1.3. Tổng quan về bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu cào búc từ bờ tụng nhựa cũ.
1.3.1.2. Nghiờn cứu cỏc đặc tớnh cơ học của bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu cào búc
bờ tụng nhựa cũ
* Nghiờn cứu của M.L.Nguyen, J.M.Balay, H.Benedetto, C.Sauzộat, K.Bilodeau, F.Olard, B.Hộritier, H.Dumont & D.Bonneau [79].
- Nghiờn cứu được trỡnh bày trong bài bỏo này là một phần của dự ỏn "Recyroute" của Cơ quan Nghiờn cứu Quốc gia Phỏp nhằm đỏnh giỏ việc sử dụng vật liệu tổng hợp trờn tuyến đường cú lưu lượng giao thụng lớn. Nhúm tỏc giả đó nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu cào búc từ bờ tụng nhựa cũ bổ sung cỏc sợi thộp (FRCCTM). Sự hiện diện đồng thời của hai loại chất kết dớnh: chất kết dớnh thủy lực (xi măng) và chất kết dớnh nhựa đường của cốt
liệu tỏi chế làm cho hỗn hợp bờ tụng đầm lăn trở thành vật liệu tổng hợp. Ngoài ra, việc bổ sung cỏc sợi thộp trong hỗn hợp cho phộp giảm thiểu chiều rộng vết nứt.
Hỡnh 1-22. Kiểm tra vết nứt của mặt đường BTĐL sử dụng CLTC bổ sung cỏc sợi thộp - Cỏc hỗn hợp FRCCTM với cỏc sợi thộp cú đường kớnh khỏc nhau và hàm lượng cốt
liệu tỏi chế khỏc nhau được tiến hành thử nghiệm với quy mụ lớn trong phũng thớ nghiệm để so sỏnh cỏc đặc tớnh cơ học của cỏc hỗn hợp đú. Từ đú, đề xuất cỏc thụng số thiết kế của kết cấu ỏo đường sử dụng lớp FRCCTM.
- Cỏc kết quả thớ nghiệm trong phũng cho thấy hàm lượng cốt liệu tỏi chế ảnh hưởng đến cỏc tớnh chất cơ học của hỗn hợp FRCCTM. Tất cả cỏc đặc tớnh cơ học giảm khi hàm lượng cốt liệu tỏi chế tăng lờn.
- Bờn cạnh đú, thớ nghiệm mụ đun phức động |E*| cho thấy đặc tớnh nhớt của hỗn hợp bờ tụng đầm lăn tăng lờn khi hàm lượng cốt liệu tỏi chế tăng lờn. Cỏc thớ nghiệm được thực hiện trờn FRCCTM khụng cú cốt liệu tỏi chế cho thấy ảnh hưởng khụng đỏng kể của tần số và nhiệt độ lờn |E*|. Cũn |E*| của FRCCTM sử dụng cốt liệu tỏi chế bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và tần số. Giỏ trị của |E*| giảm ở nhiệt độ cao và ở tần số thấp.
+ Thớ nghiệm mụ đun phức động được thực hiện trờn cỏc mẫu hỡnh trụ (đường kớnh 75 mm, chiều dài 120 mm) theo tiờu chuẩn thớ nghiệm mụ đun phức động của BTN nhựa. Cỏc thử nghiệm được thực hiện trong phũng thớ nghiệm và ngoài hiện trường đoạn đường thử nghiệm.
Hỡnh 1-23. Kết quả đo mụ đun phức động |E*| của BTĐL sử dụng CLTC bổ sung cỏc sợi thộp
- Bài bỏo giới thiệu cỏc kết quả nghiờn cứu về hỗn hợp bờ tụng xi măng đầm lăn sử dụng cốt liệu cào búc từ bờ tụng nhựa cũ. Nghiờn cứu trỡnh bày hai mụ hỡnh hỗn hợp bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu tỏi chế thay thế một phần cốt liệu tự nhiờn là hỗn hợp tổng hợp gồm: hỗn hợp cốt liệu (cốt liệu tự nhiờn và cốt liệu tỏi chế), nhựa đường cũ phõn tỏn trong mụi trường vữa xi măng. Mụ hỡnh thứ hai cho kết quả tốt nhất, do đú, cú thể coi nhựa cũ trong cốt liệu tỏi chế cú chức năng tương tự như chức năng của khụng khớ khi xột đến đặc tớnh của bờ tụng.
- Cỏc kết quả này dẫn đến việc mở rộng cỏc mụ hỡnh của hỗn hợp bờ tụng sử dụng cốt liệu tỏi chế, đưa ra phương phỏp thiết kế thành phần bờ tụng sử dụng cốt liệu tỏi chế. Đồng thời, việc ỏp dụng cụng nghệ bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu tỏi chế trong xõy dựng đường bờ tụng cú thể coi là một giải phỏp về ụ nhiễm mụi trường của chất thải cụng nghiệp. Trong tương lai, việc tỏi chế cỏc vật liệu phế thải sẽ phỏt triển ngày càng nhiều và cụng nghệ bờ tụng xi măng đầm lăn sử dụng cốt liệu tỏi chế là giải phỏp hữu ớch, đỏp ứng chỉ tiờu kỹ thuật, kinh tế và mụi trường.
