PHẦN 3: CÔNG NGHỆ NOVACHIP VÀ CACBONCO

Tình hình áp dụng công nghệ Novachip trên thế giới Trong xây dựng mặt đường mới và đặc biệt trong duy tu - bảo dưỡng đường bộ, người ta thường sử dụng các lớp phủ mỏng để bảo vệ kết cấu

PHẦN 3: CÔNG NGHỆ NOVACHIP VÀ CACBONCO

3.1 Công nghệ novachip

3.1.1 Giới thiệu về công nghệ novachip và khả năng ứng dụng tại Việt Nam

3.1.1 Tình hình áp dụng công nghệ Novachip trên thế giới

Trong xây dựng mặt đường mới và đặc biệt trong duy tu - bảo dưỡng đường bộ, người

ta thường sử dụng các lớp phủ mỏng để bảo vệ kết cấu mặt đường hiện hữu và tăng sự êm thuận, an toàn cho xe chạy trên đường Từ trước đến nay, để tạo lớp phủ bề mặt, chúng ta thường dùng công nghệ láng nhựa 1 lớp, 2 lớp hoặc dùng thảm mỏng bêtông nhựa dày 30

mm Tuy nhiên gần đây, ở châu âu và Mỹ, người ta đã tìm ra công nghệ mới để tạo lớp phủ mặt đường siêu mỏng (dày 15-25 mm), có độ bền cao và độ nhám lớn, đó là công nghệ NovaChip Qua chuyến khảo sát tình hình thực tế tại Mỹ, tác giả giới thiệu khái quát về công nghệ này và khả năng ứng dụng trong điều kiện nước ta

3.1.2.Công nghệ NovaChip

Công nghệ NovaChip để tạo lớp phủ mỏng cho mặt đường, lần đầu tiên được giới thiệu

và áp dụng tại Pháp vào năm 1986.Công dụng chính của công nghệ này là dùng để tạo ra lớp phủ mỏng, tạo nhám và độ bằng phẳng mặt đường trên các loại mặt đường cũ Công nghệ NovaChip thường được sử dụng làm lớp phủ trên mặt đường có xe chạy với tốc độ cao, lưu lượng xe lớn, trên đường cao tốc và các đường quốc lộ quan trọng

Công nghệ NovaChip được giới thiệu lần đầu tiên tại Mỹ vào năm 1990 Dự án đầu tiên

sử dụng công nghệ NovaChip tại Mỹ được thực hiện vào năm 1992 tại bang Alabama với thiết bị rải được nhập từ Pháp Trong cùng thời gian đó, nhiều đoạn đường thử nghiệm công nghệ NovaChip cũng được áp dụng ở các bang Mississipi và Texas Đến nay, đã có 42 bang

ở nước Mỹ sử dụng công nghệ NovaChip trong việc tạo lớp phủ mỏng mặt đường với diện tích trên 40 triệu m2 bề mặt các tuyến đường bộ

Khi so sánh với công nghệ Flaxxipave (đã được hãng ESSO - Singapo giới thiệu tại Việt Nam và rải thí điểm 500 m trên đường Thăng Long - Nội Bài vào tháng 9.1994), có thể thấy sự giống và khác nhau giữa hai công nghệ này:

+ Công nghệ Flaxxipave: Lớp phủ mỏng tạo nhám mặt đường có độ dày tối thiểu là 25

mm và bắt buộc phải dùng nhựa Polymer có tính bám dính đặc biệt trộn trực tiếp với cốt liệu đá Giá thành 1 m2 lớp phủ mỏng dùng nhựa Flaxxipave đặc biệt gấp 1,3-1, 8 lần so với lớp phủ mỏng dùng nhựa thông thường Tuổi thọ của lớp phủ mỏng dày 30 mm dùng nhựa Flaxxipave đặc biệt có thể đạt trên 10 năm Tốc độ rải thông thường đạt từ 3-5 m/phút Do hỗn hợp Flaxxipave nguội nhanh hơn nhiều so với hỗn hợp bêtông nhựa thông thường, nên hỗn hợp này phải được trộn nóng tại trạm và cự ly vận chuyển để rải không xa

quá 20 km, sao cho nhiệt độ lu lèn sau khi rải phải đảm bảo trong khoảng 110-1600 C Công nghệ này không đòi hỏi thiết bị rải đặc chủng

