Công nghệ sản xuất vật liệu mới Carboncor Asphalt sử dụng nguồn nguyên liệu thô có sẵn trong nước, không kén chọn loại móng, nền trong quá trình thi công bằng sản phẩm Carboncor Asphalt hầu như không thất thoát, độ bền sản phẩm sau khi thi công cao.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG
BỘ MÔN CTGTCT&MT - KHOA CÔNG TRÌNH
TIỂU LUẬN MÔN HỌC THI CÔNG CÁC HỆ THỐNG
HẠ TẦNG KỸ THUẬT ĐÔ THỊ
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG BẰNG VẬT
LIỆU CARBONCOR ASPHALT
Giáo viên hướng dẫn: TS Hồ Anh Cương
Học viên thực hiện: Vũ Ngọc Nghĩa Lớp: KTHTĐT 22.1
Trang 21 Lời mở đầu:
Theo một số tài liệu em đọc được thì các chuyên gia tại cuộc hội thảo mới đây cho rằng: Carboncor Asphalt là một sản phẩm mới với ưu thế vượt trội: Chi phí thấp, thân thiện với môi trường, thi công đơn giản, phù hợp với lao động địa phương Sản phẩm đã được Hội đồng KH-CN cấp Bộ GTVT đánh giá khả năng ứng dụng từ năm 2009
Bộ GTVT đã có Quyết định 1445/QĐ-BGTVT cho phép sử dụng vật liệu Carboncor Asphalt vào xây dựng và sửa chữa kết cấu áo đường ở Việt Nam Để đánh giá hiệu quả sử dụng vật liệu rải đường mới Caboncor Asphalt, từ năm 2008 đến nay,
Bộ GTVT đã cho tiến hành rải thử nghiệm tại hơn 70 công trình, kết quả bước đầu đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và hạ giá thành so với vật liệu truyền thống
Tuy nhiên, công nghệ mới này mới được sử dụng để vá, láng đường cũ và trải trực tiếp lên đá cấp phối ở một số đoạn đường giao thông nông thôn, chưa đưa vào thi công đường làm mới Sau thành công ở QL6, mới đây Bộ GTVT đã cho phép sử dụng vật liệu này trên QL2, trong đó có việc làm mới 1 km đường để thử nghiệm trước khi nhân rộng
Công nghệ sản xuất vật liệu mới Carboncor Asphalt sử dụng nguồn nguyên liệu thô có sẵn trong nước, không kén chọn loại móng, nền trong quá trình thi công bằng sản phẩm Carboncor Asphalt hầu như không thất thoát, độ bền sản phẩm sau khi thi công cao
Một ưu điểm nữa là, công nghệ sản xuất vật liệu Carboncor Asphalt đã giúp tiêu thụ một lượng lớn rác than ở đầu vào nên đảm bảo về môi trường, đảm bảo sức khỏe cho người lao động và cả cư dân nơi công trình thi công, do không dùng nhiệt hay các chất thấm bám khác trong quá trình sản xuất và thi công
Carboncor Asphalt có thể rải trên tất cả mặt đường hiện trạng và các loại nền đường ngay cả rải trực tiếp lên nền đất Ngoài ra, trong quá trình thi công có thể sử dụng lao động địa phương, giúp tạo cơ hội việc làm cải thiện đời sống người dân Đặc biệt, với đường tỉnh lộ và giao thông nông thôn, Carboncor Asphalt là một giải pháp tối ưu
Trang 3Đây là một sản phẩm mới với ưu thế vượt trội: Chi phí thấp, thân thiện với môi trường, thi công đơn giản, phù hợp với lao động địa phương Carboncor Asphalt có thể rải trên tất cả mặt đường hiện trạng và các loại nền đường ngay cả rải trực tiếp lên nền đất
Trên đây là một số đánh giá của chuyên viên kỹ thuật Công ty Carbon VN và một số chuyên viên khác,em thấy loại vật liệu Carboncor Asphalt có nhiều điểm ưu việt,sẽ là một lựa chọn không tồi cho việc xây dựng và sửa chữa mặt đường trong thời
kỳ khó khăn kinh tế hiện nay