* Nghiờn cứu của Yaser Bashkoul, Hassan Divandari [85]
- Trong nghiờn cứu này, nhúm tỏc giả đó đỏnh giỏ khả năng tỏi sử dụng cốt
liệu cào búc từ bờ tụng nhựa cũ trong việc chế tạo mặt đường với mục đớch giảm thiểu chất thải cụng nghiệp và cỏc tỏc động tiờu cực của nú đối với mụi trường. - Cỏc kết quả thớ nghiệm cho thấy, cường độ chịu nộn ở 28 ngày giảm khoảng 32 đến
55% so với bờ tụng đầm lăn đối chứng. Độ hỳt nước cũng bị ảnh hưởng nhiều bởi hàm lượng cốt liệu tỏi chế sử dụng trong hỗn hợp.
Hỡnh 1-24. Biểu đồ cường độ chịu nộn và độ hỳt nước của BTĐL sử dụng CLTC - Do đú, việc thay thế cốt liệu tự nhiờn bằng cốt liệu tỏi chế cần được thực hiện một
dụng cốt liệu tỏi chế cú thể được sử dụng làm mặt đường thớch hợp cho tải trọng giao thụng nhỏ và đường nụng thụn, cũng như làm lớp mặt của vỉa hố người đi bộ.
* Nghiờn cứu của Yavuz Abut , Taner Yildirim S [86]
- Trong nghiờn cứu này, nhúm tỏc giả đó sử dụng 15% và 20% cốt liệu tỏi chế thay thế cho cốt liệu tự nhiờn để chế tạo hỗn hợp bờ tụng đầm lăn. Đồng thời, nghiờn cứu ảnh hưởng hàm lượng cốt liệu tỏi chế đến co ngút. Thớ nghiệm co ngút khụ vào ngày thứ 112 của bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu tỏi chế cho kết quả giảm đi khoảng 2% so với bờ tụng đầm lăn đối chứng. Với thớ nghiệm co ngút, cỏc kết quả này cho thấy nếu bờ tụng đầm lăn sử dụng 20% cốt liệu tỏi chế khụng cú sự khỏc biệt đỏng kể với cỏc mẫu bờ tụng đầm lăn đối chứng về khả năng co ngút.
a) Thay đổi chiều dài b) Thay đổi khối lượng
Hỡnh 1-25. Biểu đồ thớ nghiệm độ co ngút của BTĐL sử dụng CLTC
Vỡ vậy, cốt liệu tỏi chế cú thể được sử dụng như một vật liệu thay thế cho vật liệu tự nhiờn đỏp ứng cỏc quy định trong tiờu chuẩn hiện hành. Sử dụng cốt liệu tỏi chế trong hỗn hợp bờ tụng đầm lăn mang lại nhiều thuận lợi cho việc quản lý chất thải, sử dụng năng lượng và tài nguyờn thiờn nhiờn, bảo vệ mụi trường.
* Nghiờn cứu của Chafika Settari, Farid Debieb, El. Hadj Kadri, Othmane Boukendakdji [60]
Ở An-giờ-ri, một lượng rất lớn loại chất thải này được tạo ra hàng năm nhưng hiếm khi tỏi sử dụng. Nghiờn cứu đỏnh giỏ ảnh hưởng của hàm lượng cốt liệu tỏi chế khỏc nhau đến cỏc đặc tớnh cơ học của bờ tụng đầm lăn và kết quả được so sỏnh với bờ tụng đầm lăn đối chứng. Kết quả thực nghiệm cho thấy:
- Cốt liệu tỏi chế khỏc với cốt liệu tự nhiờn vỡ cú một lượng nhựa đường bao bọc xung quanh cốt liệu do đú độ ẩm và khả năng hỳt nước thấp hơn.
- Cường độ chịu nộn, cường độ kộo uốn, mụ đun đàn hồi của bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu tỏi chế bị giảm đi so với bờ tụng đầm lăn đối chứng.
+ Cường độ chịu nộn ở 28 ngày tuổi của bờ tụng đầm lăn giảm khoảng 32,5% và 55% so với bờ tụng đầm lăn đối chứng. Đặc biệt, khi thay thế 50% cốt liệu tỏi chế, cỏc tớnh chất cơ học và khả năng hấp thụ nước của bờ tụng đầm lăn bị thay đổi do ảnh hưởng của nhựa đường cũ bao bọc cốt liệu.
Tuy nhiờn, cỏc chỉ tiờu kỹ thuật của bờ tụng đầm lăn sử dụng cốt liệu tỏi chế vẫn đảm bảo tiờu chuẩn. Do đú, việc sử dụng cốt liệu tỏi chế rất hiệu quả, tiết kiệm được nguồn vật liệu trong tự nhiờn, cú thể sử dụng hỗn hợp bờ tụng đầm lăn cú tỷ lệ 50% cốt liệu tỏi chế làm lớp múng đường hoặc một số dự ỏn như vỉa hố, mặt đường cấp thấp,...