Nhũ tương nhựa đường
1. Khái niệm
– Nhũ tương nhựa đường là hỗn hợp: NHỰA ĐẶC nghiền + Dung môi NƯỚC + Chất nhũ hóa
– Nhũ tương nhựa đường (Emulsified Asphalt) là hỗn hợp gồm hai chất lỏng (nhựa đường và nước) không hòa tan lẫn nhau. Nhựa đường (dạng hạt đường kính 0,1 – 5 micron) phân tán vào trong nước. Các hạt nhựa đường được giữ ở trạng thái lơ lửng tích điện và được ổn định bằng chất nhũ hóa (có tác dụng hoạt tính bề mặt).
– Hình thành liên kết: khi nhũ tương nhựa đường được trộn với cốt liệu khoáng hoặc được phun lên bề mặt đường, nước sẽ bốc hơi, chất nhũ hóa thấm vào cốt liệu khoáng, nhũ tương nhựa đường sẽ bị phân tách, những hạt nhựa đường nhỏ li ti sẽ dịch lại gần nhau hình thành lớp mỏng, dày đặc trên bề mặt các hạt cốt liệu khoáng => hình thành liên kết.
– Nhũ tương nhựa đường axít được sản xuất từ loại nhựa đường có độ cứng lớn (có độ kim lún nhỏ hơn hoặc bằng 100, 0,1 mm).
2. Phân loại
2.1 Theo cấu trúc hạt keo
– Nhũ tương nhựa đường thuận
– Nhũ tương nhựa đường nghịch
2.2 Theo gốc chất nhũ hóa
a) Nhũ tương nhựa đường kiềm – anionic emulsified asphalt (TCVN 13506 : 2022)
Loại nhũ tương nhựa đường có sử dụng chất nhũ hóa có hoạt tính bề mặt mang i-on âm => do vậy nhũ tương nhựa đường có tính kiềm (hay gọi là Nhũ tương nhựa đường kiềm)
Hiện nay nhũ tương nhựa đường kiềm phổ biến có các loại:
| STT | Ký hiệu | Tính chất | Mục đích sử dụng (tham khảo theo TCVN 13506-2022) |
| 1 | ARS-1 (hoặc RS-1) | Phân tách nhanh | |
| 2 | ARS-2 (hoặc RS-2) | ||
| 3 | AHFRS-2 (hoặc HFRS-2) | ||
| 4 | AMS-1 (hoặc MS-1) | Phân tách vừa | |
| 5 | AMS-2 (hoặc MS-2) | ||
| 6 | AMS-2h (hoặc MS-2h) | ||
| 7 | AHFMS-1 (hoặc HFMS-1) | ||
| 8 | AHFMS-2 (hoặc HFMS-2 | ||
| 9 | AHFMS-2h (hoặc HFMS-2h) | ||
| 10 | AHFMS-2s (hoặc HFMS-2s) | ||
| 11 | ASS-1 (hoặc SS-1) | Phân tách chậm | |
| 12 | ASS-1h (hoặc SS-1h) | ||
| 13 | AQS-1h (hoặc QS-1h) | Phân tách sớm |
Giải thích ký hiệu
| Ký hiệu | Giải thích Nhũ tương nhựa đường kiềm | |
| Tiếng Anh | Tiếng Việt | |
| A | Anionic | Chất nhũ hóa gốc kiềm |
| RS | Rapid Setting | Tốc độ phân tách nhanh |
| MS | Medium Setting | Tốc độ phân tách trung bình |
| SS | Slow Setting | Tốc độ phân tách chậm |
| QS | Quick Setting | Phân tích sớm |
| HF | High Float | Độ nổi cao |
| HFRS | High Float Rapid Setting | Độ nổi cao phân tách nhanh |
| HFMS | High Float Medium Setting | Độ nổi cao phân tách vừa |
| h | Harder base asphalt | Được sản xuất từ loại nhựa đường có tính quánh cao, độ cứng lớn (có độ kim lún nhỏ, từ 40 đến 90 …< 100; 0,1mm) |
| s | Softer base asphalt | Để chỉ nhũ tương nhựa đường kiềm được sản xuất từ loại nhựa đường mềm, độ cứng nhỏ (có độ kim lún > 100; 0,1mm) |
