KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG

Số 12/5-2012
Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng
80

TNH TON HM LNG KH THI KHI
XY DNG MT NG NG ễ Tễ Cể S DNG XI MNG

Hong Tựng
1Túm tt: Hin nay, xi mng ang l ngun vt liu di do Vit Nam. Do vy,
ch trng s dng xi mng trong xõy dng cụng trỡnh giao thụng núi chung v
trong cụng trỡnh mt ng l rt cn thit. Tuy nhiờn, nh hng ca cụng ngh
ny ti mụi trng, c bit l mụi trng khớ vn l mt cõu hi ln v cõu tr li
s c lm sỏng t phn no trong ni dung ca bi bỏo ny. Cỏc s liu s
d
ng trong cỏc ni dung tớnh toỏn c kt hp gia tiờu chun Vit Nam v cỏc
kt qu nghiờn cu ca Phũng thớ nghim Trung tõm v Cu ng ca Cng hũa
Phỏp (Laboratoire Centrale des Ponts et Chaussộes-LCPC) theo cỏc tiờu chun
Chõu u, M v Nht Bn hin hnh.
T khúa: BTXM, DTM, LCA, khớ thi, ỏnh giỏ tỏc ng mụi trng.
Summary: Cement is presently known as a profuse resource in Vietnam, which is
ideal for the application of cement concrete pavements in transport projects.
However, whether this technology would have bad influences to the environment,
especially air environment is still a big question which is hopefully figured out by
this article. In this study, used data is quoted from TCVN standard, research results
of the central laboratory on transport engineering of Republic of France
(Laboratoire Centrale des Ponts et Chaussộes-LCPC) and existing European, USA

2. Quá trình sản xuất và thi công MĐXM
Nội dung sơ bộ ở phần 1 cho thấy, để xây dựng MĐXM cần có các loại vật liệu sau:
- Vật liệu đất đá thiên nhiên: Cấp phối đá dăm, đá dăm… Các loại vật liệu này được khai
thác tại mỏ, sau đó vận chuyển tới công trường hoặc tới các trạm chế tạo, trạm trộn (cấp phối
đá dăm).
- H
ỗn hợp vật liệu có chất liên kết: Bê tông xi măng, bê tông nhựa, cấp phối đá dăm gia
cố xi măng. Các hỗn hợp này được sản xuất tại các trạm trộn, sau đó được vận chuyển tới
công trường.
- Vật liệu khác: Thép, bitum, phụ gia…
Như vậy, có thể tổng kết các công đoạn từ khai thác, chế biến và vận chuyển vật liệu tới
thi công MĐXM trong sơ
đồ hình 1. Hình 1. Sơ đồ sản xuất nguyên vật liệu, vận chuyển và thi công MĐXM
Trong sơ đồ trên, việc kể đến công đoạn nào khi đánh giá tác động môi trường của
MĐXM là rất quan trọng. Càng mở rộng phạm vi đánh giá, thì đương nhiên càng làm cho mức
độ ảnh hưởng (xấu) tới môi trường của kết quả đánh giá thêm trầm trọng, và có hiện tượng
đánh giá lặp, nhiều lần. Trên thực tế
, ở nhiều công đoạn, các ảnh hưởng tới môi trường đã
được kể đến trong các ngành công nghiệp khác, các loại hình xây dựng khai thác khác. Bên
cạnh đó, không phải lúc nào cũng có thể có đủ số liệu để tính toán khí thải cho từng công đoạn.
Từ đó, nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Trung tâm về Cầu đường của Pháp [6] đã đưa ra
khuyến nghị về việc lựa chọn giới hạn đánh giá như
trong hình 1.
3. Các số liệu phục vụ đánh giá tác động môi trường khí của MĐXM
Theo sơ đồ ở hình 1, số liệu đầu tiên cần có liên quan tới việc sản xuất các loại vật liệu
và hỗn hợp vật liệu. Theo [6], tất cả các số liệu hiện có được đo đạc thống kê tại châu Âu và Mỹ
đều được định mức cho một đơn vị vật liệu sản xuấ

HC (kg/t) 0,000 0,001 0,000 0,011 0,000 0,003
N0x (kg/t) 4,860 0,012 3,014 0,154 0,023 0,035
N
2
O (kg/t) 0,030 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
PM (kg/t) 39,200 0,000 0,287 0,008 0,003 0,001
SO
2
(kg/t) 7,340 0,001 2,516 0,442 0,019 0,002
Số liệu cho thấy quá trình sản xuất thép, xi măng đều sản sinh rất nhiều khí thải so với
các công đoạn khác.
Trong khi đó, lượng khí thải của các máy thi công lại được tính theo đơn vị công suất và
thời gian làm việc, được tổng hợp trong [6], dựa trên số liệu được cung cấp bởi các nhà sản
xuất máy thi công hàng đầu thế giới như Dynapac, Wirtgen, Ermont, Caterpillar, Gomaco, Arma
(bảng 2) tại các nước Châu Âu, Mỹ và Nhật Bản.
Bảng 2.
Định mức khí thải cho máy thi công [6]
Công suất động cơ
Khí thải
19-37 (kW) 37-75 (kw) 75-130 (kW) 130-560 (kW)
CO
2
g/kWh 711,3700000 660,0000000 656,4500000 641,4900000
CH
4
g/kWh 0,0500000 0,0500000 0,0500000 0,0500000
N
2
O g/kWh 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
CO g/kWh 5,4500000 4,9700000 4,7700000 4,8100000

