Công Ty Hóa Chất Hanimex HANIMEX Chemical
Nhựa đường là gì
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Các loại nhựa đường hiện nay
Nhựa đường đặc
Nhựa đường đặc gồm hai loại là nhựa đường đặc Bitum có nguồn gốc từ dầu hỏa và nhựa đường đặc Hắc ín có nguồn gốc từ than đá. Tuy nhiên, nhựa đường đặc Bitum là loại phổ biến và được ứng dụng nhiều hơn trong xây dựng.
Ứng dụng chính của nhựa đường đặc là sản xuất bê tông nhựa đường, nhựa đường lỏng và nhũ tương nhựa đường phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông.
Nhựa đường lỏng
Nhựa đường lỏng là sản phẩm tạo ra từ quá trình hòa trộn nhựa đường đặc với dầu hỏa theo tỷ lệ thích hợp. Ở trạng thái tự nhiên, nhựa đường lỏng có dạng lỏng, màu đen. Mác của nhựa đường lỏng được qui định theo cấp độ nhớt, gồm 5 cấp độ nhớt là: 10–20; 20–40; 40–80; 80–140; 140–250.
Căn cứ theo tốc độ đông đặc, nhựa đường lỏng có thể chia thành 03 loại gồm:
Nhựa đường lỏng đông đặc nhanh
Nhựa đường lỏng đông đặc vừa
Nhựa đường lỏng đông đặc chậm
Nhựa đường lỏng là vật liệu để phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông. Nhựa đường lỏng thường được sử dụng để tưới mặt đường hoặc để làm lớp dính bám giữa hai lớp bê tông nhựa.
Nhựa đường làm từ gì
Dầu thô là một phức hợp của các hydrocacbon khác nhau về trọng lượng phân tử và do vậy khác nhau về nhiệt độ sôi. Trước khi có thể sử dụng được, dầu thô phải được tách ra, làm sạch và chưng cất, đôi khi thay đổi cả lý hóa tính.
Quy trình sản xuất nhựa đường
Chưng cất phân đoạn dầu thô
Bước đầu tiên trong các công đoạn lọc dầu là chưng cất phân đoạn. Quá trình này được thực hiện trong các tháp cao bằng thép, gọi là các tháp chưng cất hay tháp phân đoạn. Bên trong các tháp được chia ra thành nhiều tầng, mỗi tầng lắp các khay thép có lỗ để hơi có thể bay lên, qua các lỗ có các ngăn nhỏ gọi là mũ che làm chệch hướng hơi đi xuống sục qua chất lỏng được ngưng tụ trên các khay kim loại. Điều này làm tăng hiệu suất của việc chưng cất và làm giảm chiều cao của tháp chưng cất.
Ở công đoạn đầu của nhà máy lọc dầu, dầu thô được gia nhiệt tới nhiệt độ 300-350oC trong một lò có nhiệt độ cao trước khi dẫn qua phần dưới của tháp chưng cất hoạt động ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển một chút. Nguyên liệu được dẫn vào tháp chưng cất là một hỗn hợp của chất lỏng và hơi. Chất lỏng là chất có điểm sôi cao trong dầu thô, phần hơi là những chất có điểm sôi thấp hơn. Hơi bay lên phía trên tháp chưng cất qua lỗ trên các khay kim loại và bị mất nhiệt trong quá trình bay lên cao, Khi chất bay hơi đến các nơi có nhiệt độ thấp hơn điểm sôi của nó thì nó sẽ ngưng tụ lại và trở lại trạng thái lỏng. Các chất ngưng tụ trên khay liên tục được lấy ra qua các đường ống.
Những phần nhẹ nhất của dầu thô vẫn giữ nguyên ở trạng thái hơi và được lấy ra từ đỉnh tháp chưng cất. Những phần nặng hơn được lấy ra khỏi tháp từ bên dưới sườn tháp và những phần nặng nhất là chất lỏng vẫn còn đọng lại ở phần đáy tháp. Những chất nhẹ nhất được tạo ra trong quá trình chưng cất dầu thô gồm có propan và butan, trong điều kiện khí quyển bình thường chúng là những chất khí. Dịch xuống phía dưới tháp chưng cất một chút là những sản phẩm nặng hơn, naphta – đây là nguyên liệu để sản xuất xăng và hóa chất. Tiếp đến là kerosen là chất được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu hàng không và một phần nhỏ dùng để sản xuất nhiên liệu gia dụng. Nặng hơn nữa là dầu được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diezen và đốt lò sưởi. Phần nặng nhất lấy từ quá trình chưng cất dầu thô là những cặn bao gồm một phức hợp các hydrocacbon có trọng lượng phân tử cao. Cặn nặng phải được xử lý tiếp trước khi có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhựa đường.
Phần cặn nặng tiếp tục được chưng cất ở áp suất thấp trong tháp chân không. Quá trình này được thực hiện trong điều kiện áp suất 10-100 mm Hg ở nhiệt độ 350-400oC để sản xuất dầu hỏa, một số chất khác và cặn nhẹ. Nếu lần chưng cất thứ hai này được thực hiện bằng việc gia tăng nhiệt độ của quá trình chưng cất thì sẽ xảy ra sự phá vỡ hay nhiệt phân cặn nặng.
Cặn nhẹ là nguyên liệu để sản xuất hơn 20 loại nhựa đường khác nhau. Độ nhớt của cặn nhẹ là một hàm của các yếu tố như nguồn gốc dầu thô, nhiệt độ và áp suất trong tháp chân không duy trì trong suốt quá trình chế biến. Phụ thuộc vào xuất xứ của dầu thô, người ta điều chỉnh các điều kiện trong tháp chưng cất để sản xuất cặn nhẹ với độ kim lún trong khoảng 100 – 300 dmm.
Phân biệt bitum, hắc ín, nhựa đường
Trong khi biểu hiện và ứng dụng của bitum trong nhựa đường và hắc ín là tương tự nhau nhưng vẫn tồn tại các khác biệt cơ bản giữa hai 2 lớp vật liệu này. Nhựa đường được tách ra từ dầu mỏ bằng công nghệ mà không có hiện tượng phá vỡ cấu trúc (crackinh) hay biến đổi bởi nhiệt còn hắc ín thu được nhờ cacbon hóa nhiệt độ cao của than chứa bitum. Về thành phần hóa học, hắc ín chủ yếu chứa các hydrocacbon vòng thơm mật độ cao và khác vòng. Ngược lại, nhựa đường chứa nhiều hydrocacbon dạng parafin và naphtha cao phân tử và các dẫn xuất của chúng. Trong các ứng dụng và sử dụng có sự đốt nóng tương đương thì hắc ín sinh ra nhiều hơn các hydrocacbon thơm đa vòng so với nhựa đường. Sau đây là một số khác biệt giữa bitum, hắc ín và nhựa đường
Bitum
Bitum là một loại chất lỏng hữu cơ có độ nhớt cao, màu đen, nhớp nháp. Tan được trong cacbon disulfua (CS2), benzen , cloroform và 1 số dung môi hữu cơ khác. Theo nguồn gốc thì bitum có thể chia làm 3 loại chính: Bitum dầu mỏ, Bitum đá dầu, Bitum thiên nhiên.
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.
Trong quá khứ, bitum được sử dụng để chống thấm nước cho tàu thuyền cũng như để làm lớp sơn phủ cho các công trình xây dựng; rất có khả năng là thành phố cổ Carthage đã dễ dàng bị cháy do sử dụng quá nhiều bitum trong xây dựng.
Thành phần hóa học của bitum
Bitum có thể coi là một hệ chất keo của các phần tử vòng thơm mật độ cao trong dầu với các phân tử dạng vòng. Từ phát biểu này, một điều rõ ràng là bitum có thể coi là một hỗn hợp rất phức tạp chủ yếu của các hydrocacbon có điểm sôi cao.
Thành phần của nó dao động theo vị trí địa lý của khu vực chứa dầu mỏ cũng như công nghệ sử dụng trong sản xuất.
– Khoảng 32% asphaltenes: Các hợp chất thơm tương đối cao phân tử và các hydrocacbon khác vòng, trong đó có một số chưa no. Chúng hòa tan trong cacbon đisulfua nhưng không hòa tan trong naphtha của dầu mỏ;
– Khoảng 32% nhựa: Các pôlyme được tạo ra từ quá trình xử lý các hydrocacbon chưa no;
– Khoảng 14% các hydrocacbon no: Các hydrocacbon trong đó các nguyên tử cacbon được kết nối bằng các liên kết đơn;
– Khoảng 22% các hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon chứa một hay nhiều vòng benzen trên một phân tử, bao gồm cả các hydrocacbon thơm đa vòng.
Hàm lượng benzo(alpha)pyren trong bitum mạch thẳng đã thấp hơn một cách đáng kể (ở mức 0,6 mg/kg) so với hàm lượng trong bitum thu được từ các cặn bã sau crackinh (ở mức 4-272 mg/kg).
Nguồn gốc của bitum
Bitum thu được từ 2 nguồn: Nguồn trong tự nhiên và tổng hợp từ chưng cất dầu mỏ
Nguồn gốc tự nhiên: Bitum tự nhiên và các trầm tích nhựa đường có ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, chủ yếu là do các dầu khoáng thấm qua lòng đất. Mỏ nhựa đường tự nhiên lớn nhất và nổi tiếng nhất là hồ Trinidad, nó là hỗn hợp của khoảng 39% bitum, 32% khoáng chất khác và 29% nước và khí.
Nguồn gốc tổng hợp: Bằng tinh luyện và xử lý thì các loại bitum sau được sản xuất:
* Bitum “thẳng”:
Là chất còn lại sau khi chưng cất trong chân không hay không khí các loại dầu mỏ chứa nhựa đường. Đối với các ứng dụng đặc biệt, cặn bitum loại chứa dầu hắc ín rất cứng có thể thu được nhờ chưng cất dầu mỏ đã qua crackinh.
* Bitum “thổi”:
Được sản xuất bằng cách thổi luồng không khí ngược chiều với luồng bitum thẳng nóng chảy. Phản ứng ôxi hóa diễn ra dẫn tới việc khử hiđrô và polyme hóa các thành phần thơm và chưa no. Trong quá trình này, các phân tử vòng thơm cao phân tử lượng có thể được tạo ra.
* Bitum “cắt bớt” (hay loại bitum lỏng hơn):
Thu được bằng cách trộn bitum với các dung môi dầu mỏ hay dầu khoáng, đôi khi với hắc ín hay các chất thơm cao phân tử được chiết ra.
