Nguồn gốc nhựa đườngBitumen

2010
Nhựa đường - Bitumen

Vương Phi Sơn
Nguyễn Minh Phúc
Lê Văn Thảo
Lớp 08CHH01 – CĐ Nguyễn Tất Thành

27/8/2010


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

NHỰA ĐƯỜNG

Asphalt, Bitym, Bitum hay Bitumen
Lời mở đầu
Như chúng ta đã biết, phân đoạn cuối của dầu mỏ là bitum đã có rất nhiều những ứng dụng trong đời sống của
con người từ hơn 5000 năm qua. Dù ở dạng này hay dạng khác, nó đã được sử dụng như một chất chống thấm
hoặc kết dính.
Một trong những tính chất quan trọng nhất của bitum là tính kết dính mà con người đã tận dụng vào mục
đích xây dựng mạng lưới đường giao thơng, phục vụ đời sống con người và đẩy mạnh nền kinh tế thương mại
phát triển.
Hiện nay, mạng lưới đường bộ Việt Nam có chiều dài tổng cộng là 106048 Km, trong đó phần lớn là đường
quốc lộ có vị trí quan trọng trong kinh tế, chính trị và xã hội của đất nước. Tuy vậy, mật độ cây số đường trên số
dân còn thấp, chất lượng đường còn yếu kém, đất nước ta lại đang trên đà phát triển. Do vậy, việc xây dựng,
nâng cấp và hoàn thiện mạng lưới đường giao thơng có chất lượng cao là vấn đề cần thiết.
Yêu cầu đối với mặt đường có chất lượng tốt là phải có cường độ và tính ổn định cao, mặt đường phải
nhẵn để có thể chống chịu lại áp lực của các luồng xe chạy, đảm bảo cho xe chạy đựơc an tồn và kinh tế.

Ngồi ra, đường cịn phải chịu được các tác dụng xấu của các yếu tố khác như : mưa, gió, nhiệt độ …
Như vậy, ngồi việc bố trí hợp lý các tầng lớp trong kết cấu mặt đường thì việc lựa chọn vật liệu thích hợp
cho mỗi tầng mặt đường trong điều kiện cho phép về vật liệu và khả năng thi công là một vấn đề hết sức quan
trọng.
Trong nhiều loại vật liệu kết dính thì bitum là loại vật liệu có thể đáp ứng tối đa các tính năng và u cầu
đó. Bitum trong xây d ựng đường được sử dụng theo hai phương pháp.
- Cơng ngh ệ nhựa nóng: Khi thi cơng c ần đun nóng nhựa nên nhiệt độ thích hợp để làm cho chúng chảy lỏng.
- Công nghệ nhựa nguội : sử dụng nhựa đường dạng nhũ tương là nhự đường ở trạng thái phân tán cao
trong nước được ổn định bởi chất nhũ hoá làm cho nhựa đường vẫn ở trạng thái lỏng ngay ở điều kiện thường.
Vì vậy, khi thi công nhựa đường ở dạng nhũ tương thì khơng cần phải đun nóng.
Nhũ tương bitum lần đầu tiên đượng sử dụng làm đường vào những năm 1906-1914. Sau đó chúng lại bị
lãng quên cho đến tận những năm hai mươi. Ban đầu thường sử dụng nhũ tương dạng anion nhưng bởi những
tính chất vượt trội, nhũ tương dạng cation dần được phổ biến hơn cho đến ngày nay.
Nhũ tương bitum được sử dụng trong các lĩnh vực duy tu bảo dưỡng, sửa chữa, rải nhựa láng mặt, làm
lớp dính bám và lớp bảo dưỡng. Thấm nhập và tưới thấm nhựa, gia cố và cấp phối. Cấp phối đá nghiền hoặc
sỏi cuộn trộn nhũ tương và chế tạo vữa nhựa, hạt thô trộn rải nguội.
Khi sử dụng nhũ tương bitum thi công sẽ rất dễ dàng như: Không cần đun nóng, khơng gây ơ nhiễm mơi
trường, an tồn cho cơng nhân và người đi đường. Có thể cho phép tiến hành thi công trên mặt đường ẩm ướt
vào mùa mưa. Tiết k iệm được 15 -30% bitum so với cơng nghệ nhựa nóng. Trong nhũ tương bitum có chứa
nước nên khả năng lèn chặt mặt đường được dễ hơn. Vì vậy, việc nghiên cứu chế tạo nhũ tương bitum là rất
cần thiết để đáp ứng được yêu cầu hiện nay.
Trong điều kiện cho phép ở Việt Nam, em xin trình bày lý thuyết tổng quan về nhũ tương bitum và phương
pháp nghiên cứu chế tạo ổn định nhũ tương bitum trong bản luận văn này.


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

I. Khái quát tổng quan và thành phần của Nhựa đường:

A - Khái quát:
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, tuy nhiên phổ biến nhất là nó
được giả lập mơ hình như là một chất keo, với asphaltenes? như là thể phân tán và
Maltenes? như là thể liên tục.

Thuật ngữ của nhựa đường:
Nhân có một số câu hỏi về nhựa đường, nbc thấy
thật cần thiết phải có một chuyên mục riêng để thảo
luận về loại vật liệu này; nhằm cùng thơng tỏ một số
vấn đề, vừa có điều kiện trao đổi thêm về những hiểu
biết sâu về nhựa đường - một loại vật liệu khá phổ
biến dùng trong xây dựng đường.
Kiến thức của cá nhân hạn hẹp, hiểu biết nhiều khi
chưa tỏ tường, mong nhận được sự phê bình, ủng hộ
của bạn bè, đồng nghiệp, đặc biệt là các chuyên gia
trong lĩnh vực nhựa đường.
Một số thuật ngữ:
• Asphalt (Mỹ) / Bitumen (châu Âu) - nhựa đường/ Bitum.
• Cutback - loãng/ lỏng; Heavy - nặng/đặc/quánh; Heavy asphalt (asphalt cement) nhựa đường đặc/nhựa đặc (asphalt/bitumen đặc), được phân mác theo độ kim lún
ở nhiệt độ 25oC (ASTM D946 hoặc AASHTO M20).
Ví dụ: nhựa 60/70 là loại nhựa đặc có độ kim lún là 60 đến 70 (0,1mm) ở nhiệt độ 25oC.
Cutback asphalt - nhựa đường lỏng/nhựa lỏng (asphalt/bitumen pha loãng) được phân
mác theo độ nhớt của nhựa ở nhiệt độ 60oC (ASTM 2027 hoặc AASHTO M82).
Ví dụ: nhựa MC-30 là loại nhựa lỏng có độ nhớt (mm2/giây) ở nhiệt độ 60oC là Min =30,
Max = 70; nhựa MC-70 có độ nhớt Min =70, Max = 140.
Ở Việt Nam ta do khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm, mưa nhiều nên chỉ dùng nhựa đặc khi
thi công các loại mặt đường BTN, đá dăm TNN, láng nhựa...

• Curing - đóng rắn/đơng đặc.
• Rapid - nhanh.
• Medium - vừa/trung bình.
• Slow - Chậm.
Nhựa đường lỏng cịn được phân loại theo tốc độ đơng đặc (curing).
- Rapid Curing Cutback - RC: nhựa lỏng đông đặc nhanh.
- Medium Curing Cutback - MC: nhựa lỏng đông đặc vừa.
- Slow Curing Cutback - SC: nhựa lỏng đông đặc chậm.


August 27, 2010

•

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

Nhựa lỏng có thể được sản xuất ngay khi chế tạo, cũng có thể sử dụng các loại
nhựa đường đặc pha loãng với dầu hỏa để tạo ra nhựa đường lỏng.

