Đồ án:Tổng hợp nhựa đường; Bitum; Hắc ín

M

Khái niệm chất kết dinh hu cơ (CKHDHC) là hỗn hợp của các chất hưu cơ có
phân tử lượng tương đối cao, tồn tại ở thể rắn, dẻo hay lỏng.
Nguyên liệu để sản xuất chất kết dinh hu cơ là các sản phẩn có nguồn gốc hu
cơ như dầu mỡ, than đá, than bùn,… Sau khi gia công hóa lí ngoài các sản phẩn chính
người ta còn nhận được một số loại nhựa cặn. Nhựa cặn được gia công tiếp tục để
thành chất kết dinh hưu cơ.
Chất kết dinh hưu cơ được ứng dụng rộng rãi để xây dựng các lớp phủ mặt
đường, vỉa hè, nền nhà công nghiệp, bảo vệ bê tông và kim loại khỏi bị ăn mòn, hàn
gắn các chi tiết…
Chất kết dính hưu cơ có nhng đặc tính kĩ thuật sau:
- Dễ liên kết với vật liệu khoáng bằng lớp màng mỏng và ổn định nước
- Có độ nhớt nhất định, nhờ đó mà trong thời gian thi công nó bao bọc quanh vật
liệu khoáng, còn trong thời kì làm việc nó gắn kết nhng vật liệu khoáng thành
một khối đồng nhất tạo ra cường độ cần thiết.
- Tương đối ổn định, ít thay đổi tính chất trong quá trình sử dụng
- Hòa tan ít trong nước và trong axit vô cơ, hòa tan nhiều trong dung môi hưu cơ
Phân loại
- Theo trạng thái tập hợp: Rắn, lỏng
- Theo ứng dụng: Vật liệu xây dựng, lớp phủ, kết dinh
- Theo sản phẩn: Giấy lợp, Vật liệu cách nước, Bê tông asphalt, Keo, hồ dán,Sơn
Chất kết dính hu cơ là hệ thống phân tán của các chất hidrocacbon khác nhau (thơm
C
n
H
2n-6
, naftalin C
n
H
2n

và alkane C
n
H
2n+2
) và các mạch dị vòng của các hidrocacbua có
trọng lượng phân tử tương đối cao.Các CKDHC thường xuyên được sử dụng là: nhựa
đường,bi tum, và hắc ín với nhng rất nhiều ứng dụng trong thực tế.
Bài tập lớn dưới đây, nhóm em xin giới thiệu về nhng đặc tính, ứng dụng và
cách sản xuất của 3 loại chất kết dính hu cơ nói trên

  !"#
 
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 mô hình như là một chất keo, với asphaltenes như là thể phân tán và maltenes
như là thể liên kết.
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.
1.1.2. $
Các loại nhựa đường được phân loại theo độ kim lún:
Các loại nhựa đường đặc trưng bởi độ kim lún được xác định bởi các thí nghiệm về độ
kim lún và điểm hóa mềm. Ngoài độ kim lún và điểm hóa mềm người ta còn áp dụng
một số chỉ tiêu kỹ thuật khác như tỷ lệ hòa tan của nhựa đường trong trichlorethylen,
tỷ lệ hao hụt khi gia nhiệt.
- Nhựa đường oxy thổi khí
Nhựa đường oxy hóa được sản xuất bằng cách thổi khí mạnh vào cặn nhẹ hay hỗn
hợp cặn nhẹ với phần phân đoạn nặng. Nhựa đường oxy thổi khí chủ yếu được sử

dụng trong công nghiệp sản xuất tấm lợp, lát sàn, ma tít, sơn phủ các loại ống, làm
sơn… và được ký hiệu bằng hai chỉ số độ hóa mềm và độ kim lún. Ví dụ nhựa đường
85/40 là nhựa đường oxy thổi khí với điểm hóa mềm 85±5
o
C và độ kim lún là 40±5,
nhựa đường oxy thổi khí cũng phải thỏa mãn các tiêu chuẩn về tỷ lệ hòa tan trong
dung môi và hao hụt do gia nhiệt. Điểm hóa mềm của các loại nhựa đường oxy thổi
khí thường cao hơn nhiều so với các loại nhựa đường phân cấp theo độ kim lún tương
ứng và do đó có tính cảm nhiệt cao có nghĩa là có chỉ số kim lún (PI) của chúng cũng
cao hơn nhiều, thường từ +2 đến +8.
- Nhựa đường cứng
Nhựa đường cứng được sử dụng hoàn toàn cho mục đích công nghiệp, như làm
than bánh, sơn… nhựa đường cứng cũng được quy định rõ phải được thử nghiệm về
độ kim lún và điểm hóa mềm nhưng chúng chỉ được kí hiệu bằng ch H đứng trước,
ví dụ H80/90 là nhựa đường cứng với điểm hóa mềm là 80-90
o
C với chỉ số kim lún
dao động từ 0 đến +2.
- Nhựa đường lỏng cutback
Nhựa đường lỏng cutback được sản xuất bằng cách trộn các loại nhựa đường với
dầu hỏa nhằm tạo ra các loại nhựa đường lỏng thỏa mãn các yêu cầu về độ nhớt nhất
định. Hiện có 3 loại nhựa đường lỏng là: 50, 100, 200 giây. Phần lớn nhựa đường lỏng
được dùng để tưới mặt đường, nhưng một phần đáng kể cũng được dùng sản xuất cả
hỗn hợp đá nhựa tiêu chuẩn hoặc phi tiêu chuẩn.
Ngoài các chỉ tiêu kỹ thuật về độ nhớt và độ hòa tan, nhựa đường lỏng còn phải
thỏa mãn các yêu cầu về tốc độ bay hơi của dung môi và độ kim lún của thành phần
nhựa đường còn lại sau khi thi công mặt đường. Hai chỉ tiêu này bảo đảm trong quá
trình thi công thành phần dung môi trong nhựa đường lỏng sẽ bay hơi với tốc độ ổn
định trong một thời gian đã định và thành phần nhựa đường còn lại trên mặt đường sẽ
đạt nhng yêu cầu thiết kế.

1.1.3. %&!"#!'()*+
Nhựa đường là một hỗn hợp phức tạp gồm các phân tử chủ yếu là hydrocacbon
với một lượng nhỏ các chất có cấu trúc tương tự hợp chất dị vòng và các nhóm chức
năng có chứa lưu huỳnh, nitơ và nguyên tử oxy. Nhựa đường cũng chứa một lượng rất
nhỏ các kim loại như vanadi, nikel, sắt, magiê và canxi dưới dạng muối hu cơ, oxyt
hoặc cấu trúc porphyrin. Các phân tích thành phần nguyên tố các loại nhựa đường sản
xuất từ các nguồn dầu thô khác nhau cho thấy hầu hết các loại nhựa đường chứa: 5
loại nguyên tố cơ bản là : C, H, S, O, N. Nhựa đường có phân tử lượng từ 500- 600
đvC trở lên.
Thành phần chính xác của nhựa đường thay đổi theo nguồn dầu thô dùng làm
nguyên liệu sản xuất nhựa đường, theo nhng biến đổi do việc áp dụng công nghệ thổi
khí, bán thổi khí trong quá trình sản xuất nhựa đường cũng như hiện tượng lão hóa khi
sử dụng.

