Luận án Thạc Sỹ KHKT MỤC LỤC MỞ ĐẦU A- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .4 B- PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU B-1/ Phương pháp nghiên cứu .4 B-2/ Nội dung nghiên cứu .5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BTN SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN VÀ BTN SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI I.1 BITUM CẢI TIẾN [11] .5 I.1.1/ Các đặc tính kỹ thuật Bitum ảnh hưởng chúng đặc điểm kỹ thuật öùng duïng .5 I.1.2/ CÁC LOẠI BITUM CẢI TIẾN THƯỜNG GẶP [11] I.2 BITUM CẢI TIẾN BẰNG CÁCH CHO THÊM BỘT CAO SU .9 I.3 BÊTÔNG NHỰA SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN – BÊTÔNG NHỰA SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI .10 I.1.1/ KHÁI NIỆM BÊTÔNG NHỰA 10 I.1.2/ BÊTÔNG ASPHALT CẢI TIẾN 13 I.1.3/ BÊTÔNG ASPHALT CẢI TIẾN SỬ DỤNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI 13 CHƯƠNG II: ĐỀ CƯƠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 15 II.1 ĐỀ CƯƠNG THÍ NGHIEÄM 15 I.1.4/ Thí nghiệm tiêu lý vật liệu: Cát; Đá; Bột khoáng; Nhựa đường; Bột cao su phế phẩm 15 I.1.5/ Thieát keá Bêtông asphalt theo phương pháp Marshall (xác định hàm lượng nhựa tối ưu) 15 I.1.6/ Chế bị mẫu tiến hành thí nghiệm 16 I.1.7/ So sánh BTN thông thường với BTN sử dụng bitum cải tiến bột cao su phế thải 17 I.1.8/ Công nghệ sản xuất bột cao su phế thải chế tạo bêtông asphalt có sử dụng bột cao su phế thải - Khả áp dụng thực tiễn 17 I.1.9/ Kết luận 17 II.2 THÍ NGHIỆM CÁC LOẠI VẬT LIỆU ĐỂ CHẾ TẠO BTN .18 I.1.10/ Đá daêm 18 I.1.11/ Caùt 18 I.1.12/ Bột khoáng 18 I.1.13/ Nhựa đường 19 I.1.14/ Cao su 19 II.3 THIẾT KẾ BÊTÔNG NHỰA THEO PHƯƠNG PHÁP MARSHALL: 19 I.1.15/ Yêu cầu kỹ thuật bêtông nhựa chặt (BTNC) 19 I.1.16/ Phương pháp Marshall gì? 20 I.1.17/ Tính toán thiết kế Cấp phối Bêtông nhựa (BTNC15): Cấp phối BTNC15 thiết kế theo 22TCN 249-98 GTVT ban haønh .21 I.1.18/ Tính toán thiết kế Hàm lượng nhựa tối ưu 22 CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA BITUM CẢI TIẾN BẰNG CÁCH TRỘN BỘT CAO SU PHẾ THẢI 25 III.1 CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ THÔNG DỤNG CỦA BITUM 25 III.2 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BỘT CAO SU PHẾ THẢI TRONG BITUM CẢI TIẾN 26 I.1.19/ Tính quánh (biểu thông qua Độ kim lún) 27 I.1.20/ Tính dẻo (Biểu thông qua Độ giãn dài) 28 I.1.21/ Tính ổn định nhiệt (biểu thông qua Nhiệt độ hoá mềm) 30 I.1.22/ Tính dính bám bitum với mặt vật liệu khoáng 32 CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA BÊTÔNG NHỰA SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI 34 IV.1 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BỘT CAO SU PHẾ THẢI ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA BTN SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO PHẾ THAÛI 34 A- CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ VỚI PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TIÊU CHUẨN 34 I.1.23/ Độ ổn định Marshall & Khối lượng thể tích bêtông asphalt: 34 I.1.24/ Xác định cường độ chịu nén tới hạn bêtông asphalt: 36 I.1.25/ Muyl đàn hồi tónh vật liệu (ETAC ): 37 I.1.26/ Cường độ chịu kéo–uốn bêtông asphalt (Rku) 39 I.1.27/ Xác định Sức kháng trượt vật liệu Bêtông asphalt: .40 B- MỘT SỐ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ THEO PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐƯC CẢI BIÊN 43 I.1.28/ Độ bền marshall nhiệt độ: 30oc; 45oc; 60oc; 75oc & hệ số ổn định nhiệt - Độ ổn định lại ngâm mẫu 60oc sau 24 .43 Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT I.1.29/ Muyl đàn hồi ĐỘNG vật liệu bêtông asphalt (AC): .48 I.1.30/ Khả chịu mỏi vật liệu bêtông asphalt (Rm): 51 I.1.31/ Xác định điểm chảy vật liệu bêtông ásphalt (Chỉ tiêu tác giả đề xuất) .52 C- GIÁ TRỊ KINH TEÁ 64 CHƯƠNG V: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CAO SU PHẾ THẢI VÀ CHẾ TẠO BÊTÔNG ASPHALT SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI 65 V.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CAO SU PHẾ THẢI .65 V.2 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÊTÔNG ASPHALT SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THAÛI 65 I.1.32/ Trong phoøng: 65 I.1.33/ Ngoài trường: 65 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN 66 VI.1 KẾT LUẬN 66 VI.2 KIẾN NGHỊ 71 VI.3 PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP TỤC 71 Bằng Luận án Thạc Sỹ KHKT này, tác giả xin trân trọng cám ơn giúp đỡ tận tình Trường ĐH GTVT, Phòng đào tạo đại học sau đại học, Khoa công trình, Bộ môn đường bộ, Nhà giáo: PGS.TS Nguyễn Huy Thập; PGS.TS Bùi Xuân Cậy; PGS.TS Phạm Duy Hữu Tác giả trân trọng cám ơn Phòng thí nghiệm Công