Để thuận tiện khi tưới trộn, nhựa đường đặc cịn có thể được chế tạo thành nhũ tương
nhựa đường.
• Emulsified Asphalt - nhũ tương nhựa đường.
• Anionic Emulsified Asphalt - nhũ tương gốc kiềm (các hạt nhựa trong nhũ tương
được các chất nhũ hóa bao bọc làm chúng có cũng điện tích âm).
• Cationic Emulsified Asphalt - nhũ tương gốc a-xít (các hạt nhựa trong nhũ tương
được các chất nhũ hóa bao bọc làm chúng có cũng điện tích dương).
Hiện ở Việt Nam ta (cũng như trên thế giới) hầu như chỉ còn dùng loại nhũ tương gốc A xít
do loại này có khả năng dính bám với cả các loại cốt liệu gốc a-xít hoặc ba-zơ.
Phân loại nhũ tương ở Việt Nam hiện nay tuân theo Tiêu chuẩn 22TCN 354:2006 (ASTM
D977 và D2397 hoặc AASHTO M140 và M208). Theo tài liệu này hiện ở Việt Nam phân loại

nhũ tương chủ yếu dựa vào tốc độ phân tích/tách.
-

CRS - Cationic Rapid Set/Setting (rapid-setting cationic)
Nhũ tương phân tích nhanh có 2 loại: CRS1 và CRS2
CMS - Cationic Medium Set/Setting (medium-setting cationic)
Nhũ tương phân tích vừa có 2 loại: CMS1 và CMS2h
CSS - Cationic Slow Set/Setting (slow-setting cationic)
Nhũ tương phân tích chậm có 2 loại: CSS1 và CRS1h

Nhựa đường đơi 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.
Bitum trong dạng nhựa đường thu được từ chưng cất phân đoạn dầu thô. Bitum là phần
nặng nhất và được phân đoạn với điểm sôi cao nhất.
Bitum trong dạng hắc ín thu được từ chưng cất phá hủy các chất hữu cơ, thông thường
từ than.
Bitum chủ yếu được sử dụng để rải đường. Nó cũng có thể được tinh luyện để trở thành
các sản phẩm nhẹ hơn của dầu mỏ, tuy nhiên, phương th ức công nghệ với giá thành hợp lý
vẫn chưa được tìm ra.
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.
Phần lớn các nhà địa chất cho rằng các mỏ trầm tích tự nhiên chứa bitum được tạo ra từ
những phần còn lại của các loại vi tảo cổ và các sinh vật khác đã từng tồn tại trên Trái Đất.
Các sinh vật này chết đi và phần cịn lại của chúng đã bị trầm tích hóa trong bùn ở đáy đại
dương hay các hồ mà chúng đã sinh sống. Dưới tác động của nhiệt và áp suất ở độ sâu

August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

chúng bị trầm tích hóa thì các phần cịn lại của các sinh vật này bị chuyển hóa thành các
chất như bitum, dầu mỏ hay kerogen.
Một số ít các nhà địa chất, những người theo thuyết nguồn gốc phi sinh vật của dầu mỏ
thì cho rằng bitum và các hydrocacbon nặng hơn mêtan khác có nguồn gốc từ các độ sâu
bên trong lớp phủ của Trái Đất thay vì có nguồn gốc từ các mảnh vụn sinh học.

B - Thành phần nhựa đường:
Theo Petroleum Handbook (1966), 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
sơi cao. Thành phần của nó dao động theo vị trí địa lý của khu vực chứa dầu mỏ cũng như
cơng nghệ sử dụng trong sản xuất. Nói chung thành ph ần của bitum chứa khoảng:
•

Khoảng 32% asphaltenes: Các hợp chất thơm tương đối cao phân tử và các
hydrocacbon khác vịng, trong đó có một số chưa no. Chúng hịa tan trong cacbon
đisulfua nhưng khơng h ịa tan trong naphtha c ủa dầu mỏ;

•

Khoảng 32% nhựa: Các pơlyme được tạo ra từ q trình xử lý các hydrocacbon
chưa no;

•

Khoảng 14% các hydrocacbon no: Các hydrocacbon trong đó các nguyên t ử

cacbon được kết nối bằng các liên kết đơn;

•

Khoảng 22% các hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon ch ứa một hay nhiều vòng
benzen trên một phân tử, bao gồm cả các hydrocacbon thơm đa vòng (theo
Simmers và những người khác năm 1959 và Simmers năm 1964).