Thu được ở
nhựa đường,
% trọng
lượng
Cacbon
% T.L
Hydro
% T.L
Nitơ
% T.L
Lưu
huỳnh
% T.L
Oxy
% T.L
Tỉ lệ

nguyên
tử
H/C
Trọng
lượng
phân tử
Asphalten
(n-
heptane)
5,7 82,0 7,3 1,0 7,8 0,8 1,1 11300
Nhựa 19,8 81,6 9,1 1,0 5,2 - 1,4 1270
Chất thơm 62,4 83,3 10,4 0,1 5,6 - 1,5 870
Chất bão
hòa
9,6 85,6 13,2 0,05 0,3 - 1,8 835

Bảng 1.1 Hàm lượng các nguyên tố cơ bản của 4 nhóm hợp chất của nhựa đường

Thành phần cấu tạo hóa học của nhựa đường là cực kỳ phức tạp, do vậy việc
phân tích thật đầy đủ về nhựa đường, nếu có thể, sẽ cực kỳ vất vả và sẽ tạo ra một
khối lượng số liệu vô cùng lớn. Tuy nhiên, có thể tách thành phần hóa học của nhựa
đường ra thành hai nhóm hóa học tổng thể là asphalten và malten.
1.2. %,!"#!'()*+
-.-%,!"#/0#1!'()*+
Nhựa đường là vật liệu có tính nhớt- có độ đàn hồi, sự biến dạng của chúng
dưới một ứng suất là một hàm số của nhiệt độ và thời gian chịu tải. Nhìn bề ngoài
chúng đều là chất màu xám, nặng hơn nước, và không tan trong nước. € nhiệt độ cao
hay thời gian chịu tải dài, chúng biểu hiện như một chất lỏng nhớt, trong khi ở nhiệt
độ thấp hay thời gian chịu tải ngắn chúng biểu hiện như là chất rắn có độ đàn hồi
( cứng, dễ gãy ). Trong điều kiện nhiệt độ trung bình và thời gian chịu tải trung bình,

tương tự như điều kiện thực tế trên đường giao thông, nhựa đường cũng biểu hiện tính
nhớt và tính đàn hồi.
Mối quan hệ giữa thành phần hóa học và các đặc tính vật lý:
Việc áp dụng phương pháp thổi khí vào nhựa đường được sản xuất từ cặn dư
hoặc cặn dư trộn dung môi của quá trình chưng cất chân không làm tăng đáng kể hàm
lượng asphalten và làm giảm hàm lượng các chất thơm. Hàm lượng các chất bảo hòa
và nhựa trong nhựa đường vẫn không đổi so với trước khi bắt đầu công đoạn thổi khí.
Người ta đã thực hiện nhiều nghiên cứu trắc nghiệm toàn diện và dài hạn để xác định
xem các thành phần hóa học của nhựa đường có thay đổi với thời gian hay không,
bằng cách tái tạo đầy đủ các điều kiện thực tế, như các chủng loại hỗn hợp nhựa
đường – cốt liệu khác nhau, các cốt liệu khác nhau và hàm lượng nhựa đường trong
hỗn hợp khác nhau. Phần lớn, các thay đổi về độ nhớt của nhựa đường có liên quan
đến quá trình trộn và rãi. Thay đổi về độ nhớt của nhựa đường theo thời gian là không
đáng kể. Đối với thành phần hóa học hàm lượng asphalten gia tăng qua quá trình trộn
hỗn hợp nhựa đường – cốt liệu và tăng dần dần cùng với thời gian con đường được
đưa vào sử dụng. Hàm lượng chất nhựa và chất thơm giảm dần theo thời gian. Mặc dù
người ta hy vọng hàm lượng các chất bảo hòa sẽ ít thay đổi, song trong thực tế chúng
vẫn tăng lên, có thể là do dầu và nhiên liệu rơi vãi từ các xe cộ lưu thông xuống mặt
đường. Sự thay đổi đối với tất cả các đặc tính nêu trên sau khi trộn hỗn hợp nhựa
đường – cốt liệu là rất nhỏ, tuy nhiên độ rỗng ban đầu của hỗn hợp được nghiêm cứu
là tương đối cao (5 – 8%). Người ta cũng thu được các mẫu nhựa đường phục hồi từ
đầu các mũi khoan 3mm lấy từ các đoạn đường thí nghiệm ở các vùng có nhiệt độ môi
trường cao.
Với nhận thức rằng thành phần hóa học và các đặc tính vật lý của nhựa đường
có thể liên quan tới nhau, chúng ta cũng cần lưu ý rằng các nhựa đường có thành phần
hóa học rất khác nhau có thể có đặc tính vật lý rất giống nhau.
1.2.2. 2!#,34#5,6 #
Sức bền nội tại của các loại nhựa đường phân cấp theo độ kim lún được đặc
trưng bởi khả năng kéo dài ở nhiệt độ thấp (phương pháp thử nghiệm ASTM D 113).
Trong thí nghiệm này, có ba sợi mẫu nhựa đường được định hình giống nhau nhúng

trong môi trường nước và được kéo dài ra với một tốc độ không đổi là 50 mm/phút
cho đến khi chúng bị đứt. Khoảng cách mà các sợi mẫu nhựa đường được kéo dài hơn
so với mẫu ban đầu trước khi bị đứt được coi là độ bền nội tại hoặc khả năng kéo dài
của mẫu nhựa đường. Nhiệt độ thí nghiệm được điều chỉnh theo độ kim lún của nhựa
đường, ví dụ 10
o
C cho nhựa đường từ 80-100 pen, 13
o
C cho nhựa đường 60-70 pen và
17
o
C cho nhựa đường 40-50 pen. Trong các điều kiện này, thí nghiệm đã cho thấy có
sự khác nhau gia các loại nhựa đường về đặc tính kết dính nội tại hay khả năng kéo
dài của nhựa đường.
1.2.3. 678!'()*+
Độ bền của nhựa đường có thể được định nghĩa như khả năng duy trì tốt đặc tính lưu
biến, đặc tính kết dính nội tại và khả năng kết dính với cốt liệu trong quá trình sử
dụng lâu dài trên mặt đường. Các yếu tố cơ bản sau đây được xác định là một phần
của các yêu cầu về chất lượng đối với độ bền nhựa đường: Sự hóa cứng do oxy hóa,
Sự hóa cứng do bay hơi, Sự hóa cứng do bay hơi thành phần dầu.
Sự hóa cứng do bay hơi và oxy hóa
Sự hóa cứng do oxy hóa từ lâu đã được xem là nguyên nhân chính làm cho
nhựa đường trở nên lão hóa. Trong nhng trường hợp nhựa đường – cốt liệu, khi các
khoảng rỗng chứa không khí trong hỗn hợp liên kết với nhau thì hiện tượng lão hóa do
oxy trong quá trình sử dụng đường đóng một vai trò quan trọng. Tuy nhiên trong các
điều kiện như vậy sự lão hóa của mặt đường do bay hơi của nhng thành phần dễ bay
hơi của nhựa đường cũng có thể rất đáng kể.
Sự hóa cứng do thất thoát các thành phần dầu
Nếu cấu thành của nhựa đường không cân bằng, khi tiếp xúc với cốt liệu xốp,
các thành phần dầu khoáng trong nhựa đường có thể thấm thấu vào trong các lỗ trên

