Nghiên cứu, đề xuất giải pháp xử lý chất thải rắn do phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ

Do đ , đề tài nghiên cứu hiện trạng quản l , công nghệ xử l chất thải rắn trong việc phá, bỏ công trình giao thông tại Việt Nam, nhằm đưa ra công tác quản l hiệu quả và công nghệ thực sự

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: Môi trường trong phát triển bền vững

(Chương trình đào tạo thí điểm)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Ngô Kim Định

Hà Nội - Năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo, cán bộ của Trung tâm nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, hoàn thành Luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất tới PGS.TS Ngô Kim Định –người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho tôi những kiến thức cơ bản c ng như

đ ng g p những kiến qu báu giúp tôi hoàn thành bản Luận văn này

Tôi c ng xin cảm ơn Vụ Môi trường – Bộ GTVT; Viện Khoa học và công nghệ giao thông vận tải; các Ban Quản l dự án Bộ Giao thông vận tải… đã tạo điều kiện để tôi c thời gian hoàn thành nhiệm vụ kh a đào tạo, được tiếp cận các nguồn hồ sơ và cung cấp số liệu để tôi c thể hoàn thành luận văn này

Cuối c ng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn b , những người đã luôn quan tâm, động viên, chia s và khuyến khích tôi trong suốt thời gian qua

N , n t n năm 2016

TÁC GIẢ

Nguyễn Thành Trung

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng bản thân mình Các số liệu nêu trong luận án là trung thực, không sử dụng số liệu của các tác giả khác chƣa đƣợc công bố hoặc chƣa đƣợc sự đồng Những kết quả nghiên cứu của tác giả chƣa từng công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

N , n t n năm 2016

TÁC GIẢ

Nguyễn Thành Trung

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Lời cam đoan ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

MỞ ĐẦU 01

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 04

1.1 Cơ sở l luận 04

1.1.1 Các định nghĩa, khái niệm 04

1.1.2 Chất thải rắn phát sinh khi phá bỏ các công trình giao thông đường bộ 05

1.1.3 Hiện trạng nghiên cứu về xử l chất thải rắn phát sinh khi phá bỏ các công trình giao thông đường bộ 22

1.2 Tổng quan về hệ thống giao thông vận tải đường bộ 24

1.2.1 Khái quát về hệ thống phát triển Giao thông vận tải đường bộ 24

1.2.2 Tổng quan về các dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông 25

1.2.3 Kế hoạch phát triển hệ thống giao thông đường bộ Việt Nam 29

1.3 Tiêu chí lựa chọn công nghệ xử l CTR phát sinh khi phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ 30

1.3.1 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ 30

1.3.2 Các tiêu chí cơ bản để đánh giá công nghệ khi lựa chọn 30

CHƯƠNG 2 ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 Địa điểm nghiên cứu 32

2.2 Thời gian nghiên cứu 32

2.3 Phương pháp tiếp cận và nghiên cứu 32

2.3.1 Phương pháp luận 32

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 33

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36

3.1 Đặc điểm, thành phần CTR phát sinh khi phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ 36

3.1.1 Đặc điểm CTR phát sinh 36

3.1.2 Thành phần CTR phát sinh 40

3.1.3 Khối lượng CTR phát sinh khi phá, bỏ công trình giao thông đường bộ 40

3.2 Quản l CTR phát sinh khi phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ 44

3.2.1 Các văn bản pháp luật về quản l CTR 44

3.2.2 Thực trạng quản l CTR trong ngành Giao thông vận tải 46

3.3 Công nghệ xử l CTR phát sinh phát sinh khi phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ 47

3.3.1 Phương pháp lựa chọn công nghệ xử l chất thải rắn 47

3.3.2 Lựa chọn công nghệ xử l CTR phát sinh khi phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ 49

3.4 Đề xuất các giải pháp quản l và xử l chất thải 62

3.4.1 Đề xuất về công tác quản l 62

3.4.2 Đề xuất về công nghệ xử l 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BGTVT Bộ Giao thông vận tải

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Kích thước cơ bản của các tấm đá theo TCVN 08

Bảng 1.2 Phân chia cát thành các lớp phụ 09

Bảng 3.1 Sử dụng phế thải xây dựng trong xây dựng công trình giao thông tại Mỹ 38

Bảng 3.2 Tổng hợp đánh giá hiệu quả Sử dụng phế thải xây dựng trong xây dựng công trình giao thông tại Mỹ 39

Bảng 3.3 Thành phần CTR phát sinh 40

Bảng 3.4 Tổng hợp các dự án từ năm 2008 đến năm 2015 của Bộ GTVT 40

Bảng 3.5 Các tiêu chí sàng lọc khi lựa chọn công nghệ xử l chất thải rắn 48

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 CTR phát sinh khi nâng cấp, cải tạo Quốc lộ 1 34

Hình 3.1 Mô hình quản lý chất thải rắn tại các đô thị ở Việt Nam 45

Hình 3.2 Kết cấu đường 57

Hình 3.3 Mặt bằng trước khi thi công 60

Hình 3.4 Tập kết CTR chuẩn bị thi công 60

Hình 3.5 Quá trình thi công và hoàn thành tuyến đường 61

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong việc đưa Việt Nam thành một nước công nghiệp h a – hiện đại h a thì việc phát triển cơ sở, hạ tầng giao thông đường bộ là rất cần thiết để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo quốc phòng, an ninh, nâng cao đời sống nhân dân, g p phần x a đ i giảm ngh o, rút ngắn khoảng cách giữa các v ng miền Nhưng song hành với việc phát triển cơ sở, hạ tầng giao thông đường bộ thì việc cải tạo, phá, bỏ các công trình hiện hữu đã xuống cấp, lạc hậu sẽ làm phát sinh một lượng lớn chất thải rắn vào môi trường

Ở Việt Nam hiện đang c nhiều công nghệ xử l tái sử dụng chất thải rắn được

áp dụng như chôn lấp, tái chế chất thải, chế biến rác thải thành phân hữu cơ hoặc thành viên nhiên liệu, đốt chất thải rắn Tuy nhiên, c ng c những công nghệ không còn ph hợp, đặc biệt là công nghệ chôn lấp – công nghệ xử l rác thải được áp dụng phổ biến ở các đô thị Với giá thành đầu tư thấp nhưng lại không hợp vệ sinh (chôn lấp tự nhiên), mất nhiều quỹ đất gây ra tình trạng ô nhiễm không khí, nguồn nước mặt, nước ngầm…

Một số công nghệ xử l tái sử dụng chất thải rắn của các nước tiên tiến đang

áp dụng như công nghệ nhiệt phân, công nghệ khí h a, công nghệ đốt…Tuy nhiên,

c nhiều kiến cho rằng, chi phí đầu tư và vận hành một số công nghệ tiên tiến n i trên còn cao, chưa ph hợp với điều kiện của Việt Nam Do đ , đề tài nghiên cứu hiện trạng quản l , công nghệ xử l chất thải rắn trong việc phá, bỏ công trình giao thông tại Việt Nam, nhằm đưa ra công tác quản l hiệu quả và công nghệ thực sự

ph hợp với đặc điều kiện về kinh tế c ng như đặc trưng chất thải trong hoạt động xây dựng công trình giao thông đường bộ

Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả đã lựa chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên

cứu, đề xuất giải pháp xử lý chất thải rắn do phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ” để làm luận văn cao học

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Với mục tiêu là nghiên cứu, đề xuất giải pháp xử l chất thải rắn phát sinh khi phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ Mong muốn là đưa ra được những lựa chọn về công nghệ xử l chất thải rắn ph hợp nhất đối với hoạt động của ngành giao thông vận tải; Sử dụng tái tạo nguồn vật liệu trong hoạt động xây dựng công trình giao thông đường bộ qua đ giảm thiểu việc khai thác tài nguyên thiên nhiên