* Bitum nhũ tương:
Được tạo ra bằng cách nhũ tương hóa 50-65% bitum trong nước với sự tham gia của 0,5-1,0% chất chuyển thể sữa, thông thường là xà phòng và nói chung được sử dụng ở dạng lạnh cho các mục đích công nghiệp và làm đường.
Hắc ín
Hắc ín, còn gọi là dầu hắc, là một chất lỏng nhớt màu đen thu được từ chưng cất có tính phá hủy cấu trúc của các chất hữu cơ. Phần lớn hắc ín thu được từ than như là sản phẩm phụ của việc sản xuất than cốc, nhưng nó cũng có thể được sản xuất từ dầu mỏ, than bùn hay gỗ.
Hắc ín là thành phần quan trọng trong các loại đường được trải nhựa đầu tiên nhất. Nó cũng được sử dụng như là chất gắn cho các ván ốp trần và để xảm thân tàu thủy và thuyền. Nó cũng được sử dụng để chống thấm nước cho thuyền buồm, nhưng ngày nay các loại thuyền buồm được làm từ các chất tổng hợp có khả năng chống thấm nước tự nhiên đã làm mất đi nhu cầu xảm thuyền. Hắc ín, trong đó đáng ngạc nhiên là hắc ín từ dầu mỏ, là một trong các chất hiệu quả nhất được sử dụng trong điều trị bệnh vẩy nến. Hắc ín là một chất tẩy trùng và cũng được sử dụng với công dụng như vậy.
Nhựa đường
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Nhựa đường đôi khi bị nhầm lẫn với hắc ín do nó cũng là sản phẩm chứa bitum, nhưng hắc ín là loại vật liệu nhân tạo được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phá hủy các chất hữu cơ. Tuy cùng là sản phẩm chứa bitum nhưng thông thường hàm lượng bitum trong hắc ín thấp hơn của nhựa đường. Hắc ín và nhựa đường có các thuộc tính cơ lý rất khác nhau.
Nhựa đường có thể được tách ra từ các thành phần khác của dầu thô (chẳng hạn naphtha, xăng và dầu điêzen) bằng quy trình chưng cất phân đoạn, thông thường dưới các điều kiện chân không. Việc chia tách tốt hơn nữa có thể đạt được bằng cách xử lý tiếp các phần nặng nhất của dầu mỏ trong các khối khử nhựa đường sử dụng prôpan hoặc butan trong pha siêu tới hạn để hòa tan các phân tử nhẹ hơn và sau đó được tách ra. Có thể xử lý tiếp bằng cách “thổi” sản phẩm: cụ thể là bằng cách cho nó phản ứng với ôxy. Phương pháp này làm cho sản phẩm cứng và nhớt hơn.
Ứng dụng lớn nhất của nhựa đường là sản xuất bê tông atphan để rải đường, nó chiếm khoảng 80% toàn bộ lượng nhựa đường thương phẩm được tiêu thụ ở Hoa Kỳ. Việc gắn kết các ván ốp chiếm chủ yếu phần còn lại. Các ứng dụng khác còn có: làm thuốc xịt cho động vật, xử lý cột hàng rào và chống thấm nước cho công trình xây dựng.
Ở Trung Đông cổ đại các trầm tích tự nhiên chứa nhựa đường đã được sử dụng để làm vữa để gắn kết gạch và đá, xảm tàu và chống thấm nước.
Tiêu chuẩn nhựa đường
Tiêu chuẩn Việt Nam về nhựa đường TCVN 7493:2005 Bitum Yêu cầu kỹ thuật
TIÊU CHUẨN QUỐC GITCVN 7493 : 2005
Xuất bản lần 1BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
HÀ NỘI – 2008
Lời nói đầu
TCVN 7493 : 2005 do Tiểu ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC35/SC2 Vật liệu chống thấm biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng sốhiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại Khoản 1 Điều 69 Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các chỉ tiêu chất lượng của bitum dầu mỏ sử dụng trong xây dựng.
CHÚ THÍCH: Phụ lục A giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng.
2 Tài liệu viện dẫn
TCVN 7494:2005 (ASTM D 140 – 01) Bitum – Phương pháp lấy mẫu.
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5 – 97) Bitum – Phương pháp xác định độ kim lún.
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113 – 99) Bitum – Phương pháp xác định độ kéo dài.
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36 – 00) Bitum – Phương pháp xác định điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi).
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92 – 02b) Bitum – Phương pháp xác định điểm chớp cháy và điểm cháy bằng thiết bị thử cốc hở Cleveland.
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6 –00) Bitum – Phương pháp xác định tổn thất khối lượng sau gia nhiệt.
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042 – 01) Bitum – Phương pháp xác định độ hòa tan trong tricloetylen.
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70 – 03) Bitum – Phương pháp xác định khối lượng riêng (phương pháp Pycnometer).
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170 – 01a) Bitum – Phương pháp xác định độ nhớt động học.
TCVN 7503:2005 Bitum – Phương pháp xác định hàm lượng paraphin bằng phương pháp chưng cất.
TCVN 7504:2005 Bitum – Phương pháp xác định độ bám dính với đá.
3 Yêu cầu kỹ thuật
3.1 Bitum phải đồng nhất, không chứa nước và không tạo bọt khi gia nhiệt đến 1750C.
3.2 Dựa vào độ kim lún bitum được chia thành các mác: 20 – 30; 40 – 50; 60 – 70; 85 – 100; 120 – 150 và 200 – 300. Các chỉ tiêu chất lượng của bitum được quy định trong Bảng 1.
4 Phương pháp thử
4.1 Lấy mẫu
Theo TCVN 7494 : 2005 (ASTM D 140 – 01).
4.2 Phương pháp thử
Các phương pháp thử ứng với từng chỉ tiêu của bitum được quy định trong Bảng 1.
Bảng 1 – Các chỉ tiêu chất lượng của nhựa đường
Tên chỉ tiêu
Mác theo độ kim lún
Phương pháp thử
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
1. Độ kim lún ở 250C, 0,1mm,5 giây
20
30
40
50
60
70
85
100
120
150
200
300
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
2. Độ kéo dài ở 250C,5cm/phút, cm
40
–
80
–
100
–
100
–
100
–
1001)
–
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113-99)
3. Điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi), 0C
52
–
49
–
46
–
43
–
39
–
35
–
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36-00)
4. Điểm chớp cháy (cốc mở Cleveland), 0C
240
–
232
–
232
–
232
–
230
–
220
–
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92-02b)
5. Tổn thất khối lượng sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C, %
–
0,2
–
0,5
–
0,5
–
0,8
–
0,8
–
1,0
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6-00)
6. Tỷ lệ độ kim lún sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C so với ban đầu, %
80
–
80
–
75
–
75
–
75
–
70
–
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
7. Độ hòa tan trong tricloetylen, %
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042-01)
8. Khối lượng riêng, g/cm3
1,00 – 1,05
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70-03)
9. Độ nhớt động học ở 1350C, mm2/s (cSt)
Báo cáo
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170-01a)
10. Hàm lượng paraphin, % khối lượng
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
TCVN 7503:2005
11. Độ bám dính với đá
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
TCVN 7504:2005
1) Nếu không tiến hành được phép thử ở nhiệt độ 250C, cho phép tiến hành phép thử ở nhiệt độ 150C.
Phụ lục A
Tham khảo
Giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng
Bảng A.1 – Giới thiệu các loại bitum sử dụng ở các công trình khác nhau
Mục đích sử dụng
Mác bitum
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
1. Bê tông atphan rải nóng – Lớp trên
+
++
+
–
–
2. Bê tông atphan rải nóng – Lớp dưới
+
++
+
–
3. Bê tông atphan rải ấm
–
–
–
–
+
4. Hỗn hợp hở của đá hạt vừa – bitum
–
–
–
+
++
5. Lớp mặt, móng láng bitum
+
++
+
–
–
6. Vật liệu sơn
++
+
–
–
7. Vật liệu lợp – lớp tẩm
–
–
–
+
++
8. Vật liệu lợp – lớp tráng mặt
++
+
–
–
–
9. Matít chèn khe
++
+
–
–
–
10. Sản xuất nhũ tương
–
++
+
–
–
CHÚ THÍCH
++ Rất thích hợp
+ Thích hợp
– Không thích hợp
– Rất không thích hợp
Tag: giá 60/70 shell tủ 740 tháng 8/2018 8/2019 8/2013 8/2016 m petrolimex 8/2015 9/2019 9/2018 9/2016 adco chợ 3/2 dải hàn xe nguyễn chí thanh giải ảo ảnh kính pvc ngoài nào mua ict kinh nghiệm độc biện rửa 1km nhiêu 1m tiền phí quét quần áo ráp sửa chữa sao sân thượng da sánh giày vẽ lẻ tư 27 anh đâu 1kg best bmt bắn dương lâu khô khe m10 hại co giãn điện dẻo bánh rẻ gần phóng giang hải hút hẻm hôm kho masami vĩnh hưng hoàng mai ty tnhh 810 iran ngọc hồi quỳnh dân cư chậu 30cm 27mm mc70 mc mtt miền m60/70 mía nguội nhập khẩu đà nẵng vinh cần thơ giấy thải nguy polime puma phuy 2020 3/2020 sẵn quảng ngãi quận red rộng sáng tphcm tratimex texture an tín thịnh vitraco vàng xá xi măng mét 6m đẹp 13m 15m kg 190cv 20m 24m 20mm ly 25mm 200mm 2mm 3m 5/2017 7m ưu nhược cung (adco) carboncor axit tẩm 2019 2018 loãng nấu dây đay energy english file dự toán dép thảm 10/2019 hằng hình in doanh khớp tải thọ quang mùi lốp lau lông vịt ô tô thí phun nồi nhổ o dau phi sbs cống đổ vết rút ruột sika sợi lót tấm châu bảo uyên upvc shingles vặt vệ vận vải wiki (weld lines) phú yên đế đơn 1m3 lít tấn thùng m3 10/2018 11/2019 12/2018 300mm 34 32mm 32m 40/50 400mm 4m 40mm 4/2019 4/2018 4/2016 50cm 5m 566 50mm 5/2019 5/2016
Nhựa đường là gì
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Các loại nhựa đường hiện nay
Nhựa đường đặc
Nhựa đường đặc gồm hai loại là nhựa đường đặc Bitum có nguồn gốc từ dầu hỏa và nhựa đường đặc Hắc ín có nguồn gốc từ than đá. Tuy nhiên, nhựa đường đặc Bitum là loại phổ biến và được ứng dụng nhiều hơn trong xây dựng.
