Tóm tắt: Nghiên cứu này nhằm mục đích đề xuất phương pháp trộn nhựa đường với PET, sử dụng bức xạ vi sóng để tăng hiệu quả phối trộn và đưa ra hàm lượng PET tối ưu. PET được cắt nhỏ với kích thước 1.5 mm x1.5 mm từ chai nhựa và trộn với nhựa đường theo các tỷ lệ 2%, 4%, 6%, 8% và 10% trên tổng khối lượng hỗn hợp nhựa đường cải tiến. Các tính chất cơ lý của nhựa đường cải tiến và hỗn hợp bê tông nhựa chặt 12.5 (BTNC 12.5) được đánh giá thông qua các thí nghiệm trong phòng
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 80 -ộ- 08 NGUYỄN QUANG DU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRỘN NHỰA TÁI CHẾ BẰNG BỨC XẠ VI SÓNG TỚI CHẤT LƯỢNG CỦA BÊ TƠNG NHỰA NĨNG Chun ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Mã số ngành: 60 58 02 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 80 -ộ- 08 NGUYỄN QUANG DU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRỘN NHỰA TÁI CHẾ BẰNG BỨC XẠ VI SĨNG TỚI CHẤT LƯỢNG CỦA BÊ TƠNG NHỰA NĨNG Chun ngành: KỸ THUẬT XÂY DỤNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Mã số ngành: 60 58 02 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN MẠNH TUẤN Cán chấm nhận xét 1: TS LÊ ANH THẮNG Cán chấm nhận xét 2: TS LÊ VĂN PHỦC Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 24 tháng 08 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ bao gồm: TS LÊ BÁ KHÁNH_Chủ tịch Hội đồng TS HUỲNH NGỌC THI_Thư ký Hội đồng TS LÊ ANH THẮNG_Phản biện TS LÊ VĂN PHÚC_Phản biện TS NGUYỄN MẠNH TUẤN_ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG TS LÊ BÁ KHÁNH TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TS LÊ ANH TUẤN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ •••• Họ tên học viên: NGUYỄN QUANG DU MSHV: 1570002 Ngày, tháng, năm sinh: 19/05/1992 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Cơng Trình Giao Thơng Mã số : 60 58 02 05 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRỘN NHỰA TÁI CHẾ BẰNG BỨC XẠ VI SÓNG TỚI CHẤT LƯỢNG CỦA BÊ TƠNG NHỰA NĨNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu tổng quan ứng dụng nhựa tái chế PET việc cải tiến chất lượng nhựa đường bê tông nhựa giới Việt Nam - Đề xuất phương pháp trộn nhựa tái chế PET với nhựa đường sử dụng xạ vi sóng để tạo nhựa đường cải tiến - Thực thí nghiệm phòng để xác định tính chất hỗn hợp nhựa đường cải tiến bê tơng nhựa nóng sử dụng nhựa đường cải tiến, số liệu thu thập phân tích so sánh nhằm chứng minh hiệu phương pháp trộn - Đề xuất hàm lượng PET tối ưu hiệu phối trộn tốt III NGÀY GIAO NHIỆM vụ : 11/02/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 08/12/2019 V CÁN Bộ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN MẠNH TUẤN Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN Bộ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS NGUYỄN MẠNH TUẤN TS NGUYỄN MẠNH TUẤN TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DựNG (Họ tên chữ ký) TS LÊ ANH TUẤN Ghi chú: Học viên phải đóng tờ nhiệm vụ vào trang tập thuyết minh LV -1- LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu Đại học Bách khoa, tập thể thầy cô Bộ môn cầu đường, Khoa Kỹ thuật Xây dựng giảng dạy hướng dẫn nhiệt tình Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy Bên cạnh đó, xin gửi lời cảm on đến Phòng Đào tạo Sau đại học tạo điều kiện thuận lợi để tơi hoàn thành luận văn bảo vệ thời hạn Đặc biệt, xin cảm on đến Thầy Nguyễn Mạnh Tuấn, Chủ nhiệm Bộ môn cầu đường Những kinh nghiệm kiến thức chia sẻ từ Thầy trĩnh hướng dẫn luận văn hành trang quý giá cho đường nghiên cứu tới Xin cám on đến vợ người thân gia đĩnh Sự động viên, chia sẻ giúp đỡ người niềm động lực lớn lao suốt thời gian học tập nghiên cứu Q trình làm nghiên cứu, tơi tiếp thu nhiều kiến thức Bên cạnh đó, tơi khơng thể tránh khỏi sai sót q trình thực đề tài mà thân chưa nhận Do vậy, ý kiến đóng góp Quý thầy cô, đồng nghiệp giúp cho luận văn tơi hồn chỉnh hon Cuối cùng, xin kính chúc tồn thể Q thầy cơ, gia đĩnh, bạn bè đồng nghiệp thật nhiều sức khỏe Trân trọng! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Quang Du -11TÓM TẮT Trên giới, nhựa đường polyme nghiên cứu sử dụng nhằm giảm hư hỏng tăng hiệu làm việc bê tông nhựa Tại Việt Nam, loại nhựa áp dụng số dự án tăng nhanh lưu lượng tải trọng, kết hợp với điều kiện nhiệt độ cao, gây nhiều hư hỏng cho mặt đường bê tông nhựa Giá thành cao rào cản lớn khiến nhựa đường polyme sử dụng Gần đây, nhiều nghiên cứu cải tiến chất lượng công bố, tập trung vào việc sử dụng nguồn polyme tái chế với giá thành rẻ hon đạt hiệu mong muốn Trong số đó, nhựa tái chế (PET) số nghiên cứu chứng minh cải tiến chất lượng nhựa đường hỗn hợp bê tông nhựa (BTN) Trong bối cảnh lượng nhựa tái chế thải môi trường ngày tăng, việc sử dụng PET bê tông nhựa giải pháp tốt, vừa mang lại hiệu mặt kỹ thuật, vừa góp phần bảo vệ môi trường Tại Việt Nam, nghiên cứu việc sử dụng PET làm chất cải tiến nhựa đường Để tiến tới áp dụng đại trà, cần có nghiên cứu cụ thể đầy đủ hon nhằm nâng cao hiệu trộn nhựa đường với PET Nghiên cứu nhằm mục đích đề xuất phưong pháp trộn nhựa đường với PET, sử dụng xạ vi sóng để tăng hiệu phối trộn đưa hàm lượng PET tối ưu PET cắt nhỏ với kích thước 1.5 mm X 1.5 mm từ chai nhựa trộn với nhựa đường theo tỷ lệ 2%, 4%, 6%, 8% 10% tổng khối lượng hỗn hợp nhựa đường cải tiến Các tính chất lý nhựa đường cải tiến hỗn hợp bê tông nhựa chặt 12.5 (BTNC 12.5) đánh giá thơng qua thí nghiệm phòng Ket bước đầu cho thấy, phương pháp ướt, trộn nhựa đường với PET sử dụng xạ vi sóng cho hiệu cao so với kết đạt sử dụng phương pháp khô, gia nhiệt thông thường Nhựa đường cải tiến “cứng” on định nhiệt độ cao Khả làm việc hỗn hợp BTNC 12.5 điều kiện nhiệt độ độ ấm cao cải thiện Khả kháng nứt nhiệt độ giảm khả kháng lún tốt Mô đun -111phức động mẫu bê tơng nhựa có PET tăng đáng kể so với mẫu bê tông nhựa thông thường Hàm lượng PET kiến nghị để đạt hiệu cao nằm khoảng từ 6% đến 8% -IV- ABSTRACT Polymer modified asphalts have been studied and used around the world for a long time in order to reduce the distress and to increase the performance of asphalt pavement This new type has been recently used in some projects in Vietnam due to the decrease of service life of asphalts mixture which is caused by the increasing of the number and weight of vehicles and high temperature Furthermore, high cost also impacts on the use of polymer modified asphalts Recently, many investigations have been conducted on improving qualities of bitumen, focusing on utilization of recycled polymer, which is cheaper but still bring some effectiveness as expected It has been studied that waste PET can improve the engineering properties of bitumen and asphalt mixture When the amount of recycled plastic released to the environment has been increasing, using PET in asphalt mixture is the good solution in terms of technician efficiency and environmental protection In Vietnam, there are less researches on utilization of PET as an additive in asphalt In order to be used widely, it is essential to specific and completed studies on improving the efficiency of mixing PET and asphalt binder The purpose of this study is to propose the solution of mixing PET and bitumen by using microwave irradiation and find out the optimum content of PET PET is cut into tiny pieces with size of 1.5mm X 1.5mm, mixed with bitumen in the proportion of 2%, 4%, 6%, 8% and 10% (by the total weight of modified bitumen mixture) The properties of modified bitumen and hot mix asphalt are assessed through laboratory tests The initial results show that by wet process, mixing bitumen with PET, using microwave irradiation, give higher efficiency than that, using conventional heating Modified bitumen is “harder” and more stable at high temperature Efficiency of asphalt mixture at high temperature and humidity is improved The cracking resistance at low temperature and the resistance against permanent deformation are also significantly enhanced At high temperature, PET improved its resistance against dynamic load -V- Dynamic modulus of modified asphalt mixture increases considerably compared to control mixture The proportion of PET is recommended from 6% to 8% for the best effectiveness LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thuật: “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRỘN NHỰA TÁI CHẾ BẰNG BỨC XẠ VI SÓNG TỚI CHẤT LƯỢNG CỦA BÊ TƠNG NHỰA NĨNG” kết nghiên cứu cá nhân đuợc huớng dẫn thầy TS Nguyễn Mạnh Tuấn Các số liệu thu đuợc trung thực, khách quan Việc tham khảo tài liệu (nếu có) đuợc trích dẫn phù hợp Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung đuợc thể thiện luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 Nguyễn Quang Du -41-