ty Cổ phần Xây dựng Công trình Giao thông 710 (thuộc Tổng Công ty CTGT 6), Công ty Caosumina, Ban Quản lý Dự án Giao thông 9, Phân viện KHCN Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT GTVT phía Nam đồng nghiệp tận tình giúp đỡ hoàn thành luận án MỞ ĐẦU “Chất lượng xây dựng công trình giao thông đặt lên hàng đầu” câu nói thường lãnh đạo Nhà nước, lãnh đạo đồng nghiệp ngành xây dựng công trình giao thông phát biểu Hội nghị Chất lượng xây dựng mang tính bao hàm nhiều yếu tố Kinh tế – Kỹ thuật, không nhắc đến chất lượng vật liệu kết cấu áo đường Có thể nói năm gần đây, từ nước ta mở rộng cửa hoà nhập, giao lưu với nước giới Kinh tế xã hội mạng lưới giao thông ngày phát triển Cùng với phát triển đa dạng phương tiện giao thông đường, tiến khoa học kỹ thuật áp dụng lónh vực công nghệ , thiết bị, vật liệu v.v… Hiện nay, với xu hướng kinh tế – xã hội mạng lưới giao thông ngày phát triển mạnh, phần lớn đường mạng lưới giao thông sử dụng vật liệu bitum làm chất liên kết với cốt liệu để tạo mặt đường BTN thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật nhu cầu sử dụng Cùng với xu hướng phát triển kèm theo lưu lượng xe ngày tăng xe trọng tải lớn lưu thông ngày nhiều, tốc độ chạy xe cao trở thành xu phổ biến Vì lẽ đó, nghành giao thông cần phải có phương án tối ưu để kịp đáp ứng nhu cầu thực tế Thế cần có định hướng nào? Theo cần phải thiết kế đường có kết cấu hợp lý đặc biệt lớp áo phủ mặt đường (Bêtông nhựa) cần phải có tính ổn định nhiệt cao, chịu lực masát lớn, có độ bám tốt, biến dạng, đàn hồi tốt (biến dạng hồi phục tải trọng qua) khai thác với lưu lượng xe lớn, trọng tải lớn vùng khí hậu nóng (Đông Nam Á) Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT Trên giới, người ta sử dụng nhiều phương pháp để tạo Bêtông ásphalt có tính kỹ thuật cao Những phương pháp hay sử dụng là: - Bitum chất lượng cao (Multiphalte) làm chất liên kết - Phụ gia cho Bitum - Phụ gia bột cao su bêtông át phan - Phụ gia Cololymere eva (Etylene vinyl axêtat) Trong điều kiện mật độ giao thông phát triển kéo theo sản phẩm công nghiệp phế thải tăng lên lớn Trong lốp xe phế thải nhiều, để tận dụng phế thải ngành kỹ thuật nói chung ngành giao thông nói riêng vấn đề cần quan tâm Sử dụng sản phẩm phế thải giải mặt môi trường mà có lợi mặt kinh tế kỹ thuật ngành giao thông Đó lý để chọn đề tài : “ NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO BÊTÔNG NHỰA NÓNG GIA CỐ BỘT CAO SU PHẾ THẢI “ A- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Với cao su phế thải nghiền thành bột, đem trộn vào bitum dầu mỏ làm chất kết dính với cốt liệu để tạo hổn hợp bêtông ásphalt Từ thí nghiệm tiêu kỹ thuật để đánh giá ảnh hưởng bột cao su bitum dầu mỏ hổn hợp bêtông ásphalt Qua đó, tìm hàm lượng cao su thích hợp có bitum hàm lượng hổn hợp “bitum + cao su” tối ưu để chế tạo bêtông ásphalt, đồng thời định khung hàm lượng cao su có bitum thích hợp hàm lượng hổn hợp “bitum + cao su” thích hợp tối ưu để chế tạo bêtông ásphalt ứng với hàm lượng cao su mà ta chọn (dựa theo số liệu ta thí nghiệm tính chất kỹ thuật đường) Các tiêu kỹ thuật đề tài quan tâm là: Cường độ Mashall; Thương số Marshall; Cường độ chịu nén; Cường độ chịu kéo uốn; Khả chịu tải trọng trùng phục; Mun đàn hồi Tónh Động; Biến dạng dư; Độ bám điều kiện bất lợi; Điểm biến dạng chảy; Hệ số ổn định nhiệt v.v… Trên sở đó, rút kết luận đánh giá khả ứng dụng việc sử dụng hổn hợp “bitum + bột cao su” bêtông ásphalt để xây dựng mặt đường nước ta nói riêng khu vực nhiệt đới nói chung B- PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU B-1/ Phương pháp nghiên cứu Đề tài chủ yếu thực theo phương pháp nghiên cứu thực nghiệm phòng sở lý thuyết số nghiên cứu tác giả có đề cập đến vấn đề Từ thí nghiệm có được, ta xác định qui luật hình thành xử lý số liệu thí nghiệm Tìm đưa tiêu thông số kỹ thuật cần thiết Các thí nghiệm tiến hành theo qui trình qui phạm hành có thêm thí nghiệm tự thân đề xuất chủ yếu quan tâm đề cập đến điều kiện Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT làm việc thực tế trường (VD: khả chịu tải trọng trùng phục; biến dạng dư; điểm biến dạng chảy v.v…) B-2/ Nội dung nghiên cứu - Đánh giá ảnh hưởng bột cao su đến tính chất bitum dầu mỏ thông qua tiêu lý thông dụng: Độ kim lún; Độ kéo dài; Nhiệt hóa mềm; Độ dính bám với đá - Đánh giá ảnh hưởng bột cao su đến tính chất bêtông ásphalt thông qua tiêu lý thông dụng: Cường độ Marshall (ở 30 oC; 45oC; 60oC; 75oC); Thương số Marshall; Cường độ chịu nén 20 oC; 50oC); Cường độ chịu kéo uốn 10 oC; Khả chịu tải trọng trùng phục nhiệt độ bình thường 30 oC; Mun đàn hồi Tónh & Động phòng 30oC (đặc biệt tiêu có xét đến tính hồi