THIẾT KẾ HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA TÁI CHẾ
THEO CÔNG NGHỆ TRỘN NÓNG TẠI NHÀ MÁY Ở QUỐC LỘ 1 - HỒ CHÍ MINH
MIX DESIGN OF RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT
USING HOT-CENTRAL-PLANT IN HIGHWAY NO.1 - HOCHIMINH CITY
TS. Nguyễn Mạnh Tuấn, Ks. Trần Ngọc Huấn

ABSTRACT
Technology of reclaimed asphalt pavement was studied and
applied by many countries around the world. This technology
has been studying firstly in Viet Nam with one trial project
using hot-central-plant technology located in Highway No.1
from An Suong to An Lac, Ho Chi Minh City. In this trial road,
rates of reclaimed asphalt pavement were 20, 30, and 40%.
This paper focuses on the testing in laboratory for mix design
to blend old and new material; and a series of laboratory tests
were performed to evaluate the performance of recycled
asphalt concrete in comparison with usual asphalt concrete.
These results indicated that the recycled asphalt concrete could
achieve the similar properties of asphalt concrete with virgin
material.
TS. Nguyễn Manh Tuấn
Giảng viên, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng , Trường Đại Học Bách
Khoa – Đại Học Quốc Gia Tp.HCM
Email:
Điện thoại: +84-933-48-1368
Ks. Trần Ngọc Huấn
Học viên cao học , Khoa kỹ thuật Xây dựng , Trường Đại Học
Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Tp.HCM
Email:
Điện thoại: +84-908-29-4229
1. Giới thiệu chung

cm, lớp dưới BTNTSN 19-3* dày 7 cm.
L1 = 100m

L2 = 100m

L3 = 100m

L4 = 100m

5 cm

Công nghệ tái chế mặt đường nhựa đã được nghiên cứu và
ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới. Công nghệ này được
nghiên cứu ở Việt Nam trong một dự án thử nghiệm đầu tiên sử
dụng trạm trộn bê tông nhựa nóng tái chế mặt đường ở thành
phố Hồ Chí Minh. Đoạn thử nghiệm này sử dụng 20%, 30%,
40% vật liệu mặt đường bê tông nhựa cũ thu hồi ở Quốc Lộ 1,
đoạn An Sương – An Lạc, TP.HCM. Bài báo tập trung trình
bày nghiên cứu trong phòng thí nghiệm được thực hiện để thiết
kế hỗn hợp bê tông nhựa tái chế nóng và thí nghiệm các chỉ
tiêu cơ lý, trong đó, có so sánh với hỗn hợp bê tông nhựa thông
thường sử dụng vật liệu mới hoàn toàn. Kết quả thí nghiệm cho
thấy bê tông nhựa tái chế nóng tại trạm trộn đạt được các chỉ
tiêu kỹ thuật tương tự như bê tông nhựa thông thường dùng vật
liệu mới.

nghệ sản xuất BTN có pha chế RAP. Công tác thiết kế BTN tái
chế là nhằm xác định thành phần cũng như loại vật liệu mới bổ
xung cùng với RAP tạo ra hỗn hợp bê tông nhựa mới thỏa mãn
yêu cầu kỹ thuật. Vật liệu mới thêm vào bao gồm: cốt liệu mới,

2. Kết quả thiết kế cấp phối và thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý
2.1. Thiết kế cấp phối:
Dựa trên các tiêu chuẩn hiện hành trong nước quy định về
thiết kế, thi công và nghiệm thu bê tông nhựa, kết hợp với các
tài liệu hướng dẫn trong và ngoài nước [2, 3, 4]. Công tác thiết
kế cấp phối BTNTSN trong phòng thực hiện theo các công việc
sau:
• Thí nghiệm vật liệu trong RAP;
• Thí nghiệm vật liệu mới: nhựa đường mác 60/70, phụ
gia tái chế dầu Aromatic, cốt liệu đá, bột khoáng;
• Thí nghiệm pha trộn hoàn toàn chất kết dính cũ và mới
theo hướng dẫn của ấn bản MS-20 Viện Asphalt Mỹ;
• Thiết kế 6 cấp phối BTNTSN với kích cỡ hạt 12,5 và
19mm với các tỷ lệ sử dụng RAP: 20, 30, 40%. Thiết kế
2 cấp phối BTN (cấp phối đối chứng) sử dụng vật liệu
thông thường (nhựa đường 60/70, cốt liệu mới) có cỡ
hạt lớn nhất là 12,5 và 19mm;
Trang 1