+ Công nghệ NovaChip: Lớp phủ mỏng tạo nhám mặt đường có độ dày tối thiểu đạt 12,

5 mm và chỉ cần dùng nhựa nóng thông thường để trộn với cốt liệu đá mà không cần sử dụng nhựa đặc biệt Tuy nhiên, lớp lót trên mặt đường cũ lại cần dùng loại nhũ tương có tính bám dính đặc biệt (NovaBond) để tăng cường khả năng dính bám với mặt đường cũ Giá thành 1 m2 lớp phủ mỏng dùng công nghệ NovaChip dày 15-20 mm có thể tương đương giá thành của lớp phủ mỏng dày 30-35 mm dùng nhựa thông thường Tuổi thọ của lớp phủ mỏng dùng công nghệ NovaChip có thể đạt 8-10 năm, cự ly vận chuyển không xa quá 50 km, sao cho nhiệt độ lu lèn sau khi rải đảm bảo trong khoảng 110-1600 C Công nghệ này đòi hỏi thiết bị rải đặc chủng và xe cấp nhũ tương nhựa có tính dính đặc biệt

3.1.3.Những ưu điểm chính của công nghệ NovaChipN

Sử dụng nhựa thông thường, không đòi hỏi nhựa đặc biệt nên giá thành rẻ

Tạo nên lớp chịu ma sát, bảo vệ mặt đường, có độ bằng phẳng và độ nhám cao

Lớp phủ mỏng có khả năng bám chặt với mặt đường cũ nhờ lớp lót dùng nhũ tương Polymer NovaBond đặc biệt có độ dính bám cao (đặc tính quan trọng nhất của công nghệ NovaChip)

Lớp lót dùng nhũ tương đặc biệt NovaBond còn có tác dụng lấp kín và hàn gắn kẽ nứt mặt đường cũ, tạo nên độ chống thấm cao và ít tiêu hao khối lượng

Lớp phủ mỏng sử dụng thành phần hạt có cấp phối hở nên có khả năng hấp thụ nước khi trời mưa, hạn chế đáng kể hiện tượng các bụi nước văng dưới bánh xe, đồng thời giảm được độ ồn (tới 3 dBA) phát ra do bánh xe ma sát với mặt đường khi chạy

Sử dụng dây chuyền công nghệ rải hiện đại, năng suất cao, đạt 15-30 m/phút với vệt rải rộng 4-5 m

Lớp phủ mỏng dùng công nghệ NovaChip bao gồm 2 phần chính: Phần lớp phủ mỏng dùng bêtông nhựa thông thường với thành phần hạt loại A,B, C và phần lớp lót rải trên bề mặt đường cũ (dùng nhũ tương đặc biệt NovaBond)

Có thể thấy rằng, so với các công nghệ khác đã được giới thiệu và sử dụng thí điểm ở Việt Nam, công nghệ NovaChip có nhiều ưu điểm nổi bật về mặt kỹ thuật, đồng thời thích hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới (nắng to, mưa nhiều ), công nghệ chế tạo hỗn hợp không đòi hỏi phức tạp

3.1.4.Khả năng ứng dụng ở Việt Nam

Năm 2006, đoàn công tác của Bộ Giao thông Vận tải Việt Nam đã có dịp tham quan và học tập kinh nghiệm áp dụng công nghệ NovaChip của Mỹ, qua đó rút ra một số kinh nghiệm và kết luận sau:

Công nghệ NovaChip là một trong những công nghệ mới và tiên tiến để tạo lớp phủ mỏng mặt đường, đã và đang được áp dụng phổ biến ở Mỹ và các nước châu âu

Lớp phủ mỏng dùng công nghệ NovaChip có phạm vi sử dụng rộng rãi, có thể tạo nên lớp phủ bảo vệ mặt đường mới trên các sa lộ nhưng chủ yếu được dùng trong duy tu - bảo dưỡng đường bộ, tạo nên các lớp phủ siêu mỏng và mỏng, đảm bảo độ bằng phẳng, độ nhám và tăng cường an toàn cho xe khi chạy trên đường

Giá thành của lớp phủ mỏng dùng công nghệ NovaChip thấp hơn so với giá thành lớp phủ mỏng tạo nhám theo công nghệ Flaxxipave (Singapore) ưu điểm chính của công nghệ NovaChip là không đòi hỏi nhựa đặc biệt để chế tạo lớp phủ mỏng, chỉ cần sử dụng lớp lót dùng nhũ tương NovaBond có độ bám dính cao

