Báo cáo khoa học: "SỬ DỤNG CHẤT PHẾ THẢI TRONG HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

119
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Bài báo bàn luận về khả năng sử dụng các chất phế thải rắn để sử dụng như một thành phần của bê tông nhựa. Việc tận dụng các chất thải trong xây dựng đường là một hướng nghiên cứu không chỉ với mục đích làm phong phú hơn nguồn nguyên liệu mà còn có ý nghĩa xã hội lớn, là một trong những phương pháp xử lý chất thải, khắc phục các hậu quả của chúng gây ra với môi trường sống....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "SỬ DỤNG CHẤT PHẾ THẢI TRONG HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ"

SỬ DỤNG CHẤT PHẾ THẢI TRONG HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ Th.S. LÊ VĨNH AN Bộ môn Đường bộ TS. ĐÀO VĂN ĐÔNG Bộ môn Vật liệu xây dựng Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bài báo bàn luận về khả năng sử dụng các chất phế thải rắn để sử dụng như một thành phần của bê tông nhựa. Việc tận dụng các chất thải trong xây dựng đường là một hướng nghiên cứu không chỉ với mục đích làm phong phú hơn nguồn nguyên liệu mà còn có ý nghĩa xã hội lớn, là một trong những phương pháp xử lý chất thải, khắc phục các hậu quả của chúng gây ra với môi trường sống. Summary: The article discusses the applicability of using solid waste as a component of asphalt mix. Making use of waste materials in road construction is a direction of research not only to widen the construction material sources but also overcome enviromental problems caused by solid waste. Tài nguyên Môi trường, Ngân hàng Thế giới I. GIỚI THIỆU và Cơ quan phát triển quốc tế Canada thực hiện). Vật liệu phế thải mà đặc biệt là chất thải rắn đang trở thành gánh nặng cho các đô thị, Rất nhiều loại vật liệu phế thải là kết quả đặc biệt là tại các đô thị lớn. Ở nước ta hiện từ các quá trình sản xuất, các ngành công nay, vùng dân cư này có dân số chỉ chiếm nghiệp dịch vụ, rác thải sinh hoạt và phụ khoảng 24% dân số của cả nước, nhưng lại phẩm từ ngành mỏ. Không chỉ giá thành để xử phát sinh đến hơn 6 triệu tấn rác mỗi năm, lý các vật liệu phế thải đang là một gánh nặng bằng một nửa tổng lượng chất thải sinh hoạt cho các đô thị, các khu khai thác mỏ, khu của cả nước. Trong thành phần các chất thải công nghiệp mà điều quan tâm hơn chính là có các thành phần như cao su, pin, dung môi, ảnh hưởng bất lợi của môi trường đến đời nhựa, kim loại, thuỷ tinh..., là những thứ độc sống con người. hại và khó phân huỷ. Dự báo đến năm 2010, Hiện nay, người ta chưa có các giải pháp sẽ có thêm khoảng 10 triệu cư dân sống trong tích cực nào để tận dụng các loại phế thải này các vùng đô thị, kéo theo sự gia tăng 60% chất mà chủ yếu là tìm cách loại bỏ, thậm chí dùng thải sinh hoạt và lượng các chất thải nguy hại cả đến các biện pháp cực đoan. Trong khi đó, (như chất thải bệnh viện, công nghiệp và sử để giải quyết được lượng rác khổng lồ như dụng thuốc trừ sâu) tăng lên 3 lần.(1) (Nguồn: hiện nay cần thực hiện đồng bộ 3 biện pháp: báo cáo diễn biến môi trường Việt Nam do Bộ