phục nhanh tức xét đến biến dạng dư); Độ bám điều kiện bất lợi; Điểm biến dạng chảy; Hệ số ổn định nhiệt Các tiêu so sánh với loại bêtông ásphalt dùng loại bitum dầu mỏ thông thường Từ rút kết luận tìm hướng nghiên cứu tiếp CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BTN SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN VÀ BTN SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI I.1 BITUM CẢI TIẾN [11] I.1.1/ Các đặc tính kỹ thuật Bitum ảnh hưởng chúng đặc điểm kỹ thuật ứng dụng Các đặc tính kỹ thuật hổn hợp “bitum – cốt liệu” chịu ảnh hưởng lớn đặc tính lưu biến (hay học) phần thành phần hóa học bitum Tuy nhiên, hổn hợp thi công thành mặt đường yếu tố thành phần hóa học bitum lại đặc biệt quan trọng yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ oxy hóa đường, qua định thời gian bitum bị phương tiện giao thông bào mòn khỏi mặt đường dài hay ngắn Ngược lại, yếu tố lại bị tác động thay đổi đặc tính bitum ảnh hưởng không khí, nhiệt độ nước Tất nhiên có nhiều yếu tố khác tác động đến đặc tính bitum, bao gồm chất cốt liệu, thành phần hổn hợp bitum – cốt liệu, tỷ lệ bitum hổn hợp (nghóa độ dày lớp bitum phủ bề mặt cốt liệu), độ chặt đầm nén mặt đường v.v tất yếu tố ảnh hưởng đến độ bền đường tương lai Bitum vật liệu có tính Nhớt – Đàn hồi đặc tính chúng biến động từ nhớt đến đàn hồi phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhiệt độ Trong trình trộn đầm nén hỗn hợp bitum – cốt liệu, hổn hợp thi công thành mặt đường đưa vào sử dụng vùng khí hậu nóng đặc tính bitum xem nhớt (do cần phải cải thiện bitum cho bitum có độ nhớt thấp tăng tính đàn hồi, từ hổn hợp cốt liệu – bitum làm việc có tính đàn hồi phục hồi Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT biến dạng nhanh hơn), hầu hết điều kiện làm việc bitum biểu tính Đàn hồi – Nhớt Điều kiện quan trọng cho đặc điểm kỹ thuật hỗn hợp bitum thường liên quan đến nhiệt độ cao (30 ÷ 60oC) nhiệt độ thấp trình sử dụng (< 5oC) Ở nhiệt độ cao thường xuất tình trạng bitum bị sùi lên làm mặt đường bị biến dạng Ở nhiệt độ thấp thường xuất tình trạng mặt đường bị nứt nẻ cốt liệu bị bong khỏi mặt đường Để phần giải vấn đề xuất bitum làm việc môi trường nhiệt độ cao nhiệt độ thấp, ta tìm cách cải thiện số tính chất bitum gọi “BITUM CẢI TIẾN” I.1.2/ CÁC LOẠI BITUM CẢI TIẾN THƯỜNG GẶP [11] Một vai trò chất cải tiến bitum tăng tính kháng asphalt với biến dạng dư nhiệt độ đường cao, mà không tác động xấu đến đặc tính kỹ thuật bitum ásphalt nhiệt độ khác Có thể đạt điều cách làm cứng hóa bitum để tổng phản ứng đàn hồi – nhớt asphalt bị giảm với mức độ giảm tương ứng độ biến dạng dư, cách tăng thành phần đàn hồi bitum, giảm thành phần nhớt mà từ có kết làm giảm mức độ biến dạng dư so với biến dạng tổng thể Tăng độ cứng bitum giống tăng độ cứng động học hỗn hợp bêtông nhựa asphalt, cải tiến khả phân tán lực vật liệu tăng độ bền kết cấu tuổi thọ thiết kế đường tạo kết cấu có tuổi thọ độ bền tương tự với độ dầy lớp mỏng Tăng thành phần dẻo bitum góp phần cải thiện độ đàn hồi bêtông asphalt, tính chất quan trọng cần có phải chịu sức căng lớn Các chất cải biến trộn với bitum phải có đặc tính sau: * Giữ đặc tính kỹ thuật thời gian bảo quản, thi công mặt đường đường đưa vào sử dụng; * Có thể chế biến thiết bị thông thường; * n định Lý – Hóa học thời gian bảo quản, sử dụng đường; * Đạt độ nhớt trộn phun nhiệt độ sử dụng bình thường I.1.1.1 Cải tiến bitum cách cho thêm Lưu Huỳnh - Lưu huỳnh sử dụng hai loại asphalt để rải thảm đường số sản phẩm độc quyền Asphalt cho thêm lượng tương đối nhỏ lưu huỳnh dạng chất hòa tan bitum Cách gia công thứ hai biết đến với tên gọi THERMOPAVE, sử dụng hàm lượng lưu huỳnh cao, lượng lưu huỳnh dư đóng vai trò chất khoáng đúc, trộn với cốt liệu tạo hỗn hợp dễ thi công, rải máy mà không cần đầm xe lu nguội có khả chống biến dạng cao - Lượng lưu huỳnh phản ứng với bitum phụ thuộc vào nhiệt độ thành phần hóa học bitum, xấp xỉ 15 – 18% lượng lưu huỳnh bị phân tán bitum ổn định thời gian dài Tăng hàm lượng lưu huỳnh vượt ngưỡng này, Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT lượng lưu huỳnh lơ lửng tạm thời dư thời gian trộn thảm Khi bêtông asphalt nóng, lượng lưu huỳnh dư làm cho hỗn hợp bêtông dễ thi công lưu huỳnh chất lỏng có độ nhớt thấp khoảng từ nhiệt độ sôi (119,3 oC)của 160oC Khi asphalt nguội lưu huỳnh dư phần lấp đầy theo hình dạng lỗ rỗng, khe hở vật liệu đầm lèn, chèn móc viên cốt liệu lại với nhau, làm tăng ma sát viên cốt liệu riêng lẽ asphalt đem lại độ bền học cao cho mặt đường Trong thực tế, chế làm cứng lưu huỳnh không đơn giản thay đổi đặc tính biểu asphalt cải tiến phụ thuộc vào thời gian Ban đầu, độ ổn