NovaChip có khả năng chống thấm rất tốt, do đó đối với mặt đường cũ bị nứt nẻ ở mức

độ nhất định, sau khi rải lớp phủ mỏng dùng công nghệ NovaChip, mặt đường mới sẽ ổn định và ít chịu ảnh hưởng của các vết nứt cũ từ dưới lên

Năng suất rải lớp phủ mỏng dùng công nghệ NovaChip rất cao, thời gian thông xe nhanh

Do lớp phủ mỏng có độ nhám lớn, nên khi sử dụng trong điều kiện của nước ta sẽ loại bớt được tình trạng các xe thô sơ đi lấn sang phần đường dành cho xe cơ giới, tăng cường

an toàn giao thông

Khả năng ứng dụng công nghệ NovaChip vào điều kiện Việt Nam có tính khả thi cao,

do trong nước rất sẵn các loại đá theo đúng yêu cầu của cốt liệu NovaChip; tự sản xuất được nhũ tương nhựa, không phải mua nhựa đặc biệt Vấn đề còn lại chỉ là nhập bột hoá chất để pha trộn với nhũ tương để tạo ra chất NovaBond có tính dính bám đặc biệt và dây chuyền công nghệ thi công phù hợp

3.2 Quy định thi công về công nghệ Novachip

3.2.1 Quy định thi công và nghiệm thu công nghệ Novachip.

Công nghệ Novachip được giới thiệu lần đầu tiên tại Hà Nội vào tháng 5 năm 2006 do

Bộ Giao Thông Vận tải chủ trì Cuộc hội thảo do các chuyên gia công nghệ của công ty Hall Brothers, Hoa Kỳ thực hiện với sự tham gia của các kỹ sư, cán bộ quản lý đến từ các

cơ quan quản lý chuyên ngành, các viện thiết kế giao thông, giảng viên đại học và các giáo

sư đầu ngành

Ngày 31 tháng 8 năm 2006, với sự chứng kiến của Thứ Trưởng Bộ Giao Thông Vận Tải Ngô Thịnh Đức, Tổng công ty Công Trình Giao thông 1 và Công Ty Hall Brothers đã

ký một bản Thoả thuận ghi nhớ Hợp tác trong việc thi công và ứng dụng công nghệ Novachip tại Việt Nam

Trong thời gian qua, phía công ty Hall Brothers và Cienco 1 đã tổ chức nhiều buổi hội thảo khoa học và thuyết trình về công nghệ thảm mặt đường Novachip cho các ban quản lý

dự án giao thông, công ty tư vấn thiết kế giao thông, và các ban ngành liên quan Một trong những minh chứng về tính năng ưu việt và sự phù hợp của công nghệ Novachip cũng như thiện chí áp dụng công nghệ xây dựng tiên tiến trong ngành giao thông là Thông báo cuộc họp số 46/TB-BGTVT ngày 31-08-2006 của Bộ Giao Thông Vận Tải về việc cho phép ứng dụng công nghệ Novachip trên một số tuyến đường cao tốc trọng điểm của Việt Nam

Được sự chấp thuận của Bộ Giao Thông Vận Tải và Cục Đường Bộ Việt Nam, ngày 10 tháng 9 năm 2008 Cienco 1 và Hall Brothers International đã thực hiện thành công dự án thí điểm ứng dụng thảm siêu mỏng Novachip trên đường Bắc Thăng Long Nội Bài

Dự án thí điểm đã được lãnh đạo Bộ Giao thông vận tải, Viện khoa học công nghệ Giao Thông vận tải, các giáo sư đầu ngành và chuyên gia đánh giá cao Ngày 29 – 10- 2008, bộ Giao Thông Vận Tải chính thức ban hành “Qui định kỹ thuật về thi công và nghiệm thu lớp phủ siêu mỏng tạo nhám siêu mỏng trên đường ô tô” theo Quyết định số 3287/QĐ-BGTVT

3.2.2 Ưu nhược điệm công nghệ Novachip

Công nghệ thảm siêu mỏng (từ 1.3cm đến 2.5cm) Novachip có những tính năng vượt trội sau:

