấu
điện dương hoặc âm), bây giò ta xem xét
tới những chất hoạt tính bề mặt "không
mang dấu diện khi được pha vào nước"
Tính chất có thể tan vào nước của những
chất này sỏ dĩ có được là vì trong thành
phần của chúng có những nhóm hoạt tính
tất hảo nước (tiêu chuẩn Pháp NF T 73000)
Những chất này rất đáng đề ý đến vì không
kể öỏ độ pH nào, chúng đều có thể tương
hợp với các chất hoạt tính bề mặt có mang
dấu điện Có thể phân loại chúng theo kiểu
liên hệ giữa các nhóm háo dầu và háo nước
€ó thể kể những kiểu liên hệ sau:
Liên hệ kiểu este (este là chất thu được khi
Các hoạt tính bề mặt không mang dấu điện
cho một axit hữu cơ có đuôi COOH tac
dụng lên rượu cồn ND)
Trong nhom nay co cac este glycol, este
glyserol, este polyglyserol,este
polyetylenglycol, este dường kinh, este
đường sorbitol, và este của các axit béo
Các chất hoạt tính bê mặt không mang
dấu điện này chủ yếu được dùng trong
dược phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm
Liên hệ kiểu ête (ête là chất lỏng rất dễ bay
hơi dùng làm thuốc mê)
Dây là nhóm những hóa chất huu co
thường được dùng để chế tạo nhũ tưởng
dùng trong công nghiệp sơn và trong
công nghiệp nông phẩm, Liên hệ kiều amit (amit là chất thu được khi tách các gốc OH khỏi các muối hữu có
nhựa đa phân tử alkylen ôxyt , mercaptan
và polyoxyetylen
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
23
Trang 22Nhu tương nhựa Bitum
Lịch sử
Khi người ta muốn viết lịch sử một sản
phẩm công nghiệp hoặc một phương
pháp công nghệ, hường rất khó xác định
được thời điểm ch.nh xác của ngày phát
minh sang chế, và cùng với thế là xác định
được tên nhà phát minh Dối với nhũ tương
nhựa bitum thì cũng như vậy Nếu hiện nay
không còn nghỉ ngờ gì nữa rằng chất dính
kết hữu cơ đầu tiên người ta đã dùng để rải
mặt đường ôtô là nhựa goudron (nhựa lấy
được tử chưng cất than đá) và năm 1854 là
năm rải lần đầu tiên nhựa goudron trên
một mặt đường ởỏ quảng trường Salinis ỏ
thị trấn Auch (thuộc tỉnh Gers nước Pháp),
thì lại không có ai nhó rõ thời điểm rải lóp
nhũ tương thuận nhựa bitum lần đầu tiên
là vào năm nào Hình như những thử
nghiệm đầu tiên phân tán những phần
nặng của dầu mỏ (còn gọi là dầu naphte)
vào trong nước đã bắt đầu tử những năm
đầu của thế ky XX Người ta đã kể rằng năm
1903, 6 thi trấn Beaulieu vung biển (thuộc
tinh Alpes Maritimes nudc Pháp) da rải
những "dâu nặng của dầu mỏ được nhũ hóa và xà phòng hóa bằng nước amôniac', năm 1904, đã rải "nhũ tướng dầu mỏ' trên
một tuyến đường 6 vung Ardennes dé
chống các tai nạn giao thông do những đám mây bụi mà các xe đua làm bốc lên
tử mặt đường
Ngược lại, không còn ai nghỉ ngờ rằng từ tháng 3 năm 1902, dưới sự cổ vũ của một thay thuốc người Thuy Si, bac si Ernest
GUGLIELMINETTI, sau những thử nghiệm
thực hiện ở Monaco, việc rải mặt đường
bằng nhựa than bắt đầu phát triển rộng
rãi đến múc là năm 1904 ỏ Pháp đã có tói
360 000m2 mặt đường nhựa than Sau
nhiều thủ nghiệm, hội thảo và hoạt động khoa học khác, đến tháng 10 năm 1908 Hội nghị Quốc tế về đường ôtô đã họp ỏ Paris với đại biểu của 37 nước, dưới sự động viên
cổ vũ của nhà bác học lỗi lạc này Năm tháng trôi qua, người ta đã xác định được
ngày càng thêm chính xác những điều kiện của một kỹ thuật đường ôtô thực sự
với chủ yếu nhựa goudron làm gốc
Trang 23
Nhu tương nhựa Bitum
1952 1957 1962 1967
Với một môi trường thuận lợi về tư duy và
kiến thức, ngày 9/5/1922 một nhà hóa học
người Anh Hugh Alan MACKAY đã được
cấp bằng sáng chế số 202 021 về nhũ
tưởng nhựa bitum Có thể nói được rằng sự
kiện này đã điểm bước khỏi đầu của một
thé hệ mói chất kết dính dùng cho mặt
đường ôtô, và chỈtrong có vài năm kỹ thuật
tải nhựa láng mặt đã được thay đổi một
cách sâu sắc Ngay tử năm 1923 riêng 6
nước Pháp chính quốc dã rải 100 tấn nhũ
tương nhựa bitum Năm sau đã dùng hết
2500 tấn và năm 1925 dùng hết 6000 tấn
Ö nước ngoài, người ta cũng không chịu
thua kém: đến cuối năm 1926 ỏ năm nước
có nhà máy sản xuất là Anh, Đức, Đan
Mach, Úc và Thụy SĨ, thêm ca An D6 nda,
tổng cộng dồn lại đã sản xuất dược tói 150
000 tấn
Quay trỏ lai với nưóc Pháp, năm 1935 đã
sản xuất 200 000 tấn và trước đại chiến thế
