Page 78 - Tạp chí Giao Thông Vận Tải - Số Tết Âm Lịch

SỐ 1+2 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

Nghiên cứu khả năng ứng dụng bê tông nhựa graphen oxit

làm lớp mặt trên của kết cấu áo đường mềm cấp cao

tại Việt Nam

n TS. HOÀNG THỊ HƯƠNG GIANG
Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải
Email: gianghth@utt.edu.vn

nanosilica [10, 11] đã chứng minh khả năng cải thiện độ
TÓM TẮT: Bài báo tập trung nghiên cứu khả năng bền, tính dẻo, độ bền mài mòn và khả năng chống lão
ứng dụng bê tông nhựa (BTN) sử dụng graphen hóa của BTN [12]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc bổ
oxit (GO) làm lớp mặt trên của kết cấu áo đường sung vật liệu nano vào BTN có tác động tích cực đến khả
mềm (KCAĐM) cấp cao tại Việt Nam. Mục tiêu của năng tăng cường độ, tăng khả năng chống hằn lún ở nhiệt
nghiên cứu là đánh giá hiệu quả kỹ thuật và tiềm độ cao, khả năng chống nứt do mỏi, từ đó giúp tăng tuổi
năng ứng dụng thực tế của BTN_GO thông qua việc thọ cho lớp mặt đường. Trong số các vật liệu nano kể trên,
kiểm toán các kết cấu áo đường sử dụng loại vật GO nổi bật nhờ cấu trúc đặc biệt đã tăng cường đáng kể
liệu này theo Tiêu chuẩn TCCS 38:2022/TCĐBVN. các tính chất cơ học của BTN. GO có khả năng cải thiện
Kết quả nghiên cứu đưa ra các đánh giá khoa học tính ổn định nhiệt, độ bền và tăng khả năng chịu tải trọng
và định hướng ứng dụng BTN_GO trong việc cải của BTN [13]. Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng GO vào
thiện hiệu suất kết cấu đường bộ, đặc biệt tại các BTN đang mở ra một hướng đi đầy triển vọng, giúp nâng
khu vực có yêu cầu cao về thiết kế và thi công. cao chất lượng và hiệu quả sử dụng của vật liệu trong các
công trình giao thông.
TỪ KHÓA: Bê tông nhựa, graphen oxit (GO), kết Tại Việt Nam, hệ thống giao thông đường bộ cấp cao
cấu áo đường mềm. đang đối mặt với nhiều vấn đề nghiêm trọng liên quan đến
ABSTRACT: The paper focuses on the application chất lượng và độ bền của các tuyến đường. Đặc biệt, các
tuyến quốc lộ, cao tốc và các đường nối các thành phố lớn
of asphalt concrete (AC) using graphene oxide (GO) thường xuyên gặp phải tình trạng xuống cấp nhanh chóng
as the top layer of high-grade flexible pavement in do tác động của điều kiện khí hậu với nhiệt độ cao, độ ẩm
Vietnam. The objective of the study is to evaluate lớn và mùa mưa kéo dài. Các yếu tố này kết hợp với lưu
the technical efficiency and practical application lượng giao thông ngày càng tăng khiến các tuyến đường
potential of AC_GO through auditing pavement cấp cao thường xuyên xảy ra các hiện tượng như nứt, lún,
structures using this material according to the mài mòn lớp mặt, đặc biệt là trong những năm đầu khai
TCCS 38:2022/TCDBVN standard. The results thác [14]. Để khắc phục những vấn đề này, việc tìm kiếm
provide scientific assessments and directions và ứng dụng các vật liệu mới có khả năng cải thiện tính
for the application of AC_GO in improving the chất cơ lý của BTN là vô cùng cần thiết. Các nghiên cứu
performance of pavement structures, especially trước đây về sử dụng GO làm chất phụ gia trong BTN mới
in areas with high requirements for design and chỉ dừng lại ở thí nghiệm trong phòng. Để việc đánh giá
construction. chính xác và toàn diện hơn về vật liệu này, việc nghiên cứu
ứng dụng BTN sử dụng GO (BTN_GO) làm lớp vật liệu trong
KEYWORDS: Asphalt concrete (AC), graphene KCAĐM cấp cao là cần thiết.
oxide (GO), flexible pavement structure. Nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng ứng dụng
BTN_GO làm lớp mặt trên của KCAĐM cấp cao tại Việt Nam.
Các nội dung nghiên cứu sẽ tập trung vào việc kiểm toán
kết cấu áo đường cấp cao có sử dụng BTN_GO theo TCCS
38:2022/TCĐBVN, nhằm đưa ra các đánh giá khoa học về
hiệu quả ứng dụng của vật liệu này trong thực tế mà chưa
1. ĐẶT VẤN ĐỀ phân tích về hiệu quả kinh tế.
Trong suốt thập kỷ qua, vật liệu nano đang trở thành
một trong những hướng nghiên cứu tiên tiến với tiềm 2. VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
năng cải thiện tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng, trong 2.1. Vật liệu sử dụng
đó có BTN. Các vật liệu nano như graphene, graphene Trong bài báo này, đối tượng nghiên cứu là BTN_
oxit (GO) [1, 2], ống nano carbon (CNT) [3], nanoclay [4, 5], GO_2%, là BTN chặt có kích cỡ hạt danh định lớn nhất là
nano kim loại (ZnO, Al O , Fe O ) [6, 7], sợi nano [8, 9] và 12,5 mm theo Quyết định 858/QĐ-BGTVT (tương đương
2 3 2 3
77