Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô

Nguyễn Thị Hương Giang

Luận án ứng dụng bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

Luận án ứng dụng bê tông xi măng đầm lăn với cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa trong kết cấu áo đường ô tô Việt Nam.

Trường ĐH

Trường Đại học Giao thông Vận tải

Chuyên ngành

Xây dựng đường ô tô và đường thành phố

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

2022

Số trang

156

Thời gian đọc

24 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

50 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:: 1. Tổng quan cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ hiện nay
Số trang:: 156 trang
Trường:: Trường Đại học Giao thông Vận tải
Chuyên ngành:: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố
Tác giả:: Nguyễn Thị Hương Giang
Năm:: 2022

Tóm tắt nội dung luận án

I. Tổng quan cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ hiện nay

Việc bảo trì đường bộ phát sinh khối lượng lớn phế thải bê tông nhựa. Nguồn phế thải này gây áp lực lớn lên môi trường bãi thải. Hoạt động khai thác mỏ đá tự nhiên cũng làm cạn kiệt tài nguyên. Do đó, tái chế mặt đường cũ trở thành giải pháp cấp bách. Vật liệu cào bóc từ mặt đường nhựa cũ có giá trị kỹ thuật cao. Vật liệu này có thể thay thế một phần cốt liệu tự nhiên trong xây dựng. Nhiều quốc gia đã coi việc tái chế là tiêu chuẩn bắt buộc. Các nghiên cứu hiện đại tập trung vào việc tận dụng tối đa nguồn vật liệu này. Giải pháp này giúp giảm chi phí xây dựng hạ tầng giao thông. Đồng thời, giải pháp này góp phần giảm thiểu phát thải khí nhà kính. Chất lượng công trình vẫn đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn hiện hành.

1.1. Khái niệm và nguồn gốc cốt liệu RAP trong giao thông

Cốt liệu RAP là sản phẩm thu được từ quá trình cào bóc mặt đường bê tông nhựa cũ. Quá trình cào bóc diễn ra trong quá trình sửa chữa hoặc nâng cấp tuyến đường. Sau khi thu hồi, vật liệu được nghiền và sàng lọc theo kích cỡ tiêu chuẩn. Thành phần chính của vật liệu gồm cốt liệu đá gốc và màng nhựa đường bao quanh. Màng nhựa này đã chịu tác động của thời tiết và tải trọng xe trong thời gian dài. Do đó, đặc tính cơ lý của vật liệu có sự thay đổi so với cốt liệu mới. Việc xác định tỷ lệ màng nhựa cũ có ý nghĩa quyết định đến chất lượng hỗn hợp. Cốt liệu cào bóc có thể sử dụng làm lớp móng hoặc lớp mặt đường. Nguồn cung cốt liệu dồi dào từ các dự án cải tạo quốc lộ và đường cao tốc.

1.2. Xu hướng áp dụng bê tông nhựa tái chế trên thế giới

Nhiều quốc gia phát triển đã ứng dụng bê tông nhựa tái chế từ nhiều thập kỷ trước. Mỹ và các nước châu Âu có tỷ lệ tái chế mặt đường đạt trên 80%. Họ ban hành các chỉ dẫn kỹ thuật chặt chẽ cho từng loại công trình. Vật liệu tái chế được ứng dụng đa dạng từ móng đường đến lớp phủ mặt. Nhật Bản áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến nhằm tối ưu hóa vòng đời vật liệu. Các tiêu chuẩn quốc tế cho phép sử dụng tỷ lệ tái chế từ 15% đến hơn 50%. Việc ứng dụng giúp giảm nhu cầu khai thác mỏ đá mới. Ngoài ra, việc này còn tiết kiệm lượng nhựa đường nguyên sinh đắt đỏ. Xu hướng toàn cầu hiện nay là hướng tới nền kinh tế tuần hoàn trong xây dựng giao thông.

