Nghiên cứu ảnh hưởng của pet trong nhựa đường có chất xúc tác đến chất lượng của bê tông nhựa nóng

TR IăH CăQU CăGIAăTP.ăHCM NGă IăH CăBỄCHăKHOA NGUY NăBỄăDUYăTH C NGHIểNăC Uă NHăH NGăC AăPETăTRONGăNH Aă NGăCịăCH TăXÚCăTỄCă NăCH TăL NGăC AăBểă TỌNGăNH AăNịNG STUDY ON EFFECT OF PET AND MODIFIER MODIFIED ASPHALT BINDER ON PERFORMANCE OF HOT MIX ASPHALT Chun ngành : K ăthu tăxâyăd ngăcơngătrìnhăgiaoăthơng Mưăs : 8585205 LU NăV NăTH CăS TP.ăH ăCHÍăMINH,ăthángă08 n mă2022 CỌNGăTRÌNHă CăHOĨNăTHĨNHăT I TR NGă IăH CăBỄCHăKHOA ậ HQGă-HCM Cánăb ăh ngăd năkhoaăh că: PGS.TS Nguy năM nhăTu n Cánăb ăch mănh năxétă1ă: TS.ă ăThànhăChung Cánăb ăch mănh năxétă2ă: PGS.TS LêăAnhăTh ng Lu năv năth căs ăđ căb oăv ăt iăTr HCM ngày 20 tháng 08 n mă2022 ng i h c Bách Khoa, HQG Tp Thành ph n H i đ ng đánh giá lu n v n th c s g m: TS Lê Bá Khánh ậ Ch ăt ch TS.ăLêăV năPhúcăậ Th ăkỦ TS ăThànhăChungăậ Ph năbi nă1 PGS.TS LêăAnhăTh ngăậ Ph năbi nă2 PGS.TSăNguy năM nhăTu n ậ yăviên Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá LV Tr ngăKhoa qu n lý chuyên ngành sau lu n v n đ c s a ch a (n u có) CH ăT CHăH Iă NGă TS Lê Bá Khánh TR NGăKHOA K ăTHU TăXÂYăD NG PGS.TSăLêăAnhăTu n -i- IăH CăQU CăGIAăTP.HCM NGă IăH CăBỄCHăKHOA TR C NGăHọAăXĩăH IăCH ăNGH AăVI TăNAM căl pă- T ădoă- H nhăphúc NHI MăV ăLU NăV NăTH CăS H ătênăh căviên:ăNGUY NăBỄăDUYăTH C MSHV: 1870109 Ngày,ătháng,ăn m sinh: 12/08/1993 N iăsinh:ă kăL k Chun ngành: K ăthu tăxâyăd ngăcơngătrìnhăgiaoăthơngăăăăăăăăă Mưăs : 8580205 I TểNă ăTĨI:ă NGHIÊNăC Uă NHăH NGăC AăPETăTRONGăNH Aă TÁCăD NăCH TăL NGăC AăBEăTỌNGăNH AăNịNG NGăCịăCH TăXÚCă STUDY ON EFFECT OF PET AND MODIFIER MODIFIED ASPHALT BINDER ON PERFORMANCE OF HOT MIX ASPHALT II NHI MăV ăVĨăN IăDUNG: ánhăgiáăhi uăqu ăc aăph ngăphápătr năhóaăh cănh aătáiăch ăPETătrongăh năh păBTN.ă K tăqu ăc aăph ngăphápătr năm iănàyăs ăđ căsoăsánhăv iăph ngăphápătr nătruy nă th ngăđ ătìmăraăph ngăphápătr năhi uăqu ăh n  ánhăgiáă nhăh ngăc aăOligoăPETă(s năph năc aăqătrìnhătr năhóaăh cănh aătáiăch ă PET)ăđ năđ cătr ngăk ăthu tăc aăBTN.ăThơngăquaăvi căsoăsánhăk tăqu ăthíănghi măgi aă cácăm uăBTNăv iăhàmăl ngăOligoăPETăkhácănhauăđ ătìmăraăhàmăl ngăOligoăPETăt iă u  III NGÀY GIAOăNHI MăV : 06/09/2021 IV NGĨYăHOĨNăTHĨNHăNHI MăV : 06/06/2022 V CỄNăB ăH NGăD N: PGS.TSăNguy năM nhăTu n Tp HCM, ngày 06 tháng 09 n m 2021 CỄNăB ăH NGăD N PGS.TSăNguy năM nhăTu n TR CH ăNHI MăB ăMỌNă ĨOăT O PGS.TS Nguy năM nhăTu n NGăKHOA K ăTHU TăXÂYăD NG PGS.TSăLêăAnhăTu n -ii- L I C Mă N Trong trình h c t p nghiên c u t iă th y cô c a B môn C uăđ i h căBáchăkhoa,ătôiăđưăđ ng, Khoa K thu t Xây d ng gi ng d yăvàăh c t p th ng d n r t nhi t tình Tơi xin chân thành c mă năs giúpăđ c a th y Bên c nhăđó,ă xin g i l i c m năđ năPhòngă àoăt oăSauăđ i h căđưăt oăđi u ki n thu n l iăđ tơi có th hồn thành lu năv năvàăb o v đúngăth i h n hồnăthànhăđ c lu năv năth căs ănày, tơi xin bày t s c măkíchăđ c bi t t i th y Nguy n M nh Tu n đưăđ nhăh ng, tr c ti p d n d t c v n cho su t th i gian th c hi năđ tài nghiên c u.