Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội tại chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường và xi măng trong sửa chữa và nâng cấp kết cấu áo đường

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành

: Công nghệ kỹ thuật xây dựng đường ô tô

Mã số

: 6580205

Tên đề tài

: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội tại chỗ sử dụng
nhũ tương nhựa đường và xi măng trong sửa chữa và nâng
cấp kết cấu áo đường.

Học viên thực hiện

: Tạ Văn Thắng

Cán bộ hướng dẫn khoa học

: TS. Đào Phúc Lâm

Hà Nội - 2018

0

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành

: Công nghệ kỹ thuật xây dựng đường ô tô

Mã số

: 6580205

Ngày giao luận văn : 15/05/2018.
Ngày nộp luận văn :
Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội tại chỗ sử dụng nhũ
tương nhựa đường và xi măng trong sửa chữa và nâng cấp kết cấu áo đường

Học viên thực hiện

: Tạ Văn Thắng

Lớp

: Cao học đường ô tô K2CH2DC2.1

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Đào Phúc Lâm
Đơn vị

: Bộ môn Kết cấu – Vật liệu, Đại học Công nghệ

GTVT

Hà Nội – 2018

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, đáng tin cậy và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả

Tạ Văn Thắng

ii


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện Luận văn Thạc sỹ, tôi đã
nhận được sự giúp đỡ, tạo điều kiện nhiệt tình và quý báu của nhiều cá nhân và tập
thể.
Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Đào Phúc
Lâm đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Tôi
xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Khoa đào tạo sau đại học, Bộ môn Đường
Trường ĐH Công nghệ giao thông vận tải đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến
thức, tạo điều kiện giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian theo học và thực hiện luận
văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo phòng Quản lý đô thị - UBND huyện Ba
Vì, thành phố Hà Nội và các anh (chị) đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học, thực hiện và hoàn thành Luận văn. Ngoài ra, tôi xin gửi lời
cảm ơn toàn thể các anh (chị) trong lớp Cao học đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập, hoàn thành luận văn và các đơn vị đã hỗ trợ giúp đỡ tôi trong quá
trình thu thập số liệu cho luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình tôi, những người thân đã luôn
tin tưởng, động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập.
Tôi đã hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình,
tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót hoặc có những phần nghiên cứu
chưa còn chưa sâu. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các Thầy.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 21 tháng 12 năm 2018
Học viên

Tạ Văn Thắng

iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... iii
EXTRACT THE MASTER OF THE DOCTRINE .................................................. 7
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ ....................................................................... 8
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 9
1. Đặt vấn đề.......................................................................................................... 9
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ........................................................................ 9
3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 10
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 10

5. Bố cục của luận văn ........................................................................................ 10
Chương 1. Nghiên cứu tổng quan công nghệ tái chế trong bảo trì và nâng
cấp mặt đường mềm ............................................................................................ 10
Chương 2. Công nghệ tái chế nguội tại chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường
và xi măng (AEFDR) .......................................................................................... 10
Chương 3. Nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng công nghệ tái chế nguội tại
chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường và xi măng trong sửa chữa và nâng cấp
kết cấu áo đường trên địa bàn thành phố Hà Nội................................................ 10
CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ
TRONG BẢO TRÌ VÀ NÂNG CẤP MẶT ĐƯỜNG MỀM.................................. 12
1.1 Quá trình hình thành và phát triển công nghệ tái chế mặt đường ............ 12
1.2.
Phân loại các phương pháp tái chế mặt đường...................................... 18
1.2.1.
Phương pháp tái chế nóng tại trạm trộn .............................................. 18
1.2.2 Phương pháp tái chế nóng tại chỗ (HIR) ................................................ 20
1.2.3
Phương pháp tái chế nguội tại trạm trộn (Cold Central Plant
Recycling-CCPR) ................................................................................................ 22
1.2.4
Phương pháp cào bóc tái chế nguội tại chỗ lớp mỏng (CIR) .............. 23
1.2.5
Phương pháp cào bóc tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu (FDR) ..... 23
1.3. Phân loại công nghệ cào bóc tái chế nguội tại chỗ .................................... 25
1.3.1. Phương pháp cào bóc tái chế nguội tại chỗ lớp mỏng (Cold-in
Place Recycling).................................................................................................. 26
4. Kết luận ...................................................................................................... 37
CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ NGUỘI TẠI CHỖ TOÀN CHIỀU
SÂU SỬ DỤNG NHŨ TƯƠNG NHỰA ĐƯỜNG VÀ XI MĂNG (AEFDR) ...... 27
2.1. Hỗn hợp vật liệu cào bóc tái chế nguội tại chỗ ............................................ 27

2.2. Vật liệu thành phần của hỗn hợp vật liệu tái chế ......................................... 28
2.2.1. Vai trò của các vật liệu thành phần trong hỗn hợp ................................... 28
2.2.1.1. Cốt liệu: .................................................................................................. 28
2.2.1.2. Nhũ tương nhựa đường: ......................................................................... 28
2.2.1.3. Xi măng: ................................................................................................. 28
2.2.1.4. Nước: ...................................................................................................... 30
2.2.2. Yêu cầu chất lượng của vật liệu dùng cho hỗn hợp tái chế [4]................. 30
2.2.2.1. Cốt liệu: .................................................................................................. 30
4


2.2.2.2. Nhũ tương: Có thể sử dụng một trong các loại nhũ tương nhựa
đường sau: ........................................................................................................... 31
2.2.2.3. Xi măng .................................................................................................. 32
2.2.2.4. Nước ....................................................................................................... 32
2.3. Thiết kế hỗn hợp vật liệu cào bóc tái chế ở trong phòng ............................. 32
2.3.1. Mục đích của việc thiết kế ........................................................................ 32
2.3.2. Quy trình thiết kế [4] ................................................................................. 33
2.3.2.1- Lấy mẫu ................................................................................................ 33
2.3.2.2. Chuẩn bị mẫu thử ................................................................................... 34
2.3.2.3. Tính tỷ lệ phối trộn vật liệu .................................................................... 34
2.3.2.4. Chọn hàm lượng chất gia cố (nhũ tương và xi măng) ........................... 35
2.3.2.5. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu thiết kế .................................... 40
2.4. Thi công và nghiệm thu ............................................................................... 41
2.4.1. Thiết bị thi công ........................................................................................ 41
2.4.1.1 Máy cào bóc tái chế chuyên dụng [5] ..................................................... 41
2.4.1.2. Xe chở nhũ tương: .................................................................................. 42
2.4.1.3. Máy rải xi măng chuyên dụng................................................................ 43
2.4.1.4. Xe chở bồn nước: Phải chở được ít nhất 10 T nước. Xe phải có khả
năng điều chỉnh được lưu lượng nước phun. ...................................................... 43