+ Độ chống trơn trượt cao- an toàn cho phương tiện giao thông trên đường

+ Giảm tiếng ồn

+ Giảm bắn bụi nước từ phương tiện giao thông

+ Thoát nước rất tốt

+ Lớp nhũ tương Polyme đặc biệt giúp bảo vệ mặt đường hiện tại- ngăn nước thấm từ trên xuống

+ Bề mặt có tuổi thọ cao – trên 12 năm

+ Thiết bị thi công đồng bộ - Thiết bị rải một hành trình, vừa phun nhũ tương vừa rải thảm

+ Thi công cực nhanh (tốc độ rải từ 18-30m/ phút)

+ Hiệu quả chi phí- chi phí bảo trì bảo dưỡng thấp

Tiếp theo thành công của công nghệ thảm tạo nhám Novachip và với sự ủng

hộ của lãnh đạo Bộ Giao thông Vận tải, Công ty Hall Brothers International và Tổng Công ty Công trình Giao thông 1 tiếp tục hợp tác đưa công nghệ tái chế

nguội vào Việt Nam Ngày 18-11-2008, Bộ Giao

thông Vận tải ra Thông báo số 522-TB/BGTVT

thông báo “kết luận cuộc họp của Thứ trưởng Ngô

Thịnh Đức về sửa chữa mặt đường bằng công

nghệ tái chế nguội tại chỗ và hướng nghiên cứu áp

dụng tại Việt Nam” Công nghệ tái chế nguội tại

chỗ (Reflex) là công nghệ tái chế nguội tại chỗ áp

dụng cho các mặt đường nhựa hư hỏng, cần được

cải tạo Công nghệ tái tạo toàn chiều sâu và gia cố

móng (Fortress) cải tạo và tái chế đến chiều sâu

móng đường, ứng dụng cho các đường có nhu cầu cải tạo và gia cố lại móng

Hình 3.1 Thi công sử dụng công nghệ Novachip 1

Hình 3.2 Kết quả thí nghiệm công nghệ Novachip

Hình 3.3 Cấu trúc mặt đường công nghệ Novachip

3.2 Công nghệ Cacboncor

3.2.1 Tình hình áp dụng bê tông nhựa trong xây dựng mặt đường

Trong lĩnh vực xây dựng đường giao thông hiện nay trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, chất lượng thi công của hầu hết các vật liệu đang áp dụng đều phụ thuộc hoàn toàn vào máy móc, tay nghề và kỹ thuật thi công của công nhân, điều kiện thời tiết; đồng thời ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe của người sản xuất, công nhân thi công

và dân cư vùng lân cận do phải sử dụng nhiệt trong quá trình sản xuất và thi công

3.2.2 Áp dụng công nghệ Cacboncor vào thực thế sản xuất.

Để khắc phục tình trạng này Công ty CP Carboncor Asphalt Việt Nam đã tìm kiếm và

đưa vào Việt Nam vật liệu rải đường Carboncor Asphalt do Công ty Carboncor (Nam Phi)

phát minh và sáng chế Đây là loại vật liệu mới với ưu thế vượt trội như chi phí thấp, thi

công đơn giản, phù hợp với lao động địa phương, đồng thời cũng là vật liệu thân thiện với môi trường

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH RẢI THỬ:

Hình 3.4 Thổi bụi móng cấp phối đá dăm trước khi rải mặt đường Carboncor Asphalt

Hình 3.5 Tưới nước trên móng cấp phối đá dăm đã thổi bụi, lên khuôn để tạo thành vệt rải

Hình 3.6 Sắp xếp các bao vật liệu Carboncor Asphalt để chuẩn bị rải

Hình 3.7 San và đổ vật liệu Carboncor Asphalt bằng thủ công

Hình 3.8 Dùng thước 3m để tạo phẳng vệt rải, trước khi lu lèn

Hình 3.9 Lu lèn toàn bộ vệt rải để hoàn thiện quá trình rải thử, đạt 04 lượt/ 1 điểm

3.2.3 Thi công công nghệ cacboncor

Vật liệu Carboncor Asphalt sử dụng công nghệ không khói, không nhiệt với ba thành phần: đá, rác than cùng với nhũ tương đặc biệt Liên kết dính bám và cường độ của Carboncor Asphalt được hình thành do phản ứng hóa học, dưới tác dụng của nhũ tương đặc biệt và nguyên tử Carbon trong rác than Liên kết hóa học này làm cho vật liệu Carboncor Asphalt liên kết thành một khối bền vững, tạo cho mặt đường đạt chất lượng cao và ổn định