ă ng th i, th yăc ngălàăng i cho nh ng l i khuyên vô quý giá v c ki n th căchuyênămônăc ngănh ăđ nhăh ng phát tri n s nghi p M t l n n a, xin g i l i c mă năđ n th y b ng t t c t m lòng s bi tă năc a Sau cùng, tơi xin t lòng bi tă năđ n cha m ,ăng i thân b năbèăđưăluônăbênă c nh ng h ,ăđ ng viên cu c s ngăc ngănh ătrongăth i gian hoàn thành lu n v năth căs Trong lu n, ch c h n không th tránh kh i nh ng h n ch thi u sót Tơi mong mu n s nh năđ c nhi uăđóngăgópăquỦăbáuăđ n t q th y cơ, ban c v n b năđ căđ đ tàiăđ c hồn thi năh năn aăvàăcóăỦăngh aăthi t th c áp d ng th c ti n cu c s ng Cu i cùng, xin kính chúc tồn th Q Th y Cơ,ăgiaăđình,ăb năbèăvàăđ ng nghi p th t nhi u s c kh e Tp H Chí Minh, ngày 06 tháng 06 n mă2022 H c viên Nguy n Bá Duy Th c -iii- TÓM T T Theoăth iăgian,ăv tăli uănh aăđ nh aăđ ngăv iăpolimeănhi tăd oăđưăđ v iăs năl th ăđ ngăpolimeă đ căs năxu tăb ngăcáchăph iătr nă căch pănh năvàăs ăd ngăr ngărưiătrênăth ăgi iă ngăhàngătri uăt n m i n m Trongăđóăpolyetylenăterephthalateă(PET)ăcóă căs ăd ngăt oăraănh aăpolime Ngày nay, PET đ căs ăd ngăr ngărưiătrongăs năxu tăchaiăn cău ng,ăbaoăbìăth că ph măvàănhi uăd ngăs năph mănh aăkhác.ăTuyănhiên,ăqătrìnhăx ălỦăm tăl ch tăth iăPETăcó th ăgâyăraăcácăv năđ ămơiătr ngăl nă ngănghiêmătr ng.ăDoăđó, vi căs ăd ngă PETătrongăbêătôngănh aălàăm tăgi iăphápăt t,ăv aămangăl iăhi uăqu ăv ăm tăk ăthu t,ă v aăgópăph năb oăv ămơiătr ng T i Vi t Nam, nghiên c u v vi c s d ng PET làm ch t c i ti n ch t l bê tơng nh a cịn h n ch ă ng có th ti n t i áp d ngăđ i trà, c n có nh ng nghiên c u c th vàăđ yăđ h nănh m nâng cao hi u qu tr n PET v i h n h p BTN Nghiên c u nh m m căđíchăđ xu tăph ngăphápătr n hóa h c gi a PET Ethylene glycon (C2H6O2) s d ng ch t xúc tác k m acetate (Zn(CH3COO)2.2H2O) đ t o Oligo PET.ăOligoăPETăđ nh aăđ c ph i tr n v i nh aăđ ng, t đóăđ aăraăhàmăl 1.5 mm x 1.5 mm t chai nh aăđ ng Oligo PET t iă u.