định Marshall hỗn hợp asphalt trộn với lưu huỳnh thường thấp chút so với bitum thông thường Tuy nhiên, sau đến 21 ngày thí độ ổn định Marshall tăng lên gần gấp đôi so với vật liệu không cải tiến I.1.1.2 Cải tiến bitum cách cho thêm hợp chất mangan hữu Có thể nâng cao độ bền bêtông asphalt cách cho thêm vào bitum hợp chất mangan hữu cơ, kết hợp mangan hữu với cacbon hữu cơ, hay hợp chất đồng hữu Sản phẩm biết đến nhiều tên CHEMCRETE Sử dụng bitum cải tiến mangan hữu asphalt hỗn hợp đá nhựa giải thích cải thiện tính mẫn cảm với nhiệt độ hỗn hợp qua nâng cao đặc tính hóa lý chúng độ ổn định Marshall, chống biến dạng dư độ cứng động học Để biết mức độ ảnh hưởng loại bitum cải tiến này, người ta tiến hành thí nghiệm mẫu bêtông asphalt lấy từ đoạn đường thí nghiệm Độ biến dạng 45oC, sau rải bêtông asphalt cải tiến asphalt thông thường giống 5mm/h, nhiên sau tháng độ biến dạng asphalt cải tiến giảm xuống 1mm/h Việc sử dụng chất cải tiến mangan hữu asphalt lu nóng gần TRRL đánh giá đưa vào tài liệu qui phạm Cục vận tải vào năm 1990 I.1.1.3 Cải tiến bitum cách cho thêm polyme dẻo nhiệt Polyethylen, polypropylen, polyvinyl chlorid, polystyren ethylen vinyl acetate (EVA) polyme dẻo nhiệt chủ yếu kiểm chứng qua thí nghiệm chất liên kết cải tiến dùng cho đường Bởi chất dẻo tác động nhiệt, chúng có đặc tính mềm nóng lên cứng lại nguội Các polyme dẻo nhiệt trộn với bitum, nhiệt độ môi trường bình thường chúng liên kết với bitum làm tăng độ nhớt bitum Tuy nhiên, chất polyme dẻo nhiệt không làm tăng đáng kể độ đàn hồi bitum, bị nung nóng chúng tách khỏi bitum, mà điều dẫn đến phân tán nguội Tuy vậy, chấp nhận hạn chế việc sử dụng EVA với nồng độ 5% bitum 70pen trở nên thông dụng Người ta thường dùng EVA phẩm cấp 45/33 (tức EVA có MFI 45 hàm lượng vinyl acetat 33) trộn với bitum 70pen Các chất đồng trùng hợp EVA dễ bị phân tán bitum thích hợp với bitum, chúng ổn định với nhiệt nhiệt độ trộn asphalt thông thường Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT (*) Tác động phẩm cấp EVA 150/19 45/33 đến đặc tính bitum asphalt lu nóng rải lớp mặt đường (Bảng I.1) Chất liên kết 70pen 70pen+5%EVA 150/19 70pen+5%EVA 45/33 Các đặc tính chất liên kết Kim lún Điểm oC 25 mềm (IP) dmm oC 68 49,0 50 65,5 57 58,0 Các đặc tính Marshall Độ ổn định kN 6,3 7,6 8,0 Độ chảy mm 3,3 3,2 2,7 Tỷ số Độlún bánh xe 45oC kN/mm 1,9 2,4 3,0 mm/h 4,4 0,8 1,0 EVA phaàn lớn sử dụng để “chống chịu thời tiết lạnh” EVA có xu hướng nâng cao tính dễ thi công asphalt tính mẫn cảm với lực cắt sử dụng với loại bitum mềm hơn.Tuy vậy, cần cẩn trọng sử dụng EVA rải asphalt lu nóng làm mặt đường điều kiện nhiệt độ môi trường thấp, đặc biệt công trường để hở cho gió thổi ngang Bitum cải tiến EVA bị hóa cứng nhanh chóng EVA polyme tinh thể (quá trình xảy nhiệt độ thấp nhiệt độ lu tối thiểu) Cần lưu ý với điều tính dễ thi công asphalt giảm sút nhanh chóng với trình giảm nhiệt Chính cần phải sử dụng hàm lượng EVA thật hợp lý phát huy tính kỹ thuật I.1.1.4 Cải tiến cách cho thêm cao su dẻo nhiệt Trong nhóm chất đàn hồi dẻo nóng polyurethane, chất đồng trùng hợp polyether-polyester, chất alken (olefinic) đồng trùng hợp chất đồng trùng hợp có đoạn styren, chất đồng trùng hợp có đoạn styren chứng minh tiềm lớn trộn với bitum Chất đồng trùng hợp có đoạn styren thường gọi cao su nhiệt dẻo (TR) Cao su nhiệt dẻo tạo chế tạo chuỗi phản ứng polyme hóa liên tục styren-butadien-styren (SBS) ctyren-isopren-styren (SIS) Cao su dẻo nhiệt có sức bền cao tính đàn hồi đặc biệt liên kết ngang vật lý phân tử mạng không gian ba chiều Việc sản xuất hỗn hợp bitum cao su dẻo nhiệt: Chất lượng phân tán polyme đạt bị ảnh hưởng yếu tố, phụ thuộc vào cường độ xé tác động máy trộn Khi polyme cho thêm vào bitum nóng, bitum bắt đầu thâm nhập vào hạt polyme làm cho chuỗi styren polyme phồng trương lên dễ hòa tan Một điều xảy ra, lực xé đủ lớn tác động vào hạt trương yếu tố định đạt để phân tán hoàn toàn hạt phần tử polyme thời gian trộn thực tế Như vậy, cần sử dụng máy trộn có lực xé cao trung bình để phân tán hoàn toàn cao su dẻo nhiệt vào bitum Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT Loại bitum cải tiến có tính chất lý tốt Mức độ cải thiện khả chống biến dạng, mõi v.v kiểm tra thí nghiệm TRRL Sheel thực cho kết tốt (*) So sánh mức độ vệt bánh xe mặt đường rải asphalt lu nóng làm từ bitum 50pen, HD40 CARIPHALTE DM (Bảng I.2) Chất liên kết Các đặc tính chất liên kết Độ lún vệt bánh xe ôû o o 45oC (mm/h) Kim luùn ôû 25 C Điểm mềm (IP); C (dmm) 50 pen 56 52 3,2 HD40 42 68 0,7 Cariphalte DM 84 90 0,7 (CARIPHALTE DM sản phẩm từ Bitum polyme SBS; HD40 loại bitum chịu tải nặng) Như vậy, vật liệu phù hợp với