II. Các công nghệ cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ tiên tiến

Công nghệ xử lý mặt đường cũ ngày càng phát triển đa dạng và hoàn thiện. Các phương pháp thi công được phân loại theo nhiệt độ và vị trí thực hiện. Mục tiêu chính là khôi phục hoặc nâng cao khả năng chịu lực của kết cấu áo đường. Mỗi phương pháp có ưu điểm kỹ thuật và phạm vi áp dụng riêng biệt. Việc lựa chọn công nghệ phụ thuộc vào mức độ hư hỏng của mặt đường cũ. Ngoài ra, điều kiện thi công và năng lực thiết bị cũng đóng vai trò quyết định. Công nghệ hiện đại cho phép kiểm soát chất lượng hỗn hợp một cách đồng đều. Việc áp dụng đúng kỹ thuật giúp kéo dài tuổi thọ công trình và tối ưu hóa chi phí đầu tư.

2.1. Phương pháp tái sinh nóng tại trạm và tái sinh nóng tại chỗ

Tái sinh nóng tại trạm là phương pháp vận chuyển vật liệu cào bóc về trạm trộn trung tâm. Tại đây, cốt liệu cũ được sấy nóng và phối trộn với cốt liệu mới cùng nhựa đường. Phương pháp này cho phép kiểm soát chất lượng vật liệu rất chính xác. Tỷ lệ cốt liệu cũ trong hỗn hợp có thể điều chỉnh linh hoạt. Ngược lại, tái sinh nóng tại chỗ sử dụng tổ hợp máy chuyên dụng thi công trực tiếp trên đường. Máy cào bóc, nung nóng mặt đường và trộn phụ gia ngay tại hiện trường. Phương pháp này loại bỏ hoàn toàn chi phí vận chuyển vật liệu phế thải. Thời gian thi công được rút ngắn đáng kể, giảm thiểu ùn tắc giao thông. Tuy nhiên, phương pháp tại chỗ đòi hỏi thiết bị đồng bộ và tay nghề vận hành cao.

2.2. Kỹ thuật tái sinh nguội mặt đường bằng chất liên kết vô cơ

Tái sinh nguội mặt đường không yêu cầu nung nóng cốt liệu trong quá trình sản xuất. Phương pháp này sử dụng xi măng, nhũ tương nhựa đường hoặc bọt nhựa đường làm chất liên kết. Hỗn hợp được trộn ở nhiệt độ môi trường tự nhiên. Công nghệ này tiêu thụ ít năng lượng và giảm phát thải khí độc hại. Kết cấu áo đường sau tái sinh nguội có độ cứng và khả năng chịu tải cao. Bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc là một dạng ứng dụng tiêu biểu. Lớp vật liệu này thường được dùng làm lớp móng thượng hoặc móng hạ của áo đường. Quá trình lu lèn cần thực hiện nghiêm ngặt để đạt độ chặt yêu cầu. Kỹ thuật này rất phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm tại nhiều khu vực.

III. Thiết kế cấp phối cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ chuẩn

Thiết kế thành phần hỗn hợp là khâu then chốt trong công nghệ tái chế. Vật liệu tái chế có tính chất phức tạp hơn cốt liệu tự nhiên thông thường. Màng nhựa cũ bám dính trên hạt cốt liệu làm thay đổi khả năng hút nước và độ dính bám. Kỹ sư phải khảo sát kỹ lưỡng thành phần hạt và hàm lượng nhựa cũ. Mục tiêu thiết kế là tạo ra bộ khung cốt liệu vững chắc và đồng nhất. Quá trình tính toán phải cân bằng giữa tính kinh tế và yêu cầu cơ lý. Việc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cần thực hiện qua nhiều cấp phối khác nhau. Kết quả thiết kế chuẩn xác bảo đảm chất lượng thi công ngoài hiện trường.

3.1. Phân tích tác động của nhựa đường già hóa lên kết cấu

Nhựa đường già hóa là hệ quả của quá trình oxy hóa và bay hơi dầu nhẹ. Hiện tượng này xảy ra trong suốt thời gian khai thác mặt đường dưới nắng gió. Nhựa đường cũ trở nên cứng hơn, giòn hơn và giảm độ kim lún. Độ dẻo và khả năng bám dính của nhựa cũ bị suy giảm nghiêm trọng. Khi sử dụng trong bê tông xi măng đầm lăn, màng nhựa cũ làm giảm liên kết giữa vữa xi măng và đá. Điều này có thể ảnh hưởng đến cường độ chịu kéo uốn của bê tông. Tuy nhiên, lớp nhựa này lại tăng tính đàn hồi cục bộ cho vật liệu. Việc đánh giá chính xác mức độ già hóa giúp lựa chọn phương án xử lý thích hợp. Các thí nghiệm hóa lý cần được tiến hành để xác định độ nhớt và điểm hóa mềm.

