Các công nghệ tái chế mặt đường nhựa

Như chúng ta đã biết, nhà nghiên cứu Decker liệt kê 5 phương pháp sử dụng RAP: tái chế nguội tại trạm, tái chế nóng tại trạm, tái chế nguội tại chỗ, tái chế nóng tại chỗ, khôi phục RAP. Trên thực tế thì phương pháp cuối cùng hầu như không được sử dụng. Trong 4 phương pháp còn lại, mỗi phương pháp đều mang đến những ưu nhược điểm khác nhau và việc lựa chọn phương pháp thích hợp cần phải đặc biệt quan tâm đến điều kiện cụ thể tại nơi áp dụng.

Công nghệ tái chế nóng tại trạm: đây là công nghệ tái chế BTN phổ biến nhất trên thế giới và hiện nay được xem như là phương pháp tái chế tiêu chuẩn. Chất lượng bê tông nhựa tái chế tương đương như BTN truyền thống, thể hiện ở các đặc tính chống lún, chống nứt, chống mỏi và các ảnh hưởng của thời tiết. Thậm chí theo một số nghiên cứu khoa học BTN tái chế nóng còn vượt trội hơn hẳn BTN truyền thống về khả năng kháng nước. Công nghệ này cho phép sử dụng RAP với hàm lượng tối đa cao nhất lên đến 100% tùy thuộc vào cấu tạo trạm trộn và chất lượng RAP. Tái chế nóng tại trạm bao gồm các bước: cào bóc mặt đường cũ, tồn trữ tại trạm, trộn với vật liệu mới tại trạm, thi công. Trong công nghệ tái chế nóng RAP được gia nhiệt trực tiếp bằng lò rang riêng.

Công nghệ tái chế nguội tại trạm: Tương tự như công nghệ tái chế nóng tại trạm, chỉ khác ở đặc điểm về cách thức truyền nhiệt cho RAP. Trong công nghệ tái chế nguội này RAP được gia nhiệt gián tiếp thông qua nhiệt lượng của cốt liệu mới. Chất lượng của BTN tái chế theo công nghệ này cũng tương đương với BTN truyền thống về các đặc tính kể trên. Công nghệ này cho phép sử dụng RAP với hàm lượng tối đa cao nhất lên đến 50% tùy thuộc vào cấu tạo trạm trộn và chất lượng RAP. Tái chế nguội tại trạm bao gồm các bước: cào bóc mặt đường cũ, tồn trữ tại trạm, trộn với vật liệu mới tại trạm, thi công.

 

Hình 1 – Trạm trộn mẻ được thiết kế phù hợp cho công nghệ tái chế tại trạm của BMT

 Công nghệ tái chế nóng tại chỗ: Công nghệ này được phát triển mạnh mẽ trong những thập niên trước mặc dù việc ứng dụng gặp nhiều hạn chế. Lợi ích của công nghệ này là tiết kiệm chi phí vận chuyển và tồn trữ RAP. Tuy nhiên hạn chế lớn nhất của công nghệ là không làm thay đổi gì trong chất lượng mặt đường. Đối với mặt đường có kết cấu không chuẩn, bám dính kém hoặc cần nâng cấp, tăng khả năng thoát nước thì công nghệ này không phải là sự lưa chọn thích hợp. Về mặt địa lý, công nghệ này thích hợp trong công tác sữa chữa tái lập các mặt đường ở khu vực vùng sâu vùng xa – những nơi không thích hợp lập trạm trộn. Như vậy, khi đã có trạm trộn hoặc nơi tiện lợi để lập trạm thì việc ứng cụng công nghệ tái chế tại trạm lại tiết kiệm chi phí đầu tư và đảm bảo các đặc tính kỹ thuật vượt trội hơn hẳn tái chế tại chỗ. Công nghệ này bao gồm các bước: gia nhiệt mặt đường cũ, nghiền vật liệu, tái chế bằng phụ gia, trộn lại và thảm lại.

Công nghệ tái chế nguội tại chỗ: Tương tự như tái chế nóng tại chỗ về cách thức và quá trình tái chế, chỉ khác nhau ở chỗ đối với công nghệ này RAP không được gia nhiệt mà sử dụng các loại phụ gia khác nhau (nhũ tương, bitum bọt,…) để liên kết vật liệu và hình thành cương độ. Công nghệ này gồm các bước: nghiền mặt đường cũ, trộn với chất tái sinh và vật liệu mới, thảm lại.

  

Hình 2 – Hệ thống thiết bị cơ giới tái chế nguội tại chỗ của Roadtec

 Như vậy, để lựa chọn phương pháp tái chế thích hợp cho từng điều kiện chúng ta cần phải cân nhấc nhiều yếu tố: địa lý, kỹ thuật, kinh tế, nhân lực, v.v… đồng thời cũng nên tham khảo tình hình sử dụng của các nước bạn. Theo thống kê của Hiệp hội đường nhựa châu ÂU ( Europe Asphalt Pavement Association) năm 2011, tại các quốc gia tiên tiến thì lượng RAP được sử dụng với khối lượng rất lớn, lên đến trên 70% (Nhật Bản), 85% (Canada) trên tổng sản lượng mặt đường nhựa toàn quốc. Trong các công nghệ thì việc lựa chọn công nghệ tái chế nóng luôn được chọn hàng đầu, chiếm đa phần trong tổng sản lượng tái chế. Tại Australia, Mỹ, Đức, Canada trên 80% tái chế sử dụng công nghệ tái chế nóng.

TS. Võ Đại Tú