Trong một vài thập niên gần đây cùng với mục tiêu Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng trong các ngành Xây dựng công trình, đặc biệt trong ngành Xây dựng cầu đường tăng nhanh về số lượng cũng như về chất lượng vật liệu. Trong khi đó, nguồn cung cấp các loại vật liệu tự nhiên ngày càng cạn kiệt cùng những khó khăn trong khai thác, cự ly vận chuyển xa và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh … Do đó, Với xu hướng hiện đại hóa, toàn cầu hóa việc ứng dụng khoa học kỹ thuật, những công nghệ tiên tiến của các nước trên thế giới vào các lĩnh vực ngành nghề của nước ta là nhu cầu mang tính thực tiễn cộng với mục tiêu sử dụng hiệu quả, tiết kiệm vật liệu trong ngành xây dựng công trình giao thông tại Việt Nam là cấp thiết.
Trên thực tế chi phí quản lý duy tu, bảo trì và nâng cấp mặt đường theo truyền thống ở Việt Nam là rất lớn, tuy nhiên hiệu quả khai thác là chưa cao (sau một thời gian khai thác mặt đường nhựa sẽ bị xuống cấp và phát sinh hiện tượng bong bật, nứt hoặc ổ gà, phân lớp và mặt đường ngày một dày thêm).
Máy cào bóc tái sinh nguội tại chỗ WR2500S
Do đó, việc áp dụng Công nghệ cào bóc tái sinh nguội tại chỗ bằng bitum bọt và xi măng trong kết cấu áo đường ôtô ngày một phổ biến, rộng rãi trên toàn quốc (Đầu tư xây dựng công trình mở rộng Quốc lộ 1 - Các đoạn Km1525+000 ÷ Km1551+400, Km1563+000 ÷ Km1567+500, Km1573+350 ÷ Km1574+500, Km1581+950 ÷ Km1584+550, Km1586+000 ÷ KM1588+500, tỉnh Ninh Thuận theo hình thức hợp đồng BOT; Sửa chữa hư hỏng mặt đường đoạn Km1456+800 đến Km1466+492, QL1 tỉnh Khánh Hòa; Sửa chữa hư hỏng mặt đường đoạn Km7+750 đến Km30,đường Nam Hải Vân – Túy Loan, TP.Đà Nẵng; Sửa chữa hư hỏng mặt đường đoạn Km0+00 đến Km35+00, QL70 tỉnh Yên Bái; Sửa chữa hư hỏng mặt đường đoạn Km34+600 đến Km44+200, QL4E tỉnh Lào Cai; Sửa chữa hư hỏng mặt đường đoạn Km1940+00 đến Km1945+150 và Km1950+700 đến Km1954+00, QL1 tỉnh Long An; Gói thầu bảo trì tuyến Quốc lộ 48 và Quốc lộ 2 thuộc dự án VRAMP…). Theo giải pháp này, mặt đường cũ bị hư hỏng hoặc nứt nẻ, sẽ được cào bóc và tái sinh tại chỗ để tạo nên một lớp hỗn hợp đá – nhựa đồng nhất, vừa có cường độ cao (Module đàn hồi vật liệu từ 3.000 daN/cm2 – 3.500 daN/cm2), vừa tạo nên một lớp kết cấu gia cố có chất kết dính dày và đồng nhất từ 16cm – 22cm, có tác dụng như một lớp ATB (Asphalt Treated Base) trung gian để nâng cao cường độ và tăng cường sự ổn định chống biến dạng của kết cấu áo đường. Do đó, giải pháp cào bóc tái chế nói chung rất thích hợp cho các dự án cải tạo, sửa chữa và nâng cấp mặt đường cấp cao. Riêng đối với các Quốc lộ hoặc đường đô thị, để đảm bảo tiêu chí không làm tôn cao mặt đường, giải pháp cào bóc tái chế có thể bóc bỏ một phần chiều dày lớp mặt đường đã hư hỏng, sau đó tái chế lớp dưới và phủ thay thế lớp BTN mới lên trên để tiếp tục khai thác mà không ảnh hưởng đến cường độ mặt đường hiện hữu.
Dây chuyền công nghệ thi công lớp tái sinh nguội tại chỗ bằng bitum bọt và xi măng
Vậy công nghệ cào bóc tái sinh nguội tại chỗ bằng bitum bọt và xi măng là gì? Và có những ưu điểm gì?