3.2. Vai trò của chất làm tươi nhựa đường trong hỗn hợp

Chất làm tươi nhựa đường là phụ gia quan trọng trong công nghệ tái chế nóng. Phụ gia này bổ sung các hợp chất thơm và phân tử nhẹ đã bị mất đi. Nhờ đó, tính dẻo và độ kim lún của nhựa già hóa được phục hồi nhanh chóng. Khả năng kháng nứt của hỗn hợp ở nhiệt độ thấp tăng lên rõ rệt. Liều lượng chất làm tươi cần được tính toán chính xác dựa trên độ nhớt của nhựa cũ. Thiếu phụ gia sẽ khiến hỗn hợp bị giòn và dễ nứt nẻ. Ngược lại, thừa phụ gia có thể gây lún vệt bánh xe khi nhiệt độ tăng cao. Sự tương thích hóa học giữa phụ gia và nhựa cũ phải được kiểm tra cẩn thận. Việc sử dụng phụ gia tái sinh giúp tối ưu hóa chất lượng mặt đường tái sinh.

3.3. Tối ưu hóa cấp phối cốt liệu cho lớp móng mặt đường

Việc lựa chọn cấp phối cốt liệu quyết định trực tiếp đến độ chặt của hỗn hợp. Cốt liệu cào bóc sau khi nghiền thường chứa nhiều hạt mịn và bột đá. Do đó, cần phối trộn cốt liệu cũ với đá dăm mới theo tỷ lệ hợp lý. Đường cong cấp phối phải nằm trong giới hạn quy định của tiêu chuẩn thiết kế. Cấp phối liên tục giúp các hạt cốt liệu chèn móc chặt chẽ vào nhau. Khả năng truyền lực của lớp kết cấu nhờ đó được nâng cao đáng kể. Thí nghiệm đầm nén xác định độ ẩm tối ưu và khối lượng thể tích khô lớn nhất. Thiết kế cấp phối tối ưu giúp giảm lượng xi măng hoặc chất liên kết cần dùng. Điều này vừa hạ giá thành vừa hạn chế hiện tượng nứt co ngót sau này.

IV. Đánh giá độ bền cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ đường bộ

Kiểm tra độ bền cơ lý là bước bắt buộc để nghiệm thu hỗn hợp tái chế. Các chỉ tiêu thí nghiệm phản ánh khả năng làm việc thực tế của kết cấu. Mặt đường phải chịu được tác động liên tục của tải trọng trục xe nặng. Đồng thời, vật liệu phải kháng lại sự xâm thực của nước và biến đổi nhiệt độ. Các phương pháp thí nghiệm hiện đại mô phỏng sát sao điều kiện khai thác. Kết quả thử nghiệm cung cấp cơ sở tin cậy cho công tác thiết kế áo đường. Việc kiểm soát chất lượng từ khâu chế bị mẫu đến khâu đo đạc cần tuyệt đối chuẩn xác. Độ bền cao bảo đảm công trình khai thác an toàn và bền vững lâu dài.

4.1. Đánh giá độ ổn định Marshall của hỗn hợp tái chế

Độ ổn định Marshall là chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng chịu tải của bê tông nhựa tái chế. Thí nghiệm này xác định lực phá hoại lớn nhất mà mẫu thử có thể chịu được ở nhiệt độ 60 độ C. Mẫu thí nghiệm được đầm nén theo số chày quy định trong tiêu chuẩn. Giá trị độ ổn định Marshall phản ánh độ dính kết của chất liên kết và sự chèn móc cốt liệu. Bên cạnh đó, chỉ số độ dẻo Marshall cho biết khả năng biến dạng của hỗn hợp khi chịu tải. Hỗn hợp tái chế đạt chuẩn phải có độ ổn định cao và độ dẻo nằm trong phạm vi cho phép. Chỉ số này giúp dự báo khả năng chống lún trồi của mặt đường trong mùa hè. Kiểm soát tốt độ ổn định bảo đảm mặt đường không bị biến dạng vĩnh cửu.