cốt liệu dẫn đến hiện tượng tạo thành một lớp mỏng nhựa đường hóa cứng trên bề mặt
cốt liệu. Hiện tượng thẩm thấu các thành phần dầu của nhựa đường vào cốt liệu về cơ
bản là một hàm của một số parafin có phân tử lượng thấp trong nhựa đường liên quan
đến số lượng và chủng loại các asphalten.
Sự hóa cứng của nhựa đường trong quá trình sử dụng do thẩm thấu thành phần
dầu là đáng kể và phụ thuộc không chỉ vào xu hướng thẩm thấu thành phần dầu của
nhựa đường mà còn phụ thuộc vào độ xốp của cốt liệu. Nếu cốt liệu có độ xốp thấp,
thì quy mô của quá trình thẩm thấu thành phần dầu của nhựa đường là không đáng kể,
dù mức độ thẩm thấu thành phần dầu của nhựa đường cao hay thấp. Tương tự với loại
nhựa đường có xu hướng thẩm thấu dầu thấp thì mức độ hấp thụ thành phần dầu của
cốt liệu là không đáng kể, bất chấp độ xốp của cốt liệu là cao hay thấp.
1.2.4. 2!#,*7 4!'()*+9
Đặc tính lưu biến của nhựa đường ở một nhiệt độ cho trước được xác định bằng
cả thành phần cấu thành (thành phần hóa học) và cấu trúc (sự sắp xếp về vật lý) của
cấu trúc phân tử hydrocacbon chủ yếu trong vật liệu này. Nếu thay đổi một trong hai
yếu tố thành phần hóa học hoặc cấu trúc vật lý, hoặc thay đổi cả hai sẽ dẫn đến sự
thay đổi đặc tính lưu biến của nhựa đường. Như vậy để hiểu được nhng thay đổi
trong đặc tính lưu biến của nhựa đường, cần phải hiểu cấu trúc và thành phần cấu tạo
của nhựa đường ảnh hưởng đến đặc tính lưu biến của nó như thế nào.
Mối quan hệ giữa cấu tạo và độ lưu biến9
Trộn lẫn một cách có chủ đích các phần được tách ra như các chất bão hòa, chất
thơm và các asphalten, ta chứng minh được sự phụ thuộc của đặc tính lưu biến vào
thành phần cấu tạo nhựa đường. Bằng cách gi hàm lượng asphalten không đổi, đồng
thời thay đổi hàm lượng của 3 thành phần còn lại khác ta phát hiện ra được rằng:
- Việc gia tăng hàm lượng chất thơm, gi nguyên hàm lượng chất bão hòa đối
với chất nhựa ảnh hưởng không đáng kể đến tính lưu biến, ngoại trừ có làm
giảm đôi chút tính mẫn cảm với lực cắt.
- Duy trì một tỷ lệ không đổi gia các chất nhựa đối với các chất thơm và tăng
hàm lượng các chất no làm nhựa đường mềm hơn.
- Thêm các chất nhựa làm nhựa đường cứng hơn, giảm chỉ số kim lún và tính

mẫn cảm với lực cắt, nhưng tăng độ nhớt.
Một điều rõ ràng là tính lưu biến của nhựa đường phụ thuộc mạnh mẽ vào hàm
lượng asphalten. Với một nhiệt độ không đổi, độ nhớt của nhựa đường tăng lên khi
nồng độ của asphalten được trộn vào malten gốc tăng lên. Tuy nhiên, sự tăng lên về
độ nhớt thường lớn hơn mong đợi, nếu các asphalten có dạng hình cầu, hoàn toàn
không solvat hóa được. Điều này cho thấy các asphalten có thể tương tác với nhau
hoặc với môi trường solvat hóa. Ngay cả trong dung môi toluen, người ta cũng phát
hiện sự gia tăng độ nhớt khi tăng hàm lượng asphalten tương đương với một nồng độ
các chất hình cầu không solvat hóa được, với mức độ gia tăng khoảng 5 lần lượng
asphalten được sử dụng. Người ta tin rằng về mặt cấu trúc asphalten nhựa đường
tương tự như nhng khối được tạo bởi các tấm cấu trúc vòng napthen/thơm hình đĩa.
Độ nhớt của một dung dịch, đăc biệt là dung dịch loãng, phụ thuộc hình dạng của hạt
asphalten. Kích thước hạt chỉ quan trọng khi hình dáng thay đổi đáng kể làm cho kích
thước tăng lên. € nhiệt độ cao, sự liên kết do hydro tạo ra gia các tấm hình đĩa trong
asphalten bị phá vỡ dẫn đến sự thay đổi cả kích thước và hình dạng của các asphalten.
Quá trình phân tách của các asphalten tiếp tục cho đến thời điểm các tấm cấu trúc gồm
vòng naphthen và vòng thơm ngưng tụ được hình thành. Kết quả là độ nhớt sụt giảm
khi nhiệt độ tăng lên. Tuy nhiên, khi nhựa đường nguội đi, sự liên kết gia các
asphalten lại xuất hiện, làm các tấm rộng hơn. Lúc đó các asphalten lại kết hợp với
các loại hóa chất khác trong nhựa đương (chất thơm, nhựa) để tạo ra các hạt asphalten
riêng biệt.
1.3. :;#<=>?@"#()*+
H!nh 1.3 Sơ đồ tổng quát quy tr!nh sản suất nhựa đường
%;4#A 9
Nhờ vào nhiệt độ sôi khác nhau của các thành phân trong dầu mỏ ta có thể thu
được các sản phẩm khác nhau.
Đầu tiên dầu thô được đưa vào tháp chưng cất ở áp suất thường tại đây dựa vào
nhiệt độ sôi khác nhau của các thành phần trong dầu mỏ ta thu được các sản phẩm
phân đoạn như sau:
- Nhiệt độ sôi nhỏ hơn 180

0
C, bao gồm các phân tử hydrocacbon từ C
5
-C
10
,C
11
=> ta thu được các sản phẩm xăng và khí thu được ở đỉnh tháp
- Nhiệt độ sôi từ 180
0
C-250
0
C, chứa các hydrocacbon từ C
11
- C
15
,C
16
=> thu được
các sản phẩm dầu hỏa thu được ở tầng thứ ba
- Nhiệt độ từ 250-350
0
C thư được các hydrocacbon có thành phần C
16
– C
20
,C
21
=> thu được dầu điêzen ở tầng thứ hai
- Nhiệt độ sôi từ 350 – 500

0
C, thu được C
21
–C
25
, thậm chí đến C
40
=> thu được
dầu nhờn thu được ở tầng thứ nhất
- Với nhiệt trên 500
0
C, gồm các thành phần có số nguyên tử cacbon từ C
41
, trở
lên giới hạn cuối cùng có thể đến C
80.
=> thu được cạn dầu mỏ, dầu nặng dầu
mazut thu được ở đáy và được đưa vào chu trình chưng cất áp suất cao để sản
xuất nhựa đường.
Các phân đoạn trên được ứng dụng trong nhiều mục đích khác nhau trong đó được sử
dụng để làm nhựa đường
-B-:C#<=!*!"#C>"#!3D#E5AF#
G?-H9 Sơ đồ công nghệ cụm chưng cất chân không
%;4#A 9
Mazut từ dưới tháp được máy bơm bơm vào ống xoắn của lò nung và sau khi
nung nóng đến 400 ÷ 410
o
C được dẫn vào tháp chưng cất chân không K-10. Để giảm
sự phân hủy của mazut khi nung nóng ở nhiệt độ cao và tạo cốc trong các ống lò nung
và tăng phần cất, thêm hơi nước quá nhiệt vào từng dòng chảy qua lò nung tại cửa vào

tháp K-1. € đỉnh tháp chưng cất chân không K-10 gi áp suất không quá 50 mmHg.
Khí sinh ra khi phân hủy mazut cùng hơi nước được dẫn sang thiết bị ngưng tụ T-35,
trong đó hơi nước ngưng tụ, còn khí được hút bằng máy bơm chân không - phun ba
cấp H-1. Phần ngưng tụ từ T-35 được đưa vào bể chứa E-22, từ đó vào bể chứa B,
nước từ đó được thải ra còn sản phẩn dầu tích tụ trong bể lắng được máy bơm H-40
bơm vào cửa nạp của máy bơm nguyên liệu.
Từ mâm 15 của tháp chân không K-10 dòng hồi lưu trên được máy bơm H-24
hút ra và bơm qua các thiết bị trao đổi nhiệt T-25, thiết bị ngưng tụ bằng không khí T-
25a, máy lạnh T-28 và với nhiệt độ 50
o
C được đưa trở lại mâm 18 của tháp K-10.
Phân đoạn có nhiệt độ sôi dưới 350
o
C dư được máy bơm H-24 bơm vào tháp K-2 hoặc
vào đường ống nhiên liệu diesel. Cũng có thể đưa dòng hồi lưu nóng vào mâm 14 nhờ
máy bơm H-24.
Từ mâm 9 trích phân đoạn 350 ÷ 500
o
C ra dưới dạng sản phẩm trung gian, sau
đó nó được máy bơm H-25 bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt T-16 (dòng nóng), sau đó
lượng phân đoạn 350 ÷ 500
o
C cần thiết quay trở lại tháp như dòng hồi lưu sau khi đã
qua máy làm lạnh T-30, phần dư qua thiết bị trao đổi nhiệt T-1 và lấy ra ngoài.
Từ mâm thứ 9 của tháp K-10 dòng hồi lưu dưới được máy bơm H-26 bơm vào
thiết bị trao đổi nhiệt T-18 và thiết bị làm lạnh T-31, trong đó nó được làm lạnh đến
170
o
C và trở về mâm số 6, còn phần dư quay trở lại tháp chưng cất khí quyển K-2. Từ
bơm H-25 và H-26 hai dòng nóng trở lại tương ứng tại mâm thứ 8 và thứ 4.

Từ đáy tháp K-10 gudron, nhựa đường được máy bơm H-27 bơm qua thiết bị
trao đổi nhiệt T-4, T-3, T-34, máy lạnh T-24 và với nhiệt độ không quá 100
o
C được
đưa vào bể chứa.
-B.:C#<=>I!3,!2J
Để tạo ra nhựa đường ta cho sục khí qua cặn nhẹ ở sản phẩm đáy tháp K-10
gudron.Đặc tính lý học của cặn nhẹ có thể bị biến đổi bằng quá trình “sục khí”. Đây là
một quá trình oxy hóa trong đó không khí được thổi qua cặn nhẹ, có thể thổi liên tục
hay từng đợt, ở nhiệt độ khoảng 240
o
C đến 320
o
C.
D#?KC#<=>I!3, L#I!
Sau khi được gia nhiệt, cặn nhẹ được đưa vào tháp sục khí ở áp suất thấp hơn
áp suất khí quyển một chút. Không khí được thổi qua nhựa đường bằng một máy thổi
khí đặt ở đáy tháp. Không khí không chỉ là chất phản ứng mà còn đóng vai trò chất
kích thích và trộn nhựa đường, do đó tăng diện tích bề mặt nhựa đường trong phản
ứng và tăng tốc độ phản ứng. Oxy được hấp thụ khi không khí bay lên đi qua nhựa
đường. Hơi nước và nước được phun vào khoảng trống chứa hơi phía trên lớp nhựa
đường để ngăn hiện tượng sủi bọt và giãn nở của oxy chứa trong khí thải, còn nước để
làm lạnh phần khí trong tháp, tránh cho sản phẩm nhựa đường không phải chịu nhiệt
độ cao trong thời gian dài qua mức cần thiết, điều đó có thể làm cho nhựa đường bị
lão hóa. Sản phẩm “đã sục khí” được dẫn ra khỏi tháp qua các ống ở đáy tháp chảy
vào thùng chứa tạm thời. Phương pháp này khống chế được lượng sản phẩm trong
tháp luôn ở mức tối thiểu.Từ thùng chứa tạm, sản phẩm sục khí được cho đi qua thiết
bị trao đổi nhiệt nhằm làm giảm nhiệt độ sản phẩm và tận dụng nhiệt này làm nóng
cặn nhẹ để tiết kiệm chi phí sản xuất, trước khi được bơm vào thùng chứa bảo quản.
Độ kim lún và điểm hóa mềm của nhựa đường sục khí phụ thuộc vào :

- Độ nhớt của nhiên liệu
- Nhiệt độ trong tháp sục khí
- Thời gian được gi ở trong tháp sục khí
- Nguồn gốc dầu thô được sử dụng để làm nhiên liệu
- Tỷ lệ không khí – nguyên liệu.
Trong quá trình sục khí, hydro của cặn nhẹ tác dụng với oxy đưa đến hiện tượng đa
ngưng tụ và làm tăng kích thước toàn bộ phân tử asphalten có ở trong nguyên liệu
đồng thời tạo ra thêm một số asphalten xuất hiện từ pha malten. Phản ứng này là phản
ứng tỏa nhiệt. Do đó nhiệt độ của quá trình này phải được kiểm soát một cách chặt
chẽ, điều đó có thể đạt được bằng cách điều chỉnh tỷ lệ không khí đối với cặn nhẹ
trong tháp thổi khí.
-B.-()*+7C#M 3,
Nhằm tạo ra nhng loại nhựa đường thường để làm đường, nhựa đường được
sản xuất từ một số loại dầu thô cần trải qua một quá trình thổi khí hạn chế. Qua trình
này được gọi bằng một số thuật ng như bán thổi khí hoặc tinh chế bằng không khí.
Sử dụng luồn khí thổi vào được điều chỉnh có thể làm giảm tính mẫn cảm với nhiệt độ
của nhựa đường, có nghĩa là tăng chỉ số kim lún của nó.
-B..()*+#M 3,&#&
Nhựa đường thổi khí hoàn toàn hay nhựa đường oxy hóa được sản xuất bằng
cách thổi khí mạnh vào cặn nhẹ hay hỗn hợp cặn nhẹ với phần phân đoạn nặng. Vị trí
của đường cong biểu diển quá trình này trên hình 2.2 chủ yếu phụ thuộc vào độ nhớt
của nguyên liệu, nghĩa là nguyên liệu mềm hơn thì đường cong cao hơn. Cường độ
của dòng khí thổi vào phụ thuộc vào nhiệt độ trong tháp và thời gian lưu lại trong tháp
của vật liệu. Như vậy bằng việc kiểm soát độ nhớt của nguyên liệu và các điều kiện
trong tháp chúng ta có thể sản xuất tất cả phẩm cấp nhựa đường oxy hóa.
Bản chất hoá học của quá trình thổi khí:
Mục đích của quá trình thổi khí là tạo ra các esphalten. Có 3 hiện tượng có thể
xác định được:
- Các phản ứng trong đó kích thước của các phân tử tăng lên, sự tạo ra các este là
đặc biệt quan trọng, chúng không nhng chiếm tới 60% oxy trong bitum thổi

khí mà còn nối các phân tử khác nhau lại, như vậy góp phần tạo ra vật liệu có
trọng lượng phân tử cao hơn, cơ chế này dẫn đến việc tăng hàm lượng
asphalten và thay đổi cơ cấu hóa keo và lưu biến của bitum.
- Các phản ứng trong đó hàm lượng của phân tử không đổi tạo ra các
hydrocacbon vòng bằng phản ứng dehydro hóa kết hợp với nước như là một
sản phẩm phụ.
- Các phản ứng trong đó hàm lượng của phân tử giảm đi, sự tách các nhánh phụ
từ các phân tử kết hợp với các chất chưng cất tạo thành một sản phẩm phụ.
-H$N #<6/&O5I!'()*+
-H-C!N #<6
Trong quá trình trộn nhựa đường nóng phải được chuẩn bị sao cho đáp ứng mọi
yêu cầu kỹ thuật để nhựa đường có thể bao phủ đều lên các hạt cốt liệu khoáng đã
được sấy khô và rang nóng, trong điều kiện chu kỳ trộn xảy ra trong một thời gian
tương đối ngắn (thường 30-40 giây) và điều này ảnh hưởng tới việc quyết định nhiệt
độ thấp nhất. Yêu cầu khi trộn phải bảo đảm nhiệt độ đủ cao để nhựa đường phân bố
đều và nhanh trên bề mặt cốt liệu, do đó phải cố gắng hết mức để giảm thiểu thời gian
trộn ở nhiệt độ thấp nhất. Nhiệt độ trộn càng cao thì mức độ oxy hóa của lớp nhựa
đường mỏng phủ trên bề mặt cốt liệu càng lớn.
Khi tăng nhiệt độ trộn thêm 5,5
0
C đối với thời gian trộn tiêu chuẩn 30 giây,
điểm hóa mềm của nhựa đường sẽ tăng thêm 1
0
C. Do đó người ta phải quy định mức
nhiệt độ tối thiểu và tối đa cho quá trình trộn. Nếu cốt liệu bị đun quá nóng có thể xảy
ra hiện tượng nhựa đường sẽ bong khỏi cốt liệu trong thời gian bảo quản tại trạm trộn
hay trên đường vận chuyển đến công trường và hiện tượng đó dẫn đến sự thay đổi
hàm lượng nhựa đường trong hỗn hợp. Trong trường hợp này, bột khoáng có một
chức năng quan trọng. Bởi vì nó được thêm vào hỗn hợp sau khi quá trình bao phủ cốt
liệu đầy đủ đã hoàn tất, nó đóng vai trò ổn định hóa hay tăng độ nhớt của nhựa đường

lên rõ rệt, làm giảm hiện tượng nhựa đường bị tách khỏi cốt liệu.
Kết hợp tất cả các yếu tố nêu trên, ta xác định được độ nhớt tối ưu của nhựa
đường là 0,2 Pa.s (2 poise) trong quá trình trộn ở nhiệt độ trộn tiêu chuẩn. Thực tế đã
chứng minh rằng nhiệt độ cần để đạt được một độ nhớt là 0,2 Pa.s có thể được ước
tính bằng một cách đơn giản là cộng thêm 110
0
C vào nhiệt độ hóa mềm của nhựa
đường. Một hạn chế của phương pháp này là chỉ số kim lún (PI) của nhựa đường
không được xem xét tới. Có thể xác định một chính xác hơn bằng cách vẽ các điểm
hóa mềm và kim lún biểu đồ số liệu thí nghiệm nhựa đường.
Khi hỗn hợp nhựa đường - cốt liệu được rải trong điều kiện nhiệt độ môi
trường thấp, hay nếu cần phải chuyển hỗn hợp trên một quãng đường dài, người ta
thường tăng nhiệt độ trộn để bù cho hai yếu tố nói trên. Tuy nhiên, sự gia tăng nhiệt
độ trộn sẽ thúc đẩy quá trình oxy hóa nhựa đường một cách đáng kể và sẽ làm tăng độ
nhớt của nhựa đường. Nhưng nếu hỗn hợp nhựa đường - cốt liệu được vận chuyển
bằng xe thùng chở hàng kín, cách nhiệt tốt thì hao hụt nhiệt độ thảm chỉ ở mức không
đáng kể, khoảng 2
0
C/giờ.
-H.P5I!'()*+
Nhựa đường được ứng dụng rất nhiều trong thực tế và sản xuất của đời sống con
người. Trong hàng loạt các lĩnh vực trong đời sống như:
D Q9
Chống thấm và bảo vệ cho đập nước, các công trình kiến trúc.Chất khử trùng, sơn phủ
các hàng ràoLàm chất phủ bảo vệ, làm giấy lợp, phủ sân kho, chuồng gia súc.Bảo vệ
bồn nước, chậu, vại…
D Q9
- Hợp chất tráng nhôm có sử dụng nhựa đường:

- Trong công nghiệp sản xuất ô tô: Hợp chất cách âm, nỉ, đệm, phanh.

- Trong công nghiệp sản xuất vật liệu điện.: Lõi cacbon, vòng, vỏ ắc qui, than,
băng giấy, hợp chất.Cách điện, dây phủ cách điện hợp chất che hộp nối dây
cách điện. Ống đúc cách điện
P5I#<!C!!D#<=@;5(9
Chống thấm và chống ẩm. Các hỗn hợp phủ sân, sơn phủ bảo vệ. Phủ mặt trên các
bậc lên xuốngCác loại giấy xây dựngGắn các tấm lợp, chất phủ chống thấm lên bề
mặt (tường, sàn… trước khi sơn).Hỗn hợp trám các kẽ hở.Hợp chất xi măng chống
thấm
1.5 6#>N#C! /&*1#&()*+
Trong nhng năm gần đây người ta đã ý thức được sự cần thiết phải hoàn thiện
hơn na các quy phạm về vệ sinh và an toàn công nghiệp. Điều này cũng đúng với
ngành công nghiệp xây dựng nơi phần lớn nhựa đường được sử dụng.
Dựa trên kinh nghiệm thực tiễn qua một số năm và từ các công trình nghiên cứu
tại hiện trường, không có dấu hiệu nào cho thấy nhựa đường có thể gây ra bệnh nghề
nghiệp đối với các công nhân thường xử lý nhựa đường hay gây ra nhng vấn đề về
sức khỏe đối với nhng người có liên quan đến nhựa đường trong quá trình sản xuất
và sử dụng. Như vậy, nhựa đường là sản phẩm nguy cơ gây hại không đáng kể với
điều kiện thực hiện tốt các quy phạm về an toàn, sức khỏe và môi trường.
-R-S;!T#<KC#<=>U5I()*+
6!#,!'()*+9
Nhựa đường là một phức hợp các chất hydrocacbon chứa các thành phần của
nhiều dạng chất, phần lớn là các chất cao phân tử kể các hydrocacbon thơm đa vòng
(PCAs). Độc tính của các thành phần này cần phải được xem xét kể cả việc nghiên
cứu khả năng gây ung thư. Trong các nghiên cứu thí nghiệm trên động vật, các chất
thơm đa vòng với 3-7 (thường là 4-6) vòng hợp lại, với trọng lượng phân tử trong
phạm vi từ 200 đến 450, đã biểu hiện là chất có hoạt tính gây ung thư. Tuy nhiên,
nồng độ nhng chất gây ung thư này trong nhựa đường là cực kỳ thấp.
Nồng độ các chất gây ung thư trong nhựa đường không thể tạo nên nguy cơ về
sức khỏe trong thực tiễn, nhưng các thông tin về nó là tối cần thiết để có các biện pháp
phòng ngừa phù hợp đối với người thường xuyên phải sử dụng, tiếp xúc với sản phẩm

này.
V?W; 3 # 4@X!K59
Ngoài nguy cơ gây bỏng do nhiệt, tác hại do tiếp xúc qua da với nhựa đường là
không đáng kể.Nếu điều kiện an toàn lao động kém, người lao động để chúng tiếp xúc
với da thường xuyên, kéo dài trong nhiều năm sẽ có thể tạo ra nguy cơ, tuy là nguy cơ
thấp, về ung thư da. Do đó, cần thận trọng tránh để da tiếp xúc, đặc biệt là tiếp xúc
lâu dài với nhựa đường.
Các phụ gia đôi khi được cho thêm vào nhựa đường để làm giảm độ nhớt của
nó và do đó làm tăng thêm khả năng tiếp xúc sinh học đối với sử dụng sản phẩm. Một
số chất phụ gia độc hơn nhựa đường do đó phải thực hiện thêm các biện pháp phòng
ngừa phù hợp.
;!T; K)*+D"9
Thông thường, khi nhựa đường được gia nhiệt trong các phương tiện tồn
chứa hoặc trộn với cốt liệu nóng, các loại khí sẽ bị bay lên. Các loại khí đó chứa các
chất đặc biệt, hơi hydrocacbon và một số lượng rất nhỏ sunfua hydro.Lượng hơi phát
thải từ nhựa đường nóng ngay sau khi xuất ra khỏi dây truyền trộn, nồng độ hơi nhựa
đường từ 0,2 đến 5,4mg/m
3
, trung bình 1,6mg/m
3
. Hydro sunfua có thể tích lũy tới
nồng độ gây tử vong cho người ở trong các bồn chứa nhựa đường nóng.
Trong mọi trường hợp không cần thiết, tránh tiếp xúc với hơi nhựa đường, khi
có bất kì một nghi ngờ nào cần tiến hành kiểm tra để xác định nồng độ sunfua hydro
trong hơi nhựa đường ở nơi làm việc.
-R.C!7 QCYE# !!C
ZI!I7?6)6!C
Khi tiếp xúc với nhựa đường nóng nguy cơ lớn nhất là bỏng do nhiệt độ cao của nhựa
đường. Vì vậy, người lao động phải sử dụng các trang bị bảo hộ lao động thích hợp
như:Găng tay chống nhiệt, kính bảo vệ mắt và mặt,quần áo bảo hộ lao, giầy bảo hộ

7[Q> !C
Nhng người phải xử lý nhựa đường hay vật liệu nhựa đường cần được cấp
và sử dụng kem để bảo vệ phần da lộ ra, đặc biệt là bàn tay và ngón tay.
Không nên sử dụng các dung môi như xăng, dầu diezel hay cồn trắng để
tẩy nhựa đường khỏi da vì nhng chất này sẽ làm lan rộng vùng nhiễm bẩn. Sử dụng
chất làm sạch không ăn mòn da và nước ấm để tẩy các vết nhựa đường dính trên da.
!$Y!C;!S!C;
Việc áp dụng nghiêm túc các quy trình vận hành an toàn sẽ giảm một cách
đáng kể nguy cơ hỏa hoạn. Tuy vậy, điều quan trọng là người lao động phải được
huấn luyện và trang bị tốt để nếu xảy ra cháy họ có thể dập được lửa, đảm bảo an toàn
cho người và phương tiện. Các đám cháy nhựa đường nhỏ có thể dập tắt được bằng
các thiết bị dập lửa bằng khí trơ hay chất lỏng hóa hơi, bình lọt, bình chửa cháy dùng
hóa chất khô, các vòi phun tia sương hay hơi nước. Không dùng vòi nước áp lực để
cha cháy nhựa đường vì nhựa đường nổi trên nước làm đám cháy lan rộng.
Khi cháy xảy ra trong bồn chứa nhựa đường, nếu phần nắp thùng còn gần
như nguyên vẹn, có thể dập tắt lửa bằng cách phun tia hơi hay nước ở dạng "sương"
vào trong phần lưu không của bồn
*T.9G #A
  #&
 
Bitum là một loại chất lỏng hu cơ có độ nhớt cao, màu đen, nhớp nháp.
Nó là hỗn hợp các hiđrocacbon và dẫn xuất chứa oxi, nitơ, lưu huỳnh. Là chất
rắn hoặc lỏng sánh, thường có màu đen; khối lượng riêng khoảng 1 g/cm
3
; hoá
mềm ở nhiệt độ 25 - 90
o
C. Không tan trong nước; tan trong dung môi hu cơ
(benzen, etanol, clorofom, cacbon đisunfua, vv.). Theo nguồn gốc thì bitum có
thể chia làm 3 loại chính: bitum dầu mỏ,bitum than đá,hắc ín nhựa đường là

cách nói khác được sử dụng khi nhắc đến bitum. Bitum thiên nhiên có trong
dầu mỏ, than đá, than nâu và than bùn; chiếm một lượng nhỏ trong đá trầm tích.
Bitum nhân tạo là sản phẩm của quá trình chế biến dầu mỏ và than đá
2.1.2 $ 
- 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 sa, thông thường là xà phòng và nói chung
được sử dụng ở dạng lạnh cho các mục đích công nghiệp và làm đường.
2.1.2. %&C\!!'G #A
Bitum là hỗn hợp phức tạp của các hydrocacbon có phần tử lớn (Alkan,
naphtalen, các loại mạch vòng ), các chất nhựa atphaten, một lượng nhỏ các
chất có cấu trúc tương tự hợp chất dị vòng, và các nhóm chức năng có lưu
huỳnh, nitơ và nguyên tử oxy. Bitum cũng chứa một lượng nhỏ các dẫn xuất
kim loại như vanadi, niken, sắt, magie,và canxi… dưới dạng muối hu cơ,
oxyt, hoặc các cấu trúc porphyrin. Nó có màu đen, hoà tan trong benzene,
clorofooc, và mội số dung môi khác. Các phân tích thành phần nguyên tố các
loại Bitum được sản xuất từ các nguồn dầu thô khác nhau cho thấy hầu hết các
loại Bitum chứa:

Cácbon : 82%-88% .
Hydro : 8%-11%
Lưu huỳnh : 0%-6%
Oxy : 0%-1%
Nitơ : 0-1%
Thành phần của bitum gồm 3 nhóm chính: Nhóm atphanten, nhóm nhựa,
nhóm dầu nhờn. Ngoài ra còn có các nhóm phụ khác là: Nhóm cacbon, nhóm
cacboit, nhóm axit atphan và các anhydrite, nhóm parafin. Nhóm atphanten
đảm bảo cho bitum có độ rắn và độ chảy mềm cao. Một loại bitum tốt, chịu thời
tiết tốt, có độ bền cao phải có thành phần như sau: 25% nhựa, 15-18%
atphanten, 52-54% dầu. Tỷ lệ dầu / nhựa vào khoảng 2/5. Bitum sẽ có độ bền
thấp, tính gắn kết kém do có nhiều hydrocacbon không phân cực.
..%,!"#!'G #A9
• Độ quánh của Bitum
Tính quánh của Bitum được thay đổi trong một phạm vi khá rộng. Nó ảnh
hưởng nhiều đến tính chất cơ học của hỗn hợp vật liệu khoáng với chất kết
dính, đồng thời quyết định công nghệ chế tạo và thi công loại vật liệu sử dụng
Bitum Độ quánh của Bitum phụ thuộc vào hàm lượng các nhóm cấu tạo và
nhiệt độ môi trường. Khi hàm lượng nhóm atphan tăng lên và hàm lượng nhóm
chất dầu giảm, độ quánh của Bitum tăng lên. Khi nhiệt độ môI trường tăng cao,
nhóm chất nhựa sẽ bị chảy lỏng, độ quánh của Bitum giảm xuống. Các tính
chất này đảm bảo cho bitum có độ xuyên thấm cần thiết vào trong cốt liệu, pha
trộn với các khoáng chất và bao phủ hoàn toàn các hạt rắn trong quá trình xử lý
mặt đường. Người ta dùng chỉ tiêu độ xuyên kim để đánh giá độ quánh của
bitum, đơn vị đo của độ quánh là bằng độ ( 1 độ bằng 0,1mm). Tính đồng nhất
của độ lún kim trong Bitum phân loại theo độ kim lún hay của Bitum thổi khí
được xác định bằng thí nghiệm độ xuyên kim. Trong thí nghiệm này một chiếc
kim có kích thước được sử dụng xuyên vào một mẫu Bitum, dưới một trọng
lượng xác định (100g) ở một nhiệt độ xác định (250C) và trong một thời gian
xác định (5 giây). Độ sâu của chiếc kim đâm vào mẫu nhựa đường gọi là độ