ăPETăc t nh v iăkíchăth c c tr n v i dung d ch Ethylene glycon (C2H6O2) k m acetate (Zn(CH3COO)2.2H2O) vàăđ nóng gi y l c Ph n b tăthuăđ đ ng nh m c i thi n tính ch t c a c cho vào lị vi sóng gia nhi t l c c gi y l căđemăs y khô r i tr n v i nh a ng c t li u Các tính ch tăc ălý c a h n h p bê tông nh a ch t 12.5 (BTNC 12.5)ăđ căđánhăgiáăthơngăquaăcácăthíănghi m phịng K t qu b căđ u cho th y,ăph ngăpháp tr nă t nh aăđ ng v i PET có ch t ch t xúc s d ng b c x vi sóng cho hi u qu caoăh năsoăv i k t qu đ tăđ d ngăph ngăphápăkhô,ăgiaănhi tăthôngăth ng Nh aăđ c s ng c i ti nă“c ng”ăh năvàă năđ nhăh nă nhi tăđ cao Kh n ngălàmăvi c c a h n h păBTNCă12.5ătrongăđi u ki n nhi tăđ đ c c i thi n Kh n ngăkhángăn t nhi tăđ gi m t tăh năvàăkh -iv- n ngăkháng bi n d ng không h i ph căc ngăđ c c i thi n dáng k ăHàmăl PET ki n ngh đ đ t hi u qu cao n m kho ng t 6%ăđ n 8% ng Oligo -v- ABSTRACT For many years, polymer modified asphalt are produced by mixing conventional asphalt with thermoplastic polymers have been widely accepted and used in the world with an output of millions of tons per year Polyethylene terephthalate (PET) can be used as a polymer in modifying the asphalt Nowadays, plastic materials such as polyethylene terephthalate (PET) are widely used in the manufacture of drink bottles, food packaging and many other forms of plastic products However, the process of handling large amounts of PET waste can cause serious environmental problems Therefore, the use of PET in asphalt concrete is a good solution in technically effect and environmental protection In Vietnam, studies on the use of PET as a quality improvement agent for asphalt concrete are quite limited To be able to proceed to mass application, more specific and complete studies are needed to improve the efficiency of PET mixing with asphalt mixture This study aims to propose a chemical mixing method between PET and Ethylene glycol (C2H6O2) using zinc acetate catalyst (Zn(CH3COO)2.2H2O) to produce Oligo PET Oligo PET is mixed with bitumen to improve the properties of the bitumen, thereby giving the optimal Oligo PET content PET chopped 1.5 mm x 1.5 mm from plastic bottles is mixed with a solution of Ethylene glycol (C2H6O2) and zinc acetate (Zn(CH3COO)2.2H2O) and put in a heated microwave oven and then removed and filtered hot on filter paper The powder obtained on filter paper is dried and then mixed with asphalt and aggregate The mechanical properties of hot mix asphalt which nominal maximum aggregate size is 12.5 (HMA) were evaluated through laboratory tests Preliminary results show that the wet mixing method of asphalt with PET with catalyst using microwave radiation gives higher efficiency than the results obtained when using the dry, conventional heating method The modified bitumenăisă“harder”ă and more stable at high temperatures The performance of HMA under high temperature is improved The resistance to cracking at reduced temperature is better -vi- and the resistance to irreversible