vị trí mặt đường phải chịu tác động sức căng cao lặp lặp lại [11] I.2 BITUM CẢI TIẾN BẰNG CÁCH CHO THÊM BỘT CAO SU Polybutadien, polyisopren, cao su thiên nhiên, cao su butyl, chloropren, styrene-butadien-cao su … Tất sử dụng với bitum tác dụng chúng chủ yếu làm tăng độ nhớt bitum Trong số trường hợp cao su sử dụng dạng lưu hóa, ví dụ mảnh lốp tái chế, dạng khó phân tán bitum, cần nhiệt độ cao thời gian biến đổi chuyển hóa dài tạo chất liên kết không đồng nhất, cao su hoạt động chủ yếu chất dẻo Như biết, tính điển hình cao su là: độ bền, khả đàn hồi, độ dai v.v… ta tận dụng tính kết hợp vào vấn đề kỹ thuật ngành vật liệu rải mặt đường có vật liệu có khả đàn hồi tốt, giảm biến dạng dư, tăng khả chịu lực, tăng sức dai chịu lực v.v… Hiện nay, giá thành cao su nguyên chất đắt, ta đưa cao su nguyên chất để cải thiện vật liệu làm lớp rải mặt đường ngành giao thông thích hợp Nhưng sử dụng bột cao su phế thải vấn đề cần quan tâm, bột cao su phế thải có giá thành rẻ mà giải đượcmôi trường Chúng ta thấy rõ, nước ta hòa vào xu hướng phát triển mặt giới, mạng lưới giao thông đường nước ta phát triển mạnh, lưu lượng xe tăng, nhiều thành phần xe có không xe có tải trọng nặng Chúng ta thử hình dung, năm số lốp xe phế thải lưu lượng xe ngày tăng, có lẽ nhiều Thế cần phải sử dụng chúng vào mục đích chứ! Ban đầu người ta dùng chúng để làm công việc đơn giản như: lóc phần cao su để lấy phần bố tốt sử dụng lại; mài lấy bột cao su đem trộn với sản phẩm cao su để làm vật dụng; phần đem đốt để nấu nhựa gây ô nhiểm môi trường Chính lẽ mà cố gắng nghiên cứu vấn đề sử dụng bột Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải Luận án Thạc Sỹ KHKT cao su phế thải vào bêtông asphalt để cải thiện tính chất phục hồi nhanh, tăng sức dai sức chịu lực [4] Thật ra, việc sử dụng bột cao su bêtông asphalt có lịch sử lâu đời nước phương tây áp dụng Đầu tiên phụ gia cao su sử dụng mức độ nhỏ dạng Latex, gần ngày sử dụng rộng rãi Latex làm tăng tính dẻo cho bitum, làm tăng giá thành bêtông ásphalt Bột cao su phế liệu có giá thành hạ, nghiên cứu sử dụng rộng rãi bêtông asphalt nóng lớp phủ bên đường Ở Việt Nam, vào năm 1992 – 1994 thử nghiệm bột cao su bêtông ásphalt; dừng lại thí nghiệm định hướng nhận kết khả quan [4] Để thấy rõ tính ưu việt bêtông asphalt sử dụng bột cao su đáp ứng nhu cầu lưu lượng giao thông ngày cao tải trọng xe lớn điều kiện riêng Việt Nam đồng thời phát huy hiệu mặt kinh tế cần phải nghiên cứu thêm để có nhiều số liệu hữu ích cho việc đặt móng phát triển loại vật liệu tương lai I.3 BÊTÔNG NHỰA SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN – BÊTÔNG NHỰA SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI I.1.1/ KHÁI NIỆM BÊTÔNG NHỰA I.3.1.1 Vai trò BTN kết cấu áo đường Bêtông nhựa thành phần kết cấu áo đường, tuyến đường cấp cao, đường cao tốc, đường nối tỉnh thành, đường khu công nghiệp thành phố BTN chủ yếu dùng làm lớp mặt kết cấu áo đường Do vậy, bêtông nhựa lớp kết cấu chịu tác dụng trực tiếp yếu tố môi trường (VD : nhiệt độ, gió v.v ) tải trọng (VD như: lực thẳng đứng, lực trượt ngang, lực mài mòn v.v ) lớp ngăn chặn nước mặt thâm nhập xuống lớp móng, đường Chính thế, bêtông nhựa cần phải có đặc điểm ưu việt đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Đặc điểm ưu việt: Chịu đựng tải trọng, bị bào mòn, bụi, gây tiếng ồn trình khai thác, chịu lực ma sát có độ bám với bánh xe chạy để đảm bảo xe chạy với tốc độ cao, dễ bảo dưỡng sữa chữa v.v… trình khai thác Ngoài ra, bêtông có nhược điểm mà nước ta chưa quan tâm mức giới tiếp tục nghiên cứu là: Khả làm việc tốt điều kiện nhiệt (VD: nhiệt độ thấp, bêtông nhựa có tính giòn nên dễ bị nứt nẻ Còn nhiệt độ cao bêtông nhiệt có tính mềm, dẻo nên dễ bị hằn vệt bánh xe mà không phục hồi lại bị trồi, đùn mặt đường) Đây vấn đề đề cập phần giải chủ yếu luận án I.3.1.2 Cấu trúc nguyên lý hình thành cường độ bêtông nhựa Bêtông asphalt dùng xây dựng đường ôtô gồm có thành phần Đá, cát, bột khoáng, nhựa lượng phụ gia cần thiết theo yêu cầu sử dụng Bêtông nhựa thành phẩm lu lèn gồm 03 pha Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 10 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 57 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 58 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 59 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 60 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 61 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 62 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 63 Luận án Thạc Sỹ KHKT C- GIÁ TRỊ KINH TẾ Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 64 Luận án Thạc Sỹ KHKT CHƯƠNG V: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CAO SU PHẾ THẢI VÀ CHẾ TẠO BÊTÔNG ASPHALT SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI V.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CAO SU PHẾ THẢI Từ lốp xe phế thải, có 02 cách để có bột cao su Cách 1: Lạn mặt lốp xe để lấy cao su, đem nghiền thành bột công nghệ nghiền búa Hiện nay, Quận Bình Chánh – Thành phố HCM có công ty Đài Loan sản xuất bột cao su công nghệ nghiền búa Chúng ta đặt hàng theo yêu cầu Cách 2: Lấy lốp xe phế phẩm đem mài mặt lốp, cho bột Cao su Người ta thường dùng phương pháp lốp xe bố tốt, người ta mài lấy bố để đắp lại lốp xe, sản phẩm phế thải bột Cao su (công nghệ nước Thế giới thường làm, Việt Nam chư a có) Thông thường, người ta dùng bột cao su phế thải độn vào số sản phẩm cao su để hạ giá thành sản phẩm Với công nghệ sản xuất này, ta chưa thể phát chất lượng lại bột cao su phế thải điều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng BTN có sử dụng bột cao su phế thải V.2 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÊTÔNG ASPHALT SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI I.1.32/ Trong phòng: Nấu bitum lên đến khoảng 150oC, sau cho bột cao su vào, khuấy cho tăng nhiệt độ đến khoảng 180oC, nấu vòng khoảng 30 đến 45 phút ta có hỗn hợp gọi chung bitum cải tiến Sau ta dùng bitum cải tiến trộn với hỗn hợp cốt liệu mà ta chuẩn bị sẵn nhiệt độ khoảng 160 oC đến 170oC ta bêtông asphalt tiến hành đúc mẫu để thí nghiệm I.1.33/ Ngoài trường: Trong buồng chứa bitum trước đưa vào máy trộn, ta thiết kế thêm guồng xoắn để trộn hỗn hợp bitum bột Cao su (tất nhiên buồng chứa nhựa bảo tồn nhiệt độ khoảng 95 105 oC Đối với trạm trộn, buồng tăng nhiệt độ phun nhựa ta chế tạo thêm guồng xoắn để nấu bitum đến nhiệt độ thời gian nói guồng xoắn có nhiệm vụ khuấy hỗn hợp “bitum cao su” Sau trộn bình thường BTN thông thường Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 65 Luận án Thạc Sỹ KHKT CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VI.1 KẾT LUẬN BTN vật liệu sử dụng chủ yếu làm lớp mặt kết cấu áo đường ưu điểm tính kỹ thuật giá thành Hiện nay, với xu hướng kinh tế – xã hội mạng lưới giao thông ngày phát triển mạnh lưu lượng xe ngày tăng, thành phần xe đa dạng, xe trọng tải lớn lưu thông ngày nhiều, tốc độ chạy xe cao trở thành xu phổ biến Vì lẽ đó, nghành giao thông cần phải có phương án tối ưu để kịp đáp ứng nhu cầu thực tế Thế cần có định hướng nào? Theo riêng thân cần phải thiết kế đường có kết cấu hợp lý đặc biệt lớp áo phủ mặt đường (bằng Bêtông nhựa) cần phải có cường độ cao, có sức bền chịu lực, tính ổn định nhiệt lớn, chịu lực masát có độ bám tốt, biến dạng đàn hồi tốt Do nước tiên tiến Thế giới có xu hướng chế tạo bitum cải tiến để chế tạo BTN cải tiến làm lớp phủ mặt đường Mặt khác, lưu lượng xe nhiều lượng lốp xe phế thải sau sử dụng hàng năm lớn Chính lẽ đó, nghiên cứu chế tạo BTN cải tiến sử dụng bitum cải tiến bột cao su phế thải Việc nghiên cứu không cải thiện tính kỹ thuật BTN mà giải vấn đề môi trường Để nghiên cứu ảnh hưởng bột cao su phế thải đến tiêu lý BTN, chế bị mẫu tiến hành thí nghiệm số tiêu lý thông thường với phương pháp thí nghiệm tiêu chuẩn, có số tiêu lý phụ với phương pháp thí nghiệm cải biên có tiêu tác giả đề xuất Cụ thể sau: * BITUM: Độ kim lún; Độ kéo dài; Nhiệt hóa mềm; Độ dính bám * BÊTÔNG ASPHALT: - Các tiêu lý thông thường với phương pháp thí nghiệm thông thường: Độ ổn định Marshall 60oC sau ngâm mẫu 30phút 24giờ; Cường độ chịu nén 20oC 50oC; Cường độ Kéo – Uốn; Muyl đàn hồi Tónh; Sức kháng trượt - Các tiêu lý với phương pháp thí nghiệm cải biên: Muyl đàn hồi Động; Khả chịu mỏi; Hệ số ổn định nhiệt - Các tiêu lý đề xuất Độ ổn định Marshall 30oC, 45oC, 75oC; Điểm biến dạng chảy; Biến dạng dư Kết thí nghiệm đạt thể qua bảng sau: Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 66 Luận án Thạc Sỹ KHKT BẢNG KẾT QUẢ GIÁ TRỊ THÍ NGHIỆM CỦA BTN SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI & BTN THÔNG THƯỜNG (Bảng VI-1) Stt CÁC CHỈ TIÊU THÍ GIÁ TRỊ ĐẠT ĐƯC Loại BTN sử dụng hỗn hợp “Nhựa + % Cao su” NGHIỆM 0% CS 2,5% CS 5% CS 7,5% CS 10% CS BITUM Độ kim luùn (1/10mm) 62,5 61,8 56,9 45,4 41,7 o Nhiệt hóa mềm ( C) 48,2 51,3 53,0 55,3 60,5 Độ kéo dài (cm) >130 50 41 34 26 Độ dính bám (Cấp) IV IV IV IV IV BÊTÔNG ASPHALT Độ bền Marshall (KN) Ở 30oC 30,3 33,98 o Ở 45 C 24,59 27,77 o Ở 60 C 16,28 17,97 19,56 17,65 17,43 o Ở 75 C 10,68 13,06 o Ở 60 C (ngâm 24h) 15,03 14,96 Hệ số ổn định nhiệt T1 (R60oC/R45oC) 0,662 0,704 T2 (R75oC/R45oC) 0,434 0,470 T3 (R75oC/R60oC) 0,656 0,668 Độ bền Nén (kG/cm ) Ở 20oC 50,6 70,59 o Ở 50 C 30,68 36,22 Muyl đàn hồi Tónh (kG/cm ) 2829,8 3150,3 