- Trong khuôn khổ Luận văn sẽ đánh giá hiện trạng chất thải rắn do hoạt động phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ, đánh giá hiện trạng xử l chất thải rắn trong tình hình thực tế hiện nay, đánh giá công nghệ xử l , tái sử dụng chất thải rắn trong việc phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ, đưa ra các giải pháp giảm thiểu phát sinh chất thải rắn trong việc phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đới tượng nghiên cứu là đánh giá tình trạng phát sinh, quản l và xử l chất thải rắn trong hoạt động phá, bỏ các công trình giao thông đường bộ và đánh giá sự

ph hợp của công nghệ xử l tái sử dụng chất thải rắn phát sinh do hoạt động phá,

bỏ các công trình giao thông đường bộ

4 Ý nghĩa của đề tài

5 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm những phần chính như sau:

Phần mở đầu: Tính cấp thiết của đề tài, mục tiêu, đối tượng, phạm vi và ý nghĩa của đề tài

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 2: Địa điểm, thời gian, phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Kết luận và kiến nghị

Tái liệu tham khảo

Phụ lục

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Các định nghĩa, khái niệm

- Chất thải rắn: T eo quan n ệm chung: Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật

chất được con người loại bỏ trong các hoạt động kinh tế - xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng v.v ) Trong đ quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống [3]

T eo quan đ ểm mớ : Chất thải rắn (gọi chung là rác thải) được định nghĩa

là: Vật chất mà con người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực mà không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đ Thêm vào đ , chất thải được coi là chất thải rắn khi chất thải tồn tại ở dạng rắn mà con người phải c trách nhiệm thu gom và tiêu hủy [3]

Theo quan điểm này, chất thải rắn c các đặc trưng sau:

- Bị vứt bỏ;

- Con người c trách nhiệm thu dọn

T eo Luật Bảo vệ Mô trườn 2014: Chất thải rắn là vật chất ở dạng rắn

được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác

C ất t ả rắn tron tron xâ dựn côn trìn ao t ôn đườn b :

Chất thải rắn trong trong xây dựng công trình giao thông đường bộ là chất thải ở dạng rắn do con người thải ra trong quá trình xây dựng công trình giao thông đường bộ

- Xử l chất thải rắn:

Xử l chất thải rắn là d ng các biện pháp kỹ thuật để xử l các chất thải rắn

và không làm ảnh hưởng tới môi trường; tái tạo ra các sản phẩm c lợi cho xã hội nhằm phát huy hiệu quả kinh tế

Mục tiêu của xử l chất thải rắn là giảm hoặc loại bỏ các thành phần không mong muốn trong chất thải như các chất độc hại, không hợp vệ sinh, tận dụng vật liệu và năng lượng trong chất thải rắn

- Kết cấu ạ tần ao t ôn đườn b : gồm công trình đường bộ, bến xe,

bãi đỗ xe, trạm dừng nghỉ và các công trình phụ trợ khác trên đường bộ phục vụ giao thông và hành lang an toàn đường bộ

- Cấp p ố đ dăm a cố x măn : là một hỗn hợp vật liệu hạt c thành phần

hạt theo nguyên l cấp phối đem trộn với xi măng theo một tỷ lệ nhất định rồi lu

l n chặt ở độ ẩm tốt nhất trước khi xi măng ninh kết [8]

- Cấp p ố đ dăm loạ I: là cấp phối hạt mà tất cả các cỡ hạt được nghiền từ

đá nguyên khai [9]

- Cấp p ố đ dăm loạ II: là cấp phối hạt được nghiền từ đá nguyên khai

hoặc sỏi cuội, trong đ cỡ hạt nhỏ hơn 2,36mm c thể là vật liệu hạt tự nhiên không nghiền nhưng khối lượng không vượt quá 50% khối lượng CPĐD Khi CPĐD được nghiền từ sỏi cuội thì ít nhất 75% số hạt trên sàng 9,5mm phải c từ hai mặt vỡ trở lên [9]

1.1.2 Chất thải rắn phát sinh khi phá bỏ các công trình giao thông đường bộ

a) Các loại vật liệu xây dựng trong xây dựng nền và móng Công trình giao thông đường bộ

Vật liệu xây dựng là nguyên vật liệu chủ yếu tạo thành công trình xây dựng Các loại vật liệu xây dựng chính trong xây dựng công trình giao thông đường bộ có thể kể đến gồm: đất xây dựng, đá tự nhiên, gạch, ngói các loại; kim loại; chất kết dính vô cơ: vôi, xi măng, chất kết dính hữu cơ: nhựa đường, bitum, gỗ …

*) Đá tự nhiên

Đá tự nhiên có hầu hết ở khắp mọi nơi trong vỏ trái đất, đ là những khối khoáng chất chứa một hay nhiều khoáng vật khác nhau Còn vật liệu đá tự nhiên thì được chế tạo từ đá tự nhiên bằng cách gia công cơ học, do đ tính chất cơ bản của vật liệu đá tự nhiên giống tính chất của đá gốc [4]

Vật liệu đá tự nhiên từ xa xưa đã được sử dụng phổ biến trong xây dựng, vì

n c cường độ chịu nén cao, khả năng trang trí tốt, bền vững trong môi trường, hơn nữa nó là vật liệu địa phương, hầu như ở đâu c ng c do đ giá thành tương đối thấp

Bên cạnh những ưu điểm cơ bản trên, vật liệu đá tự nhiên c ng c một số nhược điểm như: khối lượng, thể tích lớn, việc vận chuyển và thi công kh khăn, ít nguyên khối và độ cứng cao nên quá trình gia công phức tạp

Nguồn gốc:

Đá tự nhiên có thể có các nguồn gốc khác nhau, quyết định tính chất lý, hóa

và khả năng chịu lực của chúng:

- Đá Mắc ma: Được tạo thành từ quá trình đông đặc của nham thạch núi lửa Thành phần chủ yếu là các muối nóng chảy của các ôxit kim loại C độ cứng rất cao, khả năng chịu nhiệt, bền hóa học, màu sắc phong phú

- Đá trầm tích: Đá trầm tích là một trong ba nh m đá chính (c ng với đá mácma và đá biến chất) cấu tạo nên vỏ Trái đất và chiếm 75% bề mặt Trái đất Khi điều kiện nhiệt động của vỏ trái đất thay đổi như các yếu tố nhiệt độ nước và các tác dụng hoá học làm cho các loại đất đá khác nhau bị phong hoá, vỡ vụn Sau đ chúng được gi và nước cuốn đi rồi lắng đọng lại thành từng lớp Dưới áp lực và trải qua các thời kỳ địa chất, chúng được gắn kết lại bằng các chất keo thiên nhiên tạo thành đá trầm tích

- Đá biến chất: Đá biến chất được hình thành từ sự biến tính của đá mắcma hay đá trầm tích, thậm chí cả từ đá biến chất c trước, do sự tác động của nhiệt độ,

áp suất cao (nhiệt độ lớn hơn 150 đến 200°C và áp suất khoảng trên 1500 bar) và các chất có hoạt tính hoá học, gọi là quá trình biến chất

Các hình thức sử dụng đá

Trong xây dựng vật liệu đá tự nhiên được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau, có loại không cần gia công thêm, có loại phải qua quá trình gia công từ đơn giản đến phức tạp

Vật liệu đá dạng khối

Đá hộc: Thu được bằng phương pháp nổ mìn, không gia công gọt đẽo, được

d ng để xây m ng, tường chắn, móng cầu, trụ cầu, nền đường ôtô và tàu hỏa hoặc làm cốt liệu cho bê tông đá hộc

Đá gia công thô: Là loại đá hộc được gia công thô để cho mặt ngoài tương đối bằng phẳng, bề mặt ngoài phải có cạnh dài nhỏ nhất là 15 cm, mặt không được lõm và không có góc nhọn hơn 600, được sử dụng để xây móng hoặc trụ cầu

Đá gia công vừa (đá ch ): Loại đá này được gia công phẳng các mặt, có hình dạng đều đặn vuông vắn, thường c kích thước 10 x 10 x 10 cm, 15 x 20 x 25 cm,