| 1 | Có độ nhớt nhỏ | |
| 2 | Có độ nhớt lớn | |
b) Nhũ tương nhựa đường axit – cationic emulsified asphalt (TCVN 8817-1 : 2011)
Nhũ tương nhựa đường sử dụng chất nhũ hóa có hoạt tính bề mặt mang i-on dương, do đó nhũ tương nhựa đường có tính axít (hay còn gọi là Nhũ tương nhựa đường axít)
|
STT |
Ký hiệu | Loại | Tính chất | Thời gian phân tách tham khảo |
Mục đích sử dụng (tham khảo theo TCVN 8816:2011) |
|
1 |
CRS-1 |
Nhũ tương nhựa đường axít | phân tách nhanh | 2giờ – 4giờ (nhũ tương dính bám chuyển sang màu đen) | |
| 2 | CRS-2 | 1giờ – 2giờ | |||
| 3 | CMS-2 | phân tách vừa | |||
| 4 | CMS-2h | ||||
|
5 |
CSS-1 |
phân tách chậm (3giờ – 4giờ) |
Thi công tối thiểu sau khi tưới thấm bám 12giờ | ||
|
6 |
CSS-1h |
Thi công tối thiểu sau khi tưới thấm bám 12giờ | |||
|
7 |
CRS-1P |
Nhũ tương nhựa đường Polime – (Ký hiệu P: là polime) |
phân tách nhanh | – Tưới dính bám (tack coat) trên mặt đường mới xây dựng, mặt đường còn tốt khi xây dựng lớp phủ bê tông nhựa đặc biệt (lớp phủ mỏng tạo nhám, lớp phủ bê tông nhựa polime…) và lớp phủ bê tông nhựa trên đường có nhiều xe tải nặng, đường sân bay – Láng nhựa (chip seal) với đường có lưu lượng xe trung bình |
|
|
8 |
CRS-2P |
– Tưới dính bám (tack coat) trên mặt đường cũ, có hiện tượng nứt khi xây dựng lớp phủ bê tông nhựa đặc biệt (lớp phủ mỏng tạo nhám, lớp phủ bê tông nhựa polime…) và lớp phủ bê tông nhựa trên đường có nhiều xe tải nặng, đường sân bay – Láng nhựa một lớp (chip seal) hoặc nhiều lớp (chip seals) với đường có lưu lượng xe lớn, đoạn đường dễ bị ùn tắc. |
|||
|
9 |
CMS-2HP |
phân tách vừa | – Hỗn hợp đá-nhũ tương nhựa nguội (cold mix) – Vá ổ gà (patching, deep patching |
||
|
10 |
CSS-1HP |
phân tách chậm | – Làm lớp vữa nhựa (slurry seal) – Làm lớp vữa nhựa polime (micro surfacing) – Hàn gắn vết nứt mặt đường (crack seals). |
Giải thích ký hiệu:
|
Ký hiệu |
Giải thích Nhũ tương nhựa đường | |
| Tiếng Anh | Tiếng Việt | |
| C | Cationic | Chất nhũ hóa gốc axít |
| RS | Rapid Setting | Tốc độ phân tách nhanh |
| MS | Medium Setting | Tốc độ phân tách trung bình |
| SS | Slow Setting | Tốc độ phân tách chậm |
| h | Harder base asphalt | Được chế tạo từ nhựa đường có tính quánh cao (có độ kim lún tương đối thấp, từ 40 đến 90) |
| P | Polyme | Được cải thiện bằng phụ gia polyme |
| 1 | Có độ nhớt nhỏ | |
| 2 | Có độ nhớt lớn | |
| CRS-1P | Nhũ tương nhựa đường polime gốc axít phân tách nhanh, có độ nhớt nhỏ hơn CRS-2P | |
| CRS-2P | Nhũ tương nhựa đường polime gốc axít phân tách nhanh, có độ nhớt lớn hơn CRS-1P | |
|
CMS-2hP |