2.4.1.5. Thiết bị san: Loại máy san tự hành, có chiều rộng lưỡi san lớn hơn
3 m, có gắn dụng cụ đo được độ dốc ngang........................................................ 43
2.4.1.6. Máy lu: Là loại máy lu tự hành, tổ máy lu bao gồm các loại sau: ......... 44
2.4.6.1.Trường hợp thi công lớp tái sinh với chiều dầy không quá 20cm: ......... 44
2.4.6.2 Trường hợp thi công lớp tái sinh có chiều dầy lớn hơn 20cm cho
đến 30cm ............................................................................................................. 44
2.4.2. Quy trình thi công [4]................................................................................ 44
2.5. Thiết bị khảo sát, kiểm tra, đánh giá chất lượng mặt đường sử dụng cho
công nghệ tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu .................................................. 49
2.5.1. Đo mô đun đàn hồi kết cấu áo đường bằng thiết bị FWD (Falling
Weight Deflectometer) ........................................................................................ 50
2.5.1.1Thiết bị thí nghiệm [1] ............................................................................. 50
2.5.2.2. Bố trí điểm đo......................................................................................... 57
2.5.2.3. Trình tự đo võng..................................................................................... 57
2.5.2.4. Cơ sở tính toán ....................................................................................... 57
2.6 Kết luận ......................................................................................................... 57
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ
NGUỘI TẠI CHỖ TOÀN CHIỀU SÂU SỬ DỤNG NHŨ TƯƠNG NHỰA
ĐƯỜNG (AEFDR) TRONG CÔNG TÁC BẢO TRÌ, SỬA CHỮA, NÂNG
CẤP MẶT ĐƯỜNG MỀM TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI ................. 59
3.1. Giới thiệu đoạn đường thực nghiệm [7] .................................................. 59
3.1.1. Vị trí công trình ......................................................................................... 59
3.1.2. Điều kiện tự nhiên khu vực khảo sát ......................................................... 59
3.1.3. Hiện trạng mặt đường trước khi thi công thí điểm ................................... 60
5


3.2. Công tác khảo sát, thiết kế đoạn tiến trước khi thi công thử nghiệm [8] .... 60
3.2.1. Nội dung khảo sát...................................................................................... 60
3.2.2. Kết quả khảo sát ........................................................................................ 63

3.2.2.1. Kết cấu áo đường ................................................................................... 63
3.2.2.2. Kết quả khảo sát dòng xe ...................................................................... 63
3.2.2.3. Kết quả độ bằng phẳng bằng thước dài 3m ........................................... 64
3.2.2.4. Kết quả mô đun đàn hồi nền đường xác định bằng thiết bị LWD [9] ... 65
3.2.2.5. Kết quả đo mô đun đàn hồi của kết cấu áo đường Ep và chỉ số kết
cấu SNeff [10]....................................................................................................... 66
3.2.2.6. Thống kê hư hỏng mặt đường ............................................................... 68
3.2.2.7. Kết luận .................................................................................................. 68
3.3. Thi công thực nghiệm tại hiện trường.......................................................... 69
3.3.1. Sơ đồ thi công cào bóc tái chế .................................................................. 69
3.3.2. Biện pháp thi công [11] ............................................................................. 72
3.3.2.1. Kết cấu mặt đường sau thi công ............................................................ 72
3.3.2.2. Máy móc thiết bị thi công huy động ...................................................... 72
3.3.3.3. Công nghệ thi công: ............................................................................... 73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 87
Tài liệu tham khảo ............................................................................................... 89

6


EXTRACT THE MASTER OF THE DOCTRINE
Title of the project: Research and application of cold recycling technology in place
using asphalt and cement emulsion in repairing and upgrading pavement structure.
Student: Ta Van Thang

Course: 2 (2016-2018)

Instructor: TS. Dao Phuc Lam
Keywords: road maintenance, cold recycling in-place, asphalt emulsion, mix
design, FDR.

Abstract:
Full Depth Reclamation (FDR) is an in-place recycling method for
reconstruction of existing flexible pavements using the existing pavement section
material as the base for the new roadway-wearing surface. This process can include
adding chemicals to the base layer in order to increase its strength capacity. The
treatment of the base layer and recycled asphalt provides a homogeneous and
stronger foundation. This process effectively produces a cost-effective solution that
maximizes limited budgets.
In favor of modernizing the pavement maintenance actually taken place in
VietNam, the dissertation introduces the FDR technology using asphalt emulsion
and cement, which includes: FDR materials; mix design; physical and mecanical
properties for evalutating the FDRmixture, construction and acceptance procedure;
equipments and specially, the exprimental field trial in Ba Vi- HaNoi road. The
datas collected from laboratory and this field trial road section primarily show that
this technology is technical efficient and apporiate to the Vietnam road network
Science instructor
(Sign, write full name, study function, title)

Author
(Sign, write full name)

7


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ
Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội tại chỗ sử dụng nhũ
tương nhựa đường và xi măng trong sửa chữa và nâng cấp kết cấu áo đường.
Học viên: Tạ Văn Thắng

Khóa: 2(2016-2018)