4.2. Kiểm soát chỉ số độ rỗng dư trong bê tông đầm lăn

Độ rỗng dư là tỷ lệ thể tích các lỗ rỗng kín và hở trong hỗn hợp đã đầm chặt. Chỉ số này ảnh hưởng trực tiếp đến độ thấm nước và độ bền băng giá của vật liệu. Nếu độ rỗng dư quá lớn, nước dễ xâm nhập làm giảm liên kết giữa các hạt. Nước đọng gây bong tróc màng nhựa và phá hủy kết cấu bê tông. Ngược lại, độ rỗng dư quá nhỏ có thể dẫn đến hiện tượng chảy nhựa khi trời nắng gắt. Đối với bê tông đầm lăn chứa cốt liệu cũ, độ rỗng dư thường được kiểm soát từ 3% đến 6%. Quá trình đầm nén ngoài hiện trường cần đạt độ chặt đồng đều trên toàn bộ chiều dày. Kiểm soát chặt chẽ chỉ số này giúp tăng cường khả năng chống thấm và kéo dài tuổi thọ đường.

V. Lợi ích dùng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ ở Việt Nam

Ứng dụng vật liệu tái chế mang lại lợi ích to lớn cho ngành giao thông Việt Nam. Hạ tầng đường bộ nước ta đang bước vào giai đoạn đại tu và sửa chữa quy mô lớn. Khối lượng bê tông nhựa cào bóc thải ra hàng năm là rất lớn. Việc tái sử dụng nguồn vật liệu này giải quyết triệt để bài toán rác thải xây dựng. Đồng thời, giải pháp này giúp bảo tồn nguồn tài nguyên đá tự nhiên đang ngày càng cạn kiệt. Giá thành xây dựng và duy tu đường bộ nhờ đó giảm đáng kể. Các công trình ứng dụng công nghệ tái chế đã chứng minh được tính khả thi kỹ thuật cao. Đây là hướng đi tất yếu cho sự phát triển giao thông xanh và bền vững.

5.1. Hiệu quả kinh tế và môi trường khi tái chế mặt đường

Sử dụng cốt liệu RAP giúp tiết kiệm từ 20% đến 40% chi phí vật liệu xây dựng. Chi phí mua đá mới và vận chuyển phế thải đến bãi đổ được cắt giảm tối đa. Doanh nghiệp giảm thiểu chi phí bồi thường môi trường và phí đổ thải. Về mặt sinh thái, giải pháp này bảo vệ cảnh quan thiên nhiên quanh các mỏ đá. Quá trình sản xuất vật liệu tái chế tiêu thụ ít năng lượng hơn sản xuất mới. Lượng phát thải khí cacbonic ra bầu khí quyển giảm đi rõ rệt. Việc giảm diện tích bãi chứa phế thải giúp tiết kiệm quỹ đất đô thị và nông thôn. Hiệu quả kinh tế kết hợp với lợi ích môi trường tạo ra giá trị phát triển bền vững cho xã hội.

5.2. Định hướng ứng dụng công nghệ bê tông đầm lăn tại Việt Nam

Bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc rất thích hợp cho mạng lưới đường Việt Nam. Công nghệ này có thể áp dụng cho các tuyến quốc lộ, đường tỉnh và đường giao thông nông thôn. Thiết bị thi công bê tông đầm lăn tương tự như thiết bị thi công bê tông nhựa thông thường. Do đó, các nhà thầu trong nước dễ dàng tiếp cận và làm chủ công nghệ mà không cần đầu tư quá lớn. Các cơ quan quản lý cần sớm hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật và định mức đơn giá. Việc xây dựng các đoạn đường thí điểm thực tế giúp đánh giá toàn diện hành vi vật liệu. Đẩy mạnh chuyển giao công nghệ sẽ mở ra giải pháp đột phá cho bảo trì hạ tầng giao thông nước nhà.