3280,8 3114,4 2820,2 Biến dạng dư chiếm so với 18,8 17,5 14,5 12,8 10,8 Tổng biến dạng (%) Muyl đàn hồi động(kG/cm2) 7578,9 8049,0 8239,8 5228,6 4720,3 Biến dạng dư chiếm so với 18,3 13,7 12,8 7,5 5,4 Tổng biến dạng (%) Sức kháng trượt (BPN) 68,24 78,35 81,18 83,24 84,12 Điểm biến dạng chảy (kG/cm ) 14 20,5 19 18,5 Biếndạng dư chiếm so với 71,62 27,09 51,46 52,88 Tổng biến dạng (%) Biến dạng dư (mm) 0,307 0,055 0,015 0,179 Cường độ Kéo- Uốn (kG/cm ) 22,52 21,43 20,34 19,25 18,76 Khả chịu mỏi (Lần) 266 227 164 10 Giá trị kinh tế “Nhựa +CS” 26850 27106,9 27105,0 27094,4 27027,5 (đVN) Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 67 Luận án Thạc Sỹ KHKT BẢNG SO SÁNH TĂNG GIẢM (%) CỦA BTN SỬ DỤNG BITUM CẢI TIẾN BẰNG BỘT CAO SU PHẾ THẢI SO VỚI BTN THÔNG THƯỜNG (Bảng VI-2) Stt CÁC CHỈ TIÊU THÍ Tính phần trăm tăng giảm (%) Loại BTN sử dụng hỗn hợp “Nhựa + % Cao su” NGHIỆM 0% CS 2,5% CS 5% CS 7,5% CS 10% CS BITUM Độ kim lún 0,1 9,0 27,4 33,3 Nhiệt hóa mềm 6,4 10,0 14,7 25,5 Độ kéo dài ( - ) 61,5 ( - ) 68,5 ( - ) 73,8 ( - ) 80,0 Độ dính bám 0 0 BÊTÔNG ASPHALT Độ bền Marshall ÔÛ 30oC 12,2 o ÔÛ 45 C 12,9 o Ở 60 C 10,7 20,1 8,7 7,4 o Ở 75 C 22,3 o Ở 60 C (ngâm 24h) ( - ) 0,5 Hệ số ổn định nhiệt T1 (R60oC/R45oC) 6,4 T2 (R75oC/R45oC) 8,3 T3 (R75oC/R60oC) 1,8 Độ bền Nén o Ở 20 C 39,5 o Ở 50 C 18,1 Muyl đàn hồi Tónh 11,3 15,9 10,1 ( - ) 0,3 BD dư so với BD tổng thể 18,2 37,4 43 48,3 Muyl đàn hồi Động 6,2 8,7 ( - ) 31 ( - ) 37,7 BD dư so với BD tổng thể 33,6 40,5 48,1 59,5 Sức kháng trượt 14,8 19 22 23,3 Điểm biến dạng chảy 46,4 35,5 32,1 Biếndạng dư chiếm so với 62,18 28,15 26,17 Tổng biến dạng Biến dạng dư theo giá trị 82,1 51,1 41,7 Cường độ Kéo – Uoán ( - ) 4,8 ( - ) 9,7 ( - ) 14,5 ( - )16,7 Khaû chịu mỏi ( - ) 14,7 ( - ) 38,3 10 Giá trị kinh tế (-)1 ( - ) 0,9 ( - ) 0,9 ( - ) 0,7 Ghi chú: Giá trị có ( - ) nghóa tiêu mặt giá trị kỹ thuật kinh tế, dấu nghóa tốt so với BTN thông thường Qua kết đạt có nhận xét sau: Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 68 Luận án Thạc Sỹ KHKT * BITUM: - Bitum với bột cao su tạo thành chất kết dính gọi bitum cải tiến có độ kim lún, nhiệt hoá mềm tốt tính đàn hồi Tuy độ kéo dài giảm chưa khẳng định chúng xấu lượng bột cao su không tan bi tum lớn, có lực kéo chúng dễ đứt (bột cao su thô dễ đứt ngược lại) * BÊ TÔNG ASPHALT: - BTN sử dụng bitum cải tiến bột cao su phế thải có tiêu lý : Độ bền Marshall nhiệt độ, Cường độ nén, Hệ số ổn định nhiệt; Muyl đàn hồi Tónh; Muyl đàn hồi Động; Sức kháng trượt; Biến dạng dư; Điểm biến dạng chảy tốt so với BTN thông thường Phần trăm tăng thể cụ thể (Bảng VI-1) - Các tiêu lý tăng dần hàm lượng cao su tăng, hàm lượng cao su bitum lớn 5% tiêu giảm dần Tùy theo tiêu lý mà chúng biến thiên theo hàm y= f(x) khác nhau, hàm thể biểu đồ đề tài - Khi BTN sử dụng bitum chứa 5% bột cao su phế thải tốt hàm lượng thí nghiệm Cụ thể : Độ ổn định Marshall nhiệt độ tăng (ở 30 oC 45oC tăng khoảng 12%; 60oC 75oC tăng khoảng 20% ); Hệ số ổn nhiệt tăng khoảng ÷ %; Cường độ chịu nén tăng (ở 20oC tăng khoảng 39,5%; 50oC tăng khoảng 18,1% ); Muyl đàn hồi Tónh tăng 15,9% (biến dạng dư thí nghiệm giảm 37,4%); Muyl đàn hồi Động tăng 8,7% (biến dạng dư thí nghiệm giảm 40,5%); Sức kháng trượt tăng 19%; Điểm biến dạng chảy tăng 46,4% (biến dạng dư thí nghiệm giảm 82,1%; Biến dạng dư chiếm Biến dạng tổng thể giảm 62,18%) - Hàm lượng cao su sử dụng bitum dùng để chế tạo BTN cải tiến tốt dao động khoảng từ 3% đến 6% - Tuy nhiên vài hạn chế sau: + Kết đạt đánh giá theo “Định tính” chưa thể theo “Định lượng” được, khối lượng thí nghiệm tiêu + Kết thí nghiệm thí nghiệm phòng với loại vật liệu BTNC15 + Cường độ chịu kéo uốn (Rku) Khả chịu mỏi (Rm) BTN có sử dụng bột cao su phế thải so với BTN thông thường Cụ thể: Khi hàm lượng bột cao su bitum tăng Rku giảm theo hàm y= -0,485x + 22,887 Rm giảm theo qui luật hàm y= 25,5x + 295,5 Tuy nhiên, ứng với bitum chứa 2,5% 5% bột cao su giá trị R 2,5%CSku = 21,43 kG/cm2 vaø R5%CSku = 20,34 kG/cm2 đạt theo yêu cầu kỹ thuật cho phép > 20KN (Rku BTN thông thường thí nghiệm = 22,52kG/cm2) Do việc giảm không ảnh hưởng quan trọng đến tính kỹ thuật BTN sử dụng với hàm lượng cao su < 5% Cũng qua cho thấy thí nghiệm tiêu phản lực từ lên (biến Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 69 Luận án Thạc Sỹ KHKT dạng tự theo phương từ xuống dưới) BTN có sử dụng bột cao su phế thải BTN thông thường Vì thế, sử dụng BTN có gia cố bột cao su nên sử dụng đặt móng đường có độ cứng lớn, phản lực lớn + Muyl đàn hồi Tónh BTN sử dụng “bitum + 10% bột cao su” giảm 0,3% so với BTN thông thường nhỏ (0,3%) không đáng kể, nhiên giá trị h đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Muyl đàn hồi Động BTN sử dụng “bitum + 7,5% bột cao su ” “bitum + 10% bột cao su” giảm 31% 37,7% so với BTN thông thường Vấn đề chưa có qui trình để so sánh, có biến dạng tổng thể biến dạng dư nhỏ muyl đàn hồi nhỏ qui luật Nếu chúng có giá trị muyl đàn hồi Động đạt yêu cầu kỹ thuật vấn đề giảm không ý nghóa (giá trị đề tài 5228,6 kG/cm ứng với 7,5%CS 4720,3 kG/cm2 ứng với 10%CS) + Giá trị kinh tế chưa xác định tăng giảm, phụ thuộc vào thời điểm giá thành bột cao su phế thải, công nghệ thi công lượng cốt liệu giảm có mặt bột cao su + Chưa giải tác dụng Lý hoá bột cao su phế thải với bitum Chưa xác định gốc hoá học bột cao su để biết loại bột cao su cải thiện tốt mặt kỹ thuật chất xúc tác làm cho bột cao su phế thải hoà tan bitum + Chưa xác định so sánh thời gian lão hoá + Một số tiêu lý thí nghiệm không điều kiện làm việc thực tế vật Nhìn chung: BTN sử dụng bitum cải tiến bột cao su phế thải chúng cải thiện đặc tính quan trọng đáng quan tâm sau: + Tính phục hồi biến dạng nhanh (tính lưu biến giảm); Biến dạng dư nhỏ + Tăng cường độ sức kháng trượt + Tăng tính dai, sức bền chịu lực (giai đoạn làm việc trạng thái đàn hồi lớn, điểm biến dạng chảy cao) + Độ võng làm việc lớn Hiện nay, tình trạng mặt đường BTN Quốc lộ bị hư hỏng nhiều sau thời gian sử dụng ngắn Thế việc tìm hiểu nguyên nhân chưa cụ thể rõ ràng Do đó, việc nghiên cứu chế tạo loại BTN có tính chất kỹ thuật cao BTN thông thường để đáp ứng nhu cầu sử dụng khai thác mạng lưới đường Việt Nam cần thiết Cũng lẽ đó, đề tài “Nghiên cứu, chế tạo bêtông nhựa nóng sử dụng bột cao su phế thải” phần giải số vấn đề vật liệu BTN, mà tác giả muốn nhấn mạnh tiêu nhanh hồi phục BTN (biến dạng dư nhỏ); Độ bám mặt đường; Tính dai miền đàn hồi rộng giá thành kinh tế không chênh lệch (vì cải thiện tiêu cường độ BTN không vấn đề lớn) Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 70 Luận án Thạc Sỹ KHKT VI.2 KIẾN NGHỊ - Hàm lượng bột cao su sử dụng bitum dùng để chế tạo BTN cải tiến từ 3% ÷ 6% thích hợp mặt kỹ thuật kinh tế - Bột cao su có tác dụng tốt với loại bitum gốc dầu mỏ (trước hết loại 60/70) - Tiếp tục nghiên cứu thêm tiêu quan trọng khác là: thời gian lão hóa sâu tiêu lý thí nghiệm để có số liệu mang tính định lượng để có sở vận dụng vào thực tế - Nên sớm nghiên cứu, ban hành qui định tiêu “biến dạng dư so với tổng biến dạng” cho loại vật liệu “điểm biến dạng chảy” cho loại vật liệu làm việc trạng thái kéo uốn Vì nay, quan tâm đến “Biến dạng đàn hồi” mà trình sản xuất sử dụng tác giả thấy quan điểm chưa tổng quát hết khả làm việc vật liệu Theo tác giả vấn đề kỹ thuật cần sớm giải bổ sung thiết kế đường ôtô nói chung vật liệu nói riêng - Nếu dùng bột cao su để gia cố BTN nên thi công điều kiện móng đường có phản lực lớn (móng có độ cứng cao, độ võng làm việc nhỏ) BTNN sử dụng bột cao su phế thải phát huy hết đặc tính ưu điểm VI.3 PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP TỤC Trên sở kết nghiên cứu trên, tác giả thấy điểm ưu, khuyết đề tài để bổ khuyết Nhưng với thời gian có hạn phạm vi luận án Thạc Sỹ nên tác giả chưa tìm hiểu phân tích sâu sắc vấn đề Tác giả thấy tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau đây: - Tiếp tục nghiên cứu tiêu đề cập đề tài với tầm rộng có tính chất Định lượng để đưa kết luận xác đáng - Nghiên cứu thời gian lão hóa - Tiếp tục nghiên cứu mở rộng nghiên cứu BTNN sử dụng bitum cải tiến bột cao su phế thải với kích cỡ hạt cốt liệu Dmax khác với loại bitum có kim lún khác - Xác định thành phần hoá bột cao su trước sử dụng tương tác Lý hoá bột cao su với bitum - Có thể dùng loại cao su sống nguyên chất lưu hoá bitum sản xuất BTNN - Nghiên cứu kết hợp thêm chất phụ gia để khắc phục số tồn đề tài nâng cao tiêu kỹ thuật mà giá thành tăng không cao - Nghiên cứu đề xuất giá trị “biến dạng dư” “điểm biến dạng chảy” phù hợp để đưa vào qui trình thi công nghiệm thu mặt đường BTNN - Nghiên cứu chế tạo BTN có tính ưu việt để dùng làm lớp mỏng mặt đường dễ tu thay sau - p dụng vào thực tiễn / Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 71 ... NGHIỆM” Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 43 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 44 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu,. .. cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 45 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 46 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo. .. NGHIỆM” Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 48 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu, Chế tạo Bê Tông Nhựa Nóng sử dụng bột Cao su phế thải 49 Luận án Thạc Sỹ KHKT Nghiên cứu,