20 x 20 x 25 cm Đá ch được d ng để xây m ng, xây tường

Đá gia công kỹ: Là loại đá hộc được gia công kỹ mặt ngoài, chiều dày và chiều dài của đá nhỏ nhất là 15 cm và 30 cm, chiều rộng của lớp mặt phô ra ngoài ít nhất phải gấp rưỡi chiều dày và không nhỏ hơn 25 cm, các mặt đá phải bằng phẳng vuông vắn Đá gia công kỹ được d ng để xây tường, vòm cuốn

Đá “Kiểu: được chọn lọc cẩn thận và phải là loại đá c chất lượng tốt, không nứt n , gân, hà, phong h a, đạt yêu cầu thẩm mỹ cao

Vật liệu đá dạng tấm

Vật liệu đá dạng tấm thường có chiều dầy bé hơn nhiều lần so với chiều dài

và chiều rộng

Tấm ốp lát trang trí có bề mặt chính hình vuông hay hình chữ nhật Các tấm

ốp trang trí được x ra từ những khối đá đặc và có màu sắc đẹp, đánh b ng bề mặt rồi cắt thành tấm theo kích thước quy định Tấm được d ng để ốp và lát các công trình xây dựng Ngoài chức năng trang trí n còn c tác dụng bảo vệ khối xây hay bảo vệ kết cấu

Kích thước cơ bản của các tấm đá được TCVN 4732: 1989 quy định trong 5 nhóm

Nhóm tấm ốp công dụng đặc biệt: những tấm ốp được sản xuất từ các loại đá đặc có khả năng chịu axit (như granit, siênit, điôrit, quăczit, bazan, điabaz, sa thạch,

silic ) hay có những khả năng chịu kiềm (như đá hoa, đá vôi, đá magiezit ) Việc gia công loại tấm ốp này giống như gia công đá trang trí song kích thước các cạnh không vượt quá 300mm

Bảng 1.1 Kích thước cơ bản của các tấm đá theo TCVN

Cát tự nhiên: có cỡ hạt từ 0, 14 - 5 mm, sau khi khai thác trong tự nhiên

được d ng để chế tạo vữa, bê tông, gạch silicat, kính v.v…

Cát tự nhiên sử dụng trong xây dựng chủ yếu sử dụng là vật liệu dạng hạt nguồn gốc tự nhiên bao gồm các hạt đá và khoáng vật nhỏ và mịn Khi được dùng như là một thuật ngữ trong lĩnh vực địa chất học, kích thước cát hạt cát theo đường kính trung bình nằm trong khoảng từ 0, 0625 mm tới 2 mm (thang Wentworth sử

dụng tại Hoa Kỳ) hay từ 0, 05 mm tới 1 mm (thang Kachinskii sử dụng tại Nga và Việt Nam hiện nay) Một hạt vật liệu tự nhiên nếu c kích thước nằm trong các khoảng này được gọi là hạt cát

Cát xây dựng sử dụng trong xây dựng nền, móng công trình giao thông có thể phân thành 2 loại chính như sau: Cát sử dụng làm lớp đắp và cát sử dụng làm cốt liệu cho bê tông và vữa

Phân loại theo kích thước hạt: Theo kích thước hạt c thể phân loại thành các lớp phụ như sau:

tông, vữa, đá granitô Ngoài ra còn được dùng làm chất độn cho sơn và pôlyme [4]

*) Đất xây dựng

Các công trình xây dựng n i chung c ng như các công trình giao thông n i riêng đều được xây dựng trên nền đất và sử dụng đất làm vật liệu xây dựng chính Đất có hầu hết ở khắp mọi nơi trong vỏ trái đất, đ là sản phẩm phong hóa dạng mềm rời của đá tự nhiên

Vật liệu đất từ xa xưa đã được sử dụng phổ biến trong xây dựng, vì nó phổ biến xung quanh chúng ta, đất có khả năng tạo hình tốt, bền vững trong môi trường, hơn nữa nó là vật liệu địa phương, hầu như ở đâu c ng c do đ giá thành tương đối thấp

Bên cạnh những ưu điểm cơ bản trên đất c ng c một số nhược điểm như: khối lượng thể tích lớn, việc vận chuyển và thi công kh khăn, ít nguyên khối và độ

ưa nước lớn nên quá trình sử dụng dễ bị biến đổi

Do đặc điểm và tính chất của đất rất đa dạng và biến đổi theo môi trường, theo mục đích sử dụng, hạng mục sử dụng nên các đặc trưng của đất c ng như các ứng dụng của đất trong xây dựng là rất lớn Việc liệt kê các đặc trưng, phân loại, ứng dụng của đất sẽ không thể đầy đủ

Tuy nhiên, trong các công trình giao thông nói chung đất được sử dụng chủ yếu để xây dựng nền, móng công trình (đất đắp K95, K98)

*) Vật liệu gốm xây dựng

Vật liệu nung hay gốm xây dựng là loại vật liệu được sản xuất từ nguyên liệu chính là đất sét bằng cách tạo hình và nung ở nhiệt độ cao Do quá trình thay đổi lý, hóa trong khi nung nên vật liệu gốm xây dựng có tính chất khác hẳn so với nguyên liệu ban đầu

Trong xây dựng vật liệu gốm được dùng trong nhiều chi tiết kết cấu của công trình từ khối xây, lát nền, ốp tường đến cốt liệu rỗng (keramzit) cho loại bê tông nhẹ Ngoài ra các sản phẩm sứ vệ sinh là những vật liệu không thể thiếu được trong xây dựng Các sản phẩm gốm bền axít, bền nhiệt được dùng nhiều trong công

nghiệp hóa học, luyện kim và các ngành công nghiệp khác

Ưu điểm chính của vật liệu gốm là c độ bền và tuổi thọ cao, từ nguyên liệu địa phương c thể sản xuất ra các sản phẩm khác nhau thích hợp với các yêu cầu sử dụng, công nghệ sản xuất tương đối đơn giản, giá thành hạ Song vật liệu gốm vẫn còn những hạn chế là giòn, dễ vỡ, tương đối nặng, kh cơ giới hóa trong xây dựng đặc biệt là với gạch xây và ngói lợp [4]

Phân loại

Sản phẩm gốm xây dựng rất đa dạng về chủng loại và tính chất Để phân loại chúng người ta dựa vào những cơ sở sau:

Theo công dụng vật liệu gốm được chia ra:

Vật liệu xây : Các loại gạch đặc, gạch 2 lỗ, gạch 4 lỗ

Vật liệu lợp : Các loại ngói

Vật liệu lát : Tấm lát nền, lát đường, lát vỉa hè

Vật liệu ốp : Ốp tường nhà, ốp cầu thang, ốp trang trí

Sản phẩm kỹ thuật vệ sinh: Chậu rửa, bồn tắm, bệ xí

Sản phẩm cách nhiệt, cách âm: Các loại gốm xốp Sản phẩm chịu lửa: Gạch samốt, gạch đi nát Theo cấu tạo vật liệu gốm được chia ra:

*) Bê tông xi măng

Bê tông là vật liệu đá nhân tạo do hỗn hợp của các chất kết dính vô cơ (xi măng, vôi silíc, thạch cao ) nước và các hạt rời rạc của cát, sỏi, đá dăm (được gọi

là cốt liệu) nhào trộn theo một tỷ lệ thích hợp rắn chắc lại mà thành C ng c thể

d ng chất kết dính hữu cơ như bitum guđrông chế tạo nên bê tông asphalt, hoặc chất d o (pôlime) chế tạo bê tông pôlime

Trong bê tông, ngoài các thành phần cơ bản trên (chất kết dính, nước, cốt liệu) c thể thêm vào những chất phụ gia nhằm cải thiện các tính chất của bê tông như tăng tính lưu động của hỗn hợp bê tông, giảm lượng d ng nước và xi măng, điều chỉnh thời gian ninh kết và rắn chắc, nâng cao tính chống thấm của bê tông