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 (Puzinauskas & Corbett,
1978).
Nhựa đường được tách ra từ dầu mỏ bằng công nghệ mà khơng có hiện tượng phá vỡ cấu
trúc (crackinh) hay biến đổi bởi nhiệt cịn 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 t ử và các dẫn xuất của chúng. Trong các ứng dụng và sử dụng có sự đốt
nóng tương đương th ì hắc ín sinh ra nhiều hơn đáng kể các hydrocacbon thơm đa vòng so
với nhựa đường. Trong các khảo sát dịch tễ học đối với công nhân tham gia vào sản xuất
hắc ín người ta phát hiện ra là tỷ lệ mắc bệnh ung thư phổi cao hơn nhưng không thấy sự
gia tăng của ung thư hay các ảnh hưởng độc hại khác trong các nghiên cứu đối với công
nhân tham gia vào s ản xuất và sử dụng nhựa đường.
Hàm lượng benzo (alpha) pyren trong nhựa đường dầu mỏ thu được từ các loại dầu mỏ
khác nhau ở Nga được Janyseva và những người khác xác định năm 1963.Họ chứng minh
rằng hàm lượng benzo (alpha) pyren trong bitum m ạch 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). Schamp & van Wassenhove (1972) thông báo rằng hàm lượng của
benzo(alpha)pyren ở mức 3-5 mg/kg trong bitum.


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

II. Các nguồn Bitum và Qui trình Sản xuất Nhựa đường:
A - Nguồn 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 khống thấm
qua lịng đất. Mỏ nhựa đường tự nhiên lớn nhất và nổi tiếng
nhất là hồ Trinidad (Xem hình bên), nó là hỗn hợp của
khoảng 39% bitum, 32% khống chất khác và 29% nước
và khí.

B - Sản xuất nhân tạo và qui trình sản xuất:
Tổng sản lượng sản xuất bitum trên thế giới năm 1973 khoảng 90 triệu tấn. Năm 1979, sản
lượng này đạt mức khoảng 100 triệu tấn và vẫn tiếp tục tăng cho đến nay, mặc dù với tỷ lệ
tăng thấp hơn.
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 khơng hay khơng 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 khơng khí ngược chiều với luồng
bitum thẳng nóng chảy. Phản ứng ơxi hóa diễn ra dẫn tới việc khử hiđrơ và polyme
hóa các thành phần thơm và chưa no. Trong quá tr ình này, các phân tử vịng 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 khống, đơi 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, thơng thường là xà phịng và nói
chung được sử dụng ở dạng lạnh cho các mục đích cơng nghiệp và làm đường.


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

Sơ đồ qui trình sản xuất nhựa đường:

Nhựa đường đặc

- Asphalt :

- Nhựa đường đặc gồm hai loại là :
+ Nhựa đường đặc Bitum: là loại nhựa
đường đặc có nguồn gốc dầu hỏa .
+ Nhựa đường đặc Hắc ín: là loại nhựa
đường đặc có nguồn gốc than đá .
- Nhựa đường đặc là sản phẩm thu được từ công
nghệ lọc dầu mỏ; bao gồm các hợp chất

hydrocacbua cao phân ửt như : CnH2n+2, CnH2n,
hydrocacbua thơm mạch vịng (C nH2n-6) và một
số dị vịng có chứa oxy, ni tơ và lưu huỳnh .
- Ở trạng thái tự nhiên, nhựa đường đặc có dạng đặc quánh, màu đen.
- Nhựa đường đặc khơng thấm nước nhưng có thể hòa tan được trong benzen (C6H6),
cloruafooc (CHCl3), disulfua cacbon (CS2) và một số dung môi hữu cơ khác.
- Tùy theo điều kiện chế tạo, nhựa đường đặc được chia thành các loại mác nhựa có cấp độ
kim lún khác nhau. Tài liệu này đề cập đến 5 cấp độ kim lún của nhựa đường đặc là: 40/60;
60/70; 70/100; 100/150; 150/250.
- Nhựa đường đặc khi được đun nóng tới nhiệt độ thích hợp (1630C) và được phối trộn cùng
các vật liệu đá, cát, sỏi theo tỷ lệ thích hợp thì sẽ tạo thành bê tông nhựa đường .


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

- Nhựa đường đặc khi được phối trộn theo tỷ lệ thích hợp với dầu hỏa, diezel sẽ tạo thành
nhựa đường lỏng và khi phối trộn với các chất tạo nhũ và nước sẽ tạo thành nhũ tương
nhựa đường.