Ứng dụng chính của nhựa đường đặc là sản xuất bê tông nhựa đường, nhựa đường lỏng và nhũ tương nhựa đường phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông.
Nhựa đường lỏng
Nhựa đường lỏng là sản phẩm tạo ra từ quá trình hòa trộn nhựa đường đặc với dầu hỏa theo tỷ lệ thích hợp. Ở trạng thái tự nhiên, nhựa đường lỏng có dạng lỏng, màu đen. Mác của nhựa đường lỏng được qui định theo cấp độ nhớt, gồm 5 cấp độ nhớt là: 10–20; 20–40; 40–80; 80–140; 140–250.
Căn cứ theo tốc độ đông đặc, nhựa đường lỏng có thể chia thành 03 loại gồm:
Nhựa đường lỏng đông đặc nhanh
Nhựa đường lỏng đông đặc vừa
Nhựa đường lỏng đông đặc chậm
Nhựa đường lỏng là vật liệu để phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông. Nhựa đường lỏng thường được sử dụng để tưới mặt đường hoặc để làm lớp dính bám giữa hai lớp bê tông nhựa.
Nhựa đường làm từ gì
Dầu thô là một phức hợp của các hydrocacbon khác nhau về trọng lượng phân tử và do vậy khác nhau về nhiệt độ sôi. Trước khi có thể sử dụng được, dầu thô phải được tách ra, làm sạch và chưng cất, đôi khi thay đổi cả lý hóa tính.
Quy trình sản xuất nhựa đường
Chưng cất phân đoạn dầu thô
Bước đầu tiên trong các công đoạn lọc dầu là chưng cất phân đoạn. Quá trình này được thực hiện trong các tháp cao bằng thép, gọi là các tháp chưng cất hay tháp phân đoạn. Bên trong các tháp được chia ra thành nhiều tầng, mỗi tầng lắp các khay thép có lỗ để hơi có thể bay lên, qua các lỗ có các ngăn nhỏ gọi là mũ che làm chệch hướng hơi đi xuống sục qua chất lỏng được ngưng tụ trên các khay kim loại. Điều này làm tăng hiệu suất của việc chưng cất và làm giảm chiều cao của tháp chưng cất.
Ở công đoạn đầu của nhà máy lọc dầu, dầu thô được gia nhiệt tới nhiệt độ 300-350oC trong một lò có nhiệt độ cao trước khi dẫn qua phần dưới của tháp chưng cất hoạt động ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển một chút. Nguyên liệu được dẫn vào tháp chưng cất là một hỗn hợp của chất lỏng và hơi. Chất lỏng là chất có điểm sôi cao trong dầu thô, phần hơi là những chất có điểm sôi thấp hơn. Hơi bay lên phía trên tháp chưng cất qua lỗ trên các khay kim loại và bị mất nhiệt trong quá trình bay lên cao, Khi chất bay hơi đến các nơi có nhiệt độ thấp hơn điểm sôi của nó thì nó sẽ ngưng tụ lại và trở lại trạng thái lỏng. Các chất ngưng tụ trên khay liên tục được lấy ra qua các đường ống.
Những phần nhẹ nhất của dầu thô vẫn giữ nguyên ở trạng thái hơi và được lấy ra từ đỉnh tháp chưng cất. Những phần nặng hơn được lấy ra khỏi tháp từ bên dưới sườn tháp và những phần nặng nhất là chất lỏng vẫn còn đọng lại ở phần đáy tháp. Những chất nhẹ nhất được tạo ra trong quá trình chưng cất dầu thô gồm có propan và butan, trong điều kiện khí quyển bình thường chúng là những chất khí. Dịch xuống phía dưới tháp chưng cất một chút là những sản phẩm nặng hơn, naphta – đây là nguyên liệu để sản xuất xăng và hóa chất. Tiếp đến là kerosen là chất được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu hàng không và một phần nhỏ dùng để sản xuất nhiên liệu gia dụng. Nặng hơn nữa là dầu được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diezen và đốt lò sưởi. Phần nặng nhất lấy từ quá trình chưng cất dầu thô là những cặn bao gồm một phức hợp các hydrocacbon có trọng lượng phân tử cao. Cặn nặng phải được xử lý tiếp trước khi có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhựa đường.
Phần cặn nặng tiếp tục được chưng cất ở áp suất thấp trong tháp chân không. Quá trình này được thực hiện trong điều kiện áp suất 10-100 mm Hg ở nhiệt độ 350-400oC để sản xuất dầu hỏa, một số chất khác và cặn nhẹ. Nếu lần chưng cất thứ hai này được thực hiện bằng việc gia tăng nhiệt độ của quá trình chưng cất thì sẽ xảy ra sự phá vỡ hay nhiệt phân cặn nặng.
Cặn nhẹ là nguyên liệu để sản xuất hơn 20 loại nhựa đường khác nhau. Độ nhớt của cặn nhẹ là một hàm của các yếu tố như nguồn gốc dầu thô, nhiệt độ và áp suất trong tháp chân không duy trì trong suốt quá trình chế biến. Phụ thuộc vào xuất xứ của dầu thô, người ta điều chỉnh các điều kiện trong tháp chưng cất để sản xuất cặn nhẹ với độ kim lún trong khoảng 100 – 300 dmm.
Phân biệt bitum, hắc ín, nhựa đường
Trong khi biểu hiện và ứng dụng của bitum trong nhựa đường và hắc ín là tương tự nhau nhưng vẫn tồn tại các khác biệt cơ bản giữa hai 2 lớp vật liệu này. Nhựa đường được tách ra từ dầu mỏ bằng công nghệ mà không có hiện tượng phá vỡ cấu trúc (crackinh) hay biến đổi bởi nhiệt còn hắc ín thu được nhờ cacbon hóa nhiệt độ cao của than chứa bitum. Về thành phần hóa học, hắc ín chủ yếu chứa các hydrocacbon vòng thơm mật độ cao và khác vòng. Ngược lại, nhựa đường chứa nhiều hydrocacbon dạng parafin và naphtha cao phân tử và các dẫn xuất của chúng. Trong các ứng dụng và sử dụng có sự đốt nóng tương đương thì hắc ín sinh ra nhiều hơn các hydrocacbon thơm đa vòng so với nhựa đường. Sau đây là một số khác biệt giữa bitum, hắc ín và nhựa đường
Bitum
Bitum là một loại chất lỏng hữu cơ có độ nhớt cao, màu đen, nhớp nháp. Tan được trong cacbon disulfua (CS2), benzen , cloroform và 1 số dung môi hữu cơ khác. Theo nguồn gốc thì bitum có thể chia làm 3 loại chính: Bitum dầu mỏ, Bitum đá dầu, Bitum thiên nhiên.
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.
Trong quá khứ, bitum được sử dụng để chống thấm nước cho tàu thuyền cũng như để làm lớp sơn phủ cho các công trình xây dựng; rất có khả năng là thành phố cổ Carthage đã dễ dàng bị cháy do sử dụng quá nhiều bitum trong xây dựng.
Thành phần hóa học của bitum
Bitum có thể coi là một hệ chất keo của các phần tử vòng thơm mật độ cao trong dầu với các phân tử dạng vòng. Từ phát biểu này, một điều rõ ràng là bitum có thể coi là một hỗn hợp rất phức tạp chủ yếu của các hydrocacbon có điểm sôi cao.
Thành phần của nó dao động theo vị trí địa lý của khu vực chứa dầu mỏ cũng như công nghệ sử dụng trong sản xuất.
– Khoảng 32% asphaltenes: Các hợp chất thơm tương đối cao phân tử và các hydrocacbon khác vòng, trong đó có một số chưa no. Chúng hòa tan trong cacbon đisulfua nhưng không hòa tan trong naphtha của dầu mỏ;
– Khoảng 32% nhựa: Các pôlyme được tạo ra từ quá trình xử lý các hydrocacbon chưa no;
– Khoảng 14% các hydrocacbon no: Các hydrocacbon trong đó các nguyên tử cacbon được kết nối bằng các liên kết đơn;
– Khoảng 22% các hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon chứa một hay nhiều vòng benzen trên một phân tử, bao gồm cả các hydrocacbon thơm đa vòng.
Hàm lượng benzo(alpha)pyren trong bitum mạch thẳng đã thấp hơn một cách đáng kể (ở mức 0,6 mg/kg) so với hàm lượng trong bitum thu được từ các cặn bã sau crackinh (ở mức 4-272 mg/kg).
Nguồn gốc của bitum
Bitum thu được từ 2 nguồn: Nguồn trong tự nhiên và tổng hợp từ chưng cất dầu mỏ
Nguồn gốc tự nhiên: Bitum tự nhiên và các trầm tích nhựa đường có ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, chủ yếu là do các dầu khoáng thấm qua lòng đất. Mỏ nhựa đường tự nhiên lớn nhất và nổi tiếng nhất là hồ Trinidad, nó là hỗn hợp của khoảng 39% bitum, 32% khoáng chất khác và 29% nước và khí.
Nguồn gốc tổng hợp: Bằng tinh luyện và xử lý thì các loại bitum sau được sản xuất:
* Bitum “thẳng”:
Là chất còn lại sau khi chưng cất trong chân không hay không khí các loại dầu mỏ chứa nhựa đường. Đối với các ứng dụng đặc biệt, cặn bitum loại chứa dầu hắc ín rất cứng có thể thu được nhờ chưng cất dầu mỏ đã qua crackinh.
* Bitum “thổi”:
Được sản xuất bằng cách thổi luồng không khí ngược chiều với luồng bitum thẳng nóng chảy. Phản ứng ôxi hóa diễn ra dẫn tới việc khử hiđrô và polyme hóa các thành phần thơm và chưa no. Trong quá trình này, các phân tử vòng thơm cao phân tử lượng có thể được tạo ra.
* Bitum “cắt bớt” (hay loại bitum lỏng hơn):
Thu được bằng cách trộn bitum với các dung môi dầu mỏ hay dầu khoáng, đôi khi với hắc ín hay các chất thơm cao phân tử được chiết ra.