05/07/2026

Mục lục chi tiết luận án

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

MỞ ĐẦU

Mục đích nghiên cứu

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Ý nghĩa khoa học

Ý nghĩa thực tiễn

Phương pháp nghiên cứu

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ

1.1. Tổng quan về bê tông đầm lăn

1.1.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bê tông đầm lăn trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.2. Trên thế giới

1.1.3. Đặc điểm của bê tông đầm lăn

1.1.4. Thành phần vật liệu chế tạo bê tông đầm lăn

1.1.5. Các thông số kỹ thuật của bê tông đầm lăn

1.1.6. Công nghệ thi công bê tông đầm lăn

1.2. Tổng quan về cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

1.2.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ trên thế giới và tại Việt Nam

1.2.1.1. Trên thế giới

1.2.1.2. Tại Việt Nam

1.2.2. Công nghệ tái chế mặt đường

1.2.2.1. Công nghệ tái chế mặt đường tại chỗ

1.2.2.2. Công nghệ tái chế mặt đường tại trạm trộn

1.2.3. Qui trình sản xuất cốt liệu cào bóc bê tông nhựa cũ

1.2.3.1. Cào bóc mặt đường bê tông nhựa cũ

1.2.3.2. Công nghệ nghiền, phân loại và lưu trữ

1.2.3.3. Thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuật

1.2.4. Các thông số kỹ thuật của cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

1.2.4.1. Thành phần hạt

1.2.4.2. Khối lượng thể tích và độ ẩm

1.2.4.3. Đặc tính của nhựa đường cũ

1.3. Tổng quan về bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

1.3.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ trên thế giới

1.3.2. Nghiên cứu cơ chế tương tác giữa vữa xi măng và màng nhựa cũ bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu trong hỗn hợp bê tông đầm lăn

1.3.3. Nghiên cứu các đặc tính cơ học của bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

1.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ tại Việt Nam

1.5. Những vấn đề cần giải quyết

1.6. Nội dung nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ

2.1. Phân tích và lựa chọn nguyên lý tính toán thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

2.1.1. Nguyên tắc thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn

2.1.2. Các phương pháp thiết kế bê tông đầm lăn

2.1.2.1. Thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn theo nguyên lý bê tông

2.1.2.2. Thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn theo nguyên lý gia cố đất

2.1.3. Mối liên hệ giữa hai nguyên lý

2.2. Phân tích và lựa chọn phương pháp thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

2.3. Nghiên cứu đánh giá đặc tính kỹ thuật của các vật liệu chế tạo bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

2.3.1. Xi măng PC40

2.3.2. Xi măng PCB30

2.3.3. Cốt liệu tự nhiên

2.3.3.1. Cốt liệu lớn tự nhiên

2.3.3.2. Cốt liệu nhỏ tự nhiên

2.3.4. Cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

2.3.4.1. Nguồn gốc cốt liệu cào bóc

2.3.4.2. Quy trình sản xuất cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ trong phòng thí nghiệm

2.3.4.3. Các tiêu chuẩn được áp dụng

2.3.4.4. Thí nghiệm xác định các đặc tính kỹ thuật của cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

2.4. Tính toán thiết kế thành phần bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

2.4.1. Xác định tỷ lệ phối trộn của hỗn hợp cốt liệu

2.4.2. Lựa chọn hàm lượng chất kết dính

2.4.3. Xác định độ ẩm tối ưu

2.4.4. Xác định thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

2.5. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ

3.1. Kế hoạch thực nghiệm

3.2. Thiết kế thí nghiệm và trình tự phân tích thống kê xử lý số liệu

3.2.1. Thiết kế thí nghiệm

3.2.2. Các công thức tính toán

3.2.3. Đánh giá số mẫu trong tổ mẫu

3.2.4. Loại bỏ số liệu ngoại lai và đánh giá độ chụm

3.2.5. Trình tự thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả thí nghiệm

3.2.6. Thiết kế thí nghiệm

3.3. Thực nghiệm chế tạo mẫu trong phòng thí nghiệm

3.3.1. Qui trình nhào trộn mẫu

3.3.2. Chế tạo mẫu thí nghiệm

3.4. Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

3.4.1. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén

3.4.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng cốt liệu tái chế

3.4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian

3.4.1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng chất kết dính

3.4.1.4. Ảnh hưởng của các loại cốt liệu tái chế

3.4.1.5. Ảnh hưởng của các loại xi măng Pooclang

3.4.2. Thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ

3.4.3. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi

3.4.4. Thí nghiệm xác định độ co ngót

3.4.5. Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích

3.4.6. Thí nghiệm xác định độ hút nước

3.4.7. Thí nghiệm xác định mô đun phức động

3.5. Kế hoạch thí nghiệm và phương pháp thí nghiệm

3.6. Quy hoạch thí nghiệm và phân tích kết quả thí nghiệm

3.7. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG ĐOẠN ĐƯỜNG THỰC NGHIỆM VÀ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG SỬ DỤNG LỚP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ

4.1. Xây dựng đoạn đường thực nghiệm có lớp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

4.1.1. Tóm tắt kế hoạch xây dựng đoạn thử nghiệm hiện trường

4.1.2. Tính toán kết cấu áo đường có lớp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu tái chế

4.1.3. Xây dựng đoạn đường thử nghiệm hiện trường

4.1.3.1. Xác định vị trí, mặt bằng và các thông số hình học của đoạn đường thử nghiệm hiện trường

4.1.3.2. Công tác chuẩn bị cốt liệu tái chế từ bê tông nhựa cũ

4.1.3.3. Thi công nền đường đoạn thử nghiệm

4.1.3.4. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I

4.1.3.5. Thi công lớp mặt bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ BTN cũ

4.1.3.5.1. Rải hỗn hợp BTĐL sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

4.1.3.5.2. Lu lèn hỗn hợp BTĐL sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

4.1.3.5.3. Thi công khe nối

4.1.4. Đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của đoạn đường thử nghiệm

4.1.4.1. Đo đạc theo dõi diễn biến vết nứt sau khi thi công

4.1.4.2. Công tác kiểm tra nghiệm thu đoạn đường thử nghiệm

4.1.4.3. Thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuật của đoạn đường thử nghiệm

4.1.4.4. Nhận xét, đánh giá đoạn đường thử nghiệm

4.2. Nghiên cứu đề xuất một số kết cấu áo đường và phạm vi áp dụng lớp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

4.2.1. Nguyên tắc đề xuất và phạm vi áp dụng kết cấu mặt đường

4.2.1.1. Nguyên tắc đề xuất kết cấu mặt đường

4.2.1.2. Phạm vi áp dụng kết cấu mặt đường

4.2.2. Lựa chọn phương pháp thiết kế kết cấu mặt đường

4.2.2.1. Đối với kết cấu mặt đường mềm, mặt đường nửa cứng

4.2.2.2. Đối với kết cấu mặt đường cứng

4.2.3. Giải pháp chống nứt phản ánh cho lớp BTĐL sử dụng cốt liệu tái chế

4.2.3.1. Giải pháp sử dụng lớp SAMI

4.2.3.2. Giải pháp tạo đường nứt trước bằng cách cắt khe giả

4.2.4. Các thông số thiết kế kết cấu mặt đường

4.2.4.1. Thông số về tải trọng

4.2.4.2. Thông số về nền đường

4.2.4.3. Thông số về khí hậu

4.2.4.4. Thông số về vật liệu

4.2.5. Đề xuất và mô hình phân tích kết cấu mặt đường dùng lớp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

4.2.5.1. Đề xuất kết cấu mặt đường có lớp mặt bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

4.2.5.2. Mô hình phân tích kết cấu mặt đường mềm có lớp móng bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ

4.2.6. So sánh và đánh giá tính kinh tế của kết cấu áo đường dùng bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu tái chế và một số loại kết cấu áo đường phổ biến khác

4.3. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Xem trước tài liệu

Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Luận án nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa trong kết cấu áo đường ô tô ở việt nam

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (156 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN THỊ HƯƠNG GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÊ TÔNG XI MĂNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA TRONG KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội – 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN THỊ HƯƠNG GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÊ TÔNG XI MĂNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA TRONG KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM Ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Mã số : 9580205 Chuyên ngành : Xây dựng đường ô tô và đường thành phố LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: GS. Bùi Xuân Cậy 2: TS. Nguyễn Francois (TS. Nguyễn Mai Lân) Hà Nội - 2022 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ---------------------------------- Hà Nội, ngày tháng năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Nguyễn Thị Hương Giang LỜI CẢM ƠN Sau bốn năm học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Giao thông vận tải, được sự chỉ dẫn nhiệt tình của các Thầy hướng dẫn, sự ủng hộ của Nhà trường, sự giúp đỡ của Thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè, người thân, nghiên cứu sinh (NCS) đã hoàn thành luận án Tiến sỹ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng đường ô tô và đường thành phố với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa trong kết cấu áo đường ô tô ở Việt Nam". Để hoàn thành luận án này, NCS xin được gửi lời tri ân sâu sắc nhất đến 2 thầy hướng dẫn là GS. Bùi Xuân Cậy và TS.