BAO BÌ - BẢO QUẢN :

Nhựa đường đặc thương phẩm thường bao gồm 2 dạng chính là :
• Nhựa đường đặc dạng xá: được tồn trữ, vận chuyển bằng các thiết bị chuyên dụng
như tàu chở nhựa đường, bồn chứa, ống dẫn, xe bồn chở nhựa đường với hệ thống
bảo ôn, gia nhiệt để luôn đảm bảo nhiệt độ của nhựa đường từ 1200C đến 1500C.
•

Nhựa đường đặc dạng phuy: được tồn trữ, vận chuyển bằng phuy với dung tích từ

150 lít đến 200 lít ở điều kiện nhiệt độ bình thường.

AN TỒN - MƠI TRƯỜNG :

- Nhựa đường đặc là một sản phẩm hóa dầu nên có thể gây nguy hiểm hoặc tác động xấu
đến mơi trường và sức khỏa con người nếu không được tồn trữ và sử dụng đúng qui trình
kỹ thuật.
- Đặc biệt nhựa đường đặc dạng xá do thường xuyên được tồn trữ ở nhiệt độ cao nên có
thể gây các nguy cơ cháy, nổ hoặc bỏng trong quá trình vận chuyển, sử dụng.

CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG
(Căn cứ theo Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường đặc 22TCN 279-01 của Bộ Giao thông vận tải)
TT

Các chỉ tiêu

1

Độ kim lún ở 25°C

2

Penetration at 25 Deg C
Độ kéo dài ở 25°C

Đơn vị
0,1 mm

40/60

Theo cấp độ kim lún (mác)
60/70 70/100 100/150
150/250

40¸60

60¸70

70¸100 100¸150

cm
3

min 100

Ductility at 25 Deg C
Nhiệt độ hóa mềm (phương pháp
vịng và bi)
°C

4

150¸250

49¸58

46¸55

43¸51

39¸47

35¸43

Softening point (Ring and Ball
method)
Nhiệt độ bắt lửa
°C

5

Flash point
Lượng tổn thất khi nung ở 163°C
trong 5 giờ

6

Loss on heating for 5 hours at 163
Deg C
Tỷ lệ độ kim lún của nhựa sau khi
đun nóng ở 163°C trong 5giờ so với
0
độ kim lún ở 25 C
Ratio of penetration of residue after
heating for 5 hours at 163°C to
original.

min 230

%

max 0.5

%

min 80

min 220

max 0.8

min 75

min 70

min 65

min 60


August 27, 2010
7

8

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

Lượng hịa tan trong
Tricloroethylene

%

Solubility in trichloroethylene C2CL4
Khối lượng riêng ở 25°C
g/cm

9

Specific gravity at 25 Deg C
Độ dính bám đối với đá

10

Effect of Water on BituminuosCoated Aggregate Using Boiling
Water
Hàm lượng Paraphin
Wax paraffin content

min 99

3

Cấp độ

min cấp 3

%

max 2.2

Nhựa đường lỏng – Cut back Asphalt :
- Nhựa đường lỏng là sản phẩm tạo ra từ quá trình hòa trộn nhựa đường đặc với dầu hỏa
theo tỷ lệ thích hợp.
- Nhựa đường đặc là sản phẩm thu được từ công nghệ lọc dầu mỏ; bao gồm các hợp chất
hydrocacbua cao phân t ử như :
CnH2n+2, CnH2n, hydrocacbua thơm mạch vịng
(CnH2n-6) và một số dị vịng có chứa oxy, Ni tơ và Lưu
huỳnh .
- 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 đơng 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
- Trong khuôn khổ của tài liệu này chỉ đề cập đến loại nhựa đường lỏng MC 30 và MC 70 là
hai loại nhựa đường lỏng đông đặc vừa và có độ nhớt tối thiểu là 30 và 70 và hiện được sử
dụng phổ biến nhất trong thi công công trình giao thơng ở Việt Nam.