Được biết quy trình thi công Carboncor Asphalt rất đơn giản và không phụ thuộc vào máy móc, khối lượng thi công và thời tiết Rải bằng máy và thủ công đều có chất lượng như nhau Vì vậy, việc duy tu, sửa chữa và xây dựng mới rất thuận tiện và đơn giản

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 sẽ là một giải pháp lựa chọn hữu hiệu mang đến cho người dân những con đường bền đẹp an toàn và đồng thời góp phần tiết kiệm cho ngân sách quốc gia

3.2.4 Thử nghiệm vật liệu mới Công nghệ Carboncor Asphalt trên Quốc lộ 37 và 32B Huyện Phù Yên (Ngày cập nhật: 17/11/2011)

Sau thời gian 2 năm Bộ Giao Thông tiến hành thử nghiệm kiểm tra chất lượng và ngày

26 tháng 05 năm 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” và sau đó ra ban hành quy định về kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp vật liệu Carboncor Asphalt theo Quyết định số 2787/QĐ-BGTVT

Sơn La được Tổng cục đường bộ Việt Nam lựa chọn là địa phương triển khai thi công thử nghiệm vật liệu Công nghệ Carboncor Asphalt trên địa hình miền núi Các tuyến được lựa chọn thử nghiệm gồm: Quốc Lộ 32B và Quốc lộ 37 trên địa bàn huyện Phù Yên Tỉnh Qua đánh giá ban đầu vật liệu trên rất có khả năng thích nghi với địa hình miền núi nơi có diện thi công nhỏ hẹp và trải rộng như hệ thống đường giao thông tỉnh Sơn La

Vật liệu Carboncor Asphalt sử dụng công nghệ không khói, không nhiệt với 3 thành phần: đá, sít 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 hóa học dưới tác dụng của nhũ tương đặc biệt và nguyên tử Carbon trong rác than, liên kết hóa học này làm cho vật liệu Carboncor Asphalt liên kết thành một khối bền vững với nền đường đảm bảo chất lượng cao cho những con đường

Hình 3.10 Kiểm tra mặt đường thi công bằng công nghệ cacboncor

Vật liệu Carboncor Asphalt sử dụng công nghệ không khói, không nhiệt với 3 thành phần: đá, sít 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 hóa học dưới tác dụng của nhũ tương đặc biệt và nguyên tử Carbon trong rác than, liên kết hóa học này làm cho vật

liệu Carboncor Asphalt liên kết thành một khối bền vững với nền đường đảm bảo chất lượng cao cho những con đường

Carboncor Asphalt có 2 dạng thành phẩm: Đóng bao: có thể giữ được trong vòng 12 tháng Thành phẩm rời: có thể giữ được 1 tháng trong điều kiện che kín khỏi nước

Cùng một khối lượng với bê tông nhựa nóng thông thường nhưng Carboncor Asphalt tăng 25% diện tích phủ mặt đường trên 1 tấn Tỉ lệ thất thoát khi thi công gần như không

có Do đó, với Carboncor Asphalt sẽ rất tiết kiệm so với công nghệ thông thường, giảm đáng kể gánh nặng chi phí cho ngân sách quốc gia

Được biết, Vật liệu Carboncor Asphalt có thể rải thành một lớp có độ dầy tối thiểu là 10mm sau khi lu lèn Người dân sẽ không còn lỗi lo sau khi con đường được duy tu thảm lại thật đẹp thì đường lại cao hơn nhà

Hình 3.11 Thi công mặt đường bằng công nghệ cacboncor Quy trình thi công Carboncor Asphalt rất đơn giản và không phụ thuộc vào máy móc, khối lượng thi công và thời tiết Rải bằng máy và thủ công đều có chất lượng như nhau Vì vậy, việc duy tu, sửa chữa và xây dựng mới đường sẽ kịp thời và đơn giản

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 có cơ hội việc làm cải thiện đời sống người dân Đặc biệt với đường tỉnh lộ và giao thông nông thôn thì Carboncor Asphalt thực sự là một giải pháp hàng đầu Carboncor Asphalt là công nghệ không nhiệt, không khói và còn tiêu thụ một lượng lớn rác than ở đầu vào nên sẽ góp phần đáng kể bảo vệ môi trường sống