VỀ VIỆC TĂNG CƯỜNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VẬT LIỆU NHỰA ĐƯỜNG SỬ DỤNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

Trong thời gian gần đây, tại nhiều vị trí trên một số tuyến đường bộ đã xuất hiện chất lượng lớp mặt bê tông nhựa không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, gây hư hỏng mặt đường, dẫn tới tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông, tốn kinh phí và thời gian sửa chữa, tạo dư luận không tốt trong xã hội.

Một trong những nguyên nhân của tình trạng trên là do sử dụng các loại nhựa đường kém chất lượng, không đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu theo quy định.

Nhựa đường (bitum) là loại vật liệu quan trọng trong xây dựng mặt đường bộ, chất lượng của nhựa đường quyết định đến chất lượng của mặt đường nhựa. Hiện nay, Việt Nam chưa sản xuất được nhựa đường mà phải nhập khẩu 100%từ nước ngoài với số lượng khoảng trên 500.000 tấn/năm, chủ yếu bao gồm loại nhựa đường đặc đóng phuy (nhựa đường phuy) và nhựa đường đặc nóng (nhựa bồn).

Do là loại vật liệu chính yếu, được sử dụng trong xây dựng đường mặt đường bộ trong nhiều năm qua, nên hệ thống văn bản quy phạm pháp luật, tiêu chuẩn, quy chuẩn cho quản lý chất lượng nhựa đường đã được Bộ Giao thông vận tải và các Bộ, Ngành liên quan ban hành cơ bản đầy đủ, chặt chẽ từ khâu nhập khẩu, tồn trữ, phân phối, vận chuyển và sử dụng vào công trình.

Tuy nhiên trong thực tế thời gian qua, việc kiểm soát các quy định về quản lý chất lượng nhựa đường chưa được thực hiện đầy đủ và nghiêm ngặt.

Đã có những biểu hiện thiếu minh bạch, thậm chí có gian lận thương mại, quảng cáo hoặc thể hiện trên hợp đồng mua bán nhựa đường hoặc in nhãn mác trên bao bì đối với nhựa đường phuy, xuất xứ từ một nước, nhưng thực tế nhập từ nhiều nước khác nhau. Việc vận chuyển nhựa đường đến công trình cũng chưa được quản lý chặt chẽ, đã xảy ra hiện tượng một số đối tượng xấu lợi dụng bổ sung một số chất không phù hợp vào nhựa đường để gian lận khối lượng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nhựa đường. Một số nhà thầu đã tồn chứa và sử dụng nhựa đường của nhiều công ty cung ứng nhựa đường trong cùng một bồn tại trạm trộn, cùng một thời gian thi công, gây khó khăn cho việc giám sát chất lượng.

Để khắc phục những tồn tại và yếu kém trên, nhằm kiên quyết loại bỏ các loại nhựa đường kém chất lượng ra khỏi công trường để đảm bảo chất lượng công trình giao thông, Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải yêu cầu các cơ quan, đơn vị trong ngành GTVT, các Sở GTVT, các đơn vị tham gia dự án xây dựng công trình giao thông kịp thời hướng dẫn và đưa vào hợp đồng, thỏa thuận, cam kết với các công ty nhập khẩu, cung ứng vật liệu nhựa đường nghiêm túc thực hiện các quy định sau:

1. Về hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan

Các loại nhựa đường nhập khẩu phải có các chỉ tiêu kỹ thuật đáp ứng yêu cầu quy định tại tiêu chuẩn TCVN 7493:2005 " Bi tum - Yêu cầu kỹ thuật".

Nhựa đường nhập khẩu phải được phòng thí nghiệm mang mã số LAS-XD (có đủ năng lực thực hiện 10 chỉ tiêu thí nghiệm đối với nhựa đường theo quy định tại tiêu chuẩn TCVN 7493:2005) tiến hành thử nghiệm với các nội dung sau:

- Phương pháp và số lượng mẫu nhựa để thí nghiệm tuân thủ theo tiêu chuẩn TCVN 7494:2005"Bi tum - Phương pháp lấy mẫu".

- Phương pháp thí nghiệm: tuân thủ các tiêu chuẩn từ TCVN 7495:2005 đến TCVN 7504:2005.

- Các chỉ tiêu thí nghiệm phải thỏa mãn yêu cầu quy định tại tiêu chuẩn TCVN 7493:2005 "Bi tum - Yêu cầu kỹ thuật".

2. Đối với các đơn vị nhập khẩu và cung ứng nhựa đường phục vụ công trình giao thông

2.1. Về năng lực: phải có đầy đủ năng lực, kinh nghiệm, hệ thống quản lý chất lượng và hệ thống kho bãi, bồn chứa, phương tiện vận chuyển và các quy trình nhập khẩu, tồn trữ, bảo quản và vận chuyển nhựa đường.

