Điểm nóng chảy và sôi của nhựa đường: Tại sao nó mềm ở nhiệt độ cao? ​​

Asphalt, một hỗn hợp phức tạp của hydrocarbon, thiếu một điểm nóng chảy sắc nét do thành phần không đồng nhất của nó. Thay vào đó, nó thể hiện phạm vi điểm làm mềm (thường là 40 nhiệt60 ° C đối với nhựa đường dầu mỏ), ngoài đó nó chuyển từ chất lỏng sang chất lỏng nhớt. Hành vi này bắt nguồn từ cấu trúc keo của nó:

Động lực học phân tử: Ở nhiệt độ cao, phần dầu lỏng (maltenes) trong nhựa đường trở nên chất lỏng hơn, làm suy yếu ma trận asphaltene rắn. Điều này làm giảm các lực liên phân tử, gây ra làm mềm.
Độ nhạy nhiệt độ: Độ nhớt nhựa đường giảm theo cấp số nhân với nhiệt. Ví dụ, ở 60 ° C, nhựa đường tiêu chuẩn có thể mất 90% độ cứng của nó, dẫn đến sự cố do tải giao thông. Asphalts được sửa đổi (ví dụ: SBS hoặc các loại mô-đun cao) chống lại điều này thông qua các mạng polymer ổn định cấu trúc lên đến 70 ° C trở lên.
Sôi và phân hủy:
Asphalt phân hủy trước khi đạt đến một điểm sôi thực sự (dưới 470 ° C), giải phóng các loại khí độc hại như benzen. Do đó, điểm sôi ít liên quan hơn điểm flash (~ 204 ° C), đánh dấu rủi ro đốt cháy trong quá trình sưởi ấm.

Ý nghĩa thực tế:

Thất bại mặt đường: Nhiệt độ mùa hè vượt quá 50 ° C có thể làm mềm nhựa đường, gây biến dạng vĩnh viễn như đường răng.
Giải pháp: Sử dụng các chất kết dính đã được sửa đổi (ví dụ: SBS) hoặc phụ gia làm mát để tăng cường độ ổn định nhiệt độ cao.
Tóm lại, nhựa đường làm mềm do sự cố keo và độ nhạy cảm nhiệt, đòi hỏi phải đổi mới vật liệu cho độ bền.