Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7500:2023 về Bitum - Phương pháp xác định độ hòa tan trong Trichloroethylene và N-propyl Bromide được ban hành nhằm quy định quy trình kỹ thuật chuẩn xác để đánh giá độ tinh khiết và hàm lượng chất hòa tan của các loại vật liệu bitum. Tiêu chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng nhựa đường và các sản phẩm gốc bitum phục vụ cho ngành xây dựng giao thông tại Việt Nam.

Phạm vi áp dụng và Đối tượng điều chỉnh

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ hòa tan của các vật liệu bitum (bao gồm bitum đặc, bitum lỏng, nhựa đường) có ít hoặc không chứa chất khoáng trong dung môi trichloroethylene hoặc n-propyl bromide. Phương pháp này không áp dụng cho các hỗn hợp đá nhựa hoặc bitum có lẫn nhiều tạp chất khoáng vô cơ lớn.
• Đối tượng áp dụng: Áp dụng đối với các phòng thử nghiệm chuyên ngành xây dựng, các đơn vị sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh và kiểm định chất lượng vật liệu bitum tại Việt Nam.

Nội dung cốt lõi của TCVN 7500:2023

- Nguyên lý của phương pháp thử nghiệm

Phương pháp dựa trên nguyên lý hòa tan hoàn toàn một lượng mẫu bitum xác định trong dung môi hữu cơ thích hợp (trichloroethylene hoặc n-propyl bromide). Sau đó, hỗn hợp được lọc qua một màng lọc sợi thủy tinh đã biết trước khối lượng. Phần chất rắn không hòa tan bám lại trên màng lọc sẽ được rửa sạch bằng dung môi, sấy khô ở nhiệt độ quy định và cân để xác định khối lượng. Độ hòa tan của bitum được tính toán dựa trên tỷ lệ phần trăm khối lượng bị hòa tan so với khối lượng mẫu thử ban đầu.

- Quy định về thiết bị, dụng cụ và hóa chất thử nghiệm

• Thiết bị lọc: Sử dụng phễu lọc Gooch hoặc cốc lọc chuyên dụng kết hợp với màng lọc sợi thủy tinh có đường kính và kích thước lỗ lọc tiêu chuẩn để đảm bảo giữ lại hoàn toàn các hạt không tan.
• Hệ thống hút chân không: Bình lọc hút chân không cùng bơm hút chân không để hỗ trợ quá trình lọc diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.
• Tủ sấy: Phải có khả năng khống chế và duy trì nhiệt độ ổn định trong khoảng từ 110 độ C đến 120 độ C để sấy khô màng lọc và chất cặn sau lọc.
• Cân phân tích: Yêu cầu độ chính xác tối thiểu đến 0,1 mg để đảm bảo sai số phép cân nằm trong giới hạn cho phép.
• Dung môi thử nghiệm: Cho phép sử dụng Trichloroethylene cấp nhãn phân tích hoặc N-propyl Bromide. Việc bổ sung N-propyl Bromide làm dung môi thay thế giúp giảm thiểu độc hại cho người thực hiện và thân thiện hơn với môi trường so với trichloroethylene truyền thống.

- Quy trình tiến hành thử nghiệm chi tiết

1. Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu bitum phải được gia nhiệt cẩn thận để đạt trạng thái lỏng đồng nhất, tránh quá nhiệt gây phân hủy nhiệt. Khuấy đều mẫu trước khi cân một lượng khoảng 2 gram vào bình tam giác sạch, khô.
2. Hòa tan mẫu: Thêm khoảng 100 mL dung môi vào bình chứa mẫu. Lắc đều bình cho đến khi toàn bộ bitum hòa tan hoàn toàn trong dung môi, không còn các cục bám dính dưới đáy bình. Để yên hỗn hợp trong khoảng thời gian quy định để các chất không tan lắng xuống.
3. Tiến hành lọc: Đặt màng lọc sợi thủy tinh (đã được sấy khô và cân khối lượng trước) vào phễu lọc Gooch. Làm ướt màng lọc bằng một ít dung môi sạch, sau đó khởi động hệ thống hút chân không và rót từ từ dung dịch bitum qua màng lọc.
4. Rửa chất cặn: Dùng dung môi sạch rửa sạch bình tam giác và chuyển toàn bộ chất cặn còn sót lại lên màng lọc. Tiếp tục rửa màng lọc cho đến khi dung dịch lọc chảy ra hoàn toàn không màu.
5. Sấy khô và cân: Lấy màng lọc chứa chất cặn ra khỏi phễu, sấy khô trong tủ sấy ở nhiệt độ từ 110 độ C đến 120 độ C trong ít nhất 20 phút. Sau đó, làm nguội màng lọc trong bình hút ẩm và cân xác định khối lượng. Lặp lại quá trình sấy và cân cho đến khi đạt được khối lượng không đổi.

- Công thức tính toán và biểu thị kết quả

Độ hòa tan (S) của bitum được tính bằng phần trăm khối lượng (%) theo công thức: S = [(M - m) / M] x 100. Trong đó, M là khối lượng mẫu thử bitum ban đầu (tính bằng gam) và m là khối lượng chất không hòa tan thu được trên màng lọc (tính bằng gam). Kết quả cuối cùng được làm tròn và biểu thị chính xác đến 0,1%.

- Yêu cầu về độ chụm và độ lặp lại

Tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt về sai số cho phép giữa các lần đo. Kết quả của hai lần thử nghiệm song song do cùng một thí nghiệm viên thực hiện trên cùng một thiết bị không được lệch nhau quá giá trị giới hạn độ lặp lại quy định. Nếu vượt quá sai số cho phép, phép thử phải được thực hiện lại từ đầu.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7500:2023 có hiệu lực thi hành kể từ ngày được cơ quan có thẩm quyền công bố áp dụng, thay thế cho các phiên bản tiêu chuẩn cũ trước đây. Các tổ chức, phòng thí nghiệm cần chủ động cập nhật trang thiết bị và quy trình kỹ thuật theo phiên bản mới này để đảm bảo tính pháp lý và độ chính xác của kết quả thử nghiệm.