* Về ưu điểm :
- Là một giải pháp kỹ thuật hoàn hảo, xử lý triệt để các vết nứt và biến dạng của lớp mặt đường cũ để tạo ra một lớp hỗn hợp vật liệu mới có tính đồng nhất, ổn định và có khả năng chịu lực cao.
- Tổ chức dây chuyền gọn, đảm bảo vừa thi công, vừa khai thác ở làn bên cạnh. Không gay cản trở giao thông, kẹt xe. Đồng thời những làn tái sinh nguội, được đưa vào lưu thông ngay sau thi công 3 giờ.
- Tiến độ vì thế nhanh hơn phương án truyền thống nhiều lần.
- Xử lý sâu được lớp áo đường, tạo lớp BTN dày đến 22cm ngay dưới lớp mặt. Lớp tái sinh nguội làm tăng Modul đàn hồi, tăng cường độ kéo uốn. Nên cường độ và độ ổn định của áo đường tăng lên đáng kể . Chất lượng kết cấu áo đường đảm bảo. Tuổi thọ bền từ 10-12 năm.
- Chi phí ít hơn với phương án truyền thống.
- Ít nâng cao độ mặt đường, nên vẫn đồng bộ với các công trình xung quanh.
- Có lợi về vấn đề tài nguyên và môi trường :
- Sử dụng thêm vật liệu mới ở mức ít nhất. Bảo vệ được nguồn tài nguyên.
- Tận dụng hoàn toàn vật liệu cũ, nên không bị vấn đề về ô nhiễm ở bãi thải Phế liệu. Không bị hư hỏng các con đường xung quanh do vấn đề chở vật liệu mới đến và chở vật liệu thải đi.
* Các vấn đề cần lưu ý :
- Công nghệ này thích hợp thi công vào mùa khô, không thích hợp cho mùa mưa
- Đòi hỏi thiết bị thi công đặc chủng
Có thể kết luận rằng công nghệ cào bóc tái chế nói chung và tái chế nguội tại chỗ bằng Bitum bọt và xi măng nói riêng, để làm móng mặt đường cấp cao là hoàn toàn khả thi và phù hợp với xu hướng ứng dụng công nghệ mới của thế giới vào điều kiện Việt Nam nói chung và vào các đô thị nói riêng.
Hỗn hợp đồng nhất của vật liệu sau khi cào bóc
Yêu cầu về thiết bị thi công
1 – Xe rải xi măng;
2 – Xe bồn nước 16m3;
3 – Ô tô bồn chở nhựa dung tích 10-15m3;
4 – Máy cào bóc tái sinh nguội mặt đường có hệ thống tạo Bitum bọt;
5 – Máy lu rung chân cừu rung tự hành trọng lượng ≥ 19T;
6 – Máy san tự hành 3 cần trục, công suất ≥ 60 mã lực, trọng lượng ≥ 9-10T;
7 – Máy lu rung 1 bánh thép trọng lượng ≥ 19T;
8 – Máy lu bánh hơi tự hành trọng lượng ≥16T;
9 – Máy lu bánh thép trọng lượng 10T-12T.
Sơ đồ dây chuyền thiết bị thi công cào bóc tái chế mặt đường bê tông nhựa
Quá trình thi công tái chế mặt đường bê tông nhựa:
- Phân luồng đảm bảo giao thông và xác định phạm vi cào bóc;
- Rải xi măng theo tỷ lệ thiết kế bằng máy rải chuyên dụng;
- Cào bóc mặt đường theo chiều dày quy định bằng máy cào chuyên dụng để tạo hỗn hợp bao gồm: Vật liệu mặt đường cũ + Bitum bọt + Xi măng;
- Lu lèn và san gạt tạo phẳng theo hồ sơ thiết kế.
- Bảo dưỡng 4h-5h có thể cho thông xe bình thường và sau tối thiểu 48h mới được rải lớp mặt đường mới lên trên. Nếu điều kiện thời tiết xấu (nắng ít, mưa nhiều…), phải bảo dưỡng bằng cách tưới nhũ tương từ 0,6kg/m2 đến 0,8kg/m2 và phủ thêm một lớp cát mỏng lên trên bề mặt và bảo dưỡng trong 2-3 ngày.
Công tác kiểm tra vật liệu sau khi cào bóc lớp mặt đường bê tông nhựa cũ