Người hướng dẫn: TS. Đào Phúc Lâm
Từ khóa: Bảo trì đường bộ, công nghệ tái chế nguội tại chỗ, bitum bọt, thiết kế hỗn
hợp.
Nội dung tóm tắt:
Công nghệ cào bóc toàn chiều sâu là một phương pháp tái chế tại chỗ mặt
đường bị hư hỏng bằng cách phay cắt, cào xới và trộn đều vật liệu của kết áo đường
hiện hữu làm thành lớp móng cho mặt đường mới. Quá trình này có thể bao gồm
thêm các phụ gia hóa học vào lớp móng để tăng khả năng chịu lực. Việc xử lý lớp
móng và lớp mặt đường nhựa bị lão hóa sẽ tạo ra lớp móng mới liền khối, đồng nhất
có cường độ tốt hơn. Công nghệ này tạo ra một giải pháp sửa chữa bảo trì hiệu quả
về chi phí nhằm tối đa hóa chi ngân sách có hạn.
Đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa công nghệ bảo trì đường bộ hiện nay tại Việt
Nam, luận văn giới thiệu công nghệ cào bóc tái chế toàn chiều sâu sử dụng nhũ
tương nhựa đường và xi măng. Luận văn đã trình bày các nội dung tương đối hoàn
chỉnh về công nghệ này, bao gồm: hỗn hợp vật liệu cào bóc; quy trình thiết kế hỗn
hợp vật liệu; các chỉ tiêu cơ lý được sử dụng để đánh giá chất lượng hỗn hợp vật
liệu; quy trình thi công và nghiệm thu; thiết bị thi công; đặc biệt luận văn không chỉ
trình bày lý thuyết mà còn có các số liệu thực nghiệm trong phòng và hiện trường.
Các số liệu thí nghiệm hiện trường tại Ba Vì- Hà Nội bước đầu cho thấy công nghệ
bảo trì này có hiệu quả về mặt kỹ thuật và có tiềm năng áp dụng phù hợp với hệ
thống đường bộ áo đường mềm tại Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa học
(Ký, ghi rõ họ tên, học hàm, học vị)

Tác giả
(Ký, ghi rõ họ tên)

8

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cào bóc tái chế mặt đường cũ có cấu tạo từ bê tông nhựa hoặc mặt đường
nhựa nói chung là công nghệ mới và hiện đại, dựa trên nguyên tắc cào xới một phần
chiều sâu của kết cấu mặt đường cũ, vốn đã bị hư hỏng và nứt nẻ, để rồi dùng máy
chuyên dụng phay cắt và nghiền ra rồi gia cố với một số chất kết dính như nhự bọt
hoặc nhũ tương nhựa đường, xi măng, vôi, … sau đó san rải và đầm chặt lại, tạo
thành một lớp vật liệu mới đồng nhất, tạo nên một lớp móng mới hay mặt đường
mới, được áp dụng chủ yếu trong công tác sửa chữa, bảo trì mặt đường Ô-tô đang
khai thác. Hiệu quả của việc sử dụng lại vật liệu phế thải công nghiệp như vật liệu
cào bóc tái chế mặt đường sẽ có thể giảm bớt được đáng kể khối lượng vật liệu mới
mà lẽ ra phải bổ sung, đồng thời giảm được giá thành sửa chữa mặt đường và tiết
kiệm được nguồn vật liệu xây dựng tự nhiên.
Hà Nội là địa phương có tỉ trọng mặt đường nhựa lớn và nhu cầu sửa chữa,
bảo trì, nâng cấp các tuyến đường trong và ngoài đô thị không ngừng tăng cao trong
những năm gần đây đã đặt ra yêu cầu cần thiết phải tìm kiếm các công nghệ mới,
vật liệu mới, hiện đại, hiệu quả, năng suất cao và bảo vệ môi trường trong việc duy
tu, sửa chữa mạng lưới đường của Hà Nội. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng
công nghệ tái chế nguội tại chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường và xi măng
trong sửa chữa và nâng cấp kết cấu áo đường” là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học
và thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu sử dụng
nhũ tương nhựa đường và xi măng (Asphalt Emulsion Full Depth ReclamationAEFDR) vào thực tế ở Hà Nội.
Việc nghiên cứu đề tài là cơ sở khoa học và tạo tiền đề cho việc áp dụng rộng
rãi công nghệ nêu trên trong công công tác bảo trì, sửa chữa và nâng cấp mặt đường
mềm phù hợp với các điều kiện của Hà Nội

9

3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu sử dụng là nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực
nghiệm, sau đó tổng hợp và phân tích số liệu để có kết luận cho mục tiêu nghiên
cứu.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Công nghệ tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu sử dụng nhũ tương nhựa đường
- Ưu nhược điểm của công nghệ nêu trên và khả năng ứng dụng của công nghệ
này trong thực tiễn giao thông đường bộ tại Việt Nam thông qua dự án cụ thể đã
được thực hiện và những vấn đề còn tồn tại.
5. Bố cục của luận văn
Cấu trúc của luận văn gồm có phần mở đầu và 03 chương được tóm lược dưới đây
Chương 1. Nghiên cứu tổng quan công nghệ tái chế trong bảo trì và nâng cấp
mặt đường mềm
1. Quá trình hình thành và phát triển của công nghệ tái chế mặt đường
2. Phân loại các phương pháp tái chế mặt đường
3. Phân loại công nghệ tái chế nguội tại chỗ
4. Kết luận
Chương 2. Công nghệ tái chế nguội tại chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường và
xi măng (AEFDR)
1. Hỗn hợp vật liệu cào bóc tái chế nguội tại chỗ
2. Vật liệu chế tạo
3. Thiết kế hỗn hợp
4. Thiết bị và quy trình thi công
5. Thiết bị khảo sát, kiểm tra, đánh giá chất lượng mặt đường sử dụng cho công
nghệ tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu
6. Kết luận
Chương 3. Nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng công nghệ tái chế nguội tại chỗ
sử dụng nhũ tương nhựa đường và xi măng trong sửa chữa và nâng cấp kết

cấu áo đường trên địa bàn thành phố Hà Nội.
1. Giới thiệu đoạn đường thực nghiệm
2. Công tác khảo sát, thiết kế đoạn tiến trước khi thi công thử nghiệm
10


3. Thi công thực nghiệm tại hiện trường
4. Đánh giá chất lượng mặt đường sau khi thi công thử nghiệm
5. Kết luận và kiến nghị.