2 Quá trình đưa vật liệu Carboncor asphalt vào Việt Nam:
- Ngày 07/11/2008, Bộ giao thông Vận tải đã tiến hành rải thử nghiệm Carboncor Asphalt tại Sơn Tây, Hà Nội:
+ Trên đưởng tỉnh lộ 414 (87A) với độ dày 3,75 cm (sau khi lu lèn) để đối chứng với bê tông nhực nóng độ dày 5 cm (sau khi lu lèn)
+ Trên đường 418 với chiều dày (sau khi lu lèn) là 1,5 cm
+ Tiến hành sửa chữa một số ổ gà
- Trong thời gian 6 tháng, Viện Khoa học và Công nghệ GTVT tiến hành nhiều đo đạc thí nghiệm theo yêu cầu của Bộ GTVT
- Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Giao thông Vận tải tổ chức Hôi đồng KH-CN cấp Bộ để đánh giá khả năng ứng dụng vật liệu Carboncor Asphalt
- Ngày 26/5/2009 Bộ Giao thông Vận tải đã ra Quyết định số 1445/QĐ-BGTVT về việc
“Cho phép sử dụng vật liệu Carboncor Asphalt vào trong xây dựng và sửa chữa kết cấu áo đường ở Việt Nam”
- Ngày 23/09/2010 Bộ giao thông Vận tải ban hành quy định về kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp vật liệu Carboncor Asphalt theo Quyết định số 2787/QĐ-BGTVT
- Viện Kinh tế Xây dựng – Bộ Xây Dựng ban hành định mức rải đường bằng vật liệu Carboncor Asphalt số 1237/VKT/GXD
3 Vật liệu Carboncor asphalt:
3.1Thành phần cấu tạo Carboncor Asphalt:
Vật liệu Carboncor Asphalt sử dụng 3 thành phần: Đá, sỉ than sau sàng (rác than) cùng với nhũ tương đặc biệt Liên kết dính bám và cường độ của Carboncor Asphalt được hình thành do phản ứng giữa nước, không khí với nhũ tương đặc biệt và nguyên
tử Carbon trong rác than, phản ứng này làm cho vật liệu Carboncor Asphalt liên kết thành một khối bền vững với nền đường Do đó tạo ra một bề mặt đường chắc chắn, có sức bền tốt, có độ chống thấm nước, chống trơn trượt (độ nhám cao) và đi lại dễ dàng
Trang 4đường từ 5-7mm, tạo nên khả năng bám dính của vật liệu với móng đường hiện trạng Cường độ của vật liệu được hình thành dưới tác dụng của nhiệt độ (làm bay hơi nước), các phương tiện giao thông, và Bitumen làm các hạt được liên kết chặt chẽ với nhau đảm bảo cường độ của vật liệu Cường độ được hình thành cực đại sau 2-3 tháng, phụ thuộc vào mật độ giao thông và điều kiện thời tiết
3.2 Các loại sản phẩm Carboncor Asphalt:
Hiện nay trên thị trường, Công ty CP Carbon VN đưa ra 2 loại sản phẩm:
+ Sản phẩm đóng bao có khối lượng 25kg/bao, có thể giữ được trong vòng 12 tháng
+ Sản phẩm rời, giữ được 1 tháng trong điều kiện che kín khỏi nước Sản phẩm rời có thể được sản xuất ngay tại công trình nếu khối lượng thi công lớn
Hình 2.1: Sản phẩm đóng bao
Trang 5Hình 2.2: Sản phẩm rời
3.3 Lưu giữ:
- Sản phẩm có thể được cất giữ trong vòng 12 tháng nếu được đóng kín và lưu giữ nơi mát mẻ
- Nếu sản phẩm đã bỏ ra ngoài bao bì , có thể sử dụng trong vòng 1 tháng nếu được phủ kín, không được phơi dưới ánh sáng mặt trời Khi sử dụng, gạt bỏ lớp vật liệu trên cùng, sau đó tưới đều một ít nước và trộn lại trước khi đưa vào sử dụng
- Nếu vật liệu dư thừa được đóng bao kín lại ngay sau vài giờ thì vẫn có thể sử dụng lại trong vòng 12 tháng
- Sản phẩm không bị tiêu hao trong quá trình lưu trữ
3.4 Ứng dụng:
Carboncor Asphalt được sử dụng:
- Làm mới các loại đường;
- Duy tu bảo dưỡng các loại mặt đường đã xuống cấp;
