Tái chế nguội mặt đường bằng nhựa đường bọt – xi măng: đánh giá thực nghiệm tại một số tuyến đường khu vực miền trung và miền nam Việt Nam
Email:
dungchu@utc.edu.vn
Từ khóa:
Tái chế nguội tại chỗ; nhựa đường bọt; xi măng; mặt đường mềm; RAP; phát triển bền vững
Tóm tắt
Công nghệ tái chế nguội tại chỗ bằng nhựa đường bọt và xi măng đang được quan tâm nhờ khả năng tiết kiệm vật liệu, giảm phát thải và phù hợp với mục tiêu phát triển hạ tầng bền vững. Tuy đã được áp dụng tại Việt Nam, vẫn thiếu các nghiên cứu hệ thống đánh giá hiệu quả công nghệ trong điều kiện nhiệt đới gió mùa và tình trạng xe quá tải. Bài báo này trình bày kết quả thực nghiệm trên năm tuyến quốc lộ ở miền Trung và miền Nam, bao gồm khảo sát hiện trường, thí nghiệm trong phòng, thiết kế hỗn hợp và đo mô đun đàn hồi sau thi công. Kết quả cho thấy tất cả hỗn hợp tái chế đều đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, trong đó mô đun đàn hồi sau thi công cao hơn 10–58% so với giá trị thiết kế, chứng minh khả năng nâng cao độ bền và sức chịu tải của kết cấu. Điểm mới của nghiên cứu là: (i) cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm đa dự án đầu tiên tại Việt Nam, (ii) xác nhận hiệu quả công nghệ qua so sánh kết quả thiết kế và số liệu thực tế, và (iii) bổ sung bằng chứng khoa học từ điều kiện nhiệt đới và xe quá tải, góp phần mở rộng tri thức quốc tế về công nghệ tái chế nguội trong bối cảnh các nước đang phát triểnTài liệu tham khảo
[1]. S. Jain, B. Singh, Cold mix asphalt: An overview, Journal of Cleaner Production, 280 (2021) 124378. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124378
[2]. F. Xiao, S. Yao, J. Wang, X. Li, S. Amirkhanian, A literature review on cold recycling technology of asphalt pavement, Construction and Building Materials, 180 (2018) 579–604.
[3]. J. Oliveira, H. Silva, A. Martins, E. Correia, J. Pragosa, P. Mendes, A pavement full-depth reclamation case study using cold in situ recycling with foamed bitumen, Transportation Research Procedia, 72 (2023) 4183–4190. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2023.11.356
[4]. F. Castro, J. Carvalho, G. Henriques, A. Martins, J. Santos, P. Salvador, J. Almeida, H. Silva, J. Oliveira, Cold In-Plant Recycling with Foamed Bitumen for Road Rehabilitation: A Case Study on ER243 Road, in: P. Pereira, J. Pais (Eds.), Proceedings of the 10th International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements, Springer Nature Switzerland, Cham, 2024, pp. 587–598.
[5]. M. Ben Yahya, S. Lamothe, É. Lachance-Tremblay, Effect of temperature and relative humidity on cement-bitumen treated materials produced in the laboratory using emulsion or foamed bitumen, Construction and Building Materials, 468 (2025) 140433.
[6]. A. Chomicz-Kowalska, K. Maciejewski, Multivariate Optimization of Recycled Road Base Cold Mixtures with Foamed Bitumen, Procedia Engineering, 108 (2015) 436–444.
[7]. W. Sheng, Y. Li, D. Chong, K. Zhao, Y. Wang, Integrated environmental, economic, and performance assessments of cold recycling technologies for asphalt pavements, Resources, Conservation and Recycling, 220 (2025) 108335. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2025.108335
[8]. TCVN 13150-2: 2020, Phần 2: Tái chế sâu sử dụng nhựa đường bọt và xi măng, (2020).
[9]. L.H. Csanyi, Foamed asphalt in bituminous paving mixtures, Highway Research Board Bulletin , 160 (1957) 108–122. https://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/hrbbulletin/160/160-002.pdf
[10]. L.H. Csanyi, Foamed Asphalt, American Road Builder Association (ARBA), 240 (1959) 3–14.
[11]. D. Jigar Shah, Expansion Ratio and Half Life of Foam Asphalt, IJSR, 14 (2025) 348–351.
[12]. M. Brennan, A laboratory investigation on the use of framed asphalt for recycled bituminous pavements, Interim Report Purdue Univ., West Lafayette, IN, 1981.
[13]. M.I. Giani, G. Dotelli, N. Brandini, L. Zampori, Comparative life cycle assessment of asphalt pavements using reclaimed asphalt, warm mix technology and cold in-place recycling, Resources, Conservation and Recycling, 104 (2015) 224–238. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2015.08.006
[14]. K.W. Lee, T.E. Brayton, M. Mueller, A. Singh, Rational Mix-Design Procedure for Cold In-Place Recycling Asphalt Mixtures and Performance Prediction, J. Mater. Civ. Eng, 28 (2016) 04016008.
[15]. Y. Kim, H. “David” Lee, Development of Mix Design Procedure for Cold In-Place Recycling with Foamed Asphalt, J. Mater