* Bitum nhũ tương:
Được tạo ra bằng cách nhũ tương hóa 50-65% bitum trong nước với sự tham gia của 0,5-1,0% chất chuyển thể sữa, thông thường là xà phòng và nói chung được sử dụng ở dạng lạnh cho các mục đích công nghiệp và làm đường.
Hắc ín
Hắc ín, còn gọi là dầu hắc, là một chất lỏng nhớt màu đen thu được từ chưng cất có tính phá hủy cấu trúc của các chất hữu cơ. Phần lớn hắc ín thu được từ than như là sản phẩm phụ của việc sản xuất than cốc, nhưng nó cũng có thể được sản xuất từ dầu mỏ, than bùn hay gỗ.
Hắc ín là thành phần quan trọng trong các loại đường được trải nhựa đầu tiên nhất. Nó cũng được sử dụng như là chất gắn cho các ván ốp trần và để xảm thân tàu thủy và thuyền. Nó cũng được sử dụng để chống thấm nước cho thuyền buồm, nhưng ngày nay các loại thuyền buồm được làm từ các chất tổng hợp có khả năng chống thấm nước tự nhiên đã làm mất đi nhu cầu xảm thuyền. Hắc ín, trong đó đáng ngạc nhiên là hắc ín từ dầu mỏ, là một trong các chất hiệu quả nhất được sử dụng trong điều trị bệnh vẩy nến. Hắc ín là một chất tẩy trùng và cũng được sử dụng với công dụng như vậy.
Nhựa đường
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Nhựa đường đôi khi bị nhầm lẫn với hắc ín do nó cũng là sản phẩm chứa bitum, nhưng hắc ín là loại vật liệu nhân tạo được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phá hủy các chất hữu cơ. Tuy cùng là sản phẩm chứa bitum nhưng thông thường hàm lượng bitum trong hắc ín thấp hơn của nhựa đường. Hắc ín và nhựa đường có các thuộc tính cơ lý rất khác nhau.
Nhựa đường có thể được tách ra từ các thành phần khác của dầu thô (chẳng hạn naphtha, xăng và dầu điêzen) bằng quy trình chưng cất phân đoạn, thông thường dưới các điều kiện chân không. Việc chia tách tốt hơn nữa có thể đạt được bằng cách xử lý tiếp các phần nặng nhất của dầu mỏ trong các khối khử nhựa đường sử dụng prôpan hoặc butan trong pha siêu tới hạn để hòa tan các phân tử nhẹ hơn và sau đó được tách ra. Có thể xử lý tiếp bằng cách “thổi” sản phẩm: cụ thể là bằng cách cho nó phản ứng với ôxy. Phương pháp này làm cho sản phẩm cứng và nhớt hơn.
Ứng dụng lớn nhất của nhựa đường là sản xuất bê tông atphan để rải đường, nó chiếm khoảng 80% toàn bộ lượng nhựa đường thương phẩm được tiêu thụ ở Hoa Kỳ. Việc gắn kết các ván ốp chiếm chủ yếu phần còn lại. Các ứng dụng khác còn có: làm thuốc xịt cho động vật, xử lý cột hàng rào và chống thấm nước cho công trình xây dựng.
Ở Trung Đông cổ đại các trầm tích tự nhiên chứa nhựa đường đã được sử dụng để làm vữa để gắn kết gạch và đá, xảm tàu và chống thấm nước.
Tiêu chuẩn nhựa đường
Tiêu chuẩn Việt Nam về nhựa đường TCVN 7493:2005 Bitum Yêu cầu kỹ thuật
TIÊU CHUẨN QUỐC GITCVN 7493 : 2005
Xuất bản lần 1BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
HÀ NỘI – 2008
Lời nói đầu
TCVN 7493 : 2005 do Tiểu ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC35/SC2 Vật liệu chống thấm biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng sốhiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại Khoản 1 Điều 69 Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các chỉ tiêu chất lượng của bitum dầu mỏ sử dụng trong xây dựng.
CHÚ THÍCH: Phụ lục A giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng.
2 Tài liệu viện dẫn
TCVN 7494:2005 (ASTM D 140 – 01) Bitum – Phương pháp lấy mẫu.
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5 – 97) Bitum – Phương pháp xác định độ kim lún.
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113 – 99) Bitum – Phương pháp xác định độ kéo dài.
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36 – 00) Bitum – Phương pháp xác định điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi).
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92 – 02b) Bitum – Phương pháp xác định điểm chớp cháy và điểm cháy bằng thiết bị thử cốc hở Cleveland.
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6 –00) Bitum – Phương pháp xác định tổn thất khối lượng sau gia nhiệt.
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042 – 01) Bitum – Phương pháp xác định độ hòa tan trong tricloetylen.
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70 – 03) Bitum – Phương pháp xác định khối lượng riêng (phương pháp Pycnometer).
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170 – 01a) Bitum – Phương pháp xác định độ nhớt động học.
TCVN 7503:2005 Bitum – Phương pháp xác định hàm lượng paraphin bằng phương pháp chưng cất.
TCVN 7504:2005 Bitum – Phương pháp xác định độ bám dính với đá.
3 Yêu cầu kỹ thuật
3.1 Bitum phải đồng nhất, không chứa nước và không tạo bọt khi gia nhiệt đến 1750C.
3.2 Dựa vào độ kim lún bitum được chia thành các mác: 20 – 30; 40 – 50; 60 – 70; 85 – 100; 120 – 150 và 200 – 300. Các chỉ tiêu chất lượng của bitum được quy định trong Bảng 1.
4 Phương pháp thử
4.1 Lấy mẫu
Theo TCVN 7494 : 2005 (ASTM D 140 – 01).
4.2 Phương pháp thử
Các phương pháp thử ứng với từng chỉ tiêu của bitum được quy định trong Bảng 1.
Bảng 1 – Các chỉ tiêu chất lượng của nhựa đường
Tên chỉ tiêu
Mác theo độ kim lún
Phương pháp thử
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
1. Độ kim lún ở 250C, 0,1mm,5 giây
20
30
40
50
60
70
85
100
120
150
200
300
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
2. Độ kéo dài ở 250C,5cm/phút, cm
40
–
80
–
100
–
100
–
100
–
1001)
–
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113-99)
3. Điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi), 0C
52
–
49
–
46
–
43
–
39
–
35
–
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36-00)
4. Điểm chớp cháy (cốc mở Cleveland), 0C
240
–
232
–
232
–
232
–
230
–
220
–
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92-02b)
5. Tổn thất khối lượng sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C, %
–
0,2
–
0,5
–
0,5
–
0,8
–
0,8
–
1,0
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6-00)
6. Tỷ lệ độ kim lún sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C so với ban đầu, %
80
–
80
–
75
–
75
–
75
–
70
–
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
7. Độ hòa tan trong tricloetylen, %
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042-01)
8. Khối lượng riêng, g/cm3
1,00 – 1,05
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70-03)
9. Độ nhớt động học ở 1350C, mm2/s (cSt)
Báo cáo
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170-01a)
10. Hàm lượng paraphin, % khối lượng
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
TCVN 7503:2005
11. Độ bám dính với đá
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
TCVN 7504:2005
1) Nếu không tiến hành được phép thử ở nhiệt độ 250C, cho phép tiến hành phép thử ở nhiệt độ 150C.
Phụ lục A
Tham khảo
Giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng
Bảng A.1 – Giới thiệu các loại bitum sử dụng ở các công trình khác nhau
Mục đích sử dụng
Mác bitum
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
1. Bê tông atphan rải nóng – Lớp trên
+
++
+
–
–
2. Bê tông atphan rải nóng – Lớp dưới
+
++
+
–
3. Bê tông atphan rải ấm
–
–
–
–
+
4. Hỗn hợp hở của đá hạt vừa – bitum
–
–
–
+
++
5. Lớp mặt, móng láng bitum
+
++
+
–
–
6. Vật liệu sơn
++
+
–
–
7. Vật liệu lợp – lớp tẩm
–
–
–
+
++
8. Vật liệu lợp – lớp tráng mặt
++
+
–
–
–
9. Matít chèn khe
++
+
–
–
–
10. Sản xuất nhũ tương
–
++
+
–
–
CHÚ THÍCH
++ Rất thích hợp
+ Thích hợp
– Không thích hợp
– Rất không thích hợp
Tag: giá 60/70 shell tủ 740 tháng 8/2018 8/2019 8/2013 8/2016 m petrolimex 8/2015 9/2019 9/2018 9/2016 adco chợ 3/2 dải hàn xe nguyễn chí thanh giải ảo ảnh kính pvc ngoài nào mua ict kinh nghiệm độc biện rửa 1km nhiêu 1m tiền phí quét quần áo ráp sửa chữa sao sân thượng da sánh giày vẽ lẻ tư 27 anh đâu 1kg best bmt bắn dương lâu khô khe m10 hại co giãn điện dẻo bánh rẻ gần phóng giang hải hút hẻm hôm kho masami vĩnh hưng hoàng mai ty tnhh 810 iran ngọc hồi quỳnh dân cư chậu 30cm 27mm mc70 mc mtt miền m60/70 mía nguội nhập khẩu đà nẵng vinh cần thơ giấy thải nguy polime puma phuy 2020 3/2020 sẵn quảng ngãi quận red rộng sáng tphcm tratimex texture an tín thịnh vitraco vàng xá xi măng mét 6m đẹp 13m 15m kg 190cv 20m 24m 20mm ly 25mm 200mm 2mm 3m 5/2017 7m ưu nhược cung (adco) carboncor axit tẩm 2019 2018 loãng nấu dây đay energy english file dự toán dép thảm 10/2019 hằng hình in doanh khớp tải thọ quang mùi lốp lau lông vịt ô tô thí phun nồi nhổ o dau phi sbs cống đổ vết rút ruột sika sợi lót tấm châu bảo uyên upvc shingles vặt vệ vận vải wiki (weld lines) phú yên đế đơn 1m3 lít tấn thùng m3 10/2018 11/2019 12/2018 300mm 34 32mm 32m 40/50 400mm 4m 40mm 4/2019 4/2018 4/2016 50cm 5m 566 50mm 5/2019 5/2016
Nhựa đường là gì
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Các loại nhựa đường hiện nay
Nhựa đường đặc
Nhựa đường đặc gồm hai loại là nhựa đường đặc Bitum có nguồn gốc từ dầu hỏa và nhựa đường đặc Hắc ín có nguồn gốc từ than đá. Tuy nhiên, nhựa đường đặc Bitum là loại phổ biến và được ứng dụng nhiều hơn trong xây dựng.