giỏi là 300 000 tấn Trong thỏi kỳ chiến
1972 1977 1982 1987
tranh, sản xuất chững lại nhưng rồi lại vụt
lên một cách ngoạn mục trong những năm
hòa bình lập lại: năm 1946 là 275 000 tấn, năm 1950 là 325 000 tấn, năm #960 gần
600000 tấn và năm 1970 trên 1200 000 tấn
Nhìn về một mặt khác, có thể nói rằng hiện
nay 30% nhựa bitum rải mặt đường 6 Phap
là được dùng dưới dạng nhũ tướng Đây là một hiện tượng bất thường vì tâm vóc khối
lượng của nó
Về bình diện kỹ thuật thì năm 1951 bắt đầu
có nhũ tương cationic (nhủ tương pH
toan) VÌ những tính chất riêng ưu việt của
nó, nhũ tương cationic nhanh chóng thay
chỗ nhũ tương anionic (nhũ tương pH kiềm): năm 1962 chỉ sau 10 năm thử nghiệm đầu tiên, nhũ tương cationic đã chiếm 50%
va dén nam 1971 thi đã vượt qúa 92% Diểm cuối cùng đáng ghỉ nhỏ về lich sử là sự xuất
hiện từ thập kỹ 70 nhũ tương nhựa bitum
có độ đậm đặc cao Dầu tiên quy định là
70% nhựa bitum, rồi tử năm 1978 chính
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 2426
Như tương nhựa Bitum
thúc quy định là 69% (chỉ dẫn của SETRA
- LCPC về 'Thi công lóp nhựa rải láng
mặt') Nhũ tướng có độ đậm đặc cao chiếm
hết chỗ của các loại nhũ tương kém đậm
đặc 65 đến 60% nhựa bitum Không đi vào
chỉ tiết kỹ thuật trong mục "Sơ lược về lịch
su’ nay, chúng ta cũng nêu thêm những
ung dung da dạng khác như dùng phối hợp
trong gia cố đất vói các chất kết dính thủy
lực, chống trôi cho các hạt mói gieo, phun
làm kín nước các bể chúa nước, bao phủ
kín các loại bùn phóng xạ v.v
Các chất liệu thành phần cấu tạo
của nhũ tương nhụa bitum
Ỏ nước Pháp nhũ tương nhựa bitum được
định nghỉa bỏi tiêu chuẩn T 65-000 như
Sau: 'Nhũ tương nhựa bitum là một hệ phân
tán nhựa bitum vào trong nước và sự hình
thành nhũ tương cần tới một năng lượng
cơ học xé nhỏ nhựa bitum và một chất
tioạt tính bề mặt hay cũng gọi là chất nhũ
hóa' Ngoài ra cũng vẫn tiêu chuẩn nay
quy định rằng "Chat kết dính dùng để sản
xuất ra nhũ tướng nhựa bitum dùng trong
xây dựng và duy tu bảo dưỡng dường ôtô
là nhựa bitum nguyên chất có thể được
làm lỏng hoặc pha loãng"
Ngoài ra còn tiêu chuẩn T 65-011 quy định
những đặc tính của nhũ tướng nhựa bitum
trên cơ sở của ba chỉ tiêu sau:
e tính chất của các ion (dấu điện của các
Dé cho don giản, chương này được chia
làm hai phần: công thúc hóa học của pha
nước và những thành phần có thể có của
pha nhựa bitum
Pha nước là pha liên tục
Trong phần 'Những chất hoạt tính bề mặt"
ta đã thấy sự da chủng loại của các chất
hoạt tính bề mặt được dùng trong chế tạo
các loại nhũ tướng Nhưng những tính chất
riêng của nhủ tướng nhựa bitum và những
đòi hỏi riêng về kỹ thuật và kinh tế mà nó
phải thỏa mãn làm cho các nhà kỹ thuật
chỉ giói hạn trong việc dùng một số chất hóa học mà chúng tôi sẽ nêu ỏ một số ví
dụ sau
Nhũ tương anionic
Người ta hay dùng những muối kiềm của
các loại axit béo và axit nhựa cây thu được
trong khi xà phòng hóa loại nhựa lỏng
“Tall-Oil' Dây là những chất thải của công
nghệ chưng cất trong công nghiệp bột giấy khi dùng nguyên liệu là những loại gỗ
có nhựa và xử lý bằng phương pháp 'dùng
sulfat' Công thúc chung của các loại xà phòng này là:
R-COONa hoặc R-COOK
R là chuỗi dặc trung của axít béo và nó là
phần không mang cực và có tính chất háo dầu Nhóm COONa là phần mang cực và háo nuóc Khi hòa tan vào pha nước là pha liên tục, các phân tử xả phòng trỏ nên có
dấu điện: các ion Na hoặc K là những ion
âm thì bị hấp phụ vào nước và phần còn lại của phân tử là các ion R-COO mang dấu
dương thì bị hấp phụ vào các hat nho ii ti
nhựa bitum
Khi mà trên thị trưởng chỉ mới có loại nhũ
tướng anionic (kiềm) thì những loại xả phòng trên được dùng nhiều Nếu được xác định liều lượng chính xác, chúng có thể cho phép chế tạo được những loại nhũ tưởng phân tách nhanh (xếp loại là EAR
Ví dụ một công thức để chế tạo được nha tướng EAR 55 (55% nhựa bitum) có thể là:
Trang 25Như tương nhựa Bitum
Nhũ tuơng anionic
dể chế tạo AEL 65 (nhủ tuong anionic
chậm có 65% nhụa) là loại nhũ tương dé
chế tạo đá trộn nhựa nguội với đá nghiền
Các loại nhũ tướng siêu ổn định (xếp loại
là EAS) phải thỏa mãn được thử nghiệm