Bảng 4 Kết quả thí nghiệm phụ gia tái chế

• Thí nghiệm một số đặc tính kỹ thuật của BTNTSN và
BTNN và so sánh.
2.1.1 Vật liệu sử dụng:
Vật liệu cào bóc (RAP) được cào bóc trên tuyến đường
đang khai thác, có tuổi thọ khoảng 10 năm, đồng thời cũng là
đoạn tuyến thử nghiệm hiện trường. Vị trí lấy vật liệu RAP là
Km1908+000-Km1908+400 QL.1A (Đoạn An Sương – An
Lạc, TP.HCM).

nhựa

%

4,5

TCVN 8860-2: 2006

Xem bảng 2

TCVN 7572-2: 2006

2,493

TCVN 8860-4:2011

Nội dung

Thành phần hạt
Tỷ trọng của RAP

3

g/cm

Độ nhớt động học ở 60oC
Độ nhớt động lực học ở 60oC
Điểm bắt cháy
Thí nghiệm mẫu sau khi
nung TFOT ở 162,5 oC


100.0

100,0

12,5

6.8

63.1

100.0

100.0

9,5

2.0

22.4

98.5

4,75

0.9

1.4

2,36

nghiệm

Yêu cầu kỹ thuật
theo ASTM D4552 RA1

cSt
Poise
o
F

52,03
5,0
485,6

50-175
Min 425
-

%
g/cm3

1,24
0,68
0,961

Max :3
± 4%
-

2.1.2. Thiết kế cấp phối hỗn hợp:

Nội dung

Bảng 5 Ký hiệu các loại hỗn hợp bê tông nhựa
Tỷ lệ RAP sử dụng trong hỗn hợp

Bột
khoáng

0%

20%

30%

40%

100,0

Không sử dụng chất tái chế
(mẫu đối chứng)

Sử dụng nhựa 60/70,
không sử dụng
chất tái chế

Sử dụng nhựa 60/70 +
chất tái chế (dầu
aromatic)

Sử dụng nhựa 60/70 +

100,0

2.9

91.4

75,1

100,0

1.3

65.9

56,0

100,0

1.3

1.2

46.7

40,0

100,0

0.8


1.2

12.5

13,1

98,6

0.4

0.8

1.0

7.3

7,8

86,8

Tỷ trọng khối , Gsb

0,075

2,680

2,673

2,667



0,56

0,88

-

Bảng 3 Một số chỉ tiêu của nhựa đường 60/70 và nhựa đường
trong RAP
Loại nhựa đường

Độ kim lún,
25oC
(1/10mm)

Nhiệt độ
hóa mềm
(oC)

Độ giãn
dài (cm)

Độ nhớt động
lực học ở
60oC (Poise)

Nhựa mới 60/70

67,7


BTNTCN
19-1
BTNTCN
19-2
BTNTCN
19-3

bin
nóng
16x28

bin
nóng
12x15

bin
nóng
9x11

bin
nóng
6x8

bin
nóng
3x5

bin
nóng
0x2


5,00

-

11,41

17,12

13,31

9,51

19,02

19,92

5,71

4,00

4,90

11,42

15,23

12,38

10,47

13,33

15,23

9,52

9,52

23,80

-

6,66

4,80

4,80

17,14

13,33

11,42

8,57

8,57

12,85


11,43

11,43

5,24

4,76

3,81

39,90

3,33

2,95

4,75

Lựa chọn hàm lượng nhựa phụ gia thêm vào hỗn hợp được
thực hiện thông qua toán đồ độ nhớt của chất kết dính, theo
hướng dẫn của tài liệu MS-20, trong đó R là tỷ lệ nhựa đường
mới thêm vào hỗn hợp nhựa đường.