ỨNG DỤNG:

- Ứng dụng của nhựa đường lỏng là vật liệu để phục vụ thi cơng đường bộ và các cơng trình
giao thơng.Nhựa đường lỏng thường được sử dụng để tưới mặt đường hoặc để làm các lớp
dínhbám giữa hai lớp bê tơng nhựa.


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

Nhũ tương nhựa đường – Asphalt Emulsion :
Nhũ tương nhựa đường là sản phẩm tạo ra từ q trình hịa trộn theo tỷ lệ thích hợp nhựa
đường đặc với các chất tạo nhũ và nước dưới dạng nhũ ổn định.
- Nhựa đường đặc là sản phẩm thu được từ công nghệ lọc dầu mỏ; bao gồm các hợp chất
hydrocacbua cao phân t ử như : CnH2n+2, CnH2n, hydrocacbua thơm mạch vòng (CnH2n-6)
và một số dị vịng có chứa oxy, ni tơ và lưu huỳnh .
- Theo cấu trúc hạt keo, nhũ tương nhựa đường có thể phân thành các loại là nhũ tương
nhựa đường nghịch và nhũ tương nhựa đường thuận. Theo tính chất dính bám với đá, nhũ
tương nhựa đường lại được phân thành nhũ tương nhựa đường tính kiềm (dính bám tốt với
đá gốc vơi) và nhũ tương nhựa đường tính axít (dính bám tốt với đá gốc silic). Dựa trên tính
phổ biến sử dụng tại Việt Nam, tài liệu này chỉ đề cập đến loại nhũ tương nhựa đường
thuận tính axit.
- Ở trạng thái tự nhiên, nhũ tương nhựa đường có dạng lỏng, màu nâu sẫm, đồng đều.
- Tùy theo tốc độ phân tách, nhũ tương nhựa đường có thể chia thành 03 loại gồm :
+ Nhũ tương nhựa đường phân tách nhanh.
+ Nhũ tương nhựa đường phân tách vừa.
+ Nhũ tương nhựa đường phân tách chậm.

ỨNG DỤNG

- Ứng dụng của nhũ tương nhựa đường là vật liệu để phục vụ thi cơng đường bộ và các
cơng trình giao thơng.
- Nhũ tương nhựa đường lỏng thường được sử dụng để tưới mặt đường hoặc để làm các
lớp dính bám giữa hai lớp bê tơng nhựa.

BAO BÌ - BẢO QUẢN

- Nhũ tương nhựa đường thương phẩm thường được tồn trữ, vận chuyển bằng phuy với
dung tích từ 150 lít đến 200 lít hoặc bằng xe tưới chuyên dụng ở điều kiện nhiệt độ bình
thường.

AN TỒN - MƠI TRƯỜNG

- Nhũ tương nhựa đường là một sản phẩm hóa dầu nên có thể gây nguy hiểm hoặc tác
động xấu đến môi trường và sức khỏe con người nếu không được tồn trữ và sử dụng đúng
qui trình kỹ thuật.

CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG:
Căn cứ theo Tiêu chuẩn ASTM D2397-05

TT
1
2

Các chỉ tiêu

ĐVT

Độ nhớt Saybolt Furol ở 25 C
Độ nhớt Saybolt Furol ở 500C
0

SFS
SFS

CRS-1
Min

Max
20
100

Giới hạn
CRS-2
Min
Max
100
400

CSS-1
Min
Max
20
100
-


August 27, 2010
3
4
5
6

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

Độ ổn định khi lưu trữ 24 giờ
Độ phá nhũ, 35mL, 0.8% dioctyl
sodium sulfosuccinate