FT66-024 là "thủ nghiệm độ ổn dịnh dối với
ximăng" (xem chương 2) Muốn đạt được
yêu cầu này phải chế tạo nhũ tưởng
anionic (kiềm) với những chất hoạt tính bề
mặt đặc biệt
Một trong những chất này là chất casein
(mõ sửa) Chất này là một tập hợp những
axit amin tách tử sửa ra bằng phương
pháp lên men hoặc bằng phương pháp
cho axit tác dụng vào Dây thực tế là một chất hoạt tính bề mặt mang cả hai dấu
điện mà ngưỏi ta cho phản ứng các phần
chức năng axit với một chất kiềm mạnh,
rộng thêm mục này
Nhũ tương cationic
Các loại xà phòng cationic được cấu tạo bằng các phân tử có cực với công thức chung như sau: RNH azCI'
Trong đó R' là chuỗi đặc trung hyđrôcacbon của chất hoạt tính bề mặt
Đây là phần kị nước và háo dầu của phân
tủ Nhóm NHaCI là phần háo nước Khi hòa
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 26Nhu tuong nhya Bitum
tan trong pha nước các phân tử xà phòng
mang dấu diện và gồm các ion dương
R'NH3 va 4m Cl
Trong qua trinh chế tạo nhũ tương, các ion
dương bị hấp phụ vào các hạt nhỏ li ti nhựa
bitum gốc R là phần háo dầu chui vào bên
trong còn nhóm NHỶa quay ra mặt tiếp xúc
nhựa bitum/nưóc Cac ion Cl van 6 trong
nước
VÌ nhóm NHỶa tạo thành một vành đai bao
bọc lấy hạt nhựa cho nên các hạt nhựa
mang dấu điện dương Hiện tượng này bảo
đảm sự ổn định của nhũ tưởng nhờ lực đẩy
tỉnh điện và một sự dính bám tốt với các
mặt khoáng vật mang dấu điện âm
Nhũ tương cationic có rất nhiều úng dụng
và đòi hỏi những kỹ thuật rất đa dạng Vì
vậy cho nên có rất nhiều công thức úng
dụng không nên tốn công mà liệt kê ra ỏ
đây Chúng tôi chỉ giới thiệu một số ví dụ
điển hình dap Ung những nhu cầu chính
xác, chọn trong những thể loại mang
những tính chất đại diện nhất cho các quy
định có liên quan tới chúng
Nhũ tuơng cationic
Lĩnh vực sử dụng nhiều nhất chắc chắn là các loại nhũ tương phân tách nhanh (xếp
loại ECR = nhủ tương cationic nhanh)
Trong các loại này đặc biệt có các nhũ tưống nhựa bitum nguyên chất và nhũ tương nhựa bitum pha các chất nhựa đa phân tử (bitumes polymères) mọi loại đều
dành cho kỹ thuật rải nhựa láng mặt Các
chất hoạt tính bề mặt hay dùng nhất là các
alkylamin, alkylamiđoamin các chu kỳ
đạm không đồng nhất kiểu imidazolin, hoặc dúng riêng hoặc hỗn hợp Các phân
tử này phải ö dạng muối Tuy rằng có thể dùng vào mục díÍch này nhiều loại axit hữu co: axétic, formic, lactic nhung ngudi ta thường dùng trong thực tế axit clohydric
vì dùng ít phúc tạp
Vi dụ công thúc nhũ tương phân tách
nhanh 65% nhựa bitum ECR 60
® mö alkyl trimetilen điamin: 1,5 - 2,2 kg
15 - 2,0 kg
® axit clohydric 32%:
dùng cho láng nhựa hai lóp
Trang 27Nhu tương nhựa Bitum
VÍ dụ nhũ tương phân tách nhanh 69%
nhựa bitum ECR 69
e hỗn hop alkyl amido va alkylamiđazo
amine: 2,0 - 2,5 kg
®axit clohydric 32%: 2,2 - 2,5 kg
dùng cho láng nhụa một lóp kết cấu ngược
VÍ dụ công thúc nhũ tương phân tách
nhanh 60%nhựa bitum ECR 60 dùng trong
sửa chữa cục bộ theo kiểu "point àtemps':
18 - 2,2 kg
17 -2,0 kg
Các loại nhũ tương nhựa bitum dùng cho
rải thấm nhập hoặc rải đá trộn nhựa
(không có các loại hạt nhỏ) là những nhũ
tướng có tốc độ phân tách trung bình (xếp
loại ECM = nhũ tương cationic trung bình)
Dưới đây là hai công thức tiêu biểu:
Đây là công thức nhũ tương loại ECM 65
(65% nhựa bitum) để rải thâm nhập
@ hén hdp mé alkyl trimétylen diamin va
alkylamidoamin: 3-4kg
@ axit clohydric 32%: 15 - 2,0 kg
Đây là công thức nhũ tương loại ECM 69
(69% nhụa bitum) dùng để chế tạo đá trộn
nhựa nguội có thể lưu trữ được, đá gốc silic
kích cõ d/D
Các loại nhũ tướng phân tách chậm (xếp
loại ECL) thường dùng để trộn, hoặc trong
trạm trộn hoặc ở ngay trên mặt đường, với
những thiết bị thích hợp Chúng được dùng
để chế tạo cấp phối đá trộn nhũ tương nhựa
bitum và đá trộn nhũ tương dùng ngay,
kích cd đá O/D
Ví dụ công thức của một loại nhũ tướng như
vậy loại ECL S0 (60% nhựa bitum):
@ hén hdp md alkyl trimétylen diamin va
năng chế tạo những loại nhũ tương
cationic siêu ổn định (xếp loại ECS)
Những loại nhũ tương này là để dùng trong những phương pháp kỹ thuật trộn hỗn hợp
Một trong những lĩnh vực điển hình là vữa nhựa hạt thô rải nguội