Nhũ tương nhựa đường polime gốc axít phân tách trung bình, sử dụng nhựa đường có tính quánh cao (thường là nhựa đường mác 60/70), có độ nhớt lớn hơn CSS-1hP | |
|
CSS-1hP |
Nhũ tương nhựa đường polime gốc axít phân tách chậm, sử dụng nhựa đường có tính quánh cao (thường là nhựa đường mác 60/70), có độ nhớt nhỏ hơn CMS-2hP | |
| STT | Ký hiệu | Loại | Giải thích | Ghi chú |
| 1 | K1-70 | Nhũ tương cation (K, hoặc C) – gốc axít + | 1, 2, 3, 4 chỉ rõ tốc độ suy yếu cấu trúc hay độ ổn định, chỉ số càng cao thì độ ổn định càng lớn. 70, 50, … là hàm lượng nhựa đường trong nhũ tương |
|
| 2 | K2-70 | |||
| 3 | K3-70 | |||
| 4 | K4-70 | |||
| … | K…-… | |||
| 1 | A1-50 | Nhũ tương anion (A) – gốc kiềm – | ||
| 2 | A2-50 | |||
| 3 | A3-50 | |||
| 4 | A4-50 | |||
| … | A…-… |
Giải thích:
+ K1-70 là loại nhũ tương cation, ngưng kết nhanh với hàm lượng nhựa đường là 70%
+ A2-50 là một nhũ tương anion, bán ổn định với một tỷ lệ nhựa đường là 50%.
+ Các ký hiệu khác:
EA: Emulsified Asphalt – nhũ tương nhựa đường
AEA: Anionic Emulsified Asphalt – nhũ tương gốc kiềm (chất nhũ hóa gốc kiềm bao bọc làm chúng có điện tích âm)
CEA: Cationic Emulsified Asphalt – nhũ tương gốc axít (chất nhũ hóa gốc axít bao bọc làm chúng có điện tích dương).
2.3 Theo tốc độ phân tách
– Nhũ tương nhựa đường phân tách nhanh
– Nhũ tương nhựa đường phân tách vừa
– Nhũ tương nhựa đường phân tách chậm
2.4 Theo tính chất
– Nhũ tương nhựa đường thường
– Nhũ tương nhựa đường polyme
3. Ứng dụng
| STT | Loại | Ứng dụng | Ghi chú |
| 1 | K1-70, K1-60 | Láng mặt đường | Ký hiệu K~C |
| 2 | K1-40, K2-40 | Lớp tạo kết dính | |
| 3 | K3-60 | Bê tông đúc nguội | |
| 4 | K2-60, K2-70 | Đá nhựa hở | |
| 5 | K2-60 | Khôi phục mặt đường | |
| 6 | K1-40, K2-40 | Bảo dưỡng bê tông |
Lưu ý:
Hiện nay, các đặc tính nhựa đường, nhũ tương nhựa đường đã được cải tiến đáng kể, nên về cơ bản tính năng dính kết của nhựa lỏng và nhũ tương nhựa đường (nếu thi công đúng chỉ dẫn, cùng chủng loại) thì chất lượng không có nhiều sự khác biệt. Vì vậy khuyến cáo để lựa chọn thuộc về:
+ Điều kiện thi công: loại và tính chất bề mặt cốt liệu tưới (khô, ẩm, kín, hở), thời gian phải chờ để vật liệu phân tách/đông đặc hoàn toàn, công nghệ và thiết bị thi công,…
+ Nhiệt độ tưới (nhiệt độ môi trường hay nhiệt độ khuyến cáo của nhà sản xuất)
+ Giá thành.
4. Quy trình sản xuất
Tham khảo:
[1] TCVN 13506 : 2022, Nhũ tương nhựa đường kiềm – yêu cầu kỹ thuật; [2] TCVN 8816 : 2011, Nhũ tương nhựa đường polyme gốc axit; [3] TCVN 8817-1 : 2011, Nhũ tương nhựa đường axit – Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật;
(Đang cập nhật)