NOX 0,0078744453 0,0083531915
SO
2
0,0003207204 0,0000345262
HC 0,0003101970 0,0003152326
VOC 0,0016461737 0,0017491943
PM 0,0005420021 0,0006043955
Phénol 0,0000000631 0,0000000023
4. Phương pháp tính toán lượng khí thải
Quá trình tính toán được thực hiện riêng rẽ cho 3 công đoạn:
4.1 Công đoạn sản xuất vật liệu
Với các số liệu về định mức khí thải như trên, trước hết, dựa vào hồ sơ thiết kế để có
được lượng vật liệu cần sử dụng. Hàm lượng khí thải được tính toán theo công thức:

,,
*
ij i ij
FQf=
(kg) (1)
trong đó: F
i, j
là tổng lượng khí thải loại j do quá trình sản xuất vật liệu loại i; Q
i
là khối lượng loại
vật liệu i (tấn hoặc m
3
); f
i, j
là định mức khí thải loại j do quá trình sản xuất vật liệu loại i (kg/tấn
hoặc kg/m

i
i
u
Q
N
c
=
(3)
với: Q
i
: là khối lượng vận liệu loại i cần vận chuyển (tấn); c
u
: là năng lực vận chuyển của ô tô
cho loại vật liệu i (tấn/chuyến).
KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG

Số 12/5-2012
Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng
84
4.3 Cụng on thi cụng
Da vo thit k thi cụng, ta cú c loi mỏy thi cụng kốm theo cụng sut tng ng v
thi gian lm vic. T ú, lng khớ thi ca mi mỏy s c tớnh theo cụng thc:

,,
**
ij i i ij
FPtf= (kg) (4)
trong ú: F
i,j
l tng lng khớ thi loi j ca mỏy i (kg); P

NOx N
2
O PM10 SO
2
SOx
(/t) (/t) (/t) (/t) (/t)
11629,389 8454,5455 18734,23 10490,7578 37535,89775
Theo cỏch lý lun trờn, ta hon ton xỏc nh c n giỏ khớ thi ti Vit Nam,
tng thi im, da vo n giỏ trỡnh by trong bng 4.
6. Vớ d ỏp dng
Kt qu tớnh toỏn sau õy thu c khi ỏp dng cỏc ni dung va trỡnh by trờn cho
mt ng BTXM v mt ng bờ tụng nha, cú lu lng xe tng ng vi thit k ca
tuyn ng Cu Gi, Ninh Bỡnh (bng 5).
Bng 5. Cỏc kt c
u mt ng
Mt ng BTXM
BTXM mỏc 350 24cm
CPD gia c xi mng 15cm
CPD loi 1 25cm
t cp phi m cht 30cm
KÕT QU¶ NGHI£N CøU Vµ øNG DôNG

T¹p chÝ khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng
Sè 12/5-2012

85
Mặt đường bê tông nhựa
BTN tạo nhám 3cm
Nhựa dính bám 0,5kg/m
2

cao hơn, do hai loại khí này đến chủ yếu từ việc sản xuất nhựa đường và bê tông nhựa.
Bảng 6. Kết quả tính toán khí thải
Khí thải BTXM BTN
CO t 3,122822 0,991328
CO
2
t 1465,099 596,955
CH
4
t 0,00191 0,100601
COV t 0,042673 0,895111
HC t 0,049494 0,113233
N0x t 5,583784 1,656895
N
2
O t 0,001214 0,001683
PM t 0,501081 0,114133
SO
2
t 4,150453 0,613353
7. Kết luận, kiến nghị
Bài báo đã bước đầu tổng hợp được số liệu và phương pháp tính toán khí thải cho công
tác xây dựng mặt đường nói chung và mặt đường bê tông xi măng nói riêng. Mặc dù số liệu
được tổng hợp dựa vào các nghiên cứu của Châu Âu, Mỹ và Nhật Bản, nhưng tính áp dụng
của nó tại Việt Nam là khả thi, khi mà chúng ta cũng vẫn đang sử dụng rất nhiều dây chuyền
sản xuất c
ũng như máy móc thiết bị đến từ các thị trường nêu trên.
KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG

Số 12/5-2012

ng Hc Hi, Nguyn Xuõn Trc (1999), Thit k ng ụ tụ, Tp 2. Nh xut bn Giỏo
dc, 243 trang.
6. HOANG Tung (2005), Troncons dautoroutiers: Une mộthodologie de modộlisation
environnementale et ộconomique pour diffộrents scộnarios de construction et dentretien. These
de lEcole Centrale de Nantes et de LCPC, France.
7. EEA, 2000. COPERT III Computer programme to calculate emissions from road transport -
User manual, European Environment Agency.

8. ABDO J. et al., (1997). Chaussộes en bộton. Guide technique. LCPC-SETRA, 134 trang.
9. Gabriel J. Assaf et al., (2006). Catalogue de dimensionnement des aire de circulation et de
chargement en bộton compactộ au rouleau.