Bài giảng Chương 8: Vật liệu hữu cơ

Bài giảng Chương 8: Vật liệu hữu cơ

Mô tả cơ bản về tài liệu:

Bài giảng Chương 8: Vật liệu hữu cơ trình bày khái niệm, phân loại chất kết dính hữu cơ (CKD HC); Bitum dầu mỏ; các chỉ tiêu kỹ thuật của bitum dầu mỏ quánh xây dựng đường (TCVN 7493 : 2005); nhũ tương bitum dầu mỏ; bê tông asphalt (BTAF).

Nội dung trích xuất từ tài liệu:

Bài giảng Chương 8: Vật liệu hữu cơ PHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001CHƯƠNG 8 : VẬT LIỆU HỮU CƠ8.1 Chất kết dính hữu cơ (CKD HC)a) Khái niệm  Các loại VL như bitum, guđrông, nhũ tương, nhựa màu là các CKD HC. Tồn tại ở dạng cứng, quánh, lỏng, thành phần chủ yếu là các hiđrô cácbon cao phân tử , có khả năng trộn lẫn và dính kết các vật liệu khoáng làm thành VLng, nhânợạo. chống thấm  Dùng tạo mặt đườ đá VL l tp, VL -Khi đun nóng => lỏng, khi nguội, nó dính vào bề mặt VL => đá -Tương đối ổn định đối với không khí, nước -Hoà tan ít trong nước và axit vô cơ. -Hoà tan nhiều trong dung môi hữu cơ. PHẠM XUÂN CƯỜNG 0131090018.1b) Phân loại  -Theo thành phần hóa học:-bitum là hỗn hợp của các hydro cacbon chủ yếu mạch thẳng, naphtalen và loại mạch vòng ở dạng cao phân tử, và một số phi kim như: O, N , S.-guđrông: là hỗn hợp của các hydro cacbon chủ yếu là hydro cacbon thơm và một số phi kim khác. -Theo nguồn gốc nguyên liệu: -bitum dầu mỏ -bitum đá dầu -bitum thiên nhiên -guđrông than đá -grđrông than bùn -guđrông gỗPHẠM XUÂN CƯỜNG 013109001 PHẠM XUÂN CƯỜNGb) 013109001 -Theo tính chất xây dựng ở 20-250C : (a)a)bitum và guđrông rắn: Cứngb)bitum và guđrông quánh: Mềm, quánh (b)-c)bitum và guđrông lỏng: Lỏng. (c) -d)nhũ tương bitum và guđrông:hạt chất kết dính phân tán trong nước.lỏng và dùng trong trạng thái nguội. (d) PHẠM XUÂN CƯỜNG 0131090018.2 Bitum dầu mỏ8.2.1 Thành phần Hỗn hợp phức tạp của các hyđrô cácbon (metan, naftalen, các loại mạch vòng) và một số dẫn suất phi kim khác; Có màu đen,  Hòa tan trong benzen (C6H6), cloruafooc(CHCl3), disunfuacacbon (CS2) và một số dung môi hữu cơ khác.  Thành phần hóa học: C = 82 -88%, H=8-11%, S =0-6%, O=0-1.5%, N=0.5-1% PHẠM XUÂN CƯỜNG8.2.1 013109001 Các nhóm hóa học gồm 3 nhóm chính: +chất dầu (45-60%): (300-600 đvC), không màu, (ρ=0,91-0,92 g/cm3); tăng tính lỏng, giảm tính quánh của bitum. +chất nhựa (15-30%): (600-900 đvC), ρ= 1, màu nâu sẫm, có thể hòa tan trong benzen, etxăng, cloruafooc; tăng tính dẻo, nhựa axit làm tăng tính dính bám của bitum với đá bazơ. +chất át phan rắn (10-30%): (1000-6000 đvC), ρ= 1.1-1.15, màu nâu sẫm hoặc đen, không bị phân giải khi đốt (t < 3000C), chỉ hoà tan trong cloruafooc, têtraclorua cacbon (CCl4), không hòa tan trong ête, dầu hỏa và axêtôn; tăng tính quánh và nhiệt độ hoá mềm. PHẠM XUÂN CƯỜNG 0131090018.2.14 nhóm phụ :  +Nhóm cacben (≤ 1,5%): có màu đen sẫm, ρ >1. Tính chất gần giống nhóm átphan, nhưng không tan trong benzen, CCl4 nhưng hoà tan được trong đisunfua cacbon.  +Nhóm cacbôit (≤ 1,5%): là chất rắn ở dạng muội, không hoà tan trong bất cứ dung môi hữu cơ nào. +Nhóm axit átphan và các anhydrit ( PHẠM XUÂN CƯỜNG 0131090018.2 .2 Cấu trúcLà một hệ thống keo phức tạp có cấu trúc cơ bản là cấu trúc mixen. Mỗi mixen bao gồm một số lượng lớn các phân tử có phân tử lượng nhỏ bao quanh các phân tử có phân tử lượng lớn. Khi mật độ các phân tử lượng lớn tăng, lực tương hỗ giữa các mixen lớn thì mỗi mixen là một nút mạng.Cấu trúc mixen được coi là cấu trúc phân tán.Với bitum, pha phân tán là át phan, cacboit, cacben, xung quanh là chất nhựa là chất hoạt tính bề mặt và môi trường phân tán là chất dầu. Với guđrông than đá, pha phân tán là cácbon tự do, môi trường phân tán là chất dầu, còn chất nhựa đóng vai trò là chất hoạt tính. Không có giới hạn rõ ràng phân chia giữa các pha phân tán và môi trường phân tán PHẠM XUÂN CƯỜNG 0131090018.2 .2  3 loại cấu trúc phân tán: (sol; gel; sol-gel) (1) Cấu trúc sol (bitum lỏng, bitum quánh nấu chảy): đặc trưng cho bitum có hàm lượng chất dầu và chất nhựa lớn. Các mixen không tương hỗ lẫn nhau và chuyển động tự do trong môi trường dầu. PHẠM XUÂN CƯỜNG 8.2.2 013109001(2) Cấu trúc gel (bitum rắn và quánh ở nhiệt độ thấp): các mixen xích lạigần nhau, tương hỗ lẫn nhau tạo nên ...