2.2. Về nhập khẩu:

- Chỉ được phép nhập khẩu các lô hàng nhựa đường có chất lượng và các chỉ tiêu kỹ thuật nhựa đường đáp ứng yêu cầu quy định tại tiêu chuẩn kỹ thuật nhựa đường nêu trên.

Để phù hợp với đặc điểm thời tiết, khí hậu của Việt Nam, các đơn vị nhập khẩu chỉ được nhập loại nhựa có mác theo độ kim lún 40-50 và 60-70 theo tiêu chuẩn TCVN 7493:2005 "Bi tum - Yêu cầu kỹ thuật", Đối với các loại nhựa đường có độ kim lún lớn hơn 70 phải được Bộ Giao thông vận tải chấp thuận bằng văn bản.

- Có trách nhiệm cung cấp đầy đủ cho các cơ quan, đơn vị liên quan (chủ đầu tư, tư vấn giám sát, nhà thầu) bản sao có chứng thực còn hiệu lực: Giấy chứng nhận nguồn gốc xuất xứ hàng hóa của nước xuất khẩu; Giấy kiểm định chất lượng tại nước xuất khẩu (do một đơn vị kiểm định độc lập phát hành) và Chứng chỉ phân tích chất lượng (trong đó có phiếu thí nghiệm 10 chỉ tiêu kỹ thuật đáp ứng yêu cầu quy định tại tiêu chuẩn TCVN 7493:2005 "Bi tum - Yêu cầu kỹ thuật" do phòng thí nghiệm mang mã số LAS-XD thực hiện).

2.3. Về tồn trữ và bảo quản nhựa đường:

- Đối với nhựa đường bồn: Có hệ thống bồn chứa, hệ thống gia nhiệt, hệ thống cân và các quy trình vận hành và kiểm soát chất lượng.

Việc trộn lẫn các loại nhựa đường từ các lô nhập khẩu khác nhau phải được thể hiện trong nhật ký bảo quản nhựa đường và phải được lấy mẫu thí nghiệm đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định. Không tồn trữ các loại nhựa đường của các nhà cung ứng khác nhau chung cùng một bồn chứa.

- Đối với nhựa đường phuy: Nhựa đường phuy phải được bảo quản trong nhà hoặc khu vực có mái che và có biện pháp để các thùng nhựa không bị thủng, rò rỉ nhựa đường để đảm bảo vệ sinh môi trường, tránh bị suy giảm về khối lượng và chất lượng nhựa đường.

2.4. Về vận chuyển:

- Đối với nhựa đường bồn: Các công ty cung ứng nhựa đường phải tăng cường các biện pháp kiểm soát trong quá trình vận chuyển nhựa đường: Khuyến khích các xe bồn vận chuyển nhựa đường đặc nóng được lắp đặt thiết bị giám sát hành trình để theo dõi trong và sau hành trình cung ứng. Toàn bộ các họng ra của bồn chứa xe bồn (van mở trên nóc, van xả đáy, vòi bơm v.v….) cần được niêm phong trong suốt quá trình vận chuyển. Niêm phong phải được thiết kế chuyên dụng, có đánh số được các đơn vị cung ứng ghi rõ trên phiếu giao hàng và được các đơn vị sử dụng trực tiếp đối chiếu số niêm phong và mở niêm phong.

- Đối với nhựa đường phuy: Nhựa đường phuy giao cho đơn vị sử dụng phải đảm bảo còn nguyên nhãn mác hàng hóa, các thùng nhựa không bị thủng, rò rỉ nhựa đường, đảm bảo đủ trọng lượng.

2.5. Về nhãn mác:

- Đối với nhựa bồn: Phiếu giao hàng phải ghi rõ đơn vị cung ứng, chủng loại nhựa đường, nhà máy và nước sản xuất nhựa đường.

- Đối với nhựa đường phuy nhập khẩu: Phải có nhãn mác hàng hóa ghi đầy đủ các thông tin như chủng loại nhựa đường, nguồn gốc xuất xứ, trọng lượng tịnh, trọng lượng cả phuy.

- Đối với nhựa đường đặc nóng đóng phuy tại Việt Nam: Cần ghi rõ sản xuất tại Việt Nam, chủng loại nhựa đường, nguồn gốc xuất xứ nhựa đường đặc nóng nhập khẩu để đóng phuy, trọng lượng tịnh, trọng lượng cả phuy.

3. Đối với các đơn vị sử dụng nhựa đường

- Chủ đầu tư, tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát, nhà thầu và thí nghiệm hiện trường phải kiểm tra hồ sơ của lô nhựa đường sẽ sử dụng vào công trình (chứng chỉ xuất xứ hàng hóa, chứng chỉ chất lượng có hiệu lực, nhãn mác), trực tiếp kiểm tra năng lực và quy trình nhập khẩu, quản lý chất lượng (nhập khẩu, tồn trữ, bảo quản và vận chuyển) của các đơn vị nhập khẩu và cung ứng, lấy mẫu nhựa đường để thí nghiệm đảm bảo tiêu chuẩn theo quy định trước và trong quá trình thi công để làm cơ sở chấp thuận lô nhựa đường đưa vào dự án.

- Việc kiểm tra chất lượng nhựa đường trong quá trình thi công phải tuân thủ các quy định của các tiêu chuẩn TCVN 7493:2005 " Bi tum - Yêu cầu kỹ thuật"; TCVN 8818-1:2011 "Nhựa đường lỏng - Yêu cầu kỹ thuật", tiêu chuẩn thi công hiện hành (tương ứng với các lớp kết cấu mặt đường và loại nhựa đường sử dụng) như các tiêu chuẩn TCVN 8819:2011 "Mặt đường bê tông nhựa nóng - Yêu cầu thi công và nghiệm thu" TCVN 8863:2011 "Mặt đường láng nhựa nóng - Thi công và nghiệm thu"; TCVN 8809:2011 "Mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa nóng - Thi công và nghiệm thu" v.v…. và Chỉ dẫn kỹ thuật thi công nghiệm thu của dự án.

- Các đơn vị tư vấn giám sát và thí nghiệm tại dự án thường xuyên giám sát và kiểm tra việc cung ứng nhựa đường đúng chủng loại đã được chấp thuận, phối hợp cùng nhà thầu và công ty cung ứng lấy mẫu nhựa đường tại hiện trường để kiểm tra chất lượng nhựa đường theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật đã quy định và lập biên bản xác nhận của đại diện các bên liên quan. Số lượng mẫu nhựa đường phải đảm bảo đủ để thí nghiệm và lưu mẫu. Kịp thời phát hiện và báo cáo chủ đầu tư về các lô nhựa đường không đáp ứng đúng tiêu chuẩn chất lượng theo quy định.

- Các nhà thầu, đơn vị trực tiếp sản xuất bê tông nhựa phải thường xuyên giám sát và kiểm tra việc cung ứng nhựa đường (việc cam kết của nhà cung ứng về chủng loại, nhãn mác, vận chuyển theo đúng quy định phải được thể hiện trong hợp đồng mua bán nhựa đường). Cử nhân viên đảm bảo việc giám sát và nhận nhựa đường: kiểm tra từng niêm phong của xe bồn (đối với nhựa đường đặc nóng), kiểm tra nhãn mác và sự nguyên vẹn với nhựa đường phuy tại cùng thời điểm thi công, hạn chế sử dụng trên hai nhà cung ứng nhựa đường. Không sử dụng nhựa đường của nhà cung ứng khi chưa được chủ đầu tư chấp thuận. Không tồn trữ các loại nhựa đường của các nhà cung ứng khác nhau trong cùng một bồn chứa. Lấy mẫu lưu tất cả các chuyến hàng giao hàng ngày tại công trường. Việc lấy mẫu phải tuân thủ quy định lấy mẫu trong quá trình bơm nhựa (đối với nhựa bồn), trong quá trình xả nhựa từ phuy (đối với nhựa đường phuy) và phải được lập biên bản xác nhận, ký xác nhận trên mẫu nhựa của các bên liên quan. Mẫu lưu phải được lưu trữ và bảo quản ít nhất 03 tháng kể từ khi lấy mẫu nhựa đường để đối chiếu, phân loại và xác định chất lượng nhựa đường của các nhà cung ứng, tại từng thời điểm cụ thể khi có vấn đề về chất lượng bê tông nhựa. Đảm bảo ghi chép đầy đủ việc nhận lô nhựa đường và sản xuất bê tông nhựa đường, lý trình rải bê tông nhựa hàng ngày.

- Chủ đầu tư liên đới chịu trách nhiệm cùng nhà thầu về chất lượng nhựa đường khi đưa vào xây dựng công trình giao thông.

4. Tổ chức thực hiện

a) Thủ trưởng các cơ quan, đơn vị, Chủ đầu tư, Ban QLDA, Tổng công ty, doanh nghiệp thuộc Bộ, các Sở GTVT và các cơ quan, đơn vị, cá nhân có liên quan thực hiện nghiêm túc Chỉ thị này.

b) Giao Vụ Khoa học - Công nghệ chủ trì, phối hợp với Thanh tra Bộ và Cục Quản lý xây dựng và Chất lượng công trình giao thông, thường xuyên tổ chức thanh tra, kiểm tra, giám sát và xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm về chất lượng nhựa đường trong quá trình cung ứng (nhập khẩu, tồn trữ, vận chuyển) và sử dụng trong xây dựng công trình giao thông theo quy định hiện hành và Chỉ thị này./.

Nhựa đường Polime, tại sao không?

Đối với mặt đường cao tốc, do những yêu cầu đặc biệt để đảm bảo an toàn khi phương tiện lưu hành với tốc độ cao, việc sử dụng các loại vật liệu nhựa đường phù hợp để chế tạo các loại bê tông nhựa phủ có độ nhám lớn, độ bền cao là hết sức cần thiết. Qua hàng chục năm nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến, vật liệu nhựa đường polime được sản xuất bằng cách phối trộn nhựa đường với polime dẻo nhiệt đã được chấp nhận và sử dụng rộng rãi trên thế giới với sản lượng hàng triệu tấn/năm.

Trên thế giới, trong nhiều năm qua các nhà nghiên cứu và sản xuất các loại nhựa đường đã dựa trên các tiêu chí của lớp bê tông nhựa để thiết kế sản phẩm: Tăng độ ma sát mặt đường để đảm bảo an toàn giao thông khi phương tiện lưu hành tốc độ cao; chịu được điều kiện khắc nghiệt của thời tiết (rất nóng hoặc rất lạnh); chịu được tải trọng nặng; không gây hại cho môi trường; có khả năng tái sinh và dễ dàng trong việc duy tu bảo dưỡng; đảm bảo tính kinh tế với chi phí đầu tư ở mức chấp nhận được.

Các loại bê tông nhựa sử dụng vật liệu nhựa đường cải thiện bằng polime này có thể đạt được những chỉ tiêu cơ lý hết sức quan trọng như không bị chảy mềm ở nhiệt độ cao, không bị nứt vỡ khi nhiệt độ thấp, không tạo ra các vệt lún do mỏi hoặc nứt vỡ do tải trọng nặng… và đặc biệt là tăng độ nhám mặt đường và vòng đời cao hơn gấp nhiều lần.

Đối với các công trình đường cao tốc, thông thường người ta sử dụng loại vật liệu nhựa đường polime để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa cấp phối gián đoạn, với độ rỗng lớn, có độ chịu mài mòn cao để tạo ra lớp phủ bê tông nhựa có độ ma sát lớn.

Tại Việt Nam, việc áp dụng thử nghiệm lớp mặt đường có độ nhám cao sử dụng nhựa đường cải thiện bằng polime đã được bắt đầu từ năm 1997 (đường Bắc Thăng long – Nội Bài, Quốc lộ 51, Quốc lộ 1 đoạn Pháp Vân – Cầu Giẽ…) và đã cho kết quả rất tốt. Qua quá trình thử nghiệm và đánh giá, vật liệu nhựa đường polime đã được tiêu chuẩn hóa theo “Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường polime (22TCN319-04)” và “Quy trình Công nghệ thi công và nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa có độ nhám cao (22TCN345-06)”. Đây là những văn bản pháp lý giúp cho các nhà tư vấn thiết kế, các chủ đầu tư, các nhà thầu thi công có thể áp dụng có kết quả lớp phủ tạo nhám trên các quốc lộ quan trọng và đường cao tốc.

Các nhà máy chế tạo nhựa bitum cải thiện bằng polime cũng đã được xây dựng và đưa vào sản xuất (Cửa Lò, Gò Dầu…), có thể sẵn sàng đáp ứng nhu cầu sắp tới trong xây dựng đường cao tốc ở nước ta.

Các đặc tính kỹ thuật và chất lượng của nhựa đường

Ở Vương quốc Anh nhựa đường được sản xuất theo tiêu chuẩn Anh BS 3690. Bốn loại nhựa đường do Shell Bitumen, Vương quốc Anh sản xuất được đặc trưng bởi sự kết hợp giữa độ kim lún, điểm hóa mềm và độ nhớt, cụ thể là:

   Các loại nhựa đường thường phân loại theo độ kim lún     -  Đặc trưng bởi độ kim lún và điểm hóa mềm;

   Các loại nhựa đường cứng hoặc oxy hóa                           -  Đặc trưng bởi điểm hóa mềm và độ kim lún;

   Các loại nhựa đường lỏng cút back                                     - Đặt  trưng bởi độ nhớt.

Ngoài các thử nghiệm nêu trong Bs 3690, Shell Bitumen Vương quốc Anh còn thực hiện một loạt các thử nghiệm khác để đảm bảo rằng chất lượng của nhựa đường luôn luôn được duy trì phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật và để đảm bảo sản phẩm hoàn toàn phù hợp với mục đích sử dụng.

3.1   Các loại nhựa đường thường phân loại theo độ kim lún

Các loại nhựa đường đặc trưng bởi độ kim lún được xác định bởi các thí nghiệm về độ kim lún và điểm hóa mềm. Tuy nhiên khi phân loại nhựa đường người ta chỉ đề cập đến độ kim lún của sản phẩm, ví dụ nhựa đường có ký hiệu 100 pen có nghĩa là loại nhựa đường đó có độ kim lún là 100±20 và điểm hóa mềm là 46±5oC. Các loại nhựa đường phân chia theo độ kim lún được chia ra nhiều cấp độ, từ 15 pen đến 450 pen với một phạm vi điểm hóa mềm tương ứng cho mỗi chủng loại. Ngoài độ kim lún và điểm hóa mềm người ta còn áp dụng một số chỉ tiêu kỹ thuật khác như tỷ lệ hòa tan của nhựa đường trong trichlorethylen, tỷ lệ hao hụt khi gia nhiệt. Đối với các loại nhựa đường được sử dụng trong sản xuất asphalt lu nóng rải lớp mặt đường như loại 35 pen, 50 pen, 70 pen, 100 pen và HD 40, có một yêu cầu về hằng số điện môi tối thiểu. Thử nghiệm về hao hụt do gia nhiệt nhằm bảo đảm các thành phần dễ bay hơi trong nhựa đường sẽ không bị tổn thất dưới tác động của nhiệt độ, nếu không nhựa đường sẽ bị cứng hóa một cách nhanh chóng trong quá trình tồn chứa, xử lý và sử dụng khi xây dựng đường. Giá trị giới hạn về tỷ lệ hòa tan trong trichlorethylen nhằm đảm bảo các tạp chất như cacbon (than cốc) và khoáng chất trong nhựa đường ở mức không đáng kể. Trong thí nghiệm về hằng số điện môi (xem chương 3, ảnh 3.1) người ta cho nhựa đường lấp đầy khoảng cách giữa hai phiến trong tụ điện và một điện thế khác nhau sẽ xuất hiện dọc theo hai phiến của tụ điện.

Hằng sô điện môi của nhựa đường là tỷ số của:

Phòng thí nghiệm Nghiên cứu về Đường và Vận tải Anh quốc cho rằng khả năng thích nghi với thời tiết của nhựa đường dưới tác động tổng hòa của bức xạ cực tím của ánh sáng mặt trời, oxy, mưa và dầu, nhiên liệu rơi vãi từ các phương tiện giao thông xuống mặt đường có liên quan đến hằng số điện môi hay hằng số điện dung của nhựa đường.

Hầu hết các loại nhựa đường phân cấp theo độ kim lún đều được sử dụng để làm đường, loại có độ cứng từ 35 - 100 pen sẽ được sử dụng trong sản xuất các loại asphalt có độ cứng đống vai trò nổi trội. Các loại nhựa đường mềm hơn từ 100 – 450 pen được sử dụng để trộn hỗn hợp đá nhựa, loại vật liệu trong đó đặc tính nhớt và kết dính với cốt liệu của nhựa đường khi đầm nén là hai yêu cầu quan trọng nhất.

3.2   Nhựa đường oxy thổi khí

Nhựa đường oxy thổi khí chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp sản xuất tấm lợp, lát sàn, ma tít, sơn phủ các loại ống, làm sơn… và được ký hiệu bằng hai chỉ số độ hóa mềm và độ kim lún. Ví dụ nhựa đường 85/40 là nhựa đường oxy thổi khí với điểm hóa mềm 85±5oC và độ kim lún là 40±5, nhựa đường oxy thổi khí cũng phải thỏa mãn các tiêu chuẩn về tỷ lệ hòa tan trong dung môi và hao hụt do gia nhiệt. Điểm hóa mềm của các loại nhựa đường oxy thổi khí thường cao hơn nhiều so với các loại nhựa đường phân cấp theo độ kim lún tương ứng và do đó có tính cảm nhiệt cao có nghĩa là có chỉ số kim lún (PI) của chúng cũng cao hơn nhiều, thường từ +2 đến +8.

3.3   Nhựa đường cứng

Nhựa đường cứng được sử dụng hoàn toàn cho mục đích công nghiệp, như làm than bánh, sơn… nhựa đường cứng cũng được quy định rõ phải được thử nghiệm về độ kim lún và điểm hóa mềm nhưng chúng chỉ được kí hiệu bằng chữ H đứng trước, ví dụ H80/90 là nhựa đường cứng với điểm hóa mềm là 80-90oC với chỉ số kim lún dao động từ 0 đến +2.

3.4   Nhựa đường lỏng cutback

 Nhựa đường lỏng cutback được sản xuất bằng cách trộn nhựa đường 100 pen hay 200 pen với dầu hỏa nhằm tạo ra các loại nhựa đường lỏng thỏa mãn các yêu cầu về độ nhớt nhất định. Ở Vương quốc Anh, nhựa đường lỏng được thử nghiệm và ghi ký hiệu bằng thời gian chảy qua một nhớt kế tiêu chuẩn (STV). Hiện có 3 loại nhựa đường lỏng là: 50, 100, 200 giây. Phần lớn nhựa đường lỏng được dùng để tưới mặt đường, nhưng một phần đáng kể cũng được dùng sản xuất cả hỗn hợp đá nhựa tiêu chuẩn hoặc phi tiêu chuẩn.

Ngoài các chỉ tiêu kỹ thuật về độ nhớt và độ hòa tan, nhựa đường lỏng còn phải thỏa mãn các yêu cầu về tốc độ bay hơi của dung môi và độ kim lún của thành phần nhựa đường còn lại sau khi thi công mặt đường. Hai chỉ tiêu này bảo đảm trong quá trình thi công thành phần dung môi trong nhựa đường lỏng sẽ bay hơi với tốc độ ổn định trong một thời gian đã định và thành phần nhựa đường còn lại trên mặt đường sẽ đạt những yêu cầu thiết kế.

Hậu tố X ở sau các loại asphalt sử dụng nhựa đường lỏng SHELLPHALT cho thấy rằng chúng đã được pha thêm chất kết dính ổn định với nhiệt với công thức đặc biệt. Chất phụ gia này giúp nhựa đường lỏng bám dính đều trên bề mặt cốt liệu , chống hiện tượng cốt liệu bị bong khỏi mặt đường khi có nước đọng.

3.5  Chất lượng nhựa đường

Trong nhiều năm, Shell đã tiến hành khảo sát mối quan hệ giữa đặc tính độ kim lún của nhựa đường được đo trong phòng thí nghiệm và các đặt tính biểu hiện trong hỗn hợp asphalt rải trên đường. Với tải trọng giao thông ngày càng tăng và với các yêu cầu ngày càng gia tăng đối với các đặc điểm kỹ thuật của nhựa đường trong hỗn hợp asphalt sau khi đã được thi công thành đường, người ta ngày càng quan tâm đến việc tính toán khả năng làm việc, độ bền của nhựa đường trên mặt đường sau khi thi công. Nhựa đường có hoạt động tốt trên mặt đường hay không phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm: thiết kế, trình độ thi công đường và chất lượng của các thành phần tạo nên hỗn hợp asphalt rải đường. Mặc dù chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong hỗn hợp asphalt nhưng nhựa đường có một vai trò cực kỳ quan trọng, nó đóng vai trò chất kết dính bền vững, tạo ra các đặt tính đàn hồi – nhớt cho hỗn hợp asphalt. Nhựa đường có thể thực hiện tốt vai trò của mình trên mặt đường nếu ta kiểm soát được 4 đặc tính cơ bản sau:

                              Tính lưu biến;

                              Khả năng kết dính với cốt liệu;

                              Khả năng kết dính nội tại của bản thân nhựa đường;

                              Độ bền.

Tính lưu biến của nhựa đường ở nhiệt độ trên đường được biểu hiện ở độ kim lún và chỉ số kim lún. Bằng việc nghiên cứu các mối tương quan giữa các đặt tính trong thực tiễn và các đặt tính thu được qua thí nghiệm đối với các loại nhựa đường thương phẩm, Shell Research Limited đã phát triển một loạt các thí nghiệm để đánh giá chất lượng nhựa đường. Loại thí nghiệm này bao gồm 6 thí nghiệm áp dụng cho nhựa đường và 3 thí nghiệm áp dụng cho hỗn hợp nhựa đường + cốt liệu. Để cho tiện lợi, Shell thiết kế ra một sơ đồ đa giác gọi là sơ đồ QUALAGON trên đó thể hiện kết quả thử nghiệm đối với 9 đặc tính kỹ thuật nêu dưới đây (xem hình 3.1)

Trong sơ đồ QUALAGON kết quả thử nghiệm biểu hiện 3 chức năng chính của nhựa đường hoặc hỗn hợp nhựa đường/cốt liệu:

   Khả năng kết dính với cốt liệu                 - Thí nghiệm về khả năng kéo dài ở nhiệt độ thấp

   Khả năng kết dính nội tại                        - Thí nghiệm Marshall duy trì;

   Độ bền                                                   - Thí nghiệm về mức độ oxy hóa của màng mỏng nhựa đường trong lò quay (Độ bền oxy hóa);

   Thí nghiệm điểm sôi thực tế (Độ bay hơi);

   Thí nghiệm mức độ lan tỏa của thành phần dầu trong nhựa đường (Tính thuần khiết);

Thí điểm ứng dụng vật liệu Rhinophalt trong bảo trì đường bộ

Mới đây, Viện Khoa học và công nghệ GTVT đã phối hợp với Công ty TNHH Doanh Bảo An, ASI Solutions (Vương quốc Anh) và Công ty IVA (Thụy Sỹ) dưới sự chỉ đạo của Bộ GTVT, tổ chức Hội thảo khoa học “Ứng dụng vật liệu Rhinophalt trong bảo trì đường bộ”.

Phát biểu tại Hội thảo, Thứ trưởng Bộ GTVT Nguyễn Ngọc Đông nhận định: Trong những năm qua kết cấu hạ tầng giao thông đã có bước phát triển mạnh mẽ đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội. Thực hiện chủ trương hiện đại hóa, Bộ GTVT đã triển khai nghiên cứu ứng dụng nhiều công nghệ mới, vật liệu mới thành công góp phần cho công tác xây dựng, duy tu bảo dưỡng đường hiệu quả hơn. Chúng ta cần chủ trương hiện đại hóa công tác bảo trì đường bộ, hạn chế ô nhiễm môi trường, đầu tư ứng dụng mới.

Việc ứng dụng Rhinophalt là một trong những giải pháp hiệu quả trong công tác bảo trì mặt đường bê tông nhựa. Hiện Rhinophalt đã được Bộ GTVT cho phép tiến hành thử nghiệm tại Việt Nam và đã ban hành “Chỉ dẫn tạm thời về kĩ thuật thi công và nghiệm thu lớp vật liệu Rhinophalt dùng trong công tác bảo trì mặt đường bê tông nhựa”.

Tại Hội thảo, các đại biểu tham dự đã phân tích những lợi ích vượt trội của Rhinophalt như giúp kéo dài tuổi thọ mặt đường, giảm chi phí bảo trì và gián đoạn giao thông, góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc giảm thiểu 94% lượng khí thải carbon.

Theo ông Jery Tonge, Tổng giám đốc ASI Solutions cho biết: Khi sử dụng trong quá trình thi công, Rhinophalt hoạt động theo cơ chế thấm sâu vào bề mặt đường để cung cấp một lớp màng bảo vệ, có chức năng gắn kết các loại dầu và nhựa với nhau, tăng khả năng giữ hạt cốt liệu và tính chống thấm cho mặt đường. Vật liệu này có khả năng kéo dài tuổi thọ bề mặt đường, giảm chi phí sửa chữa, làm chậm lại quá trình tái rải nhựa nóng và nhanh chóng hoàn thiện các con đường.

Đồng thời, khi sử dụng Rhinophalt cũng giúp giảm chi phí toàn bộ vòng đời sản phẩm, tiết kiệm chi phí sửa chữa, giảm lượng khí thải CO2. Hiện nay, vật liệu này là một sản phẩm bảo trì được thiết kế riêng biệt để tránh các hư hỏng mặt đường, đang được sử dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia trên thế giới như: Anh, Đức, Ấn Độ, Malaysia, Trung Quốc.

Theo đánh giá của Viện Khoa học Công nghệ GTVT: Công tác bảo trì đường bộ hiện nay còn nhiều hạn chế chủ yếu là bảo dưỡng sửa chữa, công nghệ lạc hậu như: láng nhựa, vá ổ gà, hàn vết nứt. Do đó, việc ứng dụng các vật liệu mới, xây dựng chiến lược và lựa chọn công nghệ tiên tiến trong công tác bảo trì đường bộ là hết sức cần thiết. Hơn nữa, vật liệu Rhinophalt qua kiểm tra thí nghiệm đều đáp ứng tốt các tiêu chí kỹ thuật.

Trên cơ sở đó, Viện đề nghị Tổng cục Đường bộ VN sớm có bước triển khai cụ thể ứng dụng vật liệu Rhinophalt trong bảo trì đường bộ vào một số công trình thí điểm để tiếp tục đánh giá hiệu quả về kinh tế, kỹ thuật trước khi cho phép áp dụng đại trà tại Việt Nam.

Sử dụng vật liệu nhựa đường polime tạo nhám mặt đường cao tốc

Tại Việt Nam, việc sử dụng loại nhựa đường có độ kim lún 60/70 đã trở nên khá quen thuộc trong quá trình xây mới, nâng cấp hoặc duy tu bảo dưỡng lớp mặt đường mềm trong những năm vừa qua.

Tại Việt Nam, việc sử dụng loại nhựa đường có độ kim lún 60/70 đã trở nên khá quen thuộc trong quá trình xây mới, nâng cấp hoặc duy tu bảo dưỡng lớp mặt đường mềm trong những năm vừa qua.

Tuy nhiên, đối với mặt đường cao tốc, do những yêu cầu đặc biệt để đảm bảo an toàn khi phương tiện lưu hành với tốc độ cao, việc sử dụng các loại vật liệu nhựa đường phù hợp để chế tạo các loại bê tông nhựa phủ có độ nhám lớn, độ bền cao là hết sức cần thiết.

Trên thế giới, trong nhiều năm qua các nhà nghiên cứu và sản xuất các loại nhựa đường đã dựa trên các tiêu chí của lớp bê tông nhựa để thiết kế sản phẩm: Tăng độ ma sát mặt đường để đảm bảo an toàn giao thông khi phương tiện lưu hành tốc độ cao; Chịu được điều kiện khắc nghiệt của thời tiết (rất nóng hoặc rất lạnh); Chịu được tải trọng nặng; Không gây hại cho môi trường; Có khả năng tái sinh và dễ dàng trong việc duy tu bảo dưỡng; Đảm bảo tính kinh tế với chi phí đầu tư ở mức chấp nhận được.

Qua hàng chục năm nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến, vật liệu nhựa đường polime được sản xuất bằng cách phối trộn nhựa đường với polime dẻo nhiệt đã được chấp nhận và sử dụng rộng rãi trên thế giới với sản lượng hàng triệu tấn/ năm.

Các loại bê tông nhựa sử dụng vật liệu nhựa đường cải thiện bằng polime này có thể đạt được những chỉ tiêu cơ lý hết sức quan trọng như không bị chảy mềm ở nhiệt độ cao (lên tới 900C), không bị nứt vỡ khi nhiệt độ thấp (tới - 400C), không tạo ra các vệt lún do mỏi hoặc nứt vỡ do tải trọng nặng… và đặc biệt là tăng độ nhám mặt đường và vòng đời cao hơn gấp nhiều lần.

Đối với các công trình đường cao tốc, thông thường người ta sử dụng loại vật liệu nhựa đường polime để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa cấp phối gián đoạn, với độ rỗng lớn (từ 12 % trở lên), có độ chịu mài mòn cao để tạo ra lớp phủ bê tông nhựa có độ ma sát lớn.

Chi phí đầu tư ban đầu của lớp tạo nhám thường cao hơn lớp phủ bằng bê tông nhựa thông thường, nhưng như đã nói ở trên, chi phí cả vòng đời của nó lại thấp hơn và chất lượng tạo nhám lại tốt hơn gấp bội. Hơn nữa, với những thiết bị máy móc sẵn có trong nước hiện nay là có thể tổ chức thi công rộng rãi lớp tạo nhám cao này, mà không cần phải đầu tư mua sắm thêm.

Tại Việt Nam, việc áp dụng thử nghiệm lớp mặt đường có độ nhám cao sử dụng nhựa đường cải thiện bằng polime đã được bắt đầu từ năm 1997 (đường Bắc Thăng Long - Nội bài, QL 51, QL 1 đoạn Pháp Vân - Cầu Giẽ…) và đã cho kết quả rất tốt.

Qua quá trình thử nghiệm và đánh giá, vật liệu nhựa đường polime đã được tiêu chuẩn hóa theo “Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường polime (22TCN319-04) và “Quy trình Công nghệ thi công và nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa có độ nhám cao (22TCN345-06)”. Đây là những văn bản pháp lý giúp cho các nhà tư vấn thiết kế, các chủ đầu tư, các nhà thầu thi công có thể áp dụng có kết quả lớp phủ tạo nhám trên các quốc lộ quan trọng và đường cao tốc.

Các nhà máy chế tạo nhựa bitum cải thiện bằng polime cũng đã được xây dựng và đưa vào sản xuất (ở Cửa Lò, Gò Dầu…), có thể sẵn sàng đáp ứng nhu cầu sắp tới trong xây dựng đường cao tốc ở nước ta.

Hy vọng rằng trên những quốc lộ quan trọng và mạng lưới đường cao tốc sắp xây dựng sẽ sử dụng rộng rãi và có hiệu quả lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime để góp phần nâng cao chất lượng của đường và nhất là để bảo đảm an toàn giao thông.