Trang 2


Bảng 7 Kết quả các chỉ tiêu cơ lý của các hỗn hợp nhựa đường

Hình 2 Toán đồ xác định hàm lượng phụ gia của
BTNTSN12.5-2.

[6], cường độ chịu uốn 3 điểm và các thí nghiệm mô phỏng
khác như độ hằn lún vệt bánh xe Hamburg Wheel Tracking, thí
nghiệm khả năng kháng mỏi. Các mẫu bê tông nhựa có hàm
lượng nhựa tối ưu được trộn tương tự như trong quá trình thiết
kế. Mẫu Marshall, mô đun đàn hồi tĩnh, cường độ chịu kéo
gián tiếp, cường độ chịu uốn được chế bị với độ rỗng tương
đương với mẫu Marshall (khoảng 4%). Mẫu thí nghiệm HWT
có độ rỗng dư 7%.
2.1.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
a) Thí nghiệm nhựa đường
Pha trộn hỗn hợp nhựa đường 60/70 và nhựa đường trong
RAP với phụ gia tái chế theo các tỷ lệ đã tính toán rồi tiến hành
thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường, kết quả trong
bảng 6

Bảng 9 Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuật của
BTNTSN 19

Qua kết quả thiết kế nhận thấy hàm lượng nhựa tối ưu khi
trộn thêm hỗn hợp nhựa mới có phụ gia làm mềm nhựa là dầu
AO có xu hướng giảm hơn so với khi sử dụng nhựa 60/70. Do
độ nhớt của hỗn hợp nhựa 60/70 và dầu AO thấp hơn nhựa
60/70.
Các kết quả cũng cho thấy mô đun đàn hồi vật liệu, độ bền
ép chẻ và cường độ chịu kéo khi uốn đều có xu hướng giống
nhau: BTNTSN khi sử dụng hàm lượng chất phụ gia theo toán
Trang 3


đồ thì cường độ của BTNTSN giảm khi tăng hàm lượng RAP

Tác giả xin chân thành cảm ơn Viện khoa học & công nghệ
GTVT, Phòng thí nghiệm trọng điểm đường bộ III, Công ty cổ
phần xây dựng và giao thông BMT đã tạo điều kiện cho tác giả
được tham gia vào dự án thử nghiệm này.
Tài liệu tham khảo
[1] Taylor, N. H. (1978), Life Expectancy of Recycled Asphalt
Paving, Recycling of Bituminous Pavements, L.E. Wood, ed.,
ASTM STP 662, American Society of Testing and Materials,
Philadelphia, Pennsylvania, 3-15.

Hình 4 Xác định hàm lượng phụ gia tối ưu cho cấp phối
BTNTSN12.5-3.

[2] TCVN8819:2011 (2011), Mặt đường bê tông nhựa nóng –
Yêu cầu thi công và nghiệm thu, Bộ Khoa Học và Công Nghệ.

Sau khi giảm hàm lượng phụ gia (AO) thì cường độ tăng
cao hơn hẳn thậm chí bằng và vượt cường độ của mẫu BTNC
thông thường (Loại BTN có ký hiệu dấu *).

[3] TCVN8820:2011 (2011), Hỗn hợp bê tông nhựa nóng –
Thiết kế theo phương pháp Marshall, Bộ Khoa Học và Công
Nghệ.

3. Kết luận

[4] Viện Asphalt Mỹ (1986), MS20 - Tái chế nóng bê tông
nhựa.

Trên cơ sở các kết quả trên, có thể rút ra các nhận xét sau: