Nghiên cứu một số đặc tính lưu biến của bitum hỗn hợp sử dụng phụ gia tái sinh gốc dầu mỏ bằng thiết bị cắt động lưu biến

Abstract

Với những lợi ích về kinh tế, kỹ thuật và môi trường, việc sử dụng vật liệu mặt đường asphalt cũ (Reclaimed Asphalt Pavement-RAP) đang ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới trong những năm gần đây. Để khôi phục đặc tính lưu biến và các tính chất khác của bitum cũ thu hồi từ vật liệu RAP (bitum RAP), phụ gia tái sinh thường được sử dụng trong quá trình sản xuất hỗn hợp asphalt có hàm lượng RAP cao. Bài báo trình bày nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tái sinh gốc dầu mỏ (HS1 rejuvenator) đến một số đặc tính lưu biến của bitum. Các loại bitum được đánh giá bao gồm bitum mới 60/70, bitum RAP và bitum hỗn hợp (bao gồm bitum mới, bitum RAP với tỷ lệ tái chế (Recycled Binder Ratio - RBR) là 0,3 và phụ gia tái sinh). Phụ gia tái sinh HS1 được sử dụng với các hàm lượng khác nhau 0%, 4%, 12% và 20% theo khối lượng bitum RAP. Các thí nghiệm trong phòng được sử dụng để mô phỏng sự hoá già của bitum bao gồm hoá già ngắn hạn (short-term aging), hoá già dài hạn (long-term aging) và điều kiện chưa hoá già (unaged). Đặc tính lưu biến của bitum được xác định thông qua thí nghiệm cắt động lưu biến (Dynamic Shear Rheometer-DSR) theo tiêu chuẩn AASHTO T315. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, khi tăng hàm lượng phụ gia tái sinh, giá trị mô đun cắt động G* giảm và góc trễ pha tăng ở các điều kiện hoá già khác nhau. Phụ gia tái sinh HS1 có hiệu quả trong việc giảm độ cứng của bitum hỗn hợp và vẫn có khả năng làm mềm bitum khi trải qua quá trình hoá già dài hạn. Bitum hỗn hợp sử dụng khoảng 12% phụ gia tái sinh HS1 có thể đạt được giá trị cấp PG ở nhiệt độ cao tương đương với bitum mới 60/70.