- Sửa chữa các ổ gà
- Vật liệu Carboncor Asphalt dùng làm lớp áo đường, hao mòn, cải thiện độ nhám, độ bằng phẳng trên mặt đường cấp A2 trở xuống và dùng để bảo trì cho toàn bộ các loại mặt đường Chỉ thi công trên mặt đường cũ hoặc mới có đủ cường độ thiết kế tương ứng với cấp đường
Trang 63.5 Làm sạch:
Carboncor Asphalt có thể rửa sạch được bằng nước khi dính vào tay chân, các phương tiện, công cụ làm việc Ngoài ra Carboncor Asphalt cũng có thể rửa sạch bằng các chất dung môi khác như vẫn dùng với các loại nhựa đường thông thường
3.6 Thông số kỹ thuật:
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của Carboncor Asphalt Khối lượng vật
liệu sử dụng
Loại đường áp dụng
Diện tích rải được
Chiều dầy cần rải (sau lu phẳng)
Chiều dầy cần rải (trước khi lu phẳng)
1 tấn Đường cấp cao 17.0 m2 30 mm 40 mm
1 tấn Đường chính 19.4 m2 25 mm 35 mm
1 tấn Đường chính 24.0 m2 20 mm 28 mm
1 tấn Đường phụ 34.0 m2 15 mm 20 mm
- Đối với vá ổ gà: Một bao 25kg vật liệu dùng được với 0.85m2 bề mặt với độ dày sau khi đầm nén là 15mm
3.7 Các đặc tính của vật liệu Carboncor Asphalt:
- Carboncor Asphalt hoàn toàn không sử dụng nhiệt Do vậy, không cần thời gian giới hạn từ khi sản xuất đến khi sử dụng
- Carboncor Asphalt cũng không yêu cầu có lớp dính bám (hoặc thấm bám) giống như đối với các loại vật liệu thông thường khác
- Nước được sử dụng như một lớp dính bám được tưới thấm ướt bề mặt trước khi thi công
- Carboncor Asphalt không bị chảy mềm dưới thời tiết nóng như các loại nhựa thông thường thường khác
- Carboncor Asphalt không nhạy cảm bởi các điều kiện ngoại cảnh Việc đưa sản phẩm này vào thi công vẫn có thể được thực hiện tốt ở nhiệt độ thấp (dưới 5oC) cũng như ở nhiệu độ cao (trên 50 0C)
- Đường có thể đưa vào sử dụng ngay sau khi đã được lu phẳng Nhưng với đường
có giao thông mật độ cao hoặc trọng tải lớn hoặc ở những nút giao thông thì sử dụng sau 4-8 giờ đồng hồ, tùy thuộc vào thời tiết và độ ẩm của vật liệu
- Sản phẩm không gây nguy hiểm và độc hại cho môi trường
Trang 7- Tận dụng và giải quyết được lượng lớn sít than (rác than)
- Tỷ lệ thất thoát gần như không có
- Dễ dàng trong cách thức thi công
- Chi phí thấp hơn đáng kể so với công nghệ thông thường
4 Tóm tắt quy trình thi công vật liệu Carboncor asphalt:
4.1 Dụng cụ cần thiết khi thi công:
- Chổi quét hoặc máy thổi
- Thước định vị (bằng nhôm hoặc bằng gỗ kích thước 2.0cm x 2.8cm, 3.5cm x 4.0cm và thước san gạt (bằng nhôm)
- Ô roa tưới nước
- Cào, xẻng
- Đầm tay và máy lu nhỏ dưới 6 tấn
- Máy rải
4.2 Các bước thi công sử dụng máy rải:
- Chuẩn bị hiện trường thi công, thi công lớp móng và các công trình khác theo đúng yêu cầu kỹ thuật
Hình 2.3: Chuẩn bị hiện trường thi công
- Đảm bảo việc cung cấp nước để thi công mặt đường
- Làm sạch bề mặt thi công bằng chổi hoặc máy thổi
Trang 8- Tưới nước làm đều toàn bộ mặt đường cần rải bằng ô roa hoặc vòi tưới nước Đối với hầu hết các trường hợp, nên tưới khoảng 3 lượt nước (đảm bảo cho bề mặt phải ướt đều) Chú ý: không để nước đọng trên bề mặt đường
- Sử dụng máy rải để tiến hành rải lớp vật liệu với độ dầy yêu cầu
- Ngay sau khi hoàn tất việc rải lớp vật liệu, tiếp tục tưới nước lên bề mặt vật liệu