VÍ dụ một công thức nhũ tương loại ECS 60
(60% nhụa bitum) dùng cho vữa nhựa bitum:
e@stêaryl pentamôtyl điamôni
clorua: 6- 7,5 kg
® canxi clorua: 10 kq Pha nhua là pha bị phân tán nhỏ
Ö trên đã nói, tiêu chuẩn Pháp T 65-000 cho phép người chế tạo nhũ tướng được dùng nhựa bitum nguyên chất, hoặc là
nhựa bitum lỏng hoặc là nhựa bitum pha
loãng, thậm chí nhựa bitum còn có thể
được trộn vói một hoặc nhiều chất khác
"thưởng là phân tử lón có tác dụng làm thay đổi một số nào đó những tính chất của nhụa bitum dùng làm nguyên liệu gốc'
Những chất phụ gia này có mục dích là làm cho nhũ tương nhựa bitum thích ứng được
với những yêu cầu của kỹ thuật thi công,
của cường độ vận chuyển và của khí hậu thời tiết Có lẽ là sẽ chóng thấy ngán nếu
bị buộc phải nghiên cúu chỉ tiết cho từng
ca cụ thể, vì vậy cho nên ỏ đây sẽ chỉ nêu lên những khái niệm chung để giúp cho người chế tạo nhũ tương có thể lựa chọn được cách làm tốt nhất
Cần phải dành vị trÍ riêng cho các loại nhũ tưởng dùng để chế tạo đá trộn nhũ tướng
có thể lưu trữ được Thời gian lưu trử có thể
kéo dài nhiều tuần lễ trước khi được đem
ra thi công Khả năng có thể lưu trữ được
là kết quả của việc chọn lựa một cách có suy nghỉ hợp lý một phương pháp trộn nhựa bitum với một chất hòa tan, có thể là dầu hỏa, có thể là một thú dầu dể pha
loãng mua ö các xí nghiệp chưng cất nhựa
goudron tử than đá Tỷ lệ pha trộn sẽ được
tính tùy theo tốc độ bay hơi của những phần dầu dễ bay hơi Có thể cân nhắc về hai chỉ tiêu sau:
® gidi hạn tối đa về độ nhót của nhựa còn lại sau khi đã bay hết các loại dầu dễ bay hci, qua giói hạn đó thì việc xúc đổ và thi
ông đá trộn nhũ tương trỏ nên khó khăn
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 2830
Nhu tương nhựa Bitum
0,6 đến 0,8 m2/s (tức là tử 1500 đến 2 500
giây STV, lỗ vòi chảy 10 mm)
® giói hạn tối thiểu về độ nhót của nhựa
còn lại sau khi đã bay hết các loại dầu dễ
bay hơi, dưới giói hạn đó thì có thể đá trộn
nhựa nguội khó gắn bám, nhất là khi phải
thi công nhưng xe vẫn chạy với tốc độ cao:
0,02 đến 0,04 m2/s (tức là tử 50 đến 100
giây STV, lỗ vòi chảy 10 mm)
Như vậy phải tính toán ở trong hai gidi han
đó, tất nhiên là với nhiệt độ ngoài trời khi
thi công
Trường hợp nhũ tướng dùng để rải lóp nhựa
láng mặt cũng cần dược đặc biệt chú ý:
Những tính chất của nhũ tương, mà người
ta mong muốn phải có, đòi hỏi ö nhựa
bitum dùng làm nguyên liệu gốc những
chất lượng đặc thù về dính bám và liên kết
Thật vậy đá rải trên lớp nhựa láng mặt phải
chịu những lực nhổ lên rất lón Muốn làm
cho một viên đá chống lại được với một
trong những lực này (gọi là lực dính bám
tổng hợp), cần phải cùng một lúc:
Dính bám
đá/nhựa - không tốt
e viên đá không bị tách ra khỏi nhựa và
tất nhiên là nhựa phải không được bong
những là nhựa phải đủ "lỏng", mà trong
thực tế không phải bao giờ cũng đạt được như vay (trử khi có sự cố về độ nhót của nhũ tương có nguyên nhân bất thường như
là trong nhựa bitum có muối), nó còn phải
có khả năng "làm ưót", điều này đối với nlũ tương cationic Ít rõ ràng hơn là đối vói nhũ
tương anionic Diều kiện thứ nhất này gọi
là dính bám chủ động
- sau nửa, nếu diều kiện thú nhất vừa nêu
đã dược thực hiện, thì còn phải có yêu cầu
Trang 29Nhu tương nhựa Bitum
thêm là các yếu tố đã dược dán chặt vào
với nhau - đặc biệt là đá và nhựa - không
được dời ra khi có tác dụng của một tác
nhân gây rối, ví dụ như là nước Tác động
làm rồi nhau ra đặc biệt sảy ra khi có mặt
những hạt mịn như là bột đá dưới cường độ
vận chuyển Diều kiện thứ hai này gọi là
dính bám thụ động
Tính liên kết
hoặc là liên kết nội tại của nhựa: là khả
năng của nhựa chống lại được sự xé rách
Tính liên kết phụ thuộc vào nhiều nhân tố
mà nhân tố chính là độ nhót Tính liên kết
có một mức tối ưu tương ứng với một
khoảng nhất định của độ nhót, mà độ nhót
thì lại có liên quan đến nhiệt độ VÍ dụ: dưới
một nhiệt độ nào đó nhựa trỏ nên qúa cứng,
"dễ võ" dưới một tác động cơ học, ngược
lại nếu nhiệt độ vượt qúa một giá trị nào đó,
nhựa sẽ trỏ nên lỏng và sẽ qúa "mềm" để
có thể chống chịu được lực kéo
Thế còn dối vói nhựa trong các nhũ tương
cationic dùng để rải mặt đường thì sao?