Thí nghiệm rây sàng
Thí nghiệm chưng cất
Dầu cất theo khối lượng nhũ tương

-

1

-

1

-

1

%

40

-

40

-

-

-

%

-

0.1

-

0.1

-

0.1

-

3

-

3

-

-

60

-

65

-

57

-

100

250

100

250

100

250

40

-

40

-

40

-

97.5

-

97.5

-

97.5

-

%

Lượng cặn
7

%

%

Kiểm tra phần còn lại sau chưng cất
:
Độ kim lún ở 250C, 100, 5 giây

0.1mm

Độ kéo dài ở 25 C, 5cm/phút

0

Độ hịa tan trong Trichloroethylene

cm
%

BAO BÌ - BẢO QUẢN
Nhũ tương nhựa đường thương phẩm thường được tồn trữ, vận chuyển bằng phuy với dung tích từ
150 lít đến 200 lít hoặc bằng xe tưới chuyên dụng ở điều kiện nhiệt độ bình thường.
AN TỒN - MƠI TRƯỜNG
Nhũ tương nhựa đường là một sản phẩm hóa dầu nên có thể gây nguy hiểm hoặc tác động xấu đến
môi trường và sức khỏe con người nếu không được tồn trữ và sử dụng đúng qui trình kỹ th

III. Các loại nhựa đường khác:
Nhựa đường Polime : Tại sao không ?
Đối với mặt đường cao tốc, do những yêu cầu đặc biệt để đảm bảo an toàn khi
phương tiện lưu hành với tốc độ cao, việc sử dụng các loại vật liệu nhựa
đường phù hợp để chế tạo các loại bê tông nhựa phủ có độ nhám lớn, độ bền
cao là hết sức cần thiết. Qua hàng chục năm nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến, vật
liệu nhựa đường polime được sản xuất bằng cách phối trộn nhựa đường với polime
dẻo nhiệt đã được chấp nhận và sử dụng rộng rãi trên thế giới với sản lượng hàng
triệu tấn/năm.
Trên thế giới, trong nhiều năm qua các nhà nghiên cứu và sản xuất các loại nhựa đường đã
dựa trên các tiêu chí của lớp bê tông nhựa để thiết kế sản phẩm: Tăng độ ma sát mặt
đường để đảm bảo an toàn giao thông khi phương tiện lưu hành tốc độ cao; chịu được điều
kiện khắc nghiệt của thời tiết (rất nóng hoặc rất lạnh); chịu được tải trọng nặng; không gây
hại cho mơi trường; có khả năng tái sinh và dễ dàng trong việc duy tu bảo dưỡng; đảm bảo
tính kinh tế với chi phí đầu tư ở mức chấp nhận được.
Các loại bê tông nhựa sử dụng vật liệu nhựa đường cải thiện bằng polime này có thể

đạt được những chỉ tiêu cơ lý hết sức quan trọng như không bị chảy mềm ở nhiệt độ
cao, không bị nứt vỡ khi nhiệt độ thấp, không tạo ra các vệt lún do mỏi hoặc nứt vỡ


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

do tải trọng nặng… và đặc biệt là tăng độ nhám mặt đường và vòng đ ời cao hơn gấp
nhiều lần.
Đối với các cơng trình đường cao tốc, thông thường người ta sử dụng loại vật liệu nhựa
đường polime để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa cấp phối gián đoạn, với độ rỗng lớn, có độ
chịu mài mịn cao để tạo ra lớp phủ bê tơng nhựa có độ ma sát lớn.
Tại Việt Nam, việc áp dụng thử nghiệm lớp mặt đường có độ nhám cao sử dụng nhựa
đường cải thiện bằng polime đã được bắt đầu từ năm 1997 (đường Bắc Thăng long – Nội
Bài, Quốc lộ 51, Quốc lộ 1 đoạn Pháp Vân – Cầu Giẽ…) và đã cho kết quả rất tốt.
Qua quá trình thử nghiệm và đánh giá, vật liệu nhựa đường polime đã được tiêu chuẩn hóa
theo “Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường polime (22TCN319-04)” và “Quy trình Cơng nghệ thi
công và nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa có độ nhám cao (22TCN345-06) ”.
Đây là nhữ ng văn bản pháp lý giúp cho các nhà tư vấn thiết kế, các chủ đầu tư, các nhà
thầu thi công có thể áp dụng có kết quả lớp phủ tạo nhám trên các quốc lộ quan trọng và
đường cao tốc.
Các nhà máy chế tạo nhựa bitum cải thiện bằng polime cũng đã được xây dựng và đưa vào
sản xuất (Cửa Lò, Gò Dầu…)

ỨNG DỤNG :

- Ứng dụng của nhũ tương nhựa đường là vật liệu để phục vụ thi công đường bộ và các
cơng trình giao thơng.
- Nhũ tương nhựa đường lỏng thường được sử dụng để tưới mặt đường hoặc để làm các

lớp dính bám giữa hai lớp bê tơng nhựa.