để chuẩn bị cho giai đoạn lu lèn hoàn thiện (tưới khoảng 3 lượt nước, đảm bảo nước thấm đều khắp bề mặt vật liệu) Chú ý: nếu trời quá nắng, thời gian chờ lu lâu cần tưới thêm nước lên bề mặt vật liệu đã rải để đảm bảo độ ẩm vật liệu Carboncor Asphalt trước khi lu
Hình 2.4: Tưới nước trước khi lu lèn
- Lu lèn đường: Bánh lu phải được làm sạch bằng nước (trước khi lu lèn lên vật liệu Carboncor Asphalt đã rải), trong quá trình lu bánh lu luôn được làm ướt để tránh vật liệu dính theo bánh xe khi lu Lu từ 3 đến 4 lần Chú ý: lu chỉ được tiến hoặc lùi thẳng, tránh quay đầu lu trên bề mặt thi công
Trang 9Hình 2.5: Lu lèn đường
- Để đạt chất lượng tốt nhất, nên cho phép giao thông bình thường sau 4-8h hoàn thành, tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và độ ẩm
4.3 Các bước thi công rải thủ công:
- Chuẩn bị hiện trường thi công, thi công lớp móng và các công trình khác theo đúng yêu cầu kỹ thuật
- Đảm bảo việc cung cấp nước để thi công mặt đường
- Làm sạch bề mặt thi công bằng chổi hoặc máy thổi
- Tưới nước làm đều toàn bộ mặt đường cần rải bằng ô roa hoặc vòi tưới nước Đối với hầu hết các trường hợp, nên tưới khoảng 3 lượt nước (đảm bảo cho bề mặt phải ướt đều) Chú ý: không để nước đọng trên bề mặt đường
- Đặt thước định vị chiều dầy cần rải trên đoạn đường cần rải
- Các bao vật liệu được đặt sẵn trên mặt đường, khoảng cách giữa các bao tùy thuộc vào yêu cầu chiều dày của mặt đường
Trang 10Hình 2.6: Đặt vật liệu rải
- Mở các túi vật liệu, đổ vật liệu khỏi các bao, dùng cào san đều vật liệu, dùng thước gạt để làm phẳng bề mặt, dùng xẻng để hất vật liệu bù những chỗ thiếu Chú ý: khi làm phẳng bề mặt luôn giữ thước gạt tì sát lên trên 2 thước định vị
Hình 2.7: San phẳng vật liệu
- Ngay sau khi hoàn tất việc rải lớp vật liệu, tiếp tục tưới nước lên bề mặt vật liệu
để chuẩn bị cho giai đoạn lu lèn hoàn thiện (tưới khoảng 3 lượt nước, đảm bảo nước thấm đều khắp bề mặt vật liệu) Chú ý: nếu trời quá nắng, thời gian chờ lu lâu cần tưới thêm nước lên bề mặt vật liệu đã rải để đảm bảo độ ẩm vật liệu Carboncor Asphalt
Trang 11trước khi lu.
- Lu lèn đường: Bánh lu phải được làm sạch bằng nước (trước khi lu lèn lên vật liệu Carboncor Asphalt đã rải), trong quá trình lu bánh lu luôn được làm ướt để tránh vật liệu dính theo bánh xe khi lu Lu từ 3 đến 4 lần Chú ý: lu chỉ được tiến hoặc lùi thẳng, tránh quay đầu lu trên bề mặt thi công
Hình 2.8: Lu lèn đường
- Để đạt chất lượng tốt nhất, nên cho phép giao thông bình thường sau 4-8h hoàn thành, tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và độ ẩm Chú ý: nên chia đoạn đường thi công thành từng đoạn dài 20m để thi công được nhanh
4.4 Các bước thực hiện vá ổ gà hoặc sửa chữa hư hỏng:
- Dùng cuốc chim để làm vuông mép ổ gà, san lại những chỗ hổng cho phẳng hơn
- Vệ sinh khu vực ổ gà: nhổ sạch mọi cỏ dại, vứt toàn bộ sỏi đá và các mảnh vụn lung lay
Trang 12Hình 2.9: Vệ sinh ổ gà
- Nếu chỗ hổng sâu hơn 30mm thì bù bằng cấp phối đá dăm hoặc bằng vật liệu Carboncor Asphalt và đầm (lu) lèn cho chắc chắn (đạt độ cứng yêu cầu của đường) sao cho chỗ hổng chỉ được phép sâu không quá 30mm Chú ý: nếu bù bằng vật liệu Carboncor Asphalt thì trước khi bù phải làm ướt bề mặt, giữa 2 lớp vật liệu Carboncor Asphalt không tưới nước