Nguyễn Mai Lân. Các thầy đã tận tình chỉ bảo, định hướng, góp ý chuyên môn xác đáng và động viên NCS từ khi bắt đầu cho tới lúc hoàn thành các nghiên cứu của luận án. Nghiên cứu sinh vô cùng biết ơn PGS. Nguyễn Quang Phúc, PGS.

Đào Văn Đông, PGS. Nguyễn Thanh Sang, TS. Nguyễn Ngọc Lân, TS. Nguyễn Tiến Dũng và các Thầy cô đã giúp đỡ, cung cấp những tài liệu quý báu, luôn nhiệt tình hỗ trợ và tư vấn cho NCS trong suốt quá trình nghiên cứu thực nghiệm, xử lý và phân tích số liệu thực nghiệm.

Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn các đơn vị: Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học, Bộ môn Đường bộ - Đại học Giao thông vận tải, phòng thí nghiệm Vật liệu xây dựng - Đại học Giao thông vận tải, phòng thí nghiệm – Đại học Công nghệ Giao thông vận tải, tập thể cán bộ phòng thí nghiệm đã giúp đỡ, phối hợp cùng NCS trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu này. Nghiên cứu sinh cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, Khoa Công trình, Bộ môn KC-VL và các đồng nghiệp trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải đã tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trong quá trình nghiên cứu. Cuối cùng, xin dành lời cảm ơn sâu sắc nhất đến người bạn đời và những người thân đã luôn ở bên chia sẻ, động viên ủng hộ NCS cả về vật chất và tinh thần trong suốt chặng đường làm nghiên cứu của mình. Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hương Giang I MỤC LỤC MỤC LỤC.

I DANH MỤC HÌNH ẢNH. VII DANH MỤC BẢNG BIỂU. XI DANH MỤC VIẾT TẮT, KÝ HIỆU. XIII MỞ ĐẦU.

Mục đích nghiên cứu. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án. Ý nghĩa khoa học.

Ý nghĩa thực tiễn. Phương pháp nghiên cứu. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ. Tổng quan về bê tông đầm lăn.

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bê tông đầm lăn trên thế giới và ở Việt Nam. Trên thế giới. Đặc điểm của bê tông đầm lăn. Thành phần vật liệu chế tạo bê tông đầm lăn.

Các thông số kỹ thuật của bê tông đầm lăn. Công nghệ thi công bê tông đầm lăn. Tổng quan về cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Tình hình nghiên cứu và sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ trên thế giới và tại Việt Nam.

Trên thế giới. Tại Việt Nam. Công nghệ tái chế mặt đường. Công nghệ tái chế mặt đường tại chỗ.

Công nghệ tái chế mặt đường tại trạm trộn. Qui trình sản xuất cốt liệu cào bóc bê tông nhựa cũ. Cào bóc mặt đường bê tông nhựa cũ. Công nghệ nghiền, phân loại và lưu trữ.

Thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuật. Các thông số kỹ thuật của cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Thành phần hạt. Khối lượng thể tích và độ ẩm.

Đặc tính của nhựa đường cũ. Tổng quan về bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ trên thế giới. Nghiên cứu cơ chế tương tác giữa vữa xi măng và màng nhựa cũ bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu trong hỗn hợp bê tông đầm lăn.

Nghiên cứu các đặc tính cơ học của bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ tại Việt Nam. Những vấn đề cần giải quyết. Nội dung nghiên cứu.

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ. Phân tích và lựa chọn nguyên lý tính toán thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Nguyên tắc thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn. Các phương pháp thiết kế bê tông đầm lăn.

Thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn theo nguyên lý bê tông. Thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn theo nguyên lý gia cố đất. Mối liên hệ giữa hai nguyên lý. Phân tích và lựa chọn phương pháp thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ.