giảm thiểu việc tạo ra chất thải, tái sử dụng nguồn gốc hình thành: chất thải đó và tái chế chất thải. Thực hiện tốt + Các chất thải trong ngành nông nghiệp hai biện pháp sau là cách để bảo tồn tài như rơm rạ, các thân cây bỏ… nguyên thiên nhiên đất nước. + Các chất thải ngành công nghiệp như Công nghệ sản xuất hỗn hợp bê tông chất thải trong quá trình chế biến thực phẩm, nhựa hiện nay đang tập trung vào việc tái chế chất thải trong công nghiệp chế biến gỗ và hỗn hợp bê tông nhựa mặt đường cũ. Hiện các giấy… cơ quan chủ quan của ngành giao thông vận + Chất thải đô thị như các loại phế thải tải như Bộ Giao thông vận tải và Cục Đường gỗ xây dựng hay các thân cây bị loại... bộ Việt Nam đang có các đề tài về tái chế bê tông nhựa cũ mặt đường. Cùng với xu thế này, Cũng đã từng có nghiên cứu về việc sử vấn đề sử dụng chất thải trong bê tông nhựa dụng phế thải có gốc xenlulô để đưa vào bê làm đường như được đề cập ở đây là giải pháp tông nhựa làm đường. Người ta đưa xenlulo tốt tăng cường nguồn vật liệu cho xây dựng vào hỗn hợp như là một dạng của thành phần đường, góp phần giải quyết chất thải. rắn (là cốt liệu trong bê tông nhựa thông thường). Tuy nhiên, kết quả cho thấy là loại Các giải pháp chủ yếu được bàn luận ở bê tông nhựa tạo ra không có đặc tính cơ lý đây nghiên cứu khả năng sử dụng các phương tương thích, đáp ứng được với chỉ tiêu cơ lý pháp cơ học kết hợp với các phương pháp hoá yêu cầu của bê tông nhựa làm đường. Hay nói lý để đưa vật liệu phế thải vào hỗn hợp bê cách khác, chất thải gốc xenlulo nếu sử dụng tông asphalt nhằm tạo thành một loại vật liệu theo cách này sẽ không tương thích với các có cường độ và độ ổn định nhất định đáp ứng loại thành phần khác của hỗn hợp. được yêu cầu đề ra. Giải pháp tốt hơn để có thể đưa dạng chất II. NGUỒN CHẤT THẢI VÀ CÁC CHẤT thải này vào bê tông nhựa là sử dụng chúng THẢI CÓ THỂ ĐƯA VÀO HỖN HỢP BÊ thông qua quá trình nhiệt phân loại các dạng TÔNG NHỰA chất thải xenlulô không phù hợp. Quá trình Các loại vật liệu phế thải có thể đưa vào nhiệt phân - hydro hóa sau đó có thể cho một hỗn hợp bê tông nhựa được phân thành các sản phẩm dạng dầu thích hợp cho việc sử loại như sau: dụng như là một thành phần của bê tông nhựa làm đường. Một nghiên cứu trong phạm vi Phế thải từ các ngành công nghiệp như: hẹp đã cho thấy kết quả không khác biệt lớn xenlulô, dăm gỗ, mùn cưa, tro bay... so với hỗn hợp bê tông nhựa trộn nóng thông Các loại rác thải sinh hoạt như: cao su thường. phế thải, thuỷ tinh thải, các vật liệu nhựa, Để có thể đánh giá tính tương thích và composit thải... hiệu quả của các loại dầu-xenlulo thu được từ Các sản phẩm thừa của ngành công quá trình xử lý hóa nhiệt các loại rác thải khác nghiệp khai thác mỏ... nhau sử dụng như là một thành phần của bê Chất phế thải dạng xenlulô: tông nhựa, cần phải mở rộng thí nghiệm và các thử nghiệm hiện trường. Chất thải xenlulô được phân loại theo
Chất thải sinh hoạt dạng rắn: cao su, gỗ, Tam Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng nhựa và các loại composit khác: Nai. Nhà máy được xây dựng với công suất 10.000 tấn/năm với vốn đầu tư 50 tỷ đồng. Đã có rất nhiều nghiên cứu để sử dụng phế thải dạng này. Có hai hướng chính cho Nhựa đường cao su (rubber asphat) hay việc nghiên cứu sử dụng chất phế thải dạng là nhựa đường có phụ gia là cao su đã được sử này là xử lý hóa lỏng và xử lý khối. Hóa lỏng dụng như là một giải pháp hữu hiệu để cải chất dẻo cho sản phẩm là dầu (70% - 80%), thiện tính chất của bê tông nhựa làm mặt sản phẩm khí (5% - 20%) và sản phẩm rắn đường ô tô, như là tăng độ dính bám giữa cốt (5% - 10%). Trong quá trình thực hiện, người liệu và nhựa đường, cải thiện tính ổn định ta cũng đã nghiên cứu sử dụng các chất xúc nhiệt của bê tông nhựa, tăng khả năng chịu cắt tác để tăng cường hiệu suất thu hồi dầu. Hóa trượt của hỗn hợp bê tông nhựa. Nhũ tương lỏng cao su là quá trình nghiền nhỏ cao su sau nhựa đường có phụ gia là cao su hiện nay đó hóa lỏng ở 4000C và dưới áp suất hydro đang là một ứng dụng tốt cho chất dính bám thấp. Sản phẩm thu được là là dầu (50 % - trong thi công bê tông nhựa mặt đường và lớp 60%), sản phẩm khí (5% - 10%) và còn lại là kết dính cho các cấu trúc láng mặt đường. muội than (30% - 40%). Phương pháp xử lý Cao su phế thải có thể được đưa vào khối là người ra sử dụng phối hợp phương trong bê tông nhựa làm mặt đường theo hai pháp nhiệt học và hóa học để tái chế lại các cách chính. Thứ nhất, nó được đưa vào ngay sản phẩm này để sử dụng. Một trong những trong thành phần của chất dính bám bằng sản phẩm được biết đến của phương pháp này phương pháp hóa lỏng hoặc từ bột. Cao su phế là việc sản xuất “gạch” từ cao su phế thải để thải được hóa lỏng loại trừ các sợi bố, sợi vải làm móng nhà cao tầng như là một giải pháp sau đó đưa vào với tỉ lệ nhất định và khuấy chống động đất hiệu quả. Quá trình sản xuất là trộn đều với chất dính kết nhựa đường hoặc làm chảy cao su phế thải để tách các sợi bố, bột cao su được đưa vào với tỉ lệ nhất định để sợi kim loại sau đó thêm các chất phụ gia cần khuấy trộn nóng với nhựa đường. Thứ hai cao thiết để có thể đóng thành các viên “gạch”. su phế thải có thể chế biến thành từng mảnh Các nhà khoa học Mỹ đã thực hiện một nhỏ và trộn cùng với cốt liệu trong sản xuất nghiên cứu khả thi một nhà máy xử lý các loại hỗn hợp bê tông nhựa. Phương pháp này chắc chất dẻo và săm lốp cao su phế thải với công chắn sẽ còn gây tranh cãi về cơ chế hoạt động, suất 300 tấn/ngày. Các sản tái chế này được quá trình hoạt động và khả năng tương tác của sử dụng làm một thành phần trong sản xuất các mảnh cao su với các thành phần khác của xăm lốp mới, để sản xuất và nhựa đường, ép hỗn hợp với công nghệ phối trộn. Tuy nhiên, thành các tấm nền, … Ở Việt Nam cũng đã có nó thực sự là một giải pháp nghiên cứu thử những nghiên cứu thành công sản xuất vật nghiệm áp dụng cần quan tâm. Một số nghiên liệu từ săm lốp phế thải. Một quy trình xử lý cứu khoa học trước đây của Bộ môn Đường cao su phế thải cũng đang được nghiên cứu để bộ - Đại học Giao thông Vận tải cũng đã thử xây dựng. Đã có một nhà máy đang được xây nghiệm trong phòng các chỉ tiêu cơ lý của dựng Việt Nam chế biến cao su phế liệu, chủ mẫu hỗn hợp bê tông nhựa có sử dụng các yếu là các loại lốp xe hơi, xe máy phế thải mảnh túi ni lông phế thải đưa vào trong chất thành bột cao su được đặt tại Khu công nghiệp dính kết nhựa đường bằng phương pháp
khuấy cơ học kết hợp gia nhiệt. thời gian trộn… so với bê tông nhựa thông thường, các tính chất cơ lý cơ bản của bê tông Sản phẩm thừa của ngành công nghiệp nhựa để có được các kết luận về khả năng sử khai thác mỏ và của các lò cao: dụng, phương pháp sử dụng và các bước công Than thải (bìa của các mỏ than) hiện nghệ trong trộn, rải và đầm nén. Với sản phẩm đang là một vấn đề nan giải của ngành khai chế biến phế thải là bột, cao su dạng bột này thác than. Sử dụng thông thường nhất cho loại được đưa vào trộn trước với chất dính kết kết vật liệu này là làm chất đốt sinh hoạt. Tuy hợp gia nhiệt. Các phân tích trên cơ sở lý nhiên, người ta cũng đã nghiên cứu để có thuyết về tương tác giữa nhựa đường và bột được chất kết dính hoặc thậm chí vừa là tạo cao su cần được tiến hành để xác định cơ chế chất kết dính, vừa là một thành phần của cốt làm việc của bột cao su phế thải trong hỗn liệu trong hỗn hợp mặt đường. Một số hóa hợp. Chương trình nghiên cứu thực nghiệm về chất được sử dụng như là chất phụ gia để kích các vấn đề như hàm lượng của bột cao su phế ứng và duy trì than hoạt tính và có thể làm cho thải, nhiệt độ trộn, thời gian trộn, các tính chất loại hỗn hợp này chậm lão hóa. Một đoạn thử cơ lý của hỗn hợp cần được xây dựng. nghiệm bằng loại vật liệu này đã được thực Sử dụng phế thải cao su trong xây dựng hiện xây dựng ở Việt Nam và đang trong quá đường ô tô, cụ thể là đưa vào làm một thành trình theo dõi đánh giá. phần trong hỗn hợp bê tông nhựa là một Tro bay lò cao được biết đến để sử dụng hướng nghiên cứu khả thi và có tính ứng dụng như là một loại vật liệu xây dựng hữu hiệu. cao. Cao su đưa vào trong hỗn hợp bê tông Với bê tông nhựa, tro bay có thể được đưa vào nhựa cải thiện một số đặc tính của nó trong như là bột khoáng làm tăng dính bám, tăng quá trình khai thác. Đây là giải pháp kinh tế khả năng chống lại biến dạng không hồi phục và có ý nghĩa cải thiện môi trường. và độ bền của hỗn hợp. Đây còn là giải pháp cho chi phí thấp hơn so với sử dụng bột đá. Tài liệu tham khảo III. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU ĐƯA [1]. An Overview of Waste Materials in Hot Mix CAO SU PHẾ THẢI VÀO THÀNH PHẦN Asphalt - Prithvi S.Kandhai - National Center for CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA Asphalt Technology - NCAT Report. Nghiên cứu đưa cao su phế thải vào [2]. Rubber - Modified Asphalt for Better Road Pavement – Worsak Kanok-Nukulchai/Sak thành phần của hỗn hợp bê tông nhựa có thể Kongsuvan/ Attasit Sawatparnich/Pruthipong triển khai theo cả hai hướng phụ thuộc vào Singhatiraj - Asian Institute of Technology. sản phẩm của chế biến phế thải cao su. Với [3]. Báo cáo diễn biến môi trường Việt Nam 2004 sản phẩm chế biến phế thải là các mảnh cao su - Bộ Tài nguyên Môi trường - Ngân hàng Thế giới cắt nhỏ, chúng sẽ được đưa vào quá trình trộn - Cơ quan phát triển Quốc tế Canada hỗn hợp cùng với cốt liệu. Phương pháp luận [4]. Characterization of Hot Mix Asphalt nghiên cứu cơ bản theo hướng này là thực Containing High Recycled Asphalt Pavement nghiệm. Kế hoạch thực nghiệm cần được xây Content with Crumb Rubber Additives - dựng để xác định được kích cỡ hợp lý của các SamuelB.Cooper, Jr-B.S.C.E. Louisiana State University♦ mảnh cao su, các điều chỉnh về nhiệt độ trộn,