Việt Nam là nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, với lượng mưa trung bình năm từ 1500 mm đến 2000 mm, nhiệt độ trung bình năm từ 22 ˚C đến 27 ˚C, độ ẩm không khí trên 80%. Nhiệt độ thấp nhất -2.1 ˚C, nhiệt độ cao nhất 43.4 ˚C. Trong đó, khu vực miền Trung là vùng có khí hậu khắc nghiệt nhất trong cả nước, mùa khô kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9 với nhiệt độ cao nhất trong ngày từ 32-43 ˚C, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 với tần xuất và lượng mưa dày. Bên cạnh đó, hàng năm còn thường xuyên xảy ra nhiều thiên tai, bão lũ gây nhiều thiệt hại về vật chất. Trong số đó, các công trình giao thông mà điển hình là công trình đường, cũng phải chịu nhiều ảnh hưởng từ khí hậu khắc nghiệt của khu vực.

Hư hỏng mặt đường bê tông nhựa (BTN) do suy giảm khả năng dính bám đá-nhựa thường xuất hiện ở dạng bong tách mặt đường, dẫn đến tạo ra các ổ gà, gây mất an toàn cho các phương tiện tham gia giao thông, làm giảm khả năng thông hành của tuyến đường. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến suy giảm khả năng dính bám đá-nhựa trong đó đặc tính của cốt liệu (đá dăm) dùng làm BTN đóng vai trò quan trọng. Cần có biện pháp công nghệ để trộn hỗn hợp BTN có chất phụ gia đó sao cho đồng đều cũng như cần có biện pháp thi công, bảo trì mặt đường hợp lý để tránh tác động của các nguồn gây ẩm làm giảm thiểu khả năng dính bám đá nhựa của mặt đường BTN gây hư hỏng mặt đường. Từ thực trạng trên, nhóm nghiên cứu của ThS. Nguyễn Thanh Lập tại Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của một số loại phụ gia tăng dính bám cho bê tông nhựa phù hợp với đặc thù cốt liệu và khí hậu tại khu vực Miền Trung - Tây Nguyên” từ năm 2018 đến năm 2019.

Đề tài nhằm thực hiện 3 mục tiêu sau: Đánh giá hiệu quả của các loại phụ gia tăng dính bám đá-nhựa cho BTN đối với điều kiện cốt liệu khu vực miền Trung - Tây Nguyên; đánh giá các phép thử kiểm tra độ dính bám đá - nhựa và đề xuất tiêu chuẩn thử nghiệm và đánh giá khả năng dính bám đá-nhựa phù hợp với Việt Nam; từ đó, đề xuất các giải pháp giảm thiểu hư hỏng do suy giảm khả năng dính bám đá - nhựa áp dụng cho khu vực Miền Trung - Tây Nguyên.

Đề tài đã thu được các kết quả sau:

- Đề tài đã tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng các loại phụ gia tang dínhbám đá-nhựa trên thế giới và tại Việt Nam. Phân tích chi tiết vai trò, cơ chế hoạt động của các loại phụ gia tăng dính bám đá-nhựa cho BTN hiện có ở nước ta.

- Cốt liệu điển hình tại khu vực miền Trung-Tây Nguyên, đặc biệt tại khu vực Nam Trung bộ là đá granite với hàm lượng silica cao, khả năng dính bám với nhựa đường kém (11/16 mỏ khảo sát 34 độ dính bám chỉ đạt cấp 2). Cần phải có các giải pháp để nâng cao độ dính bám đá-nhựa, từ đó, hạn chế các hư hỏng mặt đường BTN do bong tróc đá-nhựa gây ra.

- Phụ gia tăng dính bám đá-nhựa cho BTN chỉ được phát huy hiệu quả cho mặt đường BTN khi có biện pháp quản lý chất lượng thi công tốt (tỷ lệ phụ gia đồng đều trong hỗn hợp BTN, độ rỗng BTN sau khi thi công nhỏ hơn 6%).

- Tại Việt Nam hiện nay có 6 loại phụ gia, bao gồm 5 loại phụ gia công nghiệp (Xi măng; Zycotherm; Wetfix Be; Tough Fix; Tough Fix Hyper) và phụ gia sản xuất phi công nghiệp (Vôi thủy hóa) đều có hiệu quả tăng khả năng dính bám đá nhựa cho BTN, nhất là khi có sử dụng đá dăm có độ dính bám kém thuộc khu vực Miền Trung. Tất cả các loại phụ gia nghiên cứu đều làm tăng cường độ chịu kéo gián tiếp của BTN có ý nghĩa thống kê. Các nhóm ảnh hưởng xếp theo thứ tự giảm dần của ITS là: Nhóm A (Vôi và Xi măng); Nhóm B (Zycotherm, WetfixBe và ToughFix); Nhóm C (ToughFix và ToughFix Hyper);

- Tất cả các phụ gia đều có tác dụng tăng cường độ chịu kéo gián tiếp và hệ số cường độ chịu kéo gián tiếp. Tuy nhiên mức độ tăng theo các điều kiện có khác nhau đối với các phụ gia. 

- Với xi măng, mặc dù kết quả thí nghiệm chỉ ra có hiệu quả, tuy nhiên hiện nay nhiều nước trên thế giới không sử dụng xi măng như phụ gia tăng dính bám nữa. Vì vậy, cần tiếp tục nghiên cứu trước khi đưa vào sử dụng. Phương pháp thí nghiệm đánh giá độ nhạy ẩm của BTN (Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nước đến cường độ của hỗn hợp BTN đã đầm nén) AASHTO T283-14 được áp dụng phổ biến trên thế giới.

Phương pháp này có nhiều ưu điểm, dùng để dự đoán khả năng liên kết giữa cốt liệu và nhựa đường trong hỗn hợp BTN trong thời gian sử dụng và đánh giá hiệu quả của chất phụ gia tăng dính bám sử dụng trong BTN (nếu có).

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16729/2019) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)