- Đầm nén chỗ hổng xuống thật chắc, bảo đảm không có những đoạn đất đá lung lay
- Làm ướt bề mặt và vùng rìa quanh mép ổ gà
- Đổ vật liệu vào ổ gà và san phẳng Chú ý: phủ rộng ra phía ngoài mép ổ gà 5-10cm
- Trong khu vực ổ gà nên san vật liệu cao hơn khoảng 15mm và 10mm ở các vị trí bao quanh mép ổ gà so với bề mặt đường
- Tưới nước lên vùng vật liệu vừa rải, dùng đầm cóc hoặc đầm tay để đầm nén phẳng
Chú ý: Tất cả bề mặt các dụng cụ đầm nén phải được làm ướt trước khi sử dụng, không dùng đầm rung
Trang 13Hình 2.10: Tưới nước lên vùng vật liệu vừa rải
- Có thể thông đường ngay sau khi sửa xong Nếu thời tiết không nắng thì có thể đợi khoảng 1 đến 2giờ
Hình 2.11: Công tác vá ổ gà
Trang 145 Ứng dụng:
5.1Ứng dụng vật liệu carboncor asphalt trong việc bảo trì đường giao thông nông thôn:
- Bảo trì thường xuyên kịp thời sẽ tránh được việc hỏng hóc lớn tiết kiệm được rất nhiều chi phí Đối với mặt đường đang sử dụng vật liệu truyền thống hiện nay, công tác duy
tu sửa chữa đang gặp khó khăn
- Đối với mặt đường láng nhựa: Việc hư hỏng nhỏ rất khó khắc phục kịp thời do phải tiến hành đốt và nấu nhựa, tổ chức thi công Nếu không đủ lượng thi công thì chi phí sẽ rất cao gần như khó có thể thực hiện Không sửa chữa kịp thời dẫn đến hư hỏng lớn, có thể hỏng tới lớp nền thì lãng phí trở nên rất cao
- Đối với mặt đường BTXM: Khi bị hư hỏng rất khó để sửa chữa và chi phí lớn Thông thường đường BTXM tạo kết cầu nền tốt cho GTNT nhưng qua thời gian với điều kiện thời tiết và không kịp thời bảo vệ lớp mặt thường bị rỗ, tróc nứt và lâu dài sẽ gãy cả kết cấu
- Để khắc phục tình trạng hiện nay, vật liệu Carboncor Asphalt rất thuận tiện cho việc duy tu vì những nguyên nhân sau: Có thể dùng để phủ trực tiếp lên mọi loại mặt đường của GTNT (kể cả nền đất và BTXM) Không phụ thuộc vào khối lượng cần thi công vì sản phẩm được đóng bao, đảm bảo tính kịp thời cho việc sửa chữa duy tu Thi công đơn giản, với GTNT có thể sử dụng các công cụ sẵn có tại địa phương do không yêu cầu máy móc phức tạp
- Hiệu quả kinh tế: Việc duy tu kịp thời kéo dài tuổi thọ cho đường GTNT mang lại giá trị kinh tế đáng kể cho ngân sách Thi công đơn giản có thể sử dụng người dân địa phương và các dụng cụ sẵn có, giảm được chi phí thuê nhân công và máy móc chuyên nghiệp Sửa chữa kịp thời đảm bảo tiện lợi, êm thuận và ATGT
- Ví dụ tính toán:
+ Đường khấu hao trong 15 năm
+ Hỏng hóc không sửa chữa kịp thời chỉ sử dụng được trong 5 năm phải cải tạo, nâng cấp hoặc làm mới, giá trị sử dụng bị thất thoát 50%
+ Nếu sửa chữa kịp thời, bảo vệ nền đường thời gian sử dụng là 10 đến 15 năm, tiết kiệm được từ 30.3% đến 60.6% giá trị đầu tư cho đường
5.2Ứng dụng vật liệu carboncor asphalt trong việc xây dựng mới đường giao thông nông thôn:
- Các loại vật liệu sử dụng để xây dựng mặt đường chủ yếu bao gồm các loại cấp phối
tự nhiên, gạch, đá, ximăng, sắt thép, nhựa đường, bê tông asphalt… Loại vật liệu này chỉ có thể sử dụng các vật liệu sẵn có tại chỗ cho các mặt đường cấp thấp như mặt