Những nhũ tương này, ngược lại với nhũ
tương anionic "làm ướt"kém hơn, vì ái lực
đối với nước của các chất hoạt tính bề mặt
cationic khéng bang Để bù lại, thì các chất hoạt tính bề raặt cationic làm cho nhựa bitum có tính chất dính bám thụ động cao hơn rõ ràng Về mặt lý thuyết thì lời giải đón giản: muốn làm ưót được tốt hơn, chỉ cần làm cho bitum nguyên liệu chế tạo
nhũ tương thêm lỏng, nhưng có thể ảnh
hưởng là tính liên kết có thể vì thế mà bị
kém di, nếu tính đến nhiệt độ không khí ỏ địa phương, ta đã vì làm cho lỏng thêm mà
đã làm cho nhựa quá mềm! Ỏ đây thấy một
nghịch lý mà các nhà chuyên gia cần phải
tìm cách vượt qua
Nhu vay thi phải cho thêm vào nhựa bitum
nguyên liệu sản xuất nhũ tương một chất hòa tan hoặc một chất nhựa da phan tử (polymère), thậm chí cả hai thú, để có thể đáp ứng được mọi đặc trưng "dính bảm tổng hợp"
Tóm lại, có thể nói rằng trong trường hợp
nhũ tương cationic dung để rải nhựa láng
mặt, việc làm chủ công thức chế tạo đòi
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 30Nhu tuong nhwa Bitum
Ảnh hưởng của nhiệt độ thời tiết hỏi không những một sự lựa chọn tốt nhất
chất hoặc những chất hoạt tính bề mặt sẽ
đảm bảo được về mặt hóa học sự bền lâu
của tính dính bám với mặt đường và với các
hạt đá, mà còn cả sự châm chước có suy
tính cẩn thận về thành phần của nhựa
bitum nguyên liệu Dây thực sự là một sự
châm chước, để vửa có thể đạt được ngay
sau khi phân tách một nhựa bitum đủ lỏng
để cho màng nhựa có thể bao kín mặt đá,
nhưng sau dó Ít lâu nhựa bitum lại phải đủ
cúng để chống không bị co lại và có thể
chịu đựng được những tác động về động
lực học của cường độ vận chuyển Tất cả
những hành vi này lại phải nhất thiết gắn
chặt với những biến động về khÍ hậu và thời
tiết Ö địa phương, đặc biệt là về nhiệt độ
Việc còn lại là phải đề cập đến chất lượng
của nhựa bitum dùng làm nguyên liệu chế
tạo các hỗn hợp theo các phương pháp kỹ
thuật trộn: đá nhỏ trộn nhũ tương, vữa
nhựa, cấp phối đá trộn nhũ tương nhựa bitum v.v Trong những trường hợp này, nhựa bitum không được “lam mém di" bằng bất cú một chất hòa tan nào, đề
không làm giảm các đặc trung của nhựa
Tuy nhiên, khi có những bài toán riêng biệt
phải giải, cũng có thể nghỉ đến việc trộn thêm nhựa đa phân tử (polymère) vào nhựa bitum, hoặc dưới dạng mủ caosu, hoặc trộn thẳng nhựa đa phân tử vào nhựa bitum dùng làm nguyên liệu sản xuất nhũ
tưng
Tính chất của nhũ tương nhựa
bitum
Có thể xếp thành hai nhóm tính chất:
Các tính chất của bản thân nhũ tương
Dây là những tính chất riêng của nhũtương
và những tính chất này không phụ thuộc vào những vật liệu đá dùng chung với nhũ
Trang 31Nhu tuong nhya Bitum
Tương quan giữa độ nhớt và hàm lượng nhụa bitum
Yếu tố trội của độ nhót là độ đậm đặc của
pha bị phân tán Một số tác giả đã đưa ra
những phương trình để biểu thị tướng quan
giuã độ nhót và độ đậm đặc của pha bị
phân tán Có thể tìm thấy một số những
†
66 68 70 % Whựo bilum
phương trình này trong bài báo của tác giả
G.RAMORD viết về 'Nhũ tướng nhựa bitum' đăng trong tập san của các Phòng thí nghiệm cầu đường số đặc biệt W tháng 6 năm 1974
Nhiều yếu tố khác có ảnh hưởng đến độ nhót Đặc biệt phải kể:
- tính chất của pha bị phân tán: lai nguyên
của nhựa bitum, loại bitum (độ kim lún), có
hay không có chất pha lỏng (dầu hỏa, dầu
Trang 32Độ ổn dịnh khi luu tra
Nhũ tương nhựa bitum cũng phải tuân theo
những quy luật chung cho mọi loại nhũ
tương Bản chất của nhũ tương là những hệ
phân tán chất lỏng, không ổn định về nhiệt
động lực học Sự không ổn định này bắt
nguồn từ xu hướng của hệ thống, theo với
thời gian, giảm bót năng lượng bề mặt tự
do, biểu hiện trong thực tế bằng sự giảm
dần bề mặt tiếp giáp giữa nhựa bitum và
chất xà phòng dùng làm chất nhũ hóa Giai đoạn cuối cùng của sự diễn biến này là sự phân chia các chất thành phần thành hai pha riêng biệt không hòa lẫn được vào nhạu
- Dấu hiệu đầu tiên nhìn thấy là hiện tướng
lắng xuống: pha bị phân tán hoặc là tập
hợp lại 6 phía dưới, hoặc là nổi lên thành
kem Yếu tố quyết dinh của hiện tướng này
là sự chênh lệch tỷ trọng ca hai pha và
tốc độ chìm lắng tuân theo định luật
Trang 33Nhu tương nhựa Bitum
được vì mỗi tiểu cầu vẫn còn giữ được
màng bảo hộ của chất hoạt tính bề mặt
- Giai đoạn cuối cùng là giai đoạn các tiểu
cầu hộn lại vói nhau vì sự phá võ các màng
bảo vệ của chất hoạt tính bề mặt Dến tình
trạng này thì không còn có thể đảo ngược
lại được tình thế nữa Diễn biến này giống
như diễn biến lắng keo trong các dung
dịch keo
Một yếu tố quyết định độ ổn định khi lưu trữ
là thành phần hạt của nhũ tương, và thành
phần hạt này bản thân nó lại phụ thuộc vào
nhiều thông số: tính chất và số lượng chất
nhũ hóa, độ pH của pha "nước", lại nguyên
và loại nhựa bitum, nhiệt độ của mỗi pha,
đặc biệt là nhiệt độ của nhựa bitum khi chế
tạo nhũ tương, kiểu loại thiết bị sản xuất
nhủ tương
Tốc độ phân tách và hiệu thế zêta
Tính ồn định của nhũ tương nhựa bitum đối
với đá là một tính chất cơ bản đã có nhiều
công trình được công bố: Y.BELLANGER
Vào năm 1953, J.C.VOGT vào năm 1964,
MBOURREL và C.CHAMBU vào năm 1984,
và đã dược giải thích bằng nhiều lý thuyết
khoa học Những lý thuyết này đã giải thích
được hợp lý các cơ chế của hiện tượng
phan tach Da có nhiều phương pháp được
thành tựu với tham vọng định lượng được
thông số này Tác giả U.SACSSON da lap
một bảng liệt kê các phương pháp trong
phòng thí nghiệm và đã thống kê được 38
cách thao tác khác nhau! Mà chắc chắn là
có một số phương pháp đã chưa dược thống kê vào thư mục này Như thế để nói lên tính phức tạp của hiện tướng phần tách
của nhũ tương, và không còn nghỉ ngờ gì
nữa, đây sẽ còn là đề tài của nhiều nghiên cúu nữa Không đi sâu vào chỉ tiết, dưới đây cần phải nhắc lại những khái niệm có bản
Hiện tượng phân tách (tiếng Anh là break- ing)
Đây là trình tự xảy ra nối tiếp nhau các giai
đoạn sau:
- lắng biểu thị bằng sự chìm lắng (tiếng
Anh là sedimentation) hoặc sự nổi lên
thành kem (creaming);
- kết tủa (tiếng Anh là floculation) biểu thị
sự xÍch lại gần nhau của các tiểu cầu nhựa
là pha bị phân tán, thành một hệ thống hỏ
hoặc một hệ thống lỏng lẻo;
- đông đặc (tiếng Anh là coagulation) cũng có một hình thức biểu thị như trên nhưng đậm hơn Khác với giai đoạn kết tủa, nay hình thành một sự hộn lại và có một
khối đông đặc tách hẳn ra
Ninh kết (tiếng Anh là setting)
Dây là hiện tướng xảy ra khi nhũ tương tiếp
xúc vói mặt đá Quá trình này bắt đầu bằng
hiện tướng nhũ tương bị phân tách và nưóc
chảy đi
Màng nhựa trở nên có hiệu lực (tiếng Anh
là curing)
Dây là sự tiếp nối và sự kết thúc của hiện
Hiện tượng phân tách của nhũ tương
Thư viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 34Nhu tuong nhya Bitum
Trang 35C >
Nhu tuong nhya Bitum
tượng ninh kết trên này, Màng nhựa trỏ nên
có hiệu lục khi nhựa đã tách ra khỏi nước
và chỉ còn lại một bộ phận dễ bay hơi của
loại dầu trước đã dùng để pha lỏng nhựa
bitum dùng làm nguyên liệu sản xuất nhũ
tướng Bộ phận dễ bay hơi mất dần đi cùng
với nước Giai đoạn kết thúc là khi màng
nhựa chỉ còn thuần nhựa không còn chất
dễ bốc hơi nửa Khái niệm về giai đoạn cuối
cùng màng nhựa trỏ nên có hiệu lục
thường là nói về khi dùng nhựa lỏng (cut
back) lam nguyên liệu sản xuất nhũ tương
Phần lón của những phương pháp đã được
thành tựu để dịnh lượng hiện tượng phân
tách phải dùng một chất chỉ thị, có thể là
một hóa chất nhưxcanxi clorua , hoặc là
một chất khoáng có những đặc trưng được
quy định rõ rằng, ví dụ như ximăng hoặc
các hạt mịn silic Nhưng cũng phải thừa
nhận rằng các phương pháp định lượng
này chưa có phương pháp nào cho được
kết qua hoàn toàn mỹ mãn, Đặc biệt là các
-_ phương pháp này không cho phép, chỉ
bằng một thử nghiệm thôi, đã có thể xếp
hạng tất cả các loại nhũ tương được chế tạo
theo những tiêu chuẩn của Pháp T 65-001
Ngược lại, có một lý thuyết cho phép đo
được một thông số có tưng quan vói việc
định luỡng đồ ổn định của nhũ tương đối với
một loại bề mặt tiếp xúc: Dây là hiệu thế
zêta Lý thuyết của sự thành tạo nên nhũ
tưởng dòi hỏi rằng các tiểu cầu nhựa bitum
phải được bao quanh bởi hai vòng ảnh
hưởng, hay gọi là một lóp kép gồm có: một
vùng tác động của lực hút phân tủ, đây là
phần cố định dính bám chặt vào nhựa, và
một vùng không rõ ràng sức đẩy tỉnh điện,
nhờ có vùng súc dầy tỉnh điện này mà các
tiểu cầu có thể di động dễ dàng trong một
trường điện lực Có một hiệu thế điện giữa
bề mặt ngăn cách phần động và phần tỉnh
với phần chất lỏng: đây là hiệu thé zéta Co
thể đo được hiệu thế này bằng đồng hồ
zêtamét Nguyên lý của đồng hồ zêtamét
là đặt nhũ tương thử nghiệm vào một
trưởng điện di (électrophorese) và ghi
nhận sự chuyển dịch của các tiểu cầu dưới
một trường diện lực dã biết Hiệu thế zêta
là một đặc trưng riêng của các chất hoạt
tính bề mặt và nó phụ thuộc vào dé dam dặc của chất hoạt tính bề mặt và độ pH
Hiệu thế zêta càng cao thì các tiểu cầu
nhựa càng chuyển động nhanh, và tính chất ion hóa càng rõ rệt thì xu hướng xảy
ra hiện tượng phân tách của nhũ tướng càng rõ rệt Dã đo dược rằng các nhũtướng
cationic phân tách nhanh có hiệu thế zêta khoảng từ 100 đến 130 mV còn các nhũ tương cationic siêu ổn định thỉ hiệu thế zêta khoảng 20 mV Khái niệm về hiệu thế zôta rất hấp dẫn trong việc nghiên cúu và hiệu chỉnh các công thức chế tạo nhũ
giữa nhựa và đá, nhưng cũng có cả ảnh hưởng của nhiệt độ và độ nhót của nhũ tương nhựa bitum trong thời gian ninh kết,
độ ầm của không khÍxung quanh và độ ẩm
của mặt đá, sự có mặt của các nhân tố gây
nhiễu như bụi v.v Có thể xem được ö trong
bài báo của tập thể nhiều tác giả
-SAUTEREY, A.M.AJOUR, J.GIER và
GRAMORD, đăng ở số 503 của tạp chí
chung về đường ôtô và sân bay (Revue Générale des routes et des aérodromes)
một luận văn về lý thuyết và thực tế của
tính dính bám Về phần nhũ tương nhựa đường thì người ta giải thích tính dính bám
của bộ đôi nhựa/đá như sau:
- khi mặt đá mang điện tích dương (dá vôi,
đá bazan v.v.)
® phản úng giữa mặt đá vôi và chất toan trong nhũ tương, kết quả là hình thành một chat amin cacbonat không hòa tan sẽ gây dính bám giữa nhựa và mặt đá;
Thu viện Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 361
3 œ
Nhu tuong nhya Bitum
® mặt đá hút các tiểu cầu nhựa mang điện
tích âm và hình thành một loại xà phòng
can xi không hòa tan gây dính bám
(trường họp nhũ tương anionic);
- khi mặt đá mang điện tích âm (đá silic,
quarzit, granit, porphya):
® mặt đá hút các tiểu càu nhựa mang điện
tích dương và hình thành một amin silicat
không hòa tan gây dính bám (trường hợp
nhũ tương cationic);
® không có súc hút nào và cũng không có
phản úng nào: không có dính bám (trường
hợp nhũ tướng anionie)
Trong thực tế thì các loại vật liệu đá dùng
làm đường phần lón là những Vật liệu hỗn
hợp nhiều loại đá Thực tế này giải thích vì
sao hầu như toàn bộ chỉ dùng nhũ tương
cationic, Ít nhất cũng là trường hợp của nước Pháp
Kết luận Nhũ tương nhựa bitum là một chất kết dính phúc tạp, cả về tính đa dạng của các công
thúc chế tạo lẫn về tính chất của nó, phụ thuộc rất nhiều vào loại nhựa bitum dùng
làm nguyên liệu khi chế tạo nhũ tương
Không nghỉ ngờ gì nữa là vẫn còn một lĩnh
vực rộng rãi cho công tác nghiên cúu Vì
xu hưởng hiện nay là dùng những giải
pháp kỹ thuật có tính kinh tế, đặc biệt là trên bình diện năng lượng và bảo vệ con
người chống mọi sự ô nhiễm môi trường
sống, sẽ dẫn tói càng ngày nhũ tương nhựa
bitum càng được dùng nhiều hơn trong kỹ
thuật đường ôtô
Không có phản ứng trung hòa
không có lực hút
Trang 37
CAC THU NGHIEM
TRONG PHONG THÍ NGHIỆM
Trang 38al
Như tương nhựa Bitum
CAC THU NGHIEM | -
TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
Mở đầu
Những đặc trưng đo đếm ước lượng được
trong phòng thí nghiệm có mục tiêu là:
- xác định thành phần của nhũ tương;
- kiểm tra chất lượng của nhũ tương trong
qúa trình sản xuất;
- thử nghiệm sự thích hợp của các tính chất
của nhũ tương đối với nhu cầu sử dụng
Tập số 24 của bản Quy phạm kỹ thuật
chung (Sắc lệnh số 26-290 ngày
25/2/1986 đăng ở Công báo nước Pháp
ngày 4/3/1986) được úng dụng cho việc
cung úng các chất liên kết hydrocácbon
(nhựa đường) dùng trong xây dựng và duy
tu bảo dưỡng mặt đường ôtô
Các chất liên kết này thuộc về ba loại:
- nhựa dầu (bitum);
- nhũ tương nhựa bitum;
- nhựa than (goudron)
Đối với nhũ tương nhựa bitum thì các định
nghĩa, cách phân loại và các đặc tính phải
tuân theo các tiêu chuẩn của nước Pháp
như sau (hiện đang còn ö giai đoạn áp dụng thủ):
T 65-011 Các chất liên kết hyđrôcacbon
(nhựa đường)
Nhũ tương nhựa bitum
Các quy định đặc trưng
Bản tiêu chuẩn này chỉ quy định về các loại
nhũ tương anionic và cationic không có trộn thêm nhụa đa phân tử (polymère) và
đã tham khảo các bản tiêu chuẩn sau:
NF-T66-016: Nhũ tương nhựa bitum
cationic nhua bitum
Nhũ tương nhựa bitum
Trang 39Nhu tương nhựa Bitum
NF-T66-020:Nhũ tương nhựa bitum
Xác định độ nhót quy ưóc
T66-021: Nhũ tương nhụa bitum
Xác định dấu điện tích
của các hạt nhũ tương T66-022: Nhú tương nhựa bitum
Thử nghiệm tính ổn định không bị lắng trong
Tinh chat co bản này của nhũ tương cho
biết tỷ lệ phần trăm nhựa bitum chúa đựng
trong nhũ tương
Việc xác định lượng ngậm nước của nhũ
tương cho biết, bằng phép trừ đơn giản, tỷ
lệ phần trăm nhựa bitum chứa đựng trong
nhũ tương
Lượng nhựa chứa đựng trong nhũ tương
ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều đặc trưng
như là độ nhót, tính ổn định không lắng khi
lưu trữ, tốc độ phân tách cũng như khả
năng bọc kín nhựa các loại vật liệu
Những loại nhũ tướng bán thông thường
trên thị trưởng là những loại sau đây:
Đối với một loại nhũ tương nhất định, liợng
ngậm nước đo được không được chênh
lệch về giá trị tuyệt đối qúa 1% của giá trị lý
thuyết đòi hỏi
VÍ dụ: một loại nhũ tương 60% phải chứa lượng nước bằng 40% + 1%
Tuy thế nhưng vÌ những nhu cầu riêng của
một công trường, lượng ngậm nước của
nhũ tương có thể có một giá trị không phù
hợp vói bảng trên Trong trường hợp nay
sự thay đổi phải được chủ quản công trình thỏa thuận, nhưng lượng ngậm nước vẫn
phải tuân thủ độ chính xác như đã ghi ỏ trên
va song song vdi hai mặt phẳng, muốn
thắng dược lực cản nhót của chất lỏng thì phải cho tác dụng trên một đơn vị diện tích
của mặt phẳng một lực ơ sao cho:
V
oG=n_
e
Hé s6 7 dac trung cho chất lỏng được gọi
là hệ số nhót chống cắt hoặc đơn giản là
độ nhót
Đón vị đo độ nhót động lực học (viscosité
dynamique), trong hệ thống đơn vị đo
lường quốc tế SI được gọi là "poiseuille"
(Pl) có giá trị bằng 10 "poises" (Po), biét
rang poise la don vi trong hệ CGS Cũng còn gọi đơn vị poiseuille là Pascal-giây
(Pa.s) Có khi đơn vị này còn được gọi là độ
nhót động lực học để phân biệt với độ nhót
động học (viscosité cinématique) Độ
nhót động học dược xác dịnh như là tỷ lệ giữa độ nhót động lực học z; chia cho khối
lượng thể tích theo công thức:
ie
v=
Thu vién Ebook Cauduongbkdn.com
Trang 40Nhu tương nhựa Bitum
Tỳ lệ này tham gia vào lý thuyết hoạt động
của nghi khí đo độ nhót bằng vòi chảy
trọng lực được dùng để đo độ nhót của nhũ
tương
Đón vị đo độ nhót động học trong hệ quốc
tế SI là m/s không có tên riêng và trong
Tương quan gần đúng giữa các thang do
Trong thực tế, độ nh ót của nhũ tướng được
do bằng những nghi khí có vòi chảy trọng
lực, kiểu Engler ö châu Âu và kiểu Saybolt- Furol ö Mỹ
Độ nhót của nhũ tương, đo ở nhiệt độ 259C
và biểu thị bằng độ Engler (°E) là tỷ lệ giữa
thời gian chảy của nhũ tương và thời gian
chảy của một thể tích nước tương đương
và ỏ cùng một nhiệt độ Độ nhót Engler không tỷ lệ thuận vói độ nhót động học và
đẳng thức gần đúng sau đây cho liên hệ
giữa hai thông số:
Tùy theo chất lượng của nhũ tương, độ nhớt
có thể ở trong các giới hạn ghi ỏ bảng dưới