BAO BÌ - BẢO QUẢN

- Nhũ tương nhựa đường thương phẩm thường được tồn trữ, vận chuyển bằng phuy với
dung tích từ 150 lít đến 200 lít hoặc bằng xe tưới chuyên dụng ở điều kiện nhiệt độ bình
thường.
AN TỒN - MƠI TRƯỜNG
- Nhũ tương nhựa đường là một sản phẩm hóa dầu nên có thể gây nguy hiểm hoặc tác
động xấu đến môi trường và sức khỏe con người nếu không được tồn trữ và sử dụng đúng
qui trình kỹ thuật.
Nhà máy chế tạo nhựa đường (Ảnh: VTV)


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG:
Căn cứ theo Tiêu chuẩn ASTM D2397-05
Các chỉ tiêu

TT
1
2
3
4
5
6

CRS-1
Min
Max
20
100
1

Giới hạn
CRS-2
Min
Max
100
400
1

%

40

-

40

-

-

-

%

-

0.1

-

0.1

-

0.1

-

3

-

3

-

-

60

-

65

-

57

-

100

250

100

250

100

250

40

-

40

-

40

-

97.5

-

97.5

-

97.5

-

ĐVT

Độ nhớt Saybolt Furol ở 25 C
0
Độ nhớt Saybolt Furol ở 50 C
Độ ổn định khi lưu trữ 24 giờ
Độ phá nhũ, 35mL, 0.8% dioctyl
sodium sulfosuccinate
Thí nghiệm rây sàng
Thí nghiệm chưng cất
0

SFS
SFS
%

Dầu cất theo khối lượng nhũ tương

%

Lượng cặn
7

Kiểm tra phần còn lại sau chưng cất
:

8

Độ kim lún ở 250C, 100, 5 giây

9

Độ kéo dài ở 250C, 5cm/phút

10

Độ hòa tan trong Trichloroethylene

%

0.1mm
cm
%

CSS-1
Min
Max

20
100
1

IV. Ứng dụng của nhựa đường :
- Ứng dụng lớn nhất của nhựa đường là sản xuất bê tông atphan để rải đường, nó chiếm
khoảng 80% tồn 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 cịn có: làm thuốc xịt cho
động vật, xử lý cột hàng rào và chống thấm nước cho cơng trình xây dựng.
- Ở Trung Đơng 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. Từ để chỉ nhựa đường trong
tiếng Ba Tư là mumiya, có lẽ là nguồn gốc cho từ "mummy" (xác ướp) trong tiếng Anh.
- Ngồi ra nhựa đường đặc cịn có thể sử dụng làm vật liệu xử lý bề mặt, chống thấm hoặc
gắn kết các ván ốp trong công nghiệp xây dựng.


August 27, 2010

[NHỰA ĐƯỜNG - BITUMEN]

IV. Tổng kết :
▪ Nhựa đường: là sản phẩm của cơng nghiêp lọc,
hóa dầu; trạng thái tự nhiên có dạng đặc qnh
màu đen.
▪ Cơng dụng: Là nguyên vật liệu để sản xuất bê
tông nhựa asphalt dùng trong thi công đường bộ,
sân bay, bến bãi và các công dụng khác.
▪ Phân loại nhựa đường:
Nhựa đường đặc nóng: được gia nhiệt ở nhiệt độ 120oC đến 145oC, được vận
chuyển dưới dạng xá (lỏng).

Nhựa đường đặc: được chứa trong thùng phuy, trong bao polymer ở nhiệt độ
môi trường. Khi sử dụng phải đun nóng chảy để trở về trạng thái lỏng sau đó lấy
ra khỏi phuy và đưa vào trạm trộn bê tông asphalt.
Nhựa đường MC, nhựa đường nhũ tương, nhựa đường polymer,…: là các chế
phẩm của nhựa đường ở dạng lỏng, được chứa trong các thùng phuy hoặc vận
chuyển bằng xe bồn, ISO tank.