CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Văn Chánh
(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1: .....................................................................................
(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2: .....................................................................................
(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Ngày ......tháng......năm 2010
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
Tp. HCM, ngày 25 tháng 01 năm 2010
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Hữu Duy Phái: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 19 – 06 – 1984 Nơi sinh: Tiền Giang
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố MSHV:00108525
I- TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TÁI SỬ DỤNG BÊTÔNG ASPHALT PHẾ LIỆU ĐỂ LÀM
ĐƯỜNG BÊTÔNG ASPHALT
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Thực hiện các nội dung đã đưa ra trong báo cáo đề cương luận văn như sau:
1. Thí nghiệm đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của bêtông asphalt phế liệu
2. Nghiên cứu thiết kế hỗn hợp bêtông asphalt mới tận dụng lại lượng
bêtông asphalt phế liệu
3. Thiết kế ứng dụng bêtông asphalt tái chế trong xây dựng đường ô tô
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực hiện LV ghi trong Quyết
định giao đề tài): 25 – 01 - 2010

tất cả mọi người. Xin trân trọng cảm ơn./.
Tp. HCM, tháng 6 năm 2010
Học viên thực hiện luận văn
Nguyễn Hữu Duy
TÓM TẮT LUẬN VĂN
-----o0o-----
Như chúng ta đã biết chất lượng bêtông nhựa có vai trò rất quan trọng trọng
đối với chất lượng khai thác cũng như tuổi thọ của kết cấu áo đường mềm.
Trong quá trình khai thác do chịu tác dụng của tải trọng trùng phục cũng như
chịu ảnh hưởng của các điều kiện môi trường nên không tránh khỏi hư hỏng và
đến một thời điểm nào đó cần phải tiến hành nâng cấp, tăng cường. Giải pháp xử
lý của Nước ta hiện nay là cào bỏ lớp bêtông nhựa cũ và thay thế bằng lớp
bêtông nhựa mới hoặc phủ chồng thêm một lớp bêtông nhựa mới lên lớp mặt
đường cũ.
Theo tình hình thực tế tác giả nhận thấy lượng vật liệu cào bóc của mặt
đường cũ hiện nay ở Nước ta hầu như chưa có tái sử dụng lại. Công việc này đối
với nhiều nước tiên tiến trên thế giới cũng như trong khu vực Đông Nam Á đã
nghiên cứu và triển khai ứng dụng. Do vậy tác giả chọn đề tài “NGHIÊN CỨU
TÁI SỬ DỤNG BÊTÔNG ASPHALT PHẾ LIỆU ĐỂ LÀM ĐƯỜNG
BÊTÔNG ASPHALT”
Nội dung của đề tài nghiên cứu lần lượt các vấn đề sau đây:
1. Tìm hiểu về tình hình mạng lưới đường bộ, những hư hỏng lớn cần sửa
chữa đại tu ở Nước ta hiện nay.
2. Tìm hiểu về công nghệ cào bóc mặt đường bêtông nhựa cũ trên thế
giới và công nghệ cào bóc mặt đường cũ đang được áp dụng ở Nước
ta.
3. Nghiên cứu lý thuyết tái chế bêtông nhựa
4. Nghiên cứu thực nghiệm tái chế bêtông nhựa được cào bóc trên quốc
lộ 1A đoạn từ Km1986 – Km1998
5. Nghiên cứu sử dụng bêtông nhựa tái chế trong xây dựng mặt đường ô

III.TÌM HI U CÔNG NGH CÀO BÓC VÀ TÁI T O M T NG VI T NAM HI NỂ Ệ Ạ Ặ ĐƯỜ Ở Ệ Ệ
NAY............................................................................................................................29
chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG VIỆC TÁI CHẾ BÊTÔNG NHỰA...................30
I.T NG QUAN V CÔNG NGH TÁI CH BÊTÔNG ASPHALTỔ Ề Ệ Ế .................................30
II.CÔNG NGH TÁI CH BÊTÔNG NH A THEO KI U H N H P BÊTÔNG NH AỆ Ế Ự Ể Ỗ Ợ Ự
TR N NÓNGỘ ...............................................................................................................31
I.5.Công nghệ tái chế bêtông nhựa theo kiểu trộn nóng................................................31
I.6.Cơ sở lý thuyết thiết kế thành phần hỗn hợp bêtông nhựa tái chế theo kiểu trộn
nóng.........................................................................................................................32
I.7.Công nghệ xây dựng..................................................................................................45
I.7.1.Trộn hỗn hợp....................................................................................................45
I.7.2.Rải và đầm nén:................................................................................................47
III.CÔNG NGH TÁI CH BÊTÔNG NH A THEO PH NG PHÁP TR N NGU IỆ Ế Ự ƯƠ Ộ Ộ ..47
I.8.Tổng quan..................................................................................................................47
I.9.Nguyên tắc thiết kế hỗn hợp bêtông nhựa nguội tái chế...........................................48
I.10.Các loại cấp phối sử dụng cho hỗn hợp bêtông nhựa nguội tái chế.......................49
I.10.1. Hỗn hợp cấp phối hở.....................................................................................49
I.10.2.Hỗn hợp cấp phối chặt....................................................................................49
I.11.Công nghệ xây dựng................................................................................................50
I.11.1. Chuẩn bị lòng đường.....................................................................................50
I.11.2. Rải luống vật liệu..........................................................................................50
I.11.3. Tưới chất kết dính.........................................................................................51
I.11.4. Trộn hỗn hợp.................................................................................................51
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 6
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
I.11.5. Rải hỗn hợp...................................................................................................52
I.11.6. Đầm nén.........................................................................................................53
IV.K T LU NẾ Ậ ................................................................................................................53
chương 4: NGHÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TÁI CHẾ BÊTÔNG NHỰA THEO
PHƯƠNG PHÁP NÓNG............................................................................................................54

PHỤ LỤC III: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 7
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
I. Ý NGHĨA VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC CÀO BÓC VÀ SỬ DỤNG
LẠI BÊTÔNG NHỰA CŨ
Như chúng ta đã biết bêtông asphalt có nhiều ưu điểm như: ít bụi, tốc độ thi
công nhanh, dễ đảm bảo chất lượng, dễ bảo dưỡng sửa chữa… nên đã và đang
được sử dụng rộng rải trên thế giới và ở Việt Nam. Trong quá trình khai thác do
chịu tác dụng của tải trọng trùng phục cũng như chịu ảnh hưởng của các điều
kiện môi trường nên không tránh khỏi hư hỏng và đến một thời điểm nào đó cần
phải tiến hành nâng cấp, tăng cường.
Các nước trên thế giới đang phải đối mặt với việc duy tu bảo dưỡng đường
trong điều kiện lưu lượng giao thông ngày càng tăng với cường độ tải trọng cao.
Trong số những lựa chọn để duy tu hoặc nâng cấp đường, quy trình tái sử dụng
lại vật liệu làm đường sẵn có đang trở nên ngày càng phổ biến trên thế giới. Các
quy trình này cho phép mặt đường được sửa chữa và gia cố bằng vật liệu mặt
đường cũ, do đó giảm chi phí cung cấp vật liệu mới. Giảm chi phí và thời gian
so với phương pháp thông thường. Tác động tốt một cách đáng kể đến môi
trường.
Giải pháp hiện tại đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam là phủ một lớp
bêtông asphalt mới lên mặt đường cũ nhiều khi tỏ ra không thích hợp nhất là đối
với đường trong đô thị và mặt cầu do các nguyên nhân sau:
 Phá vỡ quy hoạch chung của thành phố (hệ thống thoát nước, vỉa hè,
nhà ở, các công trình xây dựng liên quan) do cao độ mặt đường liên
tục bị tăng lên do phủ thêm một lớp bêtông asphalt mới lên mặt
đường cũ;
 Trường hợp mặt đường cũ đã bị hư hỏng nặng, việc phủ thêm một lợp
bêtông nhựa mới đôi khi không hợp lý do những vết nứt ở lớp mặt
đường cũ lan truyền lên lớp mới (vết nứt phản xạ) làm cho lớp phủ

, đến năm 1979 là 1.500.000 m
2
, năm 1980 đã đến 2.000.000 m
2
.
Riêng năm 1984 đã dùng 75.000 tấn bêtông asphalt tái chế. Giá thành xây dựng
bằng bêtông asphalt tái chế so với bêtông nhựa mới giảm được đến 45%.
Ở Mỹ, từ năm 1915 đã tiến hành áp dụng công nghệ tái chế bêtông asphalt
cũ. Đến năm 1980, Mỹ đã sử dụng bêtông asphalt tái chế khoảng 15% tổng khối
lượng bêtông asphalt trộn nóng, rải nóng. Năm 1992, đã có 17 bang ở Mỹ sử
dụng rộng rãi bêtông asphalt tái chế chiếm khoảng 33% tổng số bêtông asphalt
trộn nóng rải nóng. Kết quả theo dõi sau 17 năm sử dụng (từ năm 1976 đến năm
1992) đã chỉ ra rằng khối lượng bêtông asphalt tái chế đã tương đương với
bêtông asphalt mới. Và hiện tại theo ước tính hàng năm tại Mỹ lượng bêtông
asphalt tái chế được sử dụng khoảng 45 triệu tấn.
Ở Italia, bêtông asphalt tái chế sử dụng từ năm 1979 đến năm 1983 đã làm
giảm giá thành xây dựng đến 40%.
Ở Thụy Sỹ, bêtông asphalt chế được sử dụng giảm được 30% giá thành xây
dựng.
Ở Anh, trong nhiều năm qua người ta đã sử dụng lại một số lượng đáng kể
vật liệu lớp phủ bêtông asphalt cũ. Cụ thể lớp vật liệu bêtông asphalt cũ sau khi
được cào bóc được thu gom lại và sử dụng cho lớp bù vênh hoặc làm lớp mặt
cho những mặt đường chịu lưu lượng giao thông nhỏ hoặc trung bình. Một dạng
của tái chế mặt đường bêtông asphalt tại chỗ bao gồm sự cào xới mặt đường
hiện có, trộn lại vật liệu này với nhũ tương hoặc nhựa lỏng, tiếp theo là làm
phẳng và lu chặt đã được thực hiện ở Anh từ năm 1937.
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 9
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Hình 1.1: Mặt đưhờng bêtông asphalt vừa được tái tạo lại
Hình 1.2: Mặt đường bêtông asphalt tái chế đang được khai thác

Retreat:
Là công nghệ tái chế mặt đường nhựa tại chỗ bằng phương pháp trộn
nguội. Công nghệ này bao gồm việc xào xới mặt đường hiện có đến chiều sâu
xấp xỉ 78mm, làm nhỏ vật liệu được cào bóc đến kích cỡ yêu cầu, sửa lại mặt cắt
ngang. Sau đó tiến hành phun chất kết dính nhũ tương bitum hoặc nhựa lỏng từ
2 đến 3 lần, sau mỗi lần phun, vật liậu cào boc được trộn đều chất kết dính bằng
máy bừa. Khi bừa xong thì vật liệu được đầm chặt bằng lu bánh nhẵn có tải
trọng tĩnh 8-10 tấn. Cuối cùng bề mặt được phủ một lớp láng nhựa. Công nghệ
này đã được thực hiện thành công ở những đường phụ, đường địa phương.v.v..
trong nhiều năm. Hiện nay hàng năm ở Anh có xấp xỉ 1 triệu m
2
mặt đường loại
này được tái chế theo công nghệ Retreat.
I.1.2.2. Công nghệ tái chế mặt đường BTN tại trạm trộn
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 11
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Vật liệu bêtông nhựa cũ sau khi cào bóc được vận chuyển đến một trạm
bêtông nhựa nóng, tại đó vật liệu này có thể được dự trữ để sử dụng sau này
hoặc được xử lý ngay.
Để sản xuất ra hỗn hợp bêtông nhựa tái chế có hiệu quả kinh tế – kĩ thuật,
cả trạm trộn chu kỳ và trộn liên tục đều được cải phương pháp sấy nóng nhằm
tạo ra một hỗn hợp bêtông nhựa tái chế có chất lượng và không ô nhiễm môi
trường (không làm cháy vật liệu bêtông nhựa cũ và phát ra khói xanh).
Tái chế bêtông nhựa ở trạm trộn chu kỳ được thực hiện bằng cách đốt quá
nóng cốt liệu mới, sau đó vật liệu bêtông nhựa cũ vào, trộn đều nhằm mục đích
truyền nhiệt từ vật liệu mới vào vật bêtông nhựa cũ. Mặc dù phương pháp này
thành công trong việc vượt qua vấn đề khói xanh, nó đòi hỏi phải giữ cốt liệu
trong trống đốt nóng lâu hơn và kết quả là sản lượng tối đa bị giảm. Vì không
đạt được truyền nhiệt đầy đủ với phầm trăm cao của vật liệu tái sử dụng nên
người ta chấp nhận rộng rãi rằng tối đa của vật liệu tái chế có thể thêm vào là

mềm (
0
C)
Thực % Thực % Thực %
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 12
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
1 0 53 100 84 100 56 100
17 39 73 10 12 73 130
2
0 63 100 100 100 55 100
17 35 55 3 3 75 140
3
0 68 100 100 100 42 100
17 33 48 5 5 70 165
I.1.4. Về mặt lý thuyết tính toán thiết kế hỗn hợp bêtông nhựa tái chế
Đã có những nghiên cứu nhằm đưa ra một lý thuyết lựa chọn tỷ lệ các
thành phần cốt liệu và nhựa một cách hợp lý có cơ sở khoa học. Điển hình có thể
kể đến phương pháp thiết kế hỗn hợp BTN tái chế của Asphalt Institute (Mỹ).
Nguyên lý của phương pháp này là: lựa chọn loại nhựa và hàm lượng nhựa mới,
lựa chọn hàm lượng cốt liệu mới để pha chế vào hỗn hợp bêtông nhựa cũ sao
cho hợp lý, đảm bảo cấp phối chuân và có các thỏa mãn các yêu cầu theo
phương pháp thiết kế hỗn hợp bêtông nhựa của Marshall.
I.2. Ở Việt Nam
Theo số liệu thống kê năm 1998, tổng chiều dài đường bộ của nước ta lên
đến 210.006 km, trong đó đường quốc lộ đến 14.935 km và chiều dài các con
đường sử dụng lớp mặt bêtông asphalt khoảng 5.624km. Hầu hết toàn bộ các
đường cấp I, II, III đã sử dụng phổ biến các loại mặt đường bêtông asphalt, khá
nhiều các loại mặt đường bêtông asphalt đã có niên hạn sử dụng trên 10 năm.
Theo quy hoạch mạng đường bộ cao tốc Việt Nam đang được Bộ GTVT
trình Chính phủ, nước ta sẽ có hơn 6200km và theo lộ trình thực hiện mỗi nãm

học Công Nghệ GTVT,Công Ty Quản lý và sửa chữa đường bộ 234 đã sử dụng
thiết bị cào bóc Wirtgen C 1000 cào bóc lớp mặt bêtông nhựa trên bề mặt cầu
Thăng Long với chiều sâu trung bình 3 cm, sau đó tiến hành rải lớp thảm BTN
mới thay thế. Kết quả cào bóc đã khẳng định được tính ưu việt của công nghệ
cào bóc này, nhất là trên các công trình đặc biệt đòi hỏi khống chế chính xác cao
độ cào bóc, đảm bảo dốc ngang.
Nhưng nhìn chung cho đến nay việc sử dụng lại bêtông nhựa cũ hầu như
chưa thấy áp dụng, việc ứng dụng công nghệ hiện đại chỉ mới thử nghiệm thí
điểm. Mới đây nhất Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 1 hợp tác liên
doanh với công ty Hall Brother trong việc ứng dụng công nghệ tái tạo mặt
đường hư hỏng.
Hình 1.8: Dự án thí điểm tái chế mặt đường tại Hà Nam
III. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của bêtông asphalt phế liệu. Thông
qua kết quả thí nghiệm đó, tiến hành đánh giá và xem xét phạm vi tái sử dụng nó
trong xây dựng mặt đường bêtông asphalt.
Trường hợp phần bêtông asphalt phế liệu không còn thỏa mãn được các
yêu cầu quy định cho bêtông asphalt thông thường , nghiên cứu thiết kế hỗn hợp
bêtông asphalt mới tận dụng lại lượng bêtông asphalt phế liệu không đạt chuẩn ở
trên nhằm tận dụng lại lượng cốt liệu và giảm được hàm lượng nhựa.
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 15
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Thiết kế ứng dụng bêtông asphalt phế liệu trong xây dựng mặt đường Ôtô.
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
Kết hợp cả lý thuyết và thực nghiệm để tiến hành đánh giá lại chất lượng
của hỗn hợp bêtông asphalt phế liệu cũng như hỗn hợp bêtông asphalt tái chế.
Việc đặt vấn đề tái sử dụng bêtông asphalt phế liệu trong xây dựng mặt
đường ôtô đối với nước ta đối với nước ta còn khá mới mẻ nhưng với thế giới thì
không có gì là mới. Việc áp dụng vào các công trình cụ thể trên thế giới đã có
rất nhiều công trình. Cho nên trong phạm vi luận văn chỉ đề cập đến các kết quả

0
C, ở nhiệt độ này các thành phần tông nhựa mất liên kết trở nên rời rạc, rất
thuận lợi cho việc cào xới. Sau khi cào bóc, xào xới, hỗn hơp bêtông nhựa cũ
hoặc sẽ được xào xới và rải ngay tại mặt đường cũ (Repaving) hoặc sẽ được
chuyển đến bộ phận kế tiếp để nấu trộn lại và bổ sung nhựa, phụ gia (Remixing).
Hình 2.1: Công nghệ tái chế mặt đường BTN theo phương pháp nóng
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 17
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy

Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 18
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy

Đầu tiên mặt đường tại khu vực cần tái chế được đốt nóng lên đến nhiệt độ
cần thiết, tiếp đến mặt đường được cào xới lên và tiếp tục được trộn sơ bộ và thu
gôm lại vào tiếp một thiết bị chứa, ở đây vật liệu đã cào xới sẽ được bổ sung
thêm vật liệu mới cũng như tác nhân tái chế (với thành phần như đã tính toán).
Sau đó hỗn hợp vật liệu này tiếp tục được trộn kỹ lại lần nữa và được ban phẳng
và cuối cùng là lu lèn hoàn thiện bề mặt.
Hình 2.2: Đốt nóng mặt đường cũ
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 19
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Hình 2.3 Cào xới mặt đường sau khi được đốt nóng
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 20
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Hình 2.4: Thu gom cốt liệu vào máy trộn
Hình 2.5: Rãi lại hỗn hợp bêtông sau khi được tái chế
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 21
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Hình 2.6: Lu lèn
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 22

Tính năng kỹ thuật của một số thiết bị cào bóc nóng
Hãng và
nước sản
xuất
Kiểu loại
Chiều rộng
cào bóc
(m)
Chiều sâu
cào bóc
(m)
Công
suất
(KW)
Năng
suất
(m
2
/ca)
Writgen –
Đức
Repaver 0.3 – 0.6 0 – 0.04 167 495
Remixer
300/600
0.3 – 0.6 0 – 0.04 42 495
Remixer 1.0 0 – 0.06 49 520
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 23
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
1000
Remixer

Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Hình 2.7: Cào bóc mặt đường cũ
Hình 2.8: Cấu tạo thiết bị cào bóc
Hình 2.9: Cấu tạo răng cào bóc
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 25
Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Hữu Duy
Hình 2.10: Hỗn hợp bêtông asphalt phế liệu được tập kết ở trạm trộn
Hình 2.11: Hỗn hợp bêtông asphalt phế liệu được xử lý trong trạm trộn
Hình 2.12: Thảm lại hỗn hợp bêtông asphalt đã được tái chế
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Trang: 26