Nghiên cứu đánh giá đặc tính kỹ thuật của các vật liệu chế tạo bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Xi măng PC40. Xi măng PCB30. Cốt liệu tự nhiên.

Cốt liệu lớn tự nhiên. Cốt liệu nhỏ tự nhiên. Cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Nguồn gốc cốt liệu cào bóc.

Quy trình sản xuất cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ trong phòng thí nghiệm. Các tiêu chuẩn được áp dụng. Thí nghiệm xác định các đặc tính kỹ thuật của cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Tính toán thiết kế thành phần bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ.

Xác định tỷ lệ phối trộn của hỗn hợp cốt liệu. Lựa chọn hàm lượng chất kết dính. Xác định độ ẩm tối ưu. Xác định thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ.

Kết luận chương 2. THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ. Kế hoạch thực nghiệm. Thiết kế thí nghiệm và trình tự phân tích thống kê xử lý số liệu.

Thiết kế thí nghiệm. Các công thức tính toán. Đánh giá số mẫu trong tổ mẫu. Loại bỏ số liệu ngoại lai và đánh giá độ chụm.

Trình tự thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả thí nghiệm. Thiết kế thí nghiệm. Thực nghiệm chế tạo mẫu trong phòng thí nghiệm. Qui trình nhào trộn mẫu.

Chế tạo mẫu thí nghiệm. Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén. Ảnh hưởng của hàm lượng cốt liệu tái chế.

Ảnh hưởng của thời gian. Ảnh hưởng của hàm lượng chất kết dính. Ảnh hưởng của các loại cốt liệu tái chế. Ảnh hưởng của các loại xi măng Pooclang.

Thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi. Thí nghiệm xác định độ co ngót. Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích.

Thí nghiệm xác định độ hút nước. Thí nghiệm xác định mô đun phức động. Kế hoạch thí nghiệm và phương pháp thí nghiệm. Quy hoạch thí nghiệm và phân tích kết quả thí nghiệm.

Kết luận chương 3. XÂY DỰNG ĐOẠN ĐƯỜNG THỰC NGHIỆM VÀ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG SỬ DỤNG LỚP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU CÀO BÓC TỪ BÊ TÔNG NHỰA CŨ. Xây dựng đoạn đường thực nghiệm có lớp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Tóm tắt kế hoạch xây dựng đoạn thử nghiệm hiện trường.

Tính toán kết cấu áo đường có lớp bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu tái chế. Xây dựng đoạn đường thử nghiệm hiện trường. Xác định vị trí, mặt bằng và các thông số hình học của đoạn đường thử nghiệm hiện trường. Công tác chuẩn bị cốt liệu tái chế từ bê tông nhựa cũ.

Thi công nền đường đoạn thử nghiệm. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I. Thi công lớp mặt bê tông đầm lăn sử dụng cốt liệu cào bóc từ BTN cũ. Rải hỗn hợp BTĐL sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ.

Lu lèn hỗn hợp BTĐL sử dụng cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa cũ. Thi công khe nối. Đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của đoạn đường thử nghiệm. Đo đạc theo dõi diễn biến vết nứt sau khi thi công.

Công tác kiểm tra nghiệm thu đoạn đường thử nghiệm. Thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuật của đoạn đường thử nghiệm. Nhận xét, đánh giá đoạn đường thử nghiệm .

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Nguyễn Thị Hương Giang (2022). Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Giao thông vận tải]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-xay-dung-kien-truc/ky-thuat-xay-dung-cau-duong/ung-dung-cot-lieu-tai-che-be-tong-nhua-cu-trong-duong-o-to

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án ứng dụng bê tông xi măng đầm lăn với cốt liệu cào bóc từ bê tông nhựa trong kết cấu áo đường ô tô Việt Nam.

Luận án "Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Giao thông vận tải. Năm bảo vệ: 2022.

Luận án "Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô" thuộc chuyên ngành Xây dựng đường ô tô và đường thành phố. Danh mục: Kỹ Thuật Xây Dựng Cầu Đường.

Luận án "Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô" có bao nhiêu trang?

Luận án "Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô" có 156 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Ứng dụng cốt liệu tái chế bê tông nhựa cũ trong đường ô tô" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter