Luận án – Nghiên cứu sử dụng phế thải nhựa làm phụ gia tăng cường đặc tính cơ học của bê tông asphalt khu vực Hà Nội

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ THẢI NHỰA LÀM PHỤ GIA TĂNG CƯỜNG ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG ASPHALT KHU VỰC HÀ NỘI

Ngành:

Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu sử dụng phế thải nhựa làm phụ gia tăng cường đặc tính cơ học của bê tông asphalt khu vực Hà Nội" giải quyết vấn đề ô nhiễm rác thải nhựa đang gia tăng, đặc biệt tại Việt Nam và Hà Nội, nơi rác thải nhựa chiếm tỷ lệ lớn trong chất thải rắn. Đề tài tập trung vào việc tái sử dụng phế thải nhựa làm phụ gia cho bê tông asphalt nhằm tận dụng vật liệu địa phương, tiết kiệm tài nguyên, giảm ô nhiễm môi trường và nâng cao chất lượng mặt đường.

Mục đích chính của nghiên cứu là đánh giá tình hình tái chế nhựa tại Hà Nội, phân tích khả năng sử dụng phế thải nhựa làm phụ gia cho bê tông asphalt, đề xuất loại phế thải nhựa phù hợp, các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết, công nghệ sản xuất và thi công bê tông asphalt có sử dụng phụ gia phế thải nhựa, cũng như đề xuất kết cấu mặt đường áp dụng cho khu vực Hà Nội. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học trong việc làm rõ cơ sở tái sử dụng nhựa phế thải và phân tích cơ chế tác dụng của phụ gia nhựa, đồng thời mang lại ý nghĩa thực tiễn trong việc giảm thiểu tác hại môi trường và tiết kiệm chi phí.

Đề tài đã sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu lý thuyết, xác suất thống kê, thực nghiệm trong phòng và thực nghiệm hiện trường. Kết quả thí nghiệm trong phòng cho thấy việc sử dụng phế thải nhựa làm phụ gia giúp tăng cường đáng kể các đặc tính cơ lý của bê tông asphalt, bao gồm độ ổn định Marshall, cường độ chịu kéo gián tiếp, mô đun đàn hồi tĩnh và động, khả năng chống biến dạng không hồi phục và chống nứt mỏi. Tỷ lệ phụ gia mảnh nylon 8% được xác định là tối ưu để cải thiện các chỉ tiêu cơ học.

Nghiên cứu thực nghiệm hiện trường tại Hà Nội đã chứng minh công nghệ trộn khô phụ gia phế thải nhựa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo độ ổn định và đồng đều. Bê tông asphalt sử dụng phụ gia nhựa phế thải có khả năng kháng lún vệt bánh xe và chống nứt tốt hơn nhiều so với bê tông asphalt thông thường. Luận án đã đề xuất các chỉ tiêu kỹ thuật, công nghệ sản xuất và thi công bê tông asphalt sử dụng phụ gia phế thải nhựa theo phương pháp trộn khô, cùng với kiến nghị về kết cấu mặt đường và hướng nghiên cứu tiếp theo.

Mục lục chi tiết:

• PHẦN MỞ ĐẦU

  • 1. Đặt vấn đề
  • 2. Mục đích nghiên cứu
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
    • 4.1 Ý nghĩa khoa học
    • 4.2 Ý nghĩa thực tiễn
  • 1.5 Những vấn đề tồn tại luận án cần giải quyết
  • 1.6 Mục tiêu và nội dung của đề tài nghiên cứu
    • 1.6.1 Mục tiêu nghiên cứu
    • 1.6.2 Nội dung nghiên cứu
    • 1.6.3 Dự kiến hiệu quả mang lại
  • 1.7 Phương pháp nghiên cứu

• Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ THẢI NHỰA LÀM PHỤ GIA TĂNG CƯỜNG ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG ASPHALT

  • 1.1 Phụ gia cho bê tông asphalt
  • 1.2 Các loại phế thải nhựa
  • 1.3 Những nghiên cứu sử dụng phế thải nhựa làm phụ gia cho bê tông asphalt trên thế giới
  • 1.4 Những nghiên cứu sử dụng phế thải nhựa làm phụ gia cho bê tông asphalt ở Việt Nam

• Chương 2: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN, TÁI CHẾ NHỰA VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHỤ GIA PHẾ THẢI NHỰA KHU VỰC HÀ NỘI

  • 2.1 Tình hình chất thải rắn
  • 2.2 Phân tích khối lượng rác thải nhựa và khả năng tái chế khu vực Hà Nội
  • 2.3 Phương pháp thu gom và công nghệ tái chế nhựa
  • 2.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật của phụ gia phế thải nhựa
  • 2.5 Kiến nghị công nghệ sản xuất phụ gia phế thải nhựa khu vực Hà Nội
    • 2.5.1 Công nghệ cắt, xé
    • 2.5.2 Công nghệ nấu chảy, đùn hạt
  • 2.6 Nhận xét, kết luận chương

• Chương 3: NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM SỬ DỤNG PHẾ THẢI NHỰA LÀM PHỤ GIA TĂNG CƯỜNG ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG ASPHALT

  • 3.1 Thiết kế thí nghiệm và trình tự phân tích thống kê xử lý số liệu
  • 3.2 Nghiên cứu thăm dò để lựa chọn loại phụ gia phế thải
  • 3.3 Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng phụ gia mảnh nylon phế thải đến một số tính chất BTN và đề xuất tỷ lệ phụ gia hợp lý nhất.
  • 3.4 Thí nghiệm lún vệt bánh xe-Wheel tracking
  • 3.5 Thí nghiệm đánh giá khả năng chống nứt, nứt phản ánh.
  • 3.6 Thí nghiệm mô đun đàn hồi tĩnh
  • 3.7 Thí nghiệm mô đun đàn hồi động Mr
  • 3.8 Thí nghiệm mô đun phức của BTN
  • 3.9 Thí nghiệm chỉ số chảy MFI
  • 3.10 Cơ chế tác dụng của phụ gia nhựa phế thải theo công nghệ trộn khô tăng cường đặc tính cơ lý BTN.
  • 3.11 Kết luận chương 3

• Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG ĐỂ XUẤT CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ASPHALT SỬ DỤNG PHỤ GIA NHỰA PHẾ THẢI KHU VỰC HÀ NỘI

  • 4.1 Phân tích lựa chọn đoạn thử nghiệm hiện trường
  • 4.2 Trình tự phân tích thống kê xử lý số liệu
  • 4.3 Phân tích kết quả thực nghiệm hiện trường
  • 4.4 So sánh kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường
  • 4.5 Xây dựng mô hình và phân tích cơ học thực nghiệm kết cấu mặt đường có lớp BTN sử dụng phụ gia phế thải nhựa
  • 4.6 Đánh giá hiện trường trong quá trình khai thác
  • 4.7 Đánh giá mặt đường sau 2 năm khai thác
  • 4.8 Đề xuất các chỉ tiêu kỹ thuật và công nghệ thi công lớp BTN sử dụng phụ gia phế thải nhựa theo phương pháp trộn khô
  • 4.9 Nhận xét kết luận chương

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 5.1 Những đóng góp mới của luận án
  • 5.2 Những tồn tại, hạn chế
  • 5.3 Kiến nghị
  • 5.4 Hướng nghiên cứu tiếp tục của luận án