11


CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ
TRONG BẢO TRÌ VÀ NÂNG CẤP MẶT ĐƯỜNG MỀM
1.1 Quá trình hình thành và phát triển công nghệ tái chế mặt đường
Tham khảo báo cáo của Hội tái chế mặt đường Asphalt của Mỹ (ARRA) [1],
khởi nguồn công nghệ tái chế mặt đường nhựa có nguồn gốc từ nước Pháp xuất
hiện từ những năm 1915 – 1916 của thế kỷ trước (Hình 1.1). Tuy nhiên, cho đến
năm 1936 công nghệ tái chế mặt đường vẫn chỉ ở mức thô sơ và chưa được chú
trọng phát triển.

Hình 1. 1. Thiết bị thi công tái chế mặt đường từ năm 1916 và 1936 [1]
Đến những năm 1970 - 1973, do giá dầu thế giới trở nên đắt đỏ, dẫn đến giá
nhựa đường dùng trong xây dựng các công trình đường bộ cũng rất cao, cho nên
công nghệ tái chế mặt đường đã có cơ hội được quan tâm để phát triển.
Đến năm 2000, về cơ bản, công nghệ tái chế mặt đường đã hình thành đầy đủ
các phương pháp tái chế mặt đường theo 2 hướng chính, đó là phương pháp tái chế
nóng và phương pháp tái chế nguội. Trong đó, theo từng phương pháp tái chế nóng
và nguội này lại phân ra làm 02 hình thức tái chế nữa, đó là tái chế tại trạm trộn và

tái chế tại chỗ trên mặt đường cũ (Hình 1.2).

12


Hình 1. 2. Sơ đồ phát triển các phương pháp tái chế của công nghệ tái chế mặt
đường [1]
Cùng phát triển đồng thời với các phương pháp tái chế nêu trên, kể từ năm
2001 đến nay, công nghệ tái chế cũng không ngừng được cải tiến nhờ các thế hệ
thiết bị thi công tái chế mới, hiện đại cũng luôn được đổi mới và được chế tạo với
nguyên lý cào bóc tái chế đồng bộ để phục vụ sản xuất đạt hiệu quả cao (Hình 1.3)

Hình 1. 3. Tổ hợp dàn thiết bị hiện đại dùng trong thi công tái chế
mặt đường hiện nay
Theo một báo cáo nghiên cứu đã công bố [1], công nghệ cào bóc tái chế mặt
đường cũ có cấu tạo từ bê tông nhựa hoặc mặt đường nhựa nói chung, được gọi tắt
là RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), là công nghệ mới và hiện đại, dựa trên
nguyên tắc cào xới một phần chiều sâu của kết cấu mặt đường cũ, vốn đã bị hư
hỏng và nứt nẻ, để phay cắt và nghiền ra rồi gia cố với một số chất kết dính như nhũ
tương nhựa đường, hoặc xi măng, vôi, …rồi san rải và đầm chặt lại, tạo thành một
lớp vật liệu mới đồng nhất, tạo nên một lớp móng mới hay mặt đường mới, được áp
dụng chủ yếu trong công tác bảo trì và nâng cấp mặt đường Ô-tô. Loại vật liệu cào
bóc này có thể được sử dụng lại trong cải tạo, nâng cấp hoặc xây dựng mặt đường
mới, là bởi vì thành phần hỗn hợp vật liệu tái chế gồm đá nhựa tuy đã qua sử dụng
nhưng vẫn còn giá trị sử dụng. Do vậy, việc sử dụng lại vật liệu tái chế trong hỗn
hợp mặt đường mới sẽ có thể giảm bớt được đáng kể khối lượng vật liệu mới mà lẽ
ra phải bổ sung, đồng thời giảm được giá thành và tiết kiệm được nguồn vật liệu
xây dựng tự nhiên, tái chế mặt đường. Thực tế đã chứng tỏ rằng công nghệ tái chế là
con đường hợp lý và thực tiễn nhất để hạn chế việc khai thác ồ ạt nguồn cung cấp
vật liệu xây dựng từ thiên nhiên trong nhiều thế kỷ qua và để hỗ trợ làm giảm giá

thành xây dựng mặt đường trên toàn bộ hệ thống đường bộ. Theo thống kê chưa đầy
13


đủ, ngành công nghiệp chuyên về tái chế vật liệu mặt đường trên toàn thế giới mỗi
năm sử dụng lại khoảng 73 triệu tấn, gấp hơn 2 lần so với ngành công nghiệp tái chế
tổng hợp từ giấy, thủy tinh, đồ nhựa và kim loại nhôm. Công nghệ tái chế mặt
đường, ví dụ như: hỗn hợp tái chế nóng tại trạm trộn, hỗn hợp tái chế nóng tại chỗ,
hỗn hợp tái chế nguội tại hiện trường, hỗn hợp tái chế nguội tại chỗ và cào bóc tái
chế toàn chiều sâu (FDR),… đã được đưa vào phục vụ xây dựng và cải tạo, sửa
chữa mặt đường từ hơn 35 năm nay. Trong đó, công nghệ tái chế mặt đường cũ tại
chỗ không những làm giảm được đáng kể nhu cầu đòi hỏi sử dụng vật liệu mới từ
nguồn thiên nhiên, mà còn làm giảm thiểu được nguy cơ hủy hoại môi trường, cũng
như giảm được nhu cầu về dịch vụ và năng lượng liên quan đến việc vận chuyển và
chế tạo các loại vật liệu này.
Theo số liệu thống kê đến năm 2010, hiện có 34/45 Bang của nước Mỹ đã có
kinh nghiệm trong sử dụng công nghệ cào bóc tái chế mặt đường tại chỗ. Tại Mỹ
cũng đã thành lập Hiệp hội tái chế mặt đường Asphalt (ARRA - Asphalt Recycling
and Reclaiming Association) với hơn 50 thành viên chính thức bao gồm các nhà
thầu có uy tín và kinh nghiệm lâu năm trong ứng dụng công nghệ cào bóc tái chế
mặt đường ở Mỹ.
Từ trước đến nay, để sửa chữa và nâng cấp mặt đường bê tông nhựa, chúng ta
vẫn thường sử dụng công nghệ truyền thống, đó là trên cơ sở tận dụng mặt đường
đã bị hư hỏng và nứt vỡ, tiến hành trám khe nứt bằng nhũ tương hoặc mastit nhựa
đường, sau đó rải bù phụ lên mặt đường cũ một vài lớp cấp phối đá dăm hoặc đá
dăm đen, sau đó phủ lên trên 1 hoặc 2 lớp bê tông nhựa mới, có chiều dày tổng cộng
từ 4 - 14 cm (tùy theo tính toán) là xong. Cách làm này tuy đơn giản và dễ thực
hiện, được nhiều nhà thầu tại Việt Nam ưa chuộng vì dễ làm và rẻ, song hiệu quả
kinh tế - kỹ thuật lại thấp, bởi vì chỉ cần sau 3-5 năm khai thác, các vết nứt từ mặt
đường cũ sẽ phát triển từ dưới lên, tạo thành các vết nứt phản ảnh xuất hiện trên bề

mặt lớp bê tông nhựa mới, gây nên hư hỏng và làm xuống cấp nhanh chóng mặt
đường mới rải. Theo kinh nghiệm của Mỹ, tình trạng này có thể làm giảm từ 4050% hiệu quả đầu tư sửa chữa, nâng cấp mặt đường. Mặt khác, cách làm này còn
dẫn đến tình trạng mặt đường bị tôn cao theo thời gian, thậm chí cao hơn cả vỉa hè
hoặc mặt bằng nhà dân tại các khu dân cư, gây thảm họa về môi trường.
14


Để khắc phục tình trạng này, từ những năm 1970 – 1980, tại Châu Âu và nước
Mỹ đã cho ra đời giải pháp công nghệ mới, đó là giải pháp cào bóc tái chế mặt
đường cũ. Trong thực tế, từ sau năm 1980 trở lại đây, nhiều nước trên thế giới đã
ứng dụng thành công và phổ biến công nghệ cào bóc tái chế trong bảo trì, sửa chữa
mặt đường cũ để thay thế cho công nghệ truyền thống lạc hậu tại các dự án bảo trì,
sửa chữa, nâng cấp mặt đường bê-tông nhựa cấp cao. Như vậy, tổng kết về mặt
công nghệ tái chế mặt đường, cho đến nay có 2 phương pháp chính được áp dụng
trên thế giới, đó là :
- Phương pháp tái chế nóng: bao gồm tái chế nóng tại chỗ (HIR - Hot inplace Recycling) và tái chế nóng tại trạm trộn;
- Phương pháp tái chế nguội tại chỗ : bao gồm tái chế nông với chiều sâu từ
5-15 cm (viết tắt là CIR – Cold in-place Recycling) và tái chế nguội tại chỗ toàn
chiều sâu với chiều sâu thông thường từ 15 - 25cm, tối đa tới 45 cm (viết tắt là FDR
- Full Depth Reclamation), sơ đồ nguyên lý cào bóc tái chế toàn chiều sâu được thể
hiện ở Hình 1.4.

Hình 1. 4. Sơ đồ nguyên lý cào bóc tái chế toàn chiều sâu (FDR)
Như vậy, việc ứng dụng công nghệ cào bóc tái chế nguội tại chỗ đã chính thức
mở ra kỷ nguyên mới về sửa chữa, cải tạo mặt đường cũ bằng công nghệ hiện đại và
tiên tiến, vừa đảm bảo chất lượng mặt đường sau sửa chữa, cải tạo, vừa đảm bảo

15

yếu tố môi trường do tận dụng tối đa vật liệu phế thải từ mặt đường cũ. Chính vì
vậy, công nghệ tái chế đã và đang được phổ biến áp dụng tại các nước trên thế giới.

Hình 1. 5. Sơ đồ mô phỏng 2 công nghệ sửa chữa, nâng cấp mặt đường
bê tông nhựa
a)Kết cấu mặt đường cũ bị hư hỏng, nứt;
b)Kết cấu mặt đường sau khi được sửa chữa bằng công nghệ truyền thống;
c) Kết cấu mặt đường sau khi được sửa chữa bằng công nghệ tái chế.

Công nghệ cào bóc tái chế được sử dụng rộng rãi trong sửa chữa, cải tạo, khôi
phục hoặc nâng cấp mặt đường cũ có lớp phủ bề mặt từ vật liệu BTN hoặc láng
nhựa bị nứt nẻ trầm trọng hoặc bị trồi lún, hư hỏng nặng nề. Tất cả các loại mặt
đường BTN hoặc láng nhựa đều có thể áp dụng công nghệ cào bóc tái chế, cho dù là
mặt đường cấp cao hay cấp thấp, kể cả đường lăn sân bay, đường hạ cất cánh và cả
sân đỗ. Đối với loại mặt đường BTN sử dụng lớp móng CPĐD, việc áp dụng công
nghệ cào bóc tái chế cho thấy rất thích hợp, bởi vì lớp tái chế sẽ tạo nên một lớp
móng gia cố bitum liền khối mới, có tác dụng tăng cường khả năng chịu lực và độ
ổn định chống biến dạng cho kết cấu áo đường mềm sau khi tái chế. Vì vậy, để phát
huy tác dụng như một lớp ATB (Asphalt Treated Base) này, trong thiết kế tái chế xu
hướng hiện nay thường áp dụng chiều dày lớp tái chế tối thiểu là 20 cm và tối đa là
30 cm.
Ưu điểm chính của công nghệ cào bóc tái chế nguội tại chỗ về môi trường,
đó là:
- Sử dụng vật liệu phế thải tại chỗ, tiết kiệm được nguồn vật liệu tự nhiên
- Tích chứa vật liệu phế thải ở dạng vật liệu làm mặt đường

16


- Tiết kiệm năng lượng do tận dụng được vật liệu tại chỗ, giảm được chuyên

chở vật liệu, giảm xăng và khói, bụi.
- Có thể kiểm soát được các vết nứt phản ảnh từ lớp dưới lên
- Tạo nên lớp móng hoặc lớp trung gian ATB khi sửa chữa mặt đường BTN
- Hạn chế và khắc phục được tình trạng tôn cao mặt đường, bảo vệ duy trì
được gạch bó vỉa và các công trình thoát nước.
- Góp phần làm giảm giá thành duy tu, bảo dưỡng mặt đường
Chính vì tính hiệu quả của công nghệ cào bóc tái chế, cho nên kể từ năm 2001
đến 2014, chỉ tại riêng Châu Âu, theo số liệu thống kê nêu trong Bảng 1.1 và Hình
1.6 cho thấy nhiều quốc gia đã tham gia ứng dụng và phát triển công nghệ tái chế
(Đức, Pháp, Anh,…) đã thực hiện tái chế từ 42 – 48 triệu tấn/ năm.
Bảng 1. 1. Tổng hợp về tình hình sử dụng công nghệ tái chế tại Châu Âu (triệu tấn)
[3]

Hình 1. 6. Tình hình phát triển ứng dụng công nghệ tái chế mặt đường tại Châu Âu
[1]

17


Tại các nước khu vực, Trung Quốc hiện nay đang là Quốc gia đi đầu trong
lĩnh vực sử dụng vật liệu tái chế trong xây dựng mặt đường. Tại Việt Nam, lần đầu
tiên công nghệ tái chế được Công ty SAKAI của Nhật giới thiệu và chuyển giao
công nghệ từ năm 2000. Tiếp đó, các Công ty Hall Brothers của Mỹ và Công ty
Infrasol (Tiền thân là Vietserver) chuyển giao công nghệ và thi công thí điểm vào
các năm 2010 và 2011. Đến nay, công nghệ cào bóc tái chế nguội tại chỗ đã và đang
có xu hướng được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam và các đô thị tại các dự án sửa
chữa và cải tạo mặt đường BTN. Đặc biệt, đây là công nghệ đặc hiệu trong việc hạn
chế/xử lý hiện tượng tôn cao mặt đường trong đô thị.
1.2.

Phân loại các phương pháp tái chế mặt đường
Như sơ đồ nêu trên Hình 2 đã cho thấy, công nghệ cào bóc tái chế được phân

ra 2 loại chính, đó là công nghệ tái chế nguội và công nghệ tái chế nóng. Trong đó,
tái chế nóng lại được chia ra làm 2 phương pháp, đó là tái chế nóng tại trạm trộn và
tái chế nóng tại chỗ. Còn tái chế nguội cũng được chia ra làm 2 phương pháp, đó là
tái chế nguội tại trạm trộn và tái chế nguội tại chỗ. Dưới đây trình bày tóm tắt về 4
công nghệ này như sau
1.2.1. Phương pháp tái chế nóng tại trạm trộn
Là phương pháp thông dụng nhất để tái chế mặt đường nhựa nói chung và mặt
đường Bê tông nhựa nói riêng. Theo phương pháp này, người ta thường phải cào
bóc mặt đường cũ lên, sau đó vận chuyển về trạm trộn và tại đó trộn thêm một
lượng mới cốt liệu đá dăm, nhựa đường và chất phụ gia để tạo thành một hỗn hợp
mới ở dạng tái chế. Tùy theo khối lượng vật liệu cào bóc được phép nằm trong hỗn
hợp tái chế và tùy theo chỉ dẫn mà từng nơi có thể sử dụng chất kết dính và phụ gia
khác nhau. Tại một số nơi, người ta chỉ cho phép đưa vào hỗn hợp tái chế chỉ bằng
hoặc dưới 15% vật liệu cào bóc từ mặt đường cũ. Cũng có nơi, tỷ lệ này có thể được
phép cao hơn. Trong trường hợp sử dụng tỷ lệ vật liệu cào bóc cao, khi đó người ta
phải tính đến việc lựa chọn ra loại chất kết dính cho phù hợp. Theo tổng kết, có thể
tham khảo các loại chất kết dính được dùng cho hỗn hợp tái chế mặt đường nhựa
như sau :
Chất kết dính là một sản phẩm dầu mỏ được dùng ở dạng các hạt nhựa đường
xốp nằm phân tán trong hỗn hợp tái chế. Đối với hỗn hợp tái chế mà có chứa tỷ lệ
18


vật liệu cào bóc cao, khi đó việc đánh giá tính chất vật liệu, thiết kế hỗn hợp, thi
công và kiểm tra chất lượng đòi hởi phải rất tập trung.

Hình 1. 7. Công nghệ cào bóc mặt đường thuần túy

Khi nguồn vật liệu cào bóc từ rất nhiều nguồn được đổ về, người ta buộc phải
chia bãi tích chứa ra thành các bãi vật liệu được phân loại như sau :
- Bãi chưa có hàm lượng vật liệu cào bóc chiếm tỷ lệ ≤ 15%, khi đó chất kết
dính được lựa chọn là loại chất kết dính đã được áp dụng cho hỗn hợp mới.
- Bãi chưa có hàm lượng vật liệu cào bóc chiếm tỷ lệ từ 15%- 25%, khi đó
chất kết dính được lựa chọn là loại có chỉ số PG (Performance Grade
Binder) thấp hơn , ví dụ PG 64-16 mà được chọn thì hợp lý hơn PG 70-10.
- Bãi chưa có hàm lượng vật liệu cào bóc chiếm tỷ lệ > 25%, khi đó cần tiến
hành thí nghiệm hàm lượng asphalt cũ của vật liệu cào bóc và hàm lượng
asphalt mới của hỗn hợp như là một phần của công việc thiết kế hỗn hợp để
xác định lượng asphalt cần bổ sung.
Một tài liệu gần đây do Hiệp hội mặt đường Asphalt của Mỹ ban hành đã cung
cấp một chỉ dẫn rất tốt về thiết kế hỗn hợp Bê tông nhựa nóng với việc sử dụng một
hàm lượng vật liệu tái chế cao. Và như vậy, để đáp ứng việc tận dụng vật liệu cào
bóc, người ta đã phải tiến hành thu gom và chất đống vật liệu cào bóc chất thành
các bãi nằm bên cạnh các trạm trộn để sử dụng dần trong tương lai. Tuy nhiên, diện
tích các bãi chứa vật liệu cào bóc phế thải cũng chỉ hạn chế và các đống vật liệu cào
19


bóc rồi cũng bị đổ lẫn vào nhau và trộn với nhau để trở thành như là một loại vật
liệu phế thải đồng nhất. Do vậy tại các trạm trộn nóng, để tạo ra hỗn hợp tái chế,
người ta đã đưa vật liệu cào bóc và vật liệu mới có nguồn gốc từ thiên nhiên để trộn
lẫn với nhau tạo ra hỗn hợp Bê tông nhựa nóng, được thể hiện trên sơ đồ nêu ở Hình
1.8.

Trong đó :
- RAP: Vật liệu cào bóc tái chế;
- Virgin Aggregate: Cốt liệu tự nhiên;
- Exhaust – Cửa ra trạm trộn

Hình 1. 8. Sơ đồ tái chế vật liệu cào bóc trộn với cốt liệu bổ sung
và nhựa đường tại trạm
Theo kinh nghiệm của những người thợ rải, cần lưu ý rằng, hỗn hợp tái chế
nên được rải ở nhiệt độ thấp hơn một chút so với hỗn hợp BTN sử vật liệu gốc tự
nhiên để tránh hiện tượng cháy nhựa cũ dính bám vào đá do quá lửa khi chế tạo
trong trạm trộn. Vì vậy, thời gian cho phép để đầm lèn hỗn hợp tái chế, cũng chính
vì thế, mà cũng cần phải được giảm đi một chút.
1.2.2

Phương pháp tái chế nóng tại chỗ (HIR)
Tái chế nóng tại chỗ (Hot in-Place Recycling – HIR) là phương pháp tiến hành

đồng thời tất cả các công đoạn chính như: sấy nóng, cào bóc, phay trộn, san rải và
đầm lèn lại chặt chẽ lớp bề mặt của mặt đường Asphalt cũ nhờ một hệ thống thiết bị
đăc chủng tự hành thực hiện tại chỗ, ngay tại hiện trường, hay còn gọi là “toa tàu”
vì dàn thiết bị khá dài khi di chuyển làm nhiệm vụ cào bóc tái chế nóng tại chỗ.
Trong quá trình cào bóc tái chế nóng trên mặt đường BTN cũ, người ta có thể
bổ sung cốt liệu đá dăm mới, nhựa đường và cả chất phụ gia vào hỗn hợp cào bóc
trên mặt đường cũ để cải thiện tính chất cơ – lý và khả năng làm việc của hỗn hợp
20


sau tái chế nếu thấy cần thiết. Trong đa số các trường hợp, khối lượng vật liệu cào
bóc tái chế từ vật liệu cũ tại chỗ chiếm từ 70-100% của hỗn hợp tái chế. Sơ đồ thiết
bị đặc chủng tái chế nóng được nêu ở Hình 1.9

Hình 1. 9. Thiết bị và sơ đồ cào bóc tái chế nóng tại chỗ
diễn ra trên “toa tàu” tự hành
Phương pháp này đòi hỏi công nghệ cao với một dàn thiết bị đầy đủ bao gồm

các bộ phận như: thiết bị sấy nóng sơ bộ mặt đường cũ; thiết bị sấy nóng chủ yếu
làm nóng và mềm hóa lớp mặt đường BTN cũ; thiết bị quả lô gắn các vấu (răng) để
cào bóc mặt đường cũ; thiết bị phay trộn; thiết bị san rải và thiết bị đầm sơ bộ. Tất
cả các thiết bị này được bố trí trên cùng một máy lớn, dài như một “toa tàu” tự hành
trên mặt đường. Chiều sâu hấp nóng làm chảy nhựa đường cũ và xử lý mặt đường
cũ mà máy tự hành tái chế nóng có thể đạt được, thông thường từ ¾ đến 3 inches
(tức là từ 2 – 8 cm), tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế kết cấu mặt đường áp dụng công
nghệ tái chế nóng tại chỗ. Trong thực tế, ngoài các thiết bị đồng bộ được gắn trên
máy tái chế nóng tự hành, còn cần đến các thiết bị san rải và các máy lu nặng bánh
lốp và bánh thép đi theo để hỗ trợ trong quá trình thi công. Trong đó, các quá trình
21


thông dụng, hay được dùng nhiều nhất trong công nghệ tái chế nóng tại chỗ, đó là
tái chế lớp phủ bề mặt, xáo xới và trải lại lớp tái chế bề mặt đi kèm với quá trình sấy
nóng và cào bóc một lớp mỏng trên bề mặt đường cũ. Sau khi cào bóc lớp bề mặt,
người ta thường cho bổ sung chất phụ gia dính kết và cốt liệu để bù cho phần vật
liệu bị hao hụt, sau đó san rải và đầm chặt. Chiều sâu xử lý lớp bề mặt thường từ ¾
đến 1 ½ inches (tương đương 2 – 4 cm). Trong trường hợp này, người ta thường
không bổ sung hốn hợp Bê tông nhựa mới hoặc cốt liệu đá dăm mới trong quá trình
tái chế lớp bề mặt. Tuy nhiên, nói chung về nguyên tắc, trên bề mặt lớp tái chế bao
giờ cũng được phủ một lớp láng nhựa hoặc lớp phủ Bê tông nhựa nóng.
1.2.3 Phương pháp tái chế nguội tại trạm trộn (Cold Central Plant RecyclingCCPR)
Phương pháp tái chế nguội tại trạm trộn được áp dụng tại những nơi mà vật
liệu cào bóc, cốt liệu đá bổ sung và nhũ tương nhựa đường hoặc chất phụ gia dùng
cho nhũ tương được phối trộn với nhau ở trạng thái nguội tại trạm trộn hỗn hợp
nguội. Theo đó, vật liệu cào bóc tại hiện trường sẽ được vận chuyển bằng xe tải tới
trạm trộn hỗn hợp nguội. Sau khi được pha trộn nguội tại trạm, hỗn hợp lại được
vận chuyển ra hiện trường cũ để rải và lu lèn chặt (Hình 1.10).

Hình 1. 10. Cào bóc tại chỗ sau đó vận chuyển đổ vào trạm trộn để trộn, sau đó đưa
đi rải
Sau khi kết thúc thi công lớp tái chế, bao giờ người ta cũng sẽ rải lên trên bề
mặt lớp tái chế một lớp phủ bằng bê tông nhựa nóng hoặc láng nhựa tùy thuộc vào
biện pháp bảo vệ lớp tái chế sau khi cho phép thông xe. Đôi khi, thời gian bảo
dưỡng lớp tái chế nguội cũng có thể bị kéo dài hơn bình thường do một số nguyên
nhân, chủ yếu là các nguyên nhân về điều kiện thời tiết, gây ẩm kéo dài hoặc do
22


mức độ đầm chặt chưa đạt và độ rỗng quá cao, hoặc do mặt đường bị ứ đọng nước.
Chính vì vậy, để chủ động khắc phục tình trạng này, người ta có thể cho thêm chất
phụ gia Vôi hoặc Xi măng vào để có thể giúp điều chỉnh quá trình hình thành cường
độ này.
1.2.4

Phương pháp cào bóc tái chế nguội tại chỗ lớp mỏng (CIR)
Phương pháp cào bóc tái chế nguội tại chỗ lớp mỏng (Cold in-Place Recycling

- CIR) là phương pháp cào bóc tái chế nguội được thực hiện tại chỗ tại hiện trường,
về cơ bản, sử dụng tới 100% vật liệu cào bóc tại chỗ của mặt đường cũ. Chiều sâu
xử lý thông thường từ 2-4 inches (tương đương từ 5-10 cm) khi sử dụng loại nhũ
tương nhựa đường có phụ gia hợp lý. Tuy nhiên, trong thực tế, chiều sâu xử lý vẫn
có thể đạt được tới 5-6 inches (tương đương 12-15 cm) nếu sử dụng một cách hợp
lý chất phụ gia, có thể là Vôi, xi măng, xỉ lò cao hoặc tro bay để tăng cường nhanh
cường độ và giảm thiểu độ ẩm của hỗn hợp tái chế. Để cào bóc tái chế nguội tại chỗ
người ta có thể sử dụng loại thiết bị đặc chủng có đầy đủ chức năng thi công các
công đoạn, bao gồm cào bóc, phay cắt, trộn đều, san rải và đầm lèn. Toàn bộ các
khâu này được thực hiện tại chỗ khi máy đi qua. Ngoài ra, đi theo máy cào bóc tái
chế chuyên dụng còn có Ô-tô cấp nước, cấp nhũ tương và các loại lu rung bánh

thép, bánh lốp đi sau.
Cào bóc tái chế nguội tại chỗ (CIR) được sử dụng để tích chứa hoặc sử dụng
lại vật liệu mặt đường cũ, tiết kiệm vật liệu lấy từ các mỏ tự nhiên, để sử dụng làm
mặt đường. Theo kết quả nghiên cứu của Cục Đường bộ Liên Bang Mỹ (FHWA) tại
Bang New York cho thấy nếu thực hiện cào bóc tái chế nguội tại chỗ với chiều sâu
10 cm và phủ lên 4 cm lớp phủ BTN thì kết cấu áo đường có thể kéo dài tới 10-15
năm so với tuổi thọ từ 5-8 năm với kết cấu truyền thống phủ 4 cm lớp phủ BTN.
1.2.5

Phương pháp cào bóc tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu (FDR)
Cào bóc tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu (FDR) [2] là một phương pháp tái

chế mặt đường cũ nơi mà xác định được trước một phần vật liệu nằm ở lớp móng
trên và có thể cả lớp móng dưới sẽ được cào bóc và xới trộn với nhau trong phạm vi
toàn bộ chiều sâu cào bóc của đoạn mặt đường cũ đã bi hư hỏng để tạo ra một hỗn
hợp tái chế mới đồng nhất. Trong trường hợp này, chiều sâu tái chế có thể đạt được

23


từ 4-12 inches (tương đương 10 – 30 cm) tùy thuộc vào chiều dày hiện trạng của
các lớp kết cấu mặt đường cũ.
Công nghệ cào bóc tái chế nguội tại chỗ toàn chiều sâu (FDR) sử dụng máy
cào bóc chuyên dụng, có sơ đồ nguyên lý cào bóc tái chế nguội tại chỗ hoàn toàn tự
động, được thể hiện trên Hình 10. Theo đó, bộ phận chính là một rô-to có hình tang
trống quay xung quanh một trục, trên bề mặt tang trống có gắn những vấu (hay
răng) có tác dụng cào bóc và xáo xới thành dạng vật liệu rời toàn bộ các lớp kết cấu
của mặt đường cũ trong phạm vi chiều sâu cào bóc trong quá trình di chuyển của
máy trên mặt đường. Đồng thời, các chất kết dính như nhũ tương cải tiến hay nhũ
tương bọt, có sử dụng hay không sử dụng các chất phụ gia như Xi măng, vôi bột

hoặc tro bay, cũng đã được phun vào và trộn đều với vật liệu cào bóc để trở thành
hỗn hợp tái chế.

Hình 1. 11. Thiết bị và sơ đồ vận hành cào bóc tái chế tự động của máy tái chế
chuyên dụng
Thời gian yêu cầu để hình thành cường độ của hỗn hợp được gia cố với nhũ
tương tùy thuộc vào loại chất phụ gia được sử dụng. Sau khi kết thúc thời gian yêu
cầu tối thiểu để hình thành cường độ, trước khi cho thông xe, nhất thiết phải rải lên
trên bề mặt của lớp tái chế lớp phủ bằng Bê tông nhựa nóng hoặc láng nhựa nóng.
Tổng kết các kết quả nghiên cứu đã công bố cho thấy, phương pháp tái chế
nóng tuy cho chất lượng tốt hơn tái chế nguội nhưng giá thành đắt, chỉ thích hợp với
chiều dày rải 5cm và chất lượng cũng không thể bằng hỗn hợp BTN chế tạo mới
trộn nóng tại trạm trộn. Còn phương pháp tái chế nguội tại chỗ, nói chung, có ý
nghĩa lớn trong bảo trì, sửa chữa và nâng cấp mặt đường cũ, nhất là sử dụng công
24