Ứng dụng chính của nhựa đường đặc là sản xuất bê tông nhựa đường, nhựa đường lỏng và nhũ tương nhựa đường phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông.
Nhựa đường lỏng
Nhựa đường lỏng là sản phẩm tạo ra từ quá trình hòa trộn nhựa đường đặc với dầu hỏa theo tỷ lệ thích hợp. Ở trạng thái tự nhiên, nhựa đường lỏng có dạng lỏng, màu đen. Mác của nhựa đường lỏng được qui định theo cấp độ nhớt, gồm 5 cấp độ nhớt là: 10–20; 20–40; 40–80; 80–140; 140–250.
Căn cứ theo tốc độ đông đặc, nhựa đường lỏng có thể chia thành 03 loại gồm:
Nhựa đường lỏng đông đặc nhanh
Nhựa đường lỏng đông đặc vừa
Nhựa đường lỏng đông đặc chậm
Nhựa đường lỏng là vật liệu để phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông. Nhựa đường lỏng thường được sử dụng để tưới mặt đường hoặc để làm lớp dính bám giữa hai lớp bê tông nhựa.
Nhựa đường làm từ gì
Dầu thô là một phức hợp của các hydrocacbon khác nhau về trọng lượng phân tử và do vậy khác nhau về nhiệt độ sôi. Trước khi có thể sử dụng được, dầu thô phải được tách ra, làm sạch và chưng cất, đôi khi thay đổi cả lý hóa tính.
Quy trình sản xuất nhựa đường
Chưng cất phân đoạn dầu thô
Bước đầu tiên trong các công đoạn lọc dầu là chưng cất phân đoạn. Quá trình này được thực hiện trong các tháp cao bằng thép, gọi là các tháp chưng cất hay tháp phân đoạn. Bên trong các tháp được chia ra thành nhiều tầng, mỗi tầng lắp các khay thép có lỗ để hơi có thể bay lên, qua các lỗ có các ngăn nhỏ gọi là mũ che làm chệch hướng hơi đi xuống sục qua chất lỏng được ngưng tụ trên các khay kim loại. Điều này làm tăng hiệu suất của việc chưng cất và làm giảm chiều cao của tháp chưng cất.
Ở công đoạn đầu của nhà máy lọc dầu, dầu thô được gia nhiệt tới nhiệt độ 300-350oC trong một lò có nhiệt độ cao trước khi dẫn qua phần dưới của tháp chưng cất hoạt động ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển một chút. Nguyên liệu được dẫn vào tháp chưng cất là một hỗn hợp của chất lỏng và hơi. Chất lỏng là chất có điểm sôi cao trong dầu thô, phần hơi là những chất có điểm sôi thấp hơn. Hơi bay lên phía trên tháp chưng cất qua lỗ trên các khay kim loại và bị mất nhiệt trong quá trình bay lên cao, Khi chất bay hơi đến các nơi có nhiệt độ thấp hơn điểm sôi của nó thì nó sẽ ngưng tụ lại và trở lại trạng thái lỏng. Các chất ngưng tụ trên khay liên tục được lấy ra qua các đường ống.
Những phần nhẹ nhất của dầu thô vẫn giữ nguyên ở trạng thái hơi và được lấy ra từ đỉnh tháp chưng cất. Những phần nặng hơn được lấy ra khỏi tháp từ bên dưới sườn tháp và những phần nặng nhất là chất lỏng vẫn còn đọng lại ở phần đáy tháp. Những chất nhẹ nhất được tạo ra trong quá trình chưng cất dầu thô gồm có propan và butan, trong điều kiện khí quyển bình thường chúng là những chất khí. Dịch xuống phía dưới tháp chưng cất một chút là những sản phẩm nặng hơn, naphta – đây là nguyên liệu để sản xuất xăng và hóa chất. Tiếp đến là kerosen là chất được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu hàng không và một phần nhỏ dùng để sản xuất nhiên liệu gia dụng. Nặng hơn nữa là dầu được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diezen và đốt lò sưởi. Phần nặng nhất lấy từ quá trình chưng cất dầu thô là những cặn bao gồm một phức hợp các hydrocacbon có trọng lượng phân tử cao. Cặn nặng phải được xử lý tiếp trước khi có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhựa đường.
Phần cặn nặng tiếp tục được chưng cất ở áp suất thấp trong tháp chân không. Quá trình này được thực hiện trong điều kiện áp suất 10-100 mm Hg ở nhiệt độ 350-400oC để sản xuất dầu hỏa, một số chất khác và cặn nhẹ. Nếu lần chưng cất thứ hai này được thực hiện bằng việc gia tăng nhiệt độ của quá trình chưng cất thì sẽ xảy ra sự phá vỡ hay nhiệt phân cặn nặng.
Cặn nhẹ là nguyên liệu để sản xuất hơn 20 loại nhựa đường khác nhau. Độ nhớt của cặn nhẹ là một hàm của các yếu tố như nguồn gốc dầu thô, nhiệt độ và áp suất trong tháp chân không duy trì trong suốt quá trình chế biến. Phụ thuộc vào xuất xứ của dầu thô, người ta điều chỉnh các điều kiện trong tháp chưng cất để sản xuất cặn nhẹ với độ kim lún trong khoảng 100 – 300 dmm.
Phân biệt bitum, hắc ín, nhựa đường
Trong khi biểu hiện và ứng dụng của bitum trong nhựa đường và hắc ín là tương tự nhau nhưng vẫn tồn tại các khác biệt cơ bản giữa hai 2 lớp vật liệu này. Nhựa đường được tách ra từ dầu mỏ bằng công nghệ mà không có hiện tượng phá vỡ cấu trúc (crackinh) hay biến đổi bởi nhiệt còn hắc ín thu được nhờ cacbon hóa nhiệt độ cao của than chứa bitum. Về thành phần hóa học, hắc ín chủ yếu chứa các hydrocacbon vòng thơm mật độ cao và khác vòng. Ngược lại, nhựa đường chứa nhiều hydrocacbon dạng parafin và naphtha cao phân tử và các dẫn xuất của chúng. Trong các ứng dụng và sử dụng có sự đốt nóng tương đương thì hắc ín sinh ra nhiều hơn các hydrocacbon thơm đa vòng so với nhựa đường. Sau đây là một số khác biệt giữa bitum, hắc ín và nhựa đường
Bitum
Bitum là một loại chất lỏng hữu cơ có độ nhớt cao, màu đen, nhớp nháp. Tan được trong cacbon disulfua (CS2), benzen , cloroform và 1 số dung môi hữu cơ khác. Theo nguồn gốc thì bitum có thể chia làm 3 loại chính: Bitum dầu mỏ, Bitum đá dầu, Bitum thiên nhiên.
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.
Trong quá khứ, bitum được sử dụng để chống thấm nước cho tàu thuyền cũng như để làm lớp sơn phủ cho các công trình xây dựng; rất có khả năng là thành phố cổ Carthage đã dễ dàng bị cháy do sử dụng quá nhiều bitum trong xây dựng.
Thành phần hóa học của bitum
Bitum có thể coi là một hệ chất keo của các phần tử vòng thơm mật độ cao trong dầu với các phân tử dạng vòng. Từ phát biểu này, một điều rõ ràng là bitum có thể coi là một hỗn hợp rất phức tạp chủ yếu của các hydrocacbon có điểm sôi cao.
Thành phần của nó dao động theo vị trí địa lý của khu vực chứa dầu mỏ cũng như công nghệ sử dụng trong sản xuất.
– Khoảng 32% asphaltenes: Các hợp chất thơm tương đối cao phân tử và các hydrocacbon khác vòng, trong đó có một số chưa no. Chúng hòa tan trong cacbon đisulfua nhưng không hòa tan trong naphtha của dầu mỏ;
– Khoảng 32% nhựa: Các pôlyme được tạo ra từ quá trình xử lý các hydrocacbon chưa no;
– Khoảng 14% các hydrocacbon no: Các hydrocacbon trong đó các nguyên tử cacbon được kết nối bằng các liên kết đơn;
– Khoảng 22% các hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon chứa một hay nhiều vòng benzen trên một phân tử, bao gồm cả các hydrocacbon thơm đa vòng.
Hàm lượng benzo(alpha)pyren trong bitum mạch thẳng đã thấp hơn một cách đáng kể (ở mức 0,6 mg/kg) so với hàm lượng trong bitum thu được từ các cặn bã sau crackinh (ở mức 4-272 mg/kg).
Nguồn gốc của bitum
Bitum thu được từ 2 nguồn: Nguồn trong tự nhiên và tổng hợp từ chưng cất dầu mỏ
Nguồn gốc tự nhiên: Bitum tự nhiên và các trầm tích nhựa đường có ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, chủ yếu là do các dầu khoáng thấm qua lòng đất. Mỏ nhựa đường tự nhiên lớn nhất và nổi tiếng nhất là hồ Trinidad, nó là hỗn hợp của khoảng 39% bitum, 32% khoáng chất khác và 29% nước và khí.
Nguồn gốc tổng hợp: Bằng tinh luyện và xử lý thì các loại bitum sau được sản xuất:
* Bitum “thẳng”:
Là chất còn lại sau khi chưng cất trong chân không hay không khí các loại dầu mỏ chứa nhựa đường. Đối với các ứng dụng đặc biệt, cặn bitum loại chứa dầu hắc ín rất cứng có thể thu được nhờ chưng cất dầu mỏ đã qua crackinh.
* Bitum “thổi”:
Được sản xuất bằng cách thổi luồng không khí ngược chiều với luồng bitum thẳng nóng chảy. Phản ứng ôxi hóa diễn ra dẫn tới việc khử hiđrô và polyme hóa các thành phần thơm và chưa no. Trong quá trình này, các phân tử vòng thơm cao phân tử lượng có thể được tạo ra.
* Bitum “cắt bớt” (hay loại bitum lỏng hơn):
Thu được bằng cách trộn bitum với các dung môi dầu mỏ hay dầu khoáng, đôi khi với hắc ín hay các chất thơm cao phân tử được chiết ra.
* Bitum nhũ tương:
Được tạo ra bằng cách nhũ tương hóa 50-65% bitum trong nước với sự tham gia của 0,5-1,0% chất chuyển thể sữa, thông thường là xà phòng và nói chung được sử dụng ở dạng lạnh cho các mục đích công nghiệp và làm đường.
Hắc ín
Hắc ín, còn gọi là dầu hắc, là một chất lỏng nhớt màu đen thu được từ chưng cất có tính phá hủy cấu trúc của các chất hữu cơ. Phần lớn hắc ín thu được từ than như là sản phẩm phụ của việc sản xuất than cốc, nhưng nó cũng có thể được sản xuất từ dầu mỏ, than bùn hay gỗ.
Hắc ín là thành phần quan trọng trong các loại đường được trải nhựa đầu tiên nhất. Nó cũng được sử dụng như là chất gắn cho các ván ốp trần và để xảm thân tàu thủy và thuyền. Nó cũng được sử dụng để chống thấm nước cho thuyền buồm, nhưng ngày nay các loại thuyền buồm được làm từ các chất tổng hợp có khả năng chống thấm nước tự nhiên đã làm mất đi nhu cầu xảm thuyền. Hắc ín, trong đó đáng ngạc nhiên là hắc ín từ dầu mỏ, là một trong các chất hiệu quả nhất được sử dụng trong điều trị bệnh vẩy nến. Hắc ín là một chất tẩy trùng và cũng được sử dụng với công dụng như vậy.
Nhựa đường
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Nhựa đường đôi khi bị nhầm lẫn với hắc ín do nó cũng là sản phẩm chứa bitum, nhưng hắc ín là loại vật liệu nhân tạo được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phá hủy các chất hữu cơ. Tuy cùng là sản phẩm chứa bitum nhưng thông thường hàm lượng bitum trong hắc ín thấp hơn của nhựa đường. Hắc ín và nhựa đường có các thuộc tính cơ lý rất khác nhau.
Nhựa đường có thể được tách ra từ các thành phần khác của dầu thô (chẳng hạn naphtha, xăng và dầu điêzen) bằng quy trình chưng cất phân đoạn, thông thường dưới các điều kiện chân không. Việc chia tách tốt hơn nữa có thể đạt được bằng cách xử lý tiếp các phần nặng nhất của dầu mỏ trong các khối khử nhựa đường sử dụng prôpan hoặc butan trong pha siêu tới hạn để hòa tan các phân tử nhẹ hơn và sau đó được tách ra. Có thể xử lý tiếp bằng cách “thổi” sản phẩm: cụ thể là bằng cách cho nó phản ứng với ôxy. Phương pháp này làm cho sản phẩm cứng và nhớt hơn.
Ứng dụng lớn nhất của nhựa đường là sản xuất bê tông atphan để rải đường, nó chiếm khoảng 80% toàn bộ lượng nhựa đường thương phẩm được tiêu thụ ở Hoa Kỳ. Việc gắn kết các ván ốp chiếm chủ yếu phần còn lại. Các ứng dụng khác còn có: làm thuốc xịt cho động vật, xử lý cột hàng rào và chống thấm nước cho công trình xây dựng.
Ở Trung Đông cổ đại các trầm tích tự nhiên chứa nhựa đường đã được sử dụng để làm vữa để gắn kết gạch và đá, xảm tàu và chống thấm nước.
Tiêu chuẩn nhựa đường
Tiêu chuẩn Việt Nam về nhựa đường TCVN 7493:2005 Bitum Yêu cầu kỹ thuật
TIÊU CHUẨN QUỐC GITCVN 7493 : 2005
Xuất bản lần 1BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
HÀ NỘI – 2008
Lời nói đầu
TCVN 7493 : 2005 do Tiểu ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC35/SC2 Vật liệu chống thấm biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng sốhiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại Khoản 1 Điều 69 Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các chỉ tiêu chất lượng của bitum dầu mỏ sử dụng trong xây dựng.
CHÚ THÍCH: Phụ lục A giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng.
2 Tài liệu viện dẫn
TCVN 7494:2005 (ASTM D 140 – 01) Bitum – Phương pháp lấy mẫu.
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5 – 97) Bitum – Phương pháp xác định độ kim lún.
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113 – 99) Bitum – Phương pháp xác định độ kéo dài.
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36 – 00) Bitum – Phương pháp xác định điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi).
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92 – 02b) Bitum – Phương pháp xác định điểm chớp cháy và điểm cháy bằng thiết bị thử cốc hở Cleveland.
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6 –00) Bitum – Phương pháp xác định tổn thất khối lượng sau gia nhiệt.
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042 – 01) Bitum – Phương pháp xác định độ hòa tan trong tricloetylen.
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70 – 03) Bitum – Phương pháp xác định khối lượng riêng (phương pháp Pycnometer).
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170 – 01a) Bitum – Phương pháp xác định độ nhớt động học.
TCVN 7503:2005 Bitum – Phương pháp xác định hàm lượng paraphin bằng phương pháp chưng cất.
TCVN 7504:2005 Bitum – Phương pháp xác định độ bám dính với đá.
3 Yêu cầu kỹ thuật
3.1 Bitum phải đồng nhất, không chứa nước và không tạo bọt khi gia nhiệt đến 1750C.
3.2 Dựa vào độ kim lún bitum được chia thành các mác: 20 – 30; 40 – 50; 60 – 70; 85 – 100; 120 – 150 và 200 – 300. Các chỉ tiêu chất lượng của bitum được quy định trong Bảng 1.
4 Phương pháp thử
4.1 Lấy mẫu
Theo TCVN 7494 : 2005 (ASTM D 140 – 01).
4.2 Phương pháp thử
Các phương pháp thử ứng với từng chỉ tiêu của bitum được quy định trong Bảng 1.
Bảng 1 – Các chỉ tiêu chất lượng của nhựa đường
Tên chỉ tiêu
Mác theo độ kim lún
Phương pháp thử
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
1. Độ kim lún ở 250C, 0,1mm,5 giây
20
30
40
50
60
70
85
100
120
150
200
300
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
2. Độ kéo dài ở 250C,5cm/phút, cm
40
–
80
–
100
–
100
–
100
–
1001)
–
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113-99)
3. Điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi), 0C
52
–
49
–
46
–
43
–
39
–
35
–
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36-00)
4. Điểm chớp cháy (cốc mở Cleveland), 0C
240
–
232
–
232
–
232
–
230
–
220
–
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92-02b)
5. Tổn thất khối lượng sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C, %
–
0,2
–
0,5
–
0,5
–
0,8
–
0,8
–
1,0
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6-00)
6. Tỷ lệ độ kim lún sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C so với ban đầu, %
80
–
80
–
75
–
75
–
75
–
70
–
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
7. Độ hòa tan trong tricloetylen, %
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042-01)
8. Khối lượng riêng, g/cm3
1,00 – 1,05
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70-03)
9. Độ nhớt động học ở 1350C, mm2/s (cSt)
Báo cáo
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170-01a)
10. Hàm lượng paraphin, % khối lượng
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
TCVN 7503:2005
11. Độ bám dính với đá
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
TCVN 7504:2005
1) Nếu không tiến hành được phép thử ở nhiệt độ 250C, cho phép tiến hành phép thử ở nhiệt độ 150C.
Phụ lục A
Tham khảo
Giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng
Bảng A.1 – Giới thiệu các loại bitum sử dụng ở các công trình khác nhau
Mục đích sử dụng
Mác bitum
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
1. Bê tông atphan rải nóng – Lớp trên
+
++
+
–
–
2. Bê tông atphan rải nóng – Lớp dưới
+
++
+
–
3. Bê tông atphan rải ấm
–
–
–
–
+
4. Hỗn hợp hở của đá hạt vừa – bitum
–
–
–
+
++
5. Lớp mặt, móng láng bitum
+
++
+
–
–
6. Vật liệu sơn
++
+
–
–
7. Vật liệu lợp – lớp tẩm
–
–
–
+
++
8. Vật liệu lợp – lớp tráng mặt
++
+
–
–
–
9. Matít chèn khe
++
+
–
–
–
10. Sản xuất nhũ tương
–
++
+
–
–
CHÚ THÍCH
++ Rất thích hợp
+ Thích hợp
– Không thích hợp
– Rất không thích hợp
Tag: giá 60/70 shell tủ 740 tháng 8/2018 8/2019 8/2013 8/2016 m petrolimex 8/2015 9/2019 9/2018 9/2016 adco chợ 3/2 dải hàn xe nguyễn chí thanh giải ảo ảnh kính pvc ngoài nào mua ict kinh nghiệm độc biện rửa 1km nhiêu 1m tiền phí quét quần áo ráp sửa chữa sao sân thượng da sánh giày vẽ lẻ tư 27 anh đâu 1kg best bmt bắn dương lâu khô khe m10 hại co giãn điện dẻo bánh rẻ gần phóng giang hải hút hẻm hôm kho masami vĩnh hưng hoàng mai ty tnhh 810 iran ngọc hồi quỳnh dân cư chậu 30cm 27mm mc70 mc mtt miền m60/70 mía nguội nhập khẩu đà nẵng vinh cần thơ giấy thải nguy polime puma phuy 2020 3/2020 sẵn quảng ngãi quận red rộng sáng tphcm tratimex texture an tín thịnh vitraco vàng xá xi măng mét 6m đẹp 13m 15m kg 190cv 20m 24m 20mm ly 25mm 200mm 2mm 3m 5/2017 7m ưu nhược cung (adco) carboncor axit tẩm 2019 2018 loãng nấu dây đay energy english file dự toán dép thảm 10/2019 hằng hình in doanh khớp tải thọ quang mùi lốp lau lông vịt ô tô thí phun nồi nhổ o dau phi sbs cống đổ vết rút ruột sika sợi lót tấm châu bảo uyên upvc shingles vặt vệ vận vải wiki (weld lines) phú yên đế đơn 1m3 lít tấn thùng m3 10/2018 11/2019 12/2018 300mm 34 32mm 32m 40/50 400mm 4m 40mm 4/2019 4/2018 4/2016 50cm 5m 566 50mm 5/2019 5/2016
Nhựa đường là gì
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Các loại nhựa đường hiện nay
Nhựa đường đặc
Nhựa đường đặc gồm hai loại là nhựa đường đặc Bitum có nguồn gốc từ dầu hỏa và nhựa đường đặc Hắc ín có nguồn gốc từ than đá. Tuy nhiên, nhựa đường đặc Bitum là loại phổ biến và được ứng dụng nhiều hơn trong xây dựng.
Ứng dụng chính của nhựa đường đặc là sản xuất bê tông nhựa đường, nhựa đường lỏng và nhũ tương nhựa đường phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông.
Nhựa đường lỏng
Nhựa đường lỏng là sản phẩm tạo ra từ quá trình hòa trộn nhựa đường đặc với dầu hỏa theo tỷ lệ thích hợp. Ở trạng thái tự nhiên, nhựa đường lỏng có dạng lỏng, màu đen. Mác của nhựa đường lỏng được qui định theo cấp độ nhớt, gồm 5 cấp độ nhớt là: 10–20; 20–40; 40–80; 80–140; 140–250.
Căn cứ theo tốc độ đông đặc, nhựa đường lỏng có thể chia thành 03 loại gồm:
Nhựa đường lỏng đông đặc nhanh
Nhựa đường lỏng đông đặc vừa
Nhựa đường lỏng đông đặc chậm
Nhựa đường lỏng là vật liệu để phục vụ thi công đường bộ và các công trình giao thông. Nhựa đường lỏng thường được sử dụng để tưới mặt đường hoặc để làm lớp dính bám giữa hai lớp bê tông nhựa.
Nhựa đường làm từ gì
Dầu thô là một phức hợp của các hydrocacbon khác nhau về trọng lượng phân tử và do vậy khác nhau về nhiệt độ sôi. Trước khi có thể sử dụng được, dầu thô phải được tách ra, làm sạch và chưng cất, đôi khi thay đổi cả lý hóa tính.
Quy trình sản xuất nhựa đường
Chưng cất phân đoạn dầu thô
Bước đầu tiên trong các công đoạn lọc dầu là chưng cất phân đoạn. Quá trình này được thực hiện trong các tháp cao bằng thép, gọi là các tháp chưng cất hay tháp phân đoạn. Bên trong các tháp được chia ra thành nhiều tầng, mỗi tầng lắp các khay thép có lỗ để hơi có thể bay lên, qua các lỗ có các ngăn nhỏ gọi là mũ che làm chệch hướng hơi đi xuống sục qua chất lỏng được ngưng tụ trên các khay kim loại. Điều này làm tăng hiệu suất của việc chưng cất và làm giảm chiều cao của tháp chưng cất.
Ở công đoạn đầu của nhà máy lọc dầu, dầu thô được gia nhiệt tới nhiệt độ 300-350oC trong một lò có nhiệt độ cao trước khi dẫn qua phần dưới của tháp chưng cất hoạt động ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển một chút. Nguyên liệu được dẫn vào tháp chưng cất là một hỗn hợp của chất lỏng và hơi. Chất lỏng là chất có điểm sôi cao trong dầu thô, phần hơi là những chất có điểm sôi thấp hơn. Hơi bay lên phía trên tháp chưng cất qua lỗ trên các khay kim loại và bị mất nhiệt trong quá trình bay lên cao, Khi chất bay hơi đến các nơi có nhiệt độ thấp hơn điểm sôi của nó thì nó sẽ ngưng tụ lại và trở lại trạng thái lỏng. Các chất ngưng tụ trên khay liên tục được lấy ra qua các đường ống.
Những phần nhẹ nhất của dầu thô vẫn giữ nguyên ở trạng thái hơi và được lấy ra từ đỉnh tháp chưng cất. Những phần nặng hơn được lấy ra khỏi tháp từ bên dưới sườn tháp và những phần nặng nhất là chất lỏng vẫn còn đọng lại ở phần đáy tháp. Những chất nhẹ nhất được tạo ra trong quá trình chưng cất dầu thô gồm có propan và butan, trong điều kiện khí quyển bình thường chúng là những chất khí. Dịch xuống phía dưới tháp chưng cất một chút là những sản phẩm nặng hơn, naphta – đây là nguyên liệu để sản xuất xăng và hóa chất. Tiếp đến là kerosen là chất được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu hàng không và một phần nhỏ dùng để sản xuất nhiên liệu gia dụng. Nặng hơn nữa là dầu được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diezen và đốt lò sưởi. Phần nặng nhất lấy từ quá trình chưng cất dầu thô là những cặn bao gồm một phức hợp các hydrocacbon có trọng lượng phân tử cao. Cặn nặng phải được xử lý tiếp trước khi có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhựa đường.
Phần cặn nặng tiếp tục được chưng cất ở áp suất thấp trong tháp chân không. Quá trình này được thực hiện trong điều kiện áp suất 10-100 mm Hg ở nhiệt độ 350-400oC để sản xuất dầu hỏa, một số chất khác và cặn nhẹ. Nếu lần chưng cất thứ hai này được thực hiện bằng việc gia tăng nhiệt độ của quá trình chưng cất thì sẽ xảy ra sự phá vỡ hay nhiệt phân cặn nặng.
Cặn nhẹ là nguyên liệu để sản xuất hơn 20 loại nhựa đường khác nhau. Độ nhớt của cặn nhẹ là một hàm của các yếu tố như nguồn gốc dầu thô, nhiệt độ và áp suất trong tháp chân không duy trì trong suốt quá trình chế biến. Phụ thuộc vào xuất xứ của dầu thô, người ta điều chỉnh các điều kiện trong tháp chưng cất để sản xuất cặn nhẹ với độ kim lún trong khoảng 100 – 300 dmm.
Phân biệt bitum, hắc ín, nhựa đường
Trong khi biểu hiện và ứng dụng của bitum trong nhựa đường và hắc ín là tương tự nhau nhưng vẫn tồn tại các khác biệt cơ bản giữa hai 2 lớp vật liệu này. Nhựa đường được tách ra từ dầu mỏ bằng công nghệ mà không có hiện tượng phá vỡ cấu trúc (crackinh) hay biến đổi bởi nhiệt còn hắc ín thu được nhờ cacbon hóa nhiệt độ cao của than chứa bitum. Về thành phần hóa học, hắc ín chủ yếu chứa các hydrocacbon vòng thơm mật độ cao và khác vòng. Ngược lại, nhựa đường chứa nhiều hydrocacbon dạng parafin và naphtha cao phân tử và các dẫn xuất của chúng. Trong các ứng dụng và sử dụng có sự đốt nóng tương đương thì hắc ín sinh ra nhiều hơn các hydrocacbon thơm đa vòng so với nhựa đường. Sau đây là một số khác biệt giữa bitum, hắc ín và nhựa đường
Bitum
Bitum là một loại chất lỏng hữu cơ có độ nhớt cao, màu đen, nhớp nháp. Tan được trong cacbon disulfua (CS2), benzen , cloroform và 1 số dung môi hữu cơ khác. Theo nguồn gốc thì bitum có thể chia làm 3 loại chính: Bitum dầu mỏ, Bitum đá dầu, Bitum thiên nhiên.
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.
Trong quá khứ, bitum được sử dụng để chống thấm nước cho tàu thuyền cũng như để làm lớp sơn phủ cho các công trình xây dựng; rất có khả năng là thành phố cổ Carthage đã dễ dàng bị cháy do sử dụng quá nhiều bitum trong xây dựng.
Thành phần hóa học của bitum
Bitum có thể coi là một hệ chất keo của các phần tử vòng thơm mật độ cao trong dầu với các phân tử dạng vòng. Từ phát biểu này, một điều rõ ràng là bitum có thể coi là một hỗn hợp rất phức tạp chủ yếu của các hydrocacbon có điểm sôi cao.
Thành phần của nó dao động theo vị trí địa lý của khu vực chứa dầu mỏ cũng như công nghệ sử dụng trong sản xuất.
– Khoảng 32% asphaltenes: Các hợp chất thơm tương đối cao phân tử và các hydrocacbon khác vòng, trong đó có một số chưa no. Chúng hòa tan trong cacbon đisulfua nhưng không hòa tan trong naphtha của dầu mỏ;
– Khoảng 32% nhựa: Các pôlyme được tạo ra từ quá trình xử lý các hydrocacbon chưa no;
– Khoảng 14% các hydrocacbon no: Các hydrocacbon trong đó các nguyên tử cacbon được kết nối bằng các liên kết đơn;
– Khoảng 22% các hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon chứa một hay nhiều vòng benzen trên một phân tử, bao gồm cả các hydrocacbon thơm đa vòng.
Hàm lượng benzo(alpha)pyren trong bitum mạch thẳng đã thấp hơn một cách đáng kể (ở mức 0,6 mg/kg) so với hàm lượng trong bitum thu được từ các cặn bã sau crackinh (ở mức 4-272 mg/kg).
Nguồn gốc của bitum
Bitum thu được từ 2 nguồn: Nguồn trong tự nhiên và tổng hợp từ chưng cất dầu mỏ
Nguồn gốc tự nhiên: Bitum tự nhiên và các trầm tích nhựa đường có ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, chủ yếu là do các dầu khoáng thấm qua lòng đất. Mỏ nhựa đường tự nhiên lớn nhất và nổi tiếng nhất là hồ Trinidad, nó là hỗn hợp của khoảng 39% bitum, 32% khoáng chất khác và 29% nước và khí.
Nguồn gốc tổng hợp: Bằng tinh luyện và xử lý thì các loại bitum sau được sản xuất:
* Bitum “thẳng”:
Là chất còn lại sau khi chưng cất trong chân không hay không khí các loại dầu mỏ chứa nhựa đường. Đối với các ứng dụng đặc biệt, cặn bitum loại chứa dầu hắc ín rất cứng có thể thu được nhờ chưng cất dầu mỏ đã qua crackinh.
* Bitum “thổi”:
Được sản xuất bằng cách thổi luồng không khí ngược chiều với luồng bitum thẳng nóng chảy. Phản ứng ôxi hóa diễn ra dẫn tới việc khử hiđrô và polyme hóa các thành phần thơm và chưa no. Trong quá trình này, các phân tử vòng thơm cao phân tử lượng có thể được tạo ra.
* Bitum “cắt bớt” (hay loại bitum lỏng hơn):
Thu được bằng cách trộn bitum với các dung môi dầu mỏ hay dầu khoáng, đôi khi với hắc ín hay các chất thơm cao phân tử được chiết ra.
* Bitum nhũ tương:
Được tạo ra bằng cách nhũ tương hóa 50-65% bitum trong nước với sự tham gia của 0,5-1,0% chất chuyển thể sữa, thông thường là xà phòng và nói chung được sử dụng ở dạng lạnh cho các mục đích công nghiệp và làm đường.
Hắc ín
Hắc ín, còn gọi là dầu hắc, là một chất lỏng nhớt màu đen thu được từ chưng cất có tính phá hủy cấu trúc của các chất hữu cơ. Phần lớn hắc ín thu được từ than như là sản phẩm phụ của việc sản xuất than cốc, nhưng nó cũng có thể được sản xuất từ dầu mỏ, than bùn hay gỗ.
Hắc ín là thành phần quan trọng trong các loại đường được trải nhựa đầu tiên nhất. Nó cũng được sử dụng như là chất gắn cho các ván ốp trần và để xảm thân tàu thủy và thuyền. Nó cũng được sử dụng để chống thấm nước cho thuyền buồm, nhưng ngày nay các loại thuyền buồm được làm từ các chất tổng hợp có khả năng chống thấm nước tự nhiên đã làm mất đi nhu cầu xảm thuyền. Hắc ín, trong đó đáng ngạc nhiên là hắc ín từ dầu mỏ, là một trong các chất hiệu quả nhất được sử dụng trong điều trị bệnh vẩy nến. Hắc ín là một chất tẩy trùng và cũng được sử dụng với công dụng như vậy.
Nhựa đường
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần chủ yếu của nhựa đường là bitum. Vẫn tồn tại một số bất đồng trong số các nhà hóa học liên quan đến cấu trúc của nhựa đường.
Nhựa đường đôi khi bị nhầm lẫn với hắc ín do nó cũng là sản phẩm chứa bitum, nhưng hắc ín là loại vật liệu nhân tạo được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phá hủy các chất hữu cơ. Tuy cùng là sản phẩm chứa bitum nhưng thông thường hàm lượng bitum trong hắc ín thấp hơn của nhựa đường. Hắc ín và nhựa đường có các thuộc tính cơ lý rất khác nhau.
Nhựa đường có thể được tách ra từ các thành phần khác của dầu thô (chẳng hạn naphtha, xăng và dầu điêzen) bằng quy trình chưng cất phân đoạn, thông thường dưới các điều kiện chân không. Việc chia tách tốt hơn nữa có thể đạt được bằng cách xử lý tiếp các phần nặng nhất của dầu mỏ trong các khối khử nhựa đường sử dụng prôpan hoặc butan trong pha siêu tới hạn để hòa tan các phân tử nhẹ hơn và sau đó được tách ra. Có thể xử lý tiếp bằng cách “thổi” sản phẩm: cụ thể là bằng cách cho nó phản ứng với ôxy. Phương pháp này làm cho sản phẩm cứng và nhớt hơn.
Ứng dụng lớn nhất của nhựa đường là sản xuất bê tông atphan để rải đường, nó chiếm khoảng 80% toàn bộ lượng nhựa đường thương phẩm được tiêu thụ ở Hoa Kỳ. Việc gắn kết các ván ốp chiếm chủ yếu phần còn lại. Các ứng dụng khác còn có: làm thuốc xịt cho động vật, xử lý cột hàng rào và chống thấm nước cho công trình xây dựng.
Ở Trung Đông cổ đại các trầm tích tự nhiên chứa nhựa đường đã được sử dụng để làm vữa để gắn kết gạch và đá, xảm tàu và chống thấm nước.
Tiêu chuẩn nhựa đường
Tiêu chuẩn Việt Nam về nhựa đường TCVN 7493:2005 Bitum Yêu cầu kỹ thuật
TIÊU CHUẨN QUỐC GITCVN 7493 : 2005
Xuất bản lần 1BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
HÀ NỘI – 2008
Lời nói đầu
TCVN 7493 : 2005 do Tiểu ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC35/SC2 Vật liệu chống thấm biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng sốhiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại Khoản 1 Điều 69 Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
BITUM – YÊU CẦU KỸ THUẬT
Bitumen – Specifications
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các chỉ tiêu chất lượng của bitum dầu mỏ sử dụng trong xây dựng.
CHÚ THÍCH: Phụ lục A giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng.
2 Tài liệu viện dẫn
TCVN 7494:2005 (ASTM D 140 – 01) Bitum – Phương pháp lấy mẫu.
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5 – 97) Bitum – Phương pháp xác định độ kim lún.
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113 – 99) Bitum – Phương pháp xác định độ kéo dài.
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36 – 00) Bitum – Phương pháp xác định điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi).
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92 – 02b) Bitum – Phương pháp xác định điểm chớp cháy và điểm cháy bằng thiết bị thử cốc hở Cleveland.
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6 –00) Bitum – Phương pháp xác định tổn thất khối lượng sau gia nhiệt.
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042 – 01) Bitum – Phương pháp xác định độ hòa tan trong tricloetylen.
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70 – 03) Bitum – Phương pháp xác định khối lượng riêng (phương pháp Pycnometer).
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170 – 01a) Bitum – Phương pháp xác định độ nhớt động học.
TCVN 7503:2005 Bitum – Phương pháp xác định hàm lượng paraphin bằng phương pháp chưng cất.
TCVN 7504:2005 Bitum – Phương pháp xác định độ bám dính với đá.
3 Yêu cầu kỹ thuật
3.1 Bitum phải đồng nhất, không chứa nước và không tạo bọt khi gia nhiệt đến 1750C.
3.2 Dựa vào độ kim lún bitum được chia thành các mác: 20 – 30; 40 – 50; 60 – 70; 85 – 100; 120 – 150 và 200 – 300. Các chỉ tiêu chất lượng của bitum được quy định trong Bảng 1.
4 Phương pháp thử
4.1 Lấy mẫu
Theo TCVN 7494 : 2005 (ASTM D 140 – 01).
4.2 Phương pháp thử
Các phương pháp thử ứng với từng chỉ tiêu của bitum được quy định trong Bảng 1.
Bảng 1 – Các chỉ tiêu chất lượng của nhựa đường
Tên chỉ tiêu
Mác theo độ kim lún
Phương pháp thử
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
1. Độ kim lún ở 250C, 0,1mm,5 giây
20
30
40
50
60
70
85
100
120
150
200
300
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
2. Độ kéo dài ở 250C,5cm/phút, cm
40
–
80
–
100
–
100
–
100
–
1001)
–
TCVN 7496:2005 (ASTM D 113-99)
3. Điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi), 0C
52
–
49
–
46
–
43
–
39
–
35
–
TCVN 7497:2005 (ASTM D 36-00)
4. Điểm chớp cháy (cốc mở Cleveland), 0C
240
–
232
–
232
–
232
–
230
–
220
–
TCVN 7498:2005 (ASTM D 92-02b)
5. Tổn thất khối lượng sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C, %
–
0,2
–
0,5
–
0,5
–
0,8
–
0,8
–
1,0
TCVN 7499:2005 (ASTM D 6-00)
6. Tỷ lệ độ kim lún sau gia nhiệt 5 giờ ở 1630C so với ban đầu, %
80
–
80
–
75
–
75
–
75
–
70
–
TCVN 7495:2005 (ASTM D 5-97)
7. Độ hòa tan trong tricloetylen, %
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
99
–
TCVN 7500:2005 (ASTM D 2042-01)
8. Khối lượng riêng, g/cm3
1,00 – 1,05
TCVN 7501:2005 (ASTM D 70-03)
9. Độ nhớt động học ở 1350C, mm2/s (cSt)
Báo cáo
TCVN 7502:2005 (ASTM D 2170-01a)
10. Hàm lượng paraphin, % khối lượng
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
–
2,2
TCVN 7503:2005
11. Độ bám dính với đá
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
Cấp 3
–
TCVN 7504:2005
1) Nếu không tiến hành được phép thử ở nhiệt độ 250C, cho phép tiến hành phép thử ở nhiệt độ 150C.
Phụ lục A
Tham khảo
Giới thiệu các loại bitum sử dụng trong xây dựng
Bảng A.1 – Giới thiệu các loại bitum sử dụng ở các công trình khác nhau
Mục đích sử dụng
Mác bitum
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
1. Bê tông atphan rải nóng – Lớp trên
+
++
+
–
–
2. Bê tông atphan rải nóng – Lớp dưới
+
++
+
–
3. Bê tông atphan rải ấm
–
–
–
–
+
4. Hỗn hợp hở của đá hạt vừa – bitum
–
–
–
+
++
5. Lớp mặt, móng láng bitum
+
++
+
–
–
6. Vật liệu sơn
++
+
–
–
7. Vật liệu lợp – lớp tẩm
–
–
–
+
++
8. Vật liệu lợp – lớp tráng mặt
++
+
–
–
–
9. Matít chèn khe
++
+
–
–
–
10. Sản xuất nhũ tương
–
++
+
–
–
CHÚ THÍCH
++ Rất thích hợp
+ Thích hợp
– Không thích hợp
– Rất không thích hợp
Tag: giá 60/70 shell tủ 740 tháng 8/2018 8/2019 8/2013 8/2016 m petrolimex 8/2015 9/2019 9/2018 9/2016 adco chợ 3/2 dải hàn xe nguyễn chí thanh giải ảo ảnh kính pvc ngoài nào mua ict kinh nghiệm độc biện rửa 1km nhiêu 1m tiền phí quét quần áo ráp sửa chữa sao sân thượng da sánh giày vẽ lẻ tư 27 anh đâu 1kg best bmt bắn dương lâu khô khe m10 hại co giãn điện dẻo bánh rẻ gần phóng giang hải hút hẻm hôm kho masami vĩnh hưng hoàng mai ty tnhh 810 iran ngọc hồi quỳnh dân cư chậu 30cm 27mm mc70 mc mtt miền m60/70 mía nguội nhập khẩu đà nẵng vinh cần thơ giấy thải nguy polime puma phuy 2020 3/2020 sẵn quảng ngãi quận red rộng sáng tphcm tratimex texture an tín thịnh vitraco vàng xá xi măng mét 6m đẹp 13m 15m kg 190cv 20m 24m 20mm ly 25mm 200mm 2mm 3m 5/2017 7m ưu nhược cung (adco) carboncor axit tẩm 2019 2018 loãng nấu dây đay energy english file dự toán dép thảm 10/2019 hằng hình in doanh khớp tải thọ quang mùi lốp lau lông vịt ô tô thí phun nồi nhổ o dau phi sbs cống đổ vết rút ruột sika sợi lót tấm châu bảo uyên upvc shingles vặt vệ vận vải wiki (weld lines) phú yên đế đơn 1m3 lít tấn thùng m3 10/2018 11/2019 12/2018 300mm 34 32mm 32m 40/50 400mm 4m 40mm 4/2019 4/2018 4/2016 50cm 5m 566 50mm 5/2019 5/2016