deformation is also significantly improved The recommended Oligo PET content for high efficiency ranges from 6% to 8% -vii- L IăCAMă OAN Tôiă xină camă đoană lu nă v nă th că s ă k thu t: “NGHIÊN C U C A PET TRONG NH Aă L NHă H NG CÓ CH Tă XÚCă TỄCă NG N CH T NG C A BÊ TƠNG NH A NĨNG” k t qu nghiên c u c a cá nhân vàăđ căh ng d n b i th y PGS.TS Nguy n M nh Tu n Các s li uăthuăđ trung th c, khách quan Vi c tham kh o tài li u (n uăcó)ăđ uăđ Tơi hồn tồn ch u trách nhi m v n iădungăđ c c trích d n phù h p c th thi n lu năv nănày Tp H Chí Minh, ngày 06 tháng 06 n m 2022 H c viên Nguy n Bá Duy Th c -viii- M CL C CH NGă1 GI I THI U CHUNG 1.1 Tính c p thi t c a đ tài 1.2 M c tiêu nghiên c u 1.3 Ph m vi nghiên c u 1.4 Ph ngăphápănghiênăc u 1.5 ụăngh aăc aăđ tài 1.6 N i dung nghiên c u CH NGă2 T NG QUAN 2.1 T ng quan v v t li u polyme bê tông nh a 2.1.1 Cao su 2.1.2 Styrene - Butadience - Styrene (SBS) .7 2.1.3 Styrene - Butadiene - Rubber (SBR) .8 2.1.4 Nh a tái ch (Polyethylene Terephthalate - PET) 2.1.5 T ng quan v nhi t phân nh a tái ch s d ng b c x vi sóng 10 2.1.6 T ng quan v cácăph ngăphápătáiăch nh a PET 12 2.2 T ng quan v nghiên c u ng d ng PET bê tông nh a 15 2.2.1 Nghiên c u th gi i v ng d ng nh a tái ch PET 15 2.2.2 Nghiên c u ng d ng nh a tái ch PET 2.2.3 Ph Vi t Nam 18 ngăphápătr n PET v i h n h p bê tông nh a 21 2.3 Nh n xét t k t qu nghiên c u t ng quan 24 CH NGă3 PH NGăPHỄPăNGHIểNăC U 26 -69- -70- -71- -72- -73- -74- -75- -76- -77- -78- -79- -80- -81- -82- -83- LÝ L CH TRÍCH NGANG H tên: NGUY N BÁ DUY TH C Ngày,ătháng,ăn măsinh:ă12/08/1993 N iăsinh:ăXưăEaH’leo,ăhuy năEaH’leo,ăt nhă a ch liên l c: 157/12A Tr năBáăGiao,ăPh kL k ng 05, Qu n Gò V p, TP.HCM QUỄăTRỊNHă ĨOăT O: - T 2011ăđ n 2016: H că i h c t iăTr - T 2018ăđ n 2022: H c Th căs ăt iă ngă i h c Giao thông V n t i TP HCM i h c Bách khoa ậ i h c Qu c gia TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC: - T 2016ăđ n nay: Làm vi c t i Công ty TNHH S n xu tăTh Xây d ng Kiên Toàn Th ng ngăm i D ch v ... t qu có? ?đ c t nh ng nghiên c uătr căđóăc a vi c ng d ng PET có ch t xúc tác đ t o Oligo PET làm ch t c i ti n BTN Tác gi ti n hành l a ch năkíchăth c? ?PET, ăhàmăl ng PET, hàmăl ng ch t xúc tác, ... có PET nhi tăđ th p,ămôăđunăđànăh i c a h n h p bê tông nh a s d ng s i PET tái ch t ngăđángăk so v i m u bê tông nh a khơng? ?có? ?PET. ăDoăđó,ăkh n ngăkhángăm i c a bê tơng nh aăc ngăt ngălên.? ?Trong? ?... BTN không s d ng PET Trong m t nghiên c u khác v PET bê tông nh a t i ch tăl ngăPhúă[24] Tác gi ch năph nhăh ng c aăph ngăphápătr n khô nh a tái ch ng c a bê tơng nh a nóng c a tác gi Nguy n ngăphápătr