Bê tông là loại vật liệu rất quan trọng được sử dụng trong xây dựng cơ bản phục vụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân như trong xây dựng dân dụng, công nghiệp, thuỷ lợi, cầu đường vì c các ưu điểm sau:

- C cường độ nén biến đổi trong phạm vi rộng và c thể đạt giá trị từ 100;

* Hai yêu cầu cơ bản của hỗn hợp bê tông

Các thành phần tạo nên bê tông (cốt liệu, chất kết dính, nước, các phụ gia) được phối hợp theo một tỷ lệ hợp l , được nhào trộn đồng đều nhưng chưa bắt đầu quá trình ninh kết và rắn chắc được gọi là hỗn hợp bê tông

Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lượng của hỗn hợp bê tông không những nhằm bảo đảm các tính năng kỹ thuật của bê tông ở những tuổi nhất định mà còn phải thoả mãn những yêu cầu công nghệ sản xuất, liên quan đến việc lựa chọn thiết bị tạo hình, đổ khuôn, đầm chặt và các chế độ công tác khác [4]

Bất cứ loại hỗn hợp bê tông nào và việc tạo hình sản phẩm theo phương pháp

công nghệ nào, hỗn hợp bê tông c ng cần thoả mãn hai yêu cầu cơ bản sau:

- Tính đồng nhất của hỗn hợp bê tông c được khi nhào trộn phải được duy trì trong quá trình vận chuyển, đổ khuôn và đầm chặt N đảm bảo cho hỗn hợp bê tông c sự liên kết nội bộ tốt, không bị phân tầng tách nước

- Tính công tác tốt (hay tính dễ đổ khuôn) ph hợp với phương pháp và điều kiện thành hình sản phẩm Hỗn hợp bê tông c tính công tác tốt sẽ dễ dàng và nhanh

ch ng lấp đầy khuôn, giữ được sự liên kết toàn khối và sự đồng nhất về mặt cấu tạo của bê tông

- Tính công tác của hỗn hợp bê tông thể hiện khả năng lưu động (chảy) và mức độ d o của hỗn hợp tức là khả năng chảy lấp đầy khuôn một cách liên tục và không rạn nứt bề mặt hỗn hợp

* Ảnh hưởng của các chất phụ gia hoạt tính bề mặt

Các chất phụ gia hoạt tính bề mặt thường là những nh m riêng rẽ của các chất hữu cơ, do c hoạt tính bề mặt cao, được hấp thụ dưới dạng màng mỏng trên bề mặt hạt chất kết dính và các hạt mịn khác gây tác dụng thấm ướt bề mặt các hạt này

Vì vậy khi cho phụ gia hoạt tính bề mặt vào hỗn hợp bê tông và vữa sẽ cải thiện rõ rệt tính công tác của chúng, cho phép giảm lượng d ng nước nhào trộn, hạ thấp tỷ lệ nước/ximăng nâng cao cường độ bê tông - hoặc c thể giảm lượng d ng xi măng

mà không làm giảm cường độ thiết kế của bê tông

Sử dụng phụ gia hoạt tính bề mặt với lượng bé (0, 05 ÷0, 2 so với lượng

d ng xi măng) cho phép giảm 10 ÷12% lượng d ng nước, và c thể giảm tương ứng 7÷10% lượng d ng xi măng trong bê tông và vữa

Mặt khác chất phụ gia hoạt tính bề mặt còn c ảnh hưởng tích cực đến sự hình thành cấu trúc đá xi măng và tạo khả năng nâng cao chống thấm, tính bền vững

và tính chống xâm thực của bê tông

Theo hiệu quả tác dụng, c thể chia phụ gia hoạt tính bề mặt thành 3 nh m:

Ưa nước, ghét nước và tạo vi bọt

* M c bê tôn về cườn đ nén

Mác bê tông về cường độ nén là giới hạn cường độ nén của những mẫu bê tông c hình dạng và kích thước tiêu chuẩn (kích thước này c thể khác nhau với các dạng bê tông khác nhau) đúc từ hỗn hợp bê tông theo cấp phối công tác bằng phương pháp tiêu chuẩn và dưỡng hộ 28 ngày ở môi trường nhiệt độ và độ ẩm tiêu chuẩn (to = 27 ± 2°C và độẩm tương đối là 95 ÷ 100% theo TCVN 3105 - 1993) Theo TCVN 3118 - 1993 mẫu tiêu chẩn để xác định mác chịu nén của bê tông c hình lập phương, kích thước 150×150×150mm, đúc mẫu theo phương pháp quy định ở TCVN 3105 - 1993

*) Bê tông cốt thép.

Bê tông là loại vật liệu ròn, cường độ chịu nén lớn, nhưng khả năng chịu kéo thấp, chỉ bằng 1/10 đến 1/15 cường độ chịu nén Nhưng trong rất nhiều công trình, nhiều bộ phận làm việc ở trạng thái chịu kéo, do đ tại phần chịu kéo của các kết cấu làm bằng bê tông sẽ bị nứt rạn, khả năng chịu lực giảm và c thể dẫn đến phá hoại hoàn toàn

Qua rất nhiều nghiên cứu và thực tế và thực tế sử dụng người ta đã phối hợp hai loại vật liệu bê tông và thép tạo nên bê tông cốt thép, c khả năng chịu nén, chịu kéo đều tốt, mở rộng phạm vi sử dụng loại vật liệu này trong mọi lĩnh vực xây dựng cơ bản

Sở dĩ c thể phối hợp được hai loại vật liệu bê tông và cốt thép tạo nên thứvật liệu ưu việt “bê tông cốt thép” vì ba đặc điểm sau:

+ Lực bám dính giữa bê tông và cốt thép rất lớn

Nhờ sự bám dính tốt với bê tông, cốt thép không những làm tăng khả năng chịu kéo mà còn làm tăng khả năng chịu nén nữa Do đ trong các bộ phận chủ yếu chịu nén (như cột) người ta vẫn đặt cốt thép và nhờđ c thể rút nhỏ tiết kiệm và giảm được khối lượng cấu kiện (cứ mỗi cm² tiết diện cốt thép c thể thay 15cm² tiết diện bê tông)

+ Bê tông bảo vệ được thép khỏi rỉ

Sắt thép trong môi trường không khí và nước thường bị rỉ do bị oxy hoá Quá

trình oxy hoá này càng mạnh mẽ khi sắt thép tiếp xúc với axít và thường bắt đầu ở nơi c rỉ sẵn Nhưng quá trình này c thể bị hạn chế và giảm chậm lại trong môi trường kiềm Độ kiềm càng mạnh thì tác dụng bảo vệ càng lớn Hỗn hợp bê tông là môi trường kiềm nên bảo vệ được cốt thép không bị rỉ, thậm chí c khi cốt thép đã

bị rỉ nhẹ đặt vào bê tông, rỉ không những không phát triển nữa mà còn mất đi

Điều cần chú là khả năng bảo vệ cốt thép của bê tông chỉ c được khi bê tông bọc quanh cốt thép rất đặc chắc và c chiều dày đủ lớn Nếu lớp bê tông bảo vệ

bị rỗ, xốp, c nứt n thì hơi ẩm c thể xâm nhập vào làm rỉ cốt thép, phá hoại lực bám dính giữa n với bê tông, c thể làm huỷ hoại kết cấu

+ Độ dãn nở nhiệt của hai loại vật liệu bê tông và cốt thép gần bằng nhau Đối với phần lớn các loại bê tông khi bị đốt n ng đến 100°C hệ số dãn dài trung bình 10.10-6, của cốt thép là 12.10-6 vì vậy khi bị đốt n ng chúng c độ dãn nở tương đối đồng đều, bê tông không bị nứt vỡ, bảo đảm sự bám dính tốt

- Bê tông cốt thép được sử dụng chủ yếu để xây dựng dầm, m ng, trụ cầu

*) Bê tông nhựa

Bê tông nhựa nóng

a) K n ệm về bê tôn n ựa

Bê tông nhựa n ng gồm c nhựa đường và cốt liệu được trộn n ng trong trạm trộn rồi rải n ng Hỗn hợp bê tông nhựa rải n ng thường được sử dụng để làm mặt đường cao tốc, các quốc lộ, đường thành phố, đường sân bay Tuỳ theo từng loại mặt đường thì cấp phối sử dụng trong vật liệu sẽ thay đổi thành phần tỉ lệ hạt cho ph hợp Công nghệ sản xuất bê tông nhựa n ng với trung tâm là quá trình trộn

n ng vật liệu đã được rang n ng với nhựa n ng cộng với các loại phụ gia cần thiết với tỉ lệ đã được định trước

b) Thành p ần vật l ệu v c c t êu c uẩn kỹ t uật

* Thành phần vật liệu

Bê tông asphalt c thành phần gồm c nhựa đường và cốt liệu (đã được định lượng) được trộn n ng trong trạm trộn rồi rải n ng

* Các yếu tố kỹ thuật

+ Yêu cầu đối với vật liệu nhựa đường

Nhựa đường là sản phẩm còn lại của quá trình chưng cất dầu thô Nhựa đường là loại vật liệu c tính chất không thấm nước, c độ bám dính cao N được coi là chất dính kết, thành phần chính của vật liệu làm bề mặt đường Nhựa đường khi được sấy n ng (gia nhiệt) thì sẽ làm tăng tính linh hoạt của các phân tử, do đ làm giảm độ nhớt của nhựa đường và chúng c thể trượt tương đối với nhau Do đ , nhựa đường được sử dụng rộng rãi trong công nghệ làm đường Hầu hết các vật liệu

đá, cát, nhựa đường sau khi được trộn n ng sẽ trở thành loại vật liệu mà sau khi nguội đến nhiệt độ môi trường thì n trở nên cứng vững, đủ sức chịu được tải trọng

do các loại xe tải nặng tác dụng lên Bê tông nhựa (bê tông asphalt) là vật liệu làm mặt đường chủ yếu hiện nay [4]

Vật liệu nhựa đường d ng làm mặt đường gồm c nhiều loại trong đ các loại nhựa được sử dụng phổ biến là nhựa bitum dầu mỏ, nhựa guđrông than đá, nhựa butum lỏng và nhựa nh tương bitum Đối mặt đường nhựa trộn n ng, rải

n ng c thể sử dụng loại nhựa đường c độ nhớt tương đối cao Đối mặt đường nhựa trộn n ng, rải nguội c thể sử dụng loại nhựa đường c độ nhớt tương đối thấp

+ Yêu cầu đối với đá dăm

Đá dăm phải là đá được nghiền từ nham thạch cứng và chắc Đá dăm d ng làm mặt đường nhựa phải c tính năng cường độ và mài mòn đầy đủ, phải căn cứ vào loại mặt đường và điều kiện khai thác để chọn cấp đá

Đá dăm phải đồng nhất, cứng, không phong hoá, hàm lượng sét không quá 2%, độẩm nhỏ hơn 8% Đá phải c dạng khối, sắc cạnh, hàm lượng các hạt dải, hạt dẹt phải nhỏ hơn 15%, trị số ép vỡ không lớn hơn 20% - 30%

+ Yêu cầu đối với cát

Cát thường d ng hỗn hợp nhựa đường c 2 loại: cát thiên nhiên và cát nhân tạo Cát thiên nhiên bao gồm: cát sông, cát núi, cát biển Cỡ hạt lớn nhất thường nhỏ

hơn 2mm Cát nhân tạo là cát thu được sau khi qua khâu nghiền sàng đá, cỡ hạt lớn nhất thường nhỏ hơn 5mm

Yêu cầu cát phải cứng, chắc, sạch, không phong hoá, không chứa tạp chất và

c cấp phối đúng yêu cầu

+ Yêu cầu đối với chất phụ gia

Bột khoáng là loại vật liệu hạt mịn rất phân tán Bột khoáng d ng cho vật liệu hỗn hợp đá trộn nhựa thường là bột đá vôi, bột đá đôlômit, c ng c thể d ng ximăng, tro bay, bột clanhke hoặc các bột khoáng khác Hàm lượng các hạt c kích

cỡ nhỏ hơn 0.0074mm trong bột khoáng phải không nhỏ hơn 30% nhưng hàm lượng các hạt quá mịn c ng không nên quá nhiều, nếu không sẽ làm giảm tính dễ thi công và tính ổn định đối với nước Yêu cầu bột khoáng phải tơi, khô (độ ẩm phải nhỏ hơn 1%)

c) P ân loạ bê tôn n ựa nón

C 2 cách phân loại bê tông asphalt

* Phân loại bê tông asphalt theo nhiệt độ lúc rải

* Phân loại bê tông asphalt theo kích thước hạt cốt liệu và tỉ lệ thành phần trộn

+ Phân loại bê tông nhựa n ng theo nhiệt độ lúc rải

Phân loại bê tông nhựa n ng theo nhiệt độ lúc rải thành 03 loại:

 Bê tông nhựa n ng;

 Bê tông nhựa ấm.;

 Bê tông nhựa nguội

+ Phân loại bê tông asphalt theo kích thước hạt cốt liệu và tỉ lệ thành phần trộn

Theo cách này, người ta phân ra làm các loại BTN hạt thô và BTN hạt mịn Trong đ , BTN hạt thô c cường độ chịu lựu lớn, khả năng chịu nước kém, thường được sử dụng làm lớp nền, chịu lực BTN hạt mịn c cấu trúc hạt nhỏhơn, khả năng

chịu mài mòn tốt, chịu nước tốt, được sử dụng làm lớp bề mặt của đường

*) Chất kết dính vô cơ

Chất kết dính vô cơ là loại vật liệu thường ở dạng bột, khi nhào trộn với nước hoặc các dung môi khác thì tạo thành loại hồ d o, dưới tác dụng của quá trình hóa lý tự nó có thể rắn chắc và chuyển sang trạng thái đá Do khả năng này của chất kết dính vô cơ mà người ta sử dụng chúng để gắn các loại vật liệu rời rạc (cát, đá, sỏi) thành một khối đồng nhất trong công nghệ chế tạo bê tông, vữa xây dựng, gạch silicat, các vật liệu đá nhân tạo không nung và các sản phẩm xi măng amiăng [4]

Có loại chất kết dính vô cơ không tồn tại ở dạng bột như vôi cục, thủy tinh lỏng Có loại khi nhào trộn với nước thì quá trình rắn chắc xảy ra rất chậm như chất kết dính magie, nhưng nếu trộn với dung dịch MgCl2 hoặc MgSO4 thì quá trình rắn chắc xảy ra nhanh, cường độ chịu lực cao

Phân loại

Căn cứ vào môi trường rắn chắc, chất kết dính vô cơ được chia làm 3 loại: chất kết dính rắn trong không khí, chất kết dính rắn trong nước và chất kết dính rắn trong Ôtôcla

Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí

Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí là loại chất kết dính chỉ có thể rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí

Ví dụ: Vôi không khí, thạch cao, thủy tinh lỏng, chất kết dính magie Theo thành phần hoá học chúng được chia thành 4 nhóm:

(1) Vôi rắn trong không khí (thành phần chủ yếu là CaO);

(2) Chất kết dính magie (thành phần chủ yếu là MgO);

(3) Chất kết dính thạch cao (thành phần chủ yếu là CaSO4)

(4) Thuỷ tinh lỏng là các silicat natri hoặc kali (Na2O.nSiO2 hoặc

K2O.mSiO2) ở dạng lỏng;

Chất kết dính vô cơ rắn trong nước

Chất kết dính vô cơ rắn trong nước là loại chất kết dính không những có khả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí mà còn có khả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường nước

Ví dụ: Vôi thủy, các loại xi măng

Về thành phần hoá học chất kết dính rắn trong nước là một hệ thống phức tạp bao gồm chủ yếu là liên kết của 4 oxyt CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3 Các liên kết đ hình thành ra 3 nhóm chất kết dính chủ yếu sau:

(1) Xi măng Silicat: các khoáng chủ yếu là Silicat canxi (đến 75%) Trong nhóm này gồm c xi măng pooc lăng và các chủng loại của nó (nhóm chất kết dính chủ yếu trong xây dựng)

(2) Xi măng alumin: Aluminat canxi là các khoáng chủ yếu của nó

(3) Vôi thuỷ và xi măng La mã

Chất kết dính hữu cơ (nhất là bi tum và guđrông) được ứng dụng rộng rãi để

xây dựng các lớp kết cấu nền, m ng đường, các lớp kết cấu áo đường, vỉa hè, nền nhà công nghiệp, bảo vệ bê tông và kim loại khỏi bị ăn mòn

Phân loại

Căn cứ vào các đặc điểm sau để phân loại chất kết dính hữu cơ Theo thành phần hóa học, chia ra: Bitum và Gudron

Theo nguồn gốc nguyên liệu chia ra:

Bitum dầu mỏ là sản phẩm cuối cùng của dầu mỏ

Bitum đá dầu là sản phẩm khi chưng đá dầu

Bitum thiên nhiên là loại bitum thường gặp trong thiên nhiên ở dạng kết tinh hay lẫn với các loại đá

Gudron than đá là sản phẩm khi chưng khô than đá

Gudron than bùn là sản phẩm khi chưng khô than bùn

Gudron gỗ là sản phẩm khi chưng khô gỗ Theo tính chất xây dựng chia ra: Bitum và Gudron rắn: ở nhiệt độ 20 – 25°C là một chất rắn có tính giòn và tính đàn hồi, ở nhiệt độ 180 - 200°C thì có tính chất của một chất lỏng

Bitum và Gudron quánh: ở nhiệt độ 20 – 25°C là một chất mềm, có tính d o cao và độ đàn hồi không lớn lắm

Bitum và Gudron lỏng: ở nhiệt độ 20 – 25°C là một chất lỏng và có chứa thành phần hyđrôcacbon dễ bay hơi, c khả năng đông đặc lại sau khi thành phần nhẹ bay hơi và sau đ c tính chất gần với tính chất của bitum và guđrông quánh

Nh tương bitum và Gudron: là một hệ thống keo bao gồm các hạt chất kết dính phân tán trong môi trường nước và chất nh h a

Thành phần của chất kết dính hữu cơ

Chất kết dính hữu cơ là hệ thống phân tán của các chất hiđrôcacbon khác nhau (thơm CnH2n-6, naftalin CnH2n và mê tan CnH2n+2) và các mạch dị vòng của các hiđrôcacbua c trọng lượng phân tử tương đối cao

Thành phần phân tố của bi tum nằm trong giới hạn: C: 73-87%; H: 8- 12%; O:

1-2%; S: 1-5% ; N: 0, 5 -1%

Những hợp chất hiđrôcacbon c cấu tạo hóa học và tính chất vật lí giống nhau được sắp xếp trong một nhóm cấu tạo hóa học, chúng có ảnh hưởng lớn đến tính chất của CKDHC Các nhóm cấu tạo hóa học chủ yếu bao gồm:

Nhóm chất dầu gồm những hợp chất có phân tử lượng thấp (300-600), không

màu, khối lượng riêng nhỏ (0, 91-0, 925) Nhóm chất dầu làm cho CKDHC có tính lỏng Nếu hàm lượng nh m này trong CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính quánh giảm Trong bitum nhóm chất dầu chiếm 45-60%; trong gudron than đá 60-80%

Nhóm chất nhựa gồm những hợp chất có phân tử lượng cao hơn (600- 900),

màu nâu sẫm, khối lượng riêng xấp xỉ 1 Nó có thể hòa tan trong benzen, etxăng, clorofooc Nhóm chất nhựa trung tính (tỉ lệ H/C=1, 6-1, 8) làm cho CKDHC có tính

d o Nếu hàm lượng nh m này trong CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính d o tăng Nhóm chất nhựa axit (tỉ lệ H/C=1, 3-1, 4) làm tăng tính bám dính của CKDHC với vật liệu khoáng Trong bi tum dầu mỏ nhóm chất nhựa chiếm 15-30%; trong guđrông than đá 10-15%

Nhóm asfalt rắn gồm những hợp chất có phân tử lượng lớn (1000- 6000), màu nâu sẫm hoặc đen, khối lượng riêng 1, 1-1, 15) Nhóm này không bị phân giải khi đốt Ở nhiệt độ lớn hơn 300°C thì bị phân giải ra khí và cốc Nhóm asfalt rắn có tỉ lệ H/C=1,1 Nó có thể hòa tan trong clorofooc, tetracloruacacbon (CC14), không hòa tan trong ete, dầu hỏa và axeton (C3H5OH) Tính quánh và sự biến đổi tính chất theo nhiệt độ của CKDHC phụ thuộc chủ yếu vào nhóm này Nếu hàm lượng nhóm này trong CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính quánh và nhiệt độ hóa mềm của CKDHC c ng tăng lên.Trong CKDHC nh m này chiếm 10- 38% Ngoài 3 nh m cơ bản trên, trong thành phần của CKDHC còn có các nhóm hóa học khác như nh m cacben và cacbôit, nh m axit asfalt và các anhiđrit, nh m parafin Các nh m này c ảnh hưởng nhất định đến tính chất của CKDHC

Dựa vào thành phần các nhóm cấu tạo hóa học có thể chia bi tum dầu mỏ thành 3 loại

+ Bi tum loại 1 có nhóm asfalt > 25%, nhựa < 24% và dung dịch cacbon

>50%

+ Bitum loại 2 c hàm lượng nhóm cấu tạo hóa học tương ứng: ≤18%; >36%

và /48%;

+ Bitum loại 3 tương ứng là 21- 23%; 30 - 34%; 45-49%

Ba loại bi tum c độ biến dạng khác nhau Thành phần hóa học của chúng thay đổi theo thời gian sử dụng kết cấu nền mặt đường

*) Các loại vật liệu khác

Trong xây dựng công trình, đặc biệt trong xây dựng công trình giao thông, ngoài những vật liệu chính kể trên còn sử dụng các vật liệu khác nhưng với tỷ lệ không lớn: Vật liệu kim loại; sản phẩm từ chất d o; vật liệu kính; vật liệu gỗ; vật liệu sơn và giấy

Vật liệu kim loại sử dụng trong xây dựng công trình giao thông thường sử dụng trong các kết cấu bê tông cốt thép làm móng, mố trụ cầu hay cống ngầm hoặc kết cấu thép như kết cấu cọc ống thép, cọc thép…

Sản phẩm từ chất d o: sử dụng trong xây dựng công trình giao thông thường

là những sản phẩm như bấc thấm, lưới địa kỹ thuật

b) Chất thải rắn phát sinh khi phá, bỏ công trình giao thông đường bộ

Với các vật liệu xây dựng trong xây dựng nền và m ng Công trình giao thông đường bộ được nêu tại phần trên thì chất thải khi phá, bỏ công trình giao

thông đường bộ sẽ bao gồm các loại như sau:

- Bê tông, gạch;

- Hỗn hợp bitum, nhựa than đá và các sản phẩm có nhựa đường;

- Kim loại (bao gồm cả hợp kim);

- Đất, đá và nạo vét đất đá;

- Vật liệu khác

1.1.3 Hiện trạng nghiên cứu về xử lý chất thải rắn phát sinh khi phá bỏ các công trình giao thông đường bộ

Một số công nghệ xử l chất thải được áp dụng tại Việt Nam kể cả trong nước và nước ngoài đã giải quyết được một phần nhu cầu xử l chất thải trước tình hình phát sinh chất thải gia tăng trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay, nhất là một lượng lớn CTRĐT đang c nguy cơ gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với môi trường, ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng

Một số công nghệ được nhập từ nước ngoài về, thiết bị nặng nề, kh chế tạo trong nước, đặc biệt là các hệ thống máy nghiền, xích băng tải và các vòng bi lớn Tiêu thụ điện năng cho hệ thống rất lớn làm cho giá thành sản phẩm cao

Công nghệ cào b c tái chế các lớp kết cấu áo đường là một trong những công nghệ hiện đại, cơ giới h a cao, đã được áp dụng phổ biến trong các dự án sửa chữa, nâng cấp các công trình đường bộ trên thế giới Thời gian qua, Bộ GTVT đã chỉ đạo nghiên cứu, triển khai áp dụng thí điểm một số công nghệ tái sinh nguội mặt đường, trong đ c công nghệ của hãng Writgen (Đức), hãng HallBrother (Mỹ) và của hãng Sakai (Nhật Bản)

Các công nghệ này đã được ứng dụng vào thực tiễn triển khai các dự án giao thông như dự án nâng cấp, cải tạo Quốc lộ 5, dự án sửa chữa QL38 – tỉnh Hà Nam;

dự án sửa chữa QL1 thuộc địa bàn thành phố HCM, dự án đầu tư xây dựng mở rộng QL1 đoạn qua địa bàn tỉnh Phú Yên, Bình Định và Ninh Thuận, dự án đầu tư xây dựng QL48, dự án sửa chữa QL4E, tỉnh Lào Cai, Quốc lộ 1 đoạn tuyến tránh Vinh,…và các dự án do UBND các tỉnh làm Chủ đầu tư

Tuy nhiên, các công nghệ cào b c tái chế mới được Bộ GTVT sử dụng hầu hết là sử dụng công nghệ ngoại nhập thiết bị thi công nặng nề, kh chế tạo trong nước, một số phụ gia được thêm vào trong quá trình tái chế là bí quyết của hãng bắt buộc phải nhập khẩu với giá thành cao

Về tình trạng sản xuất thiết bị, công nghệ: Việc sản xuất các thiết bị, máy

m c hiện nay còn ở tình trạng cá thể, đơn chiếc, chưa c sản xuất chế tạo hàng loạt

hay trên quy mô công nghiệp, phần lớn là do các Viện, các Trung tâm, các Công ty

tư vấn thiết kế chế tạo theo các hợp đồng cụ thể, chưa c các hãng sản xuất chuyên nghiệp và thương hiệu cho công nghệ môi trường Việt Nam

Một số kh khăn chung trong phát triển công nghệ môi trường:

- Ở nước ta vẫn chưa hình thành thị trường công nghệ môi trường nội địa: Nhu cầu thì c , nhưng để thực hiện nhu cầu cần phải c vốn Vốn đầu tư cho công nghệ môi trường ở nước ta còn rất hạn chế Khả năng cung thì c , nhưng chưa c sản phẩm công nghiệp và thương hiệu để bán;

- Chưa c các nhà tư bản đầu tư sản xuất kinh doanh về thiết bị công nghệ xử

l ô nhiễm môi trường;

- Đội ng các nhà khoa học và công nghệ môi trường còn yếu và còn thiếu, đặc biệt là chuyên gia chuyên ngành c nhiều kinh nghiệm;

- Chế tài chuyển giao công nghệ (đối với các công nghệ mới do cá nhân/đơn

vị nghiên cứu, tư vấn đã nghiên cứu thành công) cho các nhà sản xuất kinh doanh

công nghệ môi trường chưa được hoàn thiện

1.2 Tổng quan về hệ thống phát triển Giao thông vận tải đường bộ

1.2.1 Khái quát về hệ thống phát triển Giao thông vận tải đường bộ

Theo Chiến lược phát triển giao thông vận tải đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 đã được Thủ tướng Chính phủ k ban hành Quyết định số 35/QĐ-TTg

Bộ Giao thông vận tải đã nêu ra thực trạng của ngành giao thông đường bộ trong thời kì này và sự cần thiết nâng cao hệ thống cơ sở hạ tầng đường bộ với những đặc điểm chính sau đây:

Tổng chiều dài đường bộ nước ta hiện c trên 258.200 km, trong đ , quốc lộ

và cao tốc 18.744 km, chiếm 7,26%; đường tỉnh 23.520 km, chiếm 9,11%; đường huyện 49.823 km, chiếm 19,30%; đường xã 151.187 km, chiếm 58,55%; đường đô thị 8.492 km, chiếm 3,29% và đường chuyên d ng 6.434 km, chiếm 2,49%

Hiện c 104 tuyến quốc lộ, 5 đoạn tuyến cao tốc và các tuyến đường do TW quản l với tổng chiều dài 18.744 km; trong đ mặt đường BTN chiếm 62,97%, BTXM chiếm 2,67%, nhựa chiếm 31,7%, cấp phối và đá dăm chiếm 2,66%

Về tiêu chuẩn kỹ thuật: đường c tiêu chuẩn kỹ thuật cao (cao tốc, cấp I, cấp II) chiếm tỷ trọng rất thấp chỉ đạt 7,51% Tỷ lệ đường đạt tiêu chuẩn kỹ thuật cấp III, cấp IV chiếm 77,73%; còn lại đường c tiêu chuẩn kỹ thuật thấp (cấp V, cấp VI) chiếm tỷ lệ là 14,77%

Hệ thống giao thông đường bộ được đầu tư nâng cấp một bước rất cơ bản (Đã hoàn thành nâng cấp, cải tạo được gần 14.000 km quốc lộ; hiện còn khoảng 6.000 km chưa được nâng cấp cải tạo) Bước đầu xây dựng khoảng 150 km đường

bộ cao tốc Đang triển khai xây dựng một số tuyến đường bộ cao tốc: Hà Nội – Hải Phòng, Hà Nội – Thái Nguyên, Hà Nội – Lào Cai, Sài Gòn – Long Thành – Dầu Giây; chuẩn bị khởi công các tuyến cao tốc: Bến Lức – Long Thành, Đà Nẵng – Quảng Ngãi, Dầu Giây – Phan Thiết và đang tích cực kêu gọi vốn đầu tư cho các tuyến: Ninh Bình – Thanh Hóa, Biên Hòa – V ng Tàu, Trung Lương – Mỹ Thuận – Cần Thơ…

Riêng trong giai đoạn 2009-2011 đã hoàn thành xây dựng, nâng cấp cải tạo các quốc lộ 22, QL70, QL6, QL2, QL4A, QL4B, QL4C, cầu Rạch Miễu, cầu Đồng Nai; hoàn thành xây dựng và đưa vào khai thác cao tốc HCM – Trung Lương, đại lộ Thăng Long, cầu Cần Thơ, cầu Thanh Trì, cầu Pá Uôn, cầu Hàm Luông, cầu Ph ng; cao tốc Giẽ - Ninh Bình, đường Nam Sông Hậu, cầu Ngọc Tháp, hợp long cầu Đầm

C ng, thông xe các cầu trên QL1 đoạn Cần Thơ – Nam Căn,

1.2.2 Tổng quan về các dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông

Ưu tiên đầu tư nâng cấp và mở rộng Quốc lộ 1A, hoàn thành phần lớn vào năm 2015 và hoàn thành toàn tuyến vào năm 2020 Duy tu và nâng cấp để đảm bảo giao thông các tuyến quốc lộ Đầu tư nối thông tuyến đường Hồ Chí Minh và nâng cấp đoạn qua Tây Nguyên Lựa chọn đầu tư những đoạn c hạ tầng yếu kém trên

tuyến đường ven biển gắn với đê biển Nối thông tuyến đường biên giới phía Bắc, phía Tây, Tây Nam Nâng cấp một số tuyến giao thông hành lang kinh tế Đông Tây

Thực tế, tiến độ triển khai xây dựng các tuyến đường bộ cao tốc ở nước ta đang rất chậm, đặc biệt là tuyến đường bộ cao tốc Bắc – Nam Quá trình huy động vốn để xây dựng đường bộ cao tốc là rất kh khăn do hiệu quả tài chính thấp và khả năng vốn g p từ Ngân sách nhà nước rất thấp, cho nên trong những năm tới chỉ c thể hoàn thành một số đoạn, các đoạn khác chưa thể triển khai sớm

Triển khai theo Nghị quyết số 13-NQ/TW, Hội nghị lần thứ 4 Ban chấp hành Trung ương Đảng kh a XI về xây dựng hệ thống kết cấu hạ tầng đồng bộ nhằm đưa nước ta cơ bản thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020 đã định

hướng: Ưu t ên đầu tư trước m t số đoạn đườn b cao tốc trên tu ến Bắc - Nam,

tu ến nố N v t n p ố ồ C í M n vớ c c cửa n õ v c c đầu mố ao

t ôn quan trọn P ấn đấu đến năm 2020 o n t n đưa v o sử dụn k oản 2.000 km đườn cao tốc

Dự kiến tiến độ xây dựng các tuyến cao tốc như sau:

Các đoạn cao tốc đã hoàn thành, 167 km, gồm:

+ Thành phố Hồ Chí Minh - Trung Lương, 40 km, 4 làn xe

+ Cầu Giẽ - Ninh Bình, 50 km, 4 làn xe

+ Liên Khương - Đà Lạt, 19, 4 làn xe

+ Vành đai 3 Hà Nội (cầu Ph Đổng - Mai Dịch), 28 km, 4 làn xe

+ Đại lộ Thăng Long, 30 km, 6 làn xe

Các dự án hoàn thành giai đoạn 2013-2020: 1.851,6 km, gồm:

Cao tốc Bắc – Nam, 776 km, 4-8 l n xe, ồm:

+ Nâng cấp đoạn Pháp Vân - Cầu Giẽ, 30 km

+ Ninh Bình - Thanh Hoá, 75 km

+ Thanh Hóa – Hà Tĩnh, 160 km

+ La Sơn (Huế) - Túy Loan (Đà Nẵng), 84 km

+ Đà Nẵng - Quảng Ngãi, 127 km

+ TP HCM - Long Thành - Dầu Dây, 55 km

+ Dầu Giây - Phan Thiết, 98 km

Cao tốc p ía Nam, 76 km, ồm:

+ Biên Hoà - V ng Tàu (GĐ1 BH-Phú Mỹ), 76 km, 6 làn xe

Tuy nhiên, do tình hình kinh tế vĩ mô gặp kh khăn, thực hiện Nghị quyết 11/NQ-CP của Chính Phủ, , trong khi nhu cầu đầu tư rất lớn nên giai đoạn 2 không thể hoàn thành theo tiến độ đã đề ra (nối thông đường Hồ Chí Minh) Vì vậy cần giãn tiến độ hoàn thành giai đoạn 2, cơ bản hoàn thành vào năm 2015 những đoạn

c nhu cầu cấp thiết, các đoạn còn lại và một số cầu lớn hoàn thành trong giai đoạn đến 2020

Đường Hồ Chí Minh đoạn qua Tây Nguyên (trước đây là QL14) qua các tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đăk Nông sau nhiều năm khai thác c một số đoạn đã xuống cấp nghiêm trọng, đi lại rất kh khăn Đây là tuyến đường xương sống, huyết mạch của v ng Tây Nguyên, vì vậy, điều chỉnh Chiến lược nhấn mạnh cần thiết ưu tiên đầu tư nâng cấp các đoạn qua Tây Nguyên

- Đường bộ ven biển từ cảng Núi Đỏ (Quảng Ninh) đến cửa khẩu Hà Tiên (Kiên Giang) dài khoảng 3.041 km đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch chi tiết tại Quyết định số 129/QĐ-TTg ngày 18/1/2010 Việc đầu tư xây dựng đường bộ ven biển vẫn tuân theo quy hoạch chi tiết được duyệt

Quy mô tối thiểu các đoạn tuyến đường bộ ven biển: V ng ven biển phía Bắc (các tỉnh từ Quảng Ninh đến Ninh Bình), Bắc Trung Bộ (từ Thanh H a đến Quảng Trị), v ng trọng điểm miền Trung (từ Thừa Thiên Huế đến Bình Định) cấp III

V ng cực Nam Trung Bộ (các tỉnh từ Phú Yên đến Bình Thuân), v ng Đông Nam

Bộ (các tỉnh từ Bà Rịa V ng Tàu đến TP Hồ Chí Minh), v ng Tây Nam Bộ (các tỉnh từ Tiền Giang đến Kiên Giang) cấp IV

Phân kỳ đầu tư: Giai đoạn đến 2020 xây dựng mới, nâng cấp cải tạo khoảng

892 km Giai đoạn sau 2020 xây dựng mới, nâng cấp cải tạo khoảng 1058 km Tuyến đường bộ ven biển theo quy hoạch c ng chỉ phục vụ cho việc phát triển v ng, địa phương, tạo thuận lợi cho phát triển kinh tế biển, không thể phục vụ cho vận tải trên hành lang Bắc – Nam Tuy nhiên do khả năng nguồn lực c hạn cho nên việc triển khai thực hiện theo mục tiêu quy hoạch đề ra là kh khả thi Vì vậy, cần phải c sự xem xét lựa chọn một số đoạn thiết yếu, quan trọng để đầu tư xây

dựng, nâng cấp và cải tạo Chiến lược điều chỉnh lần này nhấn mạnh thêm việc lựa chọn đầu tư những đoạn c nhu cầu trên tuyến đường bộ ven biển gắn với đê biển

để nâng cao hiệu quả đầu tư và tránh dàn trải

1.2.3 Kế hoạch phát triển hệ thống giao thông đường bộ Việt Nam

Trục dọc Bắc - Nam

Ưu tiên đầu tư, hoàn thành nâng cấp và mở rộng quốc lộ 1 với quy mô 4 làn

xe Tập trung đầu tư xây dựng trước một số đoạn đường bộ cao tốc trên tuyến Bắc- Nam với thời gian ph hợp c xét đến hiệu quả chung của việc khai thác các đoạn tuyến quốc lộ 1 song hành Đầu tư nối thông tuyến đường Hồ Chí Minh và nâng cấp đoạn qua Tây Nguyên Lựa chọn đầu tư những đoạn c nhu cầu trên tuyến đường

bộ ven biển gắn với đê biển

Khu vực phía Bắc: Hoàn thành nâng cấp, mở rộng các đoạn tuyến thuộc

quốc lộ 1 trong khu vực với quy mô 4 làn xe Xây dựng mới các đoạn thuộc tuyến đường bộ cao tốc Bắc- Nam, các tuyến đường bộ cao tốc thuộc hai hành lang và một vành đai kinh tế Việt Nam- Trung Quốc, các tuyến hướng tâm và vành đai

v ng thủ đô Hà Nội Hoàn thành nâng cấp, đưa vào cấp kỹ thuật các tuyến quốc lộ

còn lại, nối thông và nâng cấp các quốc lộ thuộc hệ thống vành đai phía Bắc

Khu vực miền Trung - Tây Nguyên: Hoàn thành nâng cấp, mở rộng các

đoạn tuyến thuộc quốc lộ 1 trong khu vực với quy mô 4 làn xe Xây dựng các đoạn đường bộ cao tốc thuộc tuyến đường bộ cao tốc Bắc - Nam Tiến hành nâng cấp, xây dựng các đường thuộc hành lang kinh tế Đông - Tây và các đường ngang nối

v ng duyên hải với các tỉnh Tây Nguyên, nối các cảng biển Việt Nam với các nước láng giềng như Lào, Thái Lan, Campuchia; đưa vào cấp kỹ thuật các tuyến quốc lộ còn lại Xây dựng đường hành lang biên giới và hệ thống đường tuần tra biên giới theo quy hoạch được duyệt

Khu vực phía Nam: Hoàn thành nâng cấp, mở rộng các đoạn tuyến thuộc

quốc lộ 1 khu vực phía Nam với quy mô 4 làn xe Xây dựng các đoạn đường bộ cao tốc thuộc tuyến đường bộ cao tốc Bắc - Nam, các tuyến cao tốc nối thành phố Hồ