kim lún
• Độ giãn dài
Độ giãn dài biểu thị khả năng dính, dẻo, đàn hồi của Bitum và nó còn cho
biết tỷ lệ gia các thành phần Bitum. Hay còn qui định là độ giãn dài hay tính
dẻo.Tính dẻo đặc trưng cho khả năng biến dạng dưới tác dụng của nhiệt độ và
ngoại lực. Nó phụ thuộc vào nhiệt độ và thành phần của nhóm. Khi nhiệt độ
tăng thì tính dẻo cũng tăng và ngược lại.Trong trường hợp đó, Bitum dùng làm
mặt đường hay trong kết cấu khác có thể bị nứt. Nhng loại Bitum được coi là
tốt nếu có khả năng giãn dài lớn Tính dẻo của bitum được tính bằng cm khi
kéo căng một mẫu có tiết diện qui định ở 250C với tốc độ kéo là 5cm/phút. Độ
kéo dài càng lớn thì tính dẻo của Bitum càng cao.
• Thành phần cất phân đoạn:
Thành phần cất phân đoạn biểu thị tỷ lệ các phân đoạn sôi trong một nhiệt
độ cụ thể nào đó và xác định tốc độ đông đặc của Bitum.
• Độ bền đối với nước.
Độ bền đối với nước hay khả năng chịu nước của Bitum được xác định qua
hàm lượng các hợp chất tan trong nước.
• Nhiệt độ chảy mềm
Nhiệt độ chảy mềm biểu thị khả năng chịu nhiệt của Bitum, là nhiệt độ mà
tại đó mẫu Bitum tiêu chuẩn sẽ chảy và biến dạng. Nhiệt độ chảy mềm càng
cao thì Bitum càng chứa nhiều atphanten và khả năng chịu nhiệt càng tốt.
• Nhiệt độ chớp cháy của Bitum
Nhiệt độ chớp cháy của Bitum là nhiệt độ mà tại đó các chất dầu nhẹ trong
Bitum bốc hơi bão hoà lẫn vào môi trường xung quanh tạo nên một hỗn hợp dễ
cháy, khi ta đưa ngọn lửa lại gần thì ngọn lửa bùng cháy và lan nhanh khắp mặt
Bitum. Nhiệt độ chớp cháy của Bitum biểu thị mức độ an toàn phòng cháy của
nó.
• Tính ổn nhiệt.
Khi nhiệt độ thay đổi tính cứng và tính dẻo của Bitum thay đổi, sự thay
đổi càng nhỏ thì Bitum có tính ổn nhiệt càng cao. Tính ổn nhiệt của Bitum phụ

thuộc vào thành phần hoá học của nó. Khi hàm lượng atphanten tăng lên thì
tính ổn nhiệt của Bitum tăng lên và hàm lượng nhóm atphanten giảm thì tính
chất này giảm. Khi Bitum chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái quánh rồi
trạng thái lỏng và ngược lại trong một khoảng nhiệt độ nhất định. Do đó tính ổn
định nhiệt độ của Bitum có thể biểu thị bằng khoảng nhiệt độ đó.
• Tính già hoá của Bitum
Do ảnh hưởng của thời tiết mà tính chất và thành phần hoá học của Bitum
bị thay đổi. Người ta gọi sự thay đổi đó là sự già hoá của Bitum. Nguyên nhân
là do thành phần nhóm atphanten tăng lên. Sự bay hơi của nhóm dầu cũng làm
tính quánh và tính giòn của Bitum tăng lên, làm thay đổi lớp cấu tạo phân tử
tạo thành nên các hợp chất mới. Quá trình già hoá Bitum sẽ dẫn đến quá trình
già hoá của bêtông atphan. Độ giòn cao của Bitum làm cho mặt đường xuất
hiện các vết nứt, tăng quá trình phá hoại do ăn mòn.
• Tính ổn định khi gia nhiệt
Khi dùng Bitum người ta thường phải đun nóng nó lên cao khoảng 160
0
C
trong thời gian khá lâu do đó các thành phần dầu nhẹ có thể bị bốc hơi làm thay
đổi tính chất của Bitum. Các loại Bitum dầu mỏ loại quánh sau thí nghiệm này
phải có hao hụt về trọng lượng không được lớn hơn 1%, độ xuyên kim và độ
giãn dài thay đổi không được lớn hơn 40% khối lượng so với trị giá ban đầu.
• Tính thấm ướt vật liệu khoáng
Tính thấm ướt vật liệu khoáng của Bitum phụ thuộc vào hàm lượng các
chất hoạt tính bề mặt có cực và tính chất của vật liệu khoáng. tính thấm ướt
được đặc trưng bằng góc thấm ướt. Đó là góc gia bề mặt vật liệu khoáng và
tiếp tuyến với bề mặt giọt chất kết dính tại ranh giới tiếp xúc với vật liệu. Nếu
góc thấm ướt càng nhọn thì tính thấm ướt càng tốt. Khi đó lực hút gia các
phân tử gia chất kết dính và bề mặt vật liệu khoáng gần bằng lực hút phân tử
bên trong chất kết dính. Nếu như góc thấm ướt lớn thì tính thấm ướt kém, lực
hút phân tử với bề mặt vật liệu khoáng yếuDo đó chất kết dính càng thấm ướt

tốt vật liệu khoáng thì lực hút phân tử trong chúng càng yếu và lực bám dính
gia chất kết dính với bề mặt vật liệu khoáng càng mạnh. Nhng vật liệu
khoáng kị nước là nhng vật liệu dính bám chất kết dính hu cơ tốt.
• Tính liên kết của Bitum với bề mặt vật liệu khoáng
Sự liên kết của bitum với bề mặt vật liệu khoáng có liên quan đến quá
trình thay đổi lý hoá khi hai chất tiếp xúc tương tác với nhau. Sự liên kết đóng
vai trò quan trọng trong việc tạo nên cường độ và tính ổn định với nước, với
nhiệt độ của hỗn hợp Bitum và vật liệu khoáng. Khi nhào trộn Bitum với vật
liệu khoáng, các hạt khoáng được thấm ướt bằng Bitum và tạo thành một lớp
hấp phụ, khi đó các phân tử Bitum ở trong lớp hấp phụ sẽ tương tác với các
phân tử của vật liệu khoáng ở lớp bề mặt. Tương tác đó có thể là tương tác hoá
học hoặc lý học. Lực liên kết hoá học lớn hơn nhiều so với lực liên kết lý học,
do đó khi bitum tương tác hoá học với các vật liệu khoáng thì cường độ liên kết
sẽ lớn nhất. Liên kết của bitum với vật liệu khoáng trước tiên phụ thuộc vào
tính chất của bitum. Bitum có sức căng bề mặt ngoài càng lớn nghĩa là có độ
phân cực càng lớn thì liên kết với vật liệu càng tốt. Độ phân cực của bitum phụ
thuộc vào hàm lượng của nhóm chất nhựa, đặc biệt là nhựa axit. Bitum chứa
nhóm chất nhựa càng nhiều thì sự liên kết của nó với vật liệu khoáng càng tốt.
Liên kết của bitum với vật liệu khoáng còn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu
khoáng. Các loại đá bazơ liên kết với bitum tốt hơn các loại đá axit vì có thể
xảy ra liên kết hoá học. Trường hợp độ hoạt tính của bitum thấp , sự liên kết
của nó với bề mặt vật liệu khoáng kém thì cần cho thêm vào bitum chất phụ gia
hoạt động bề mặt để bitum có độ hoạt tính cần thiết
 ]?@"#G #A
Bitum được chiết suất nhờ quá trình oxy hóa và phân đoạn dầu nhờn, có
thể sản xuất bitum qua sản phẩn phụ của quá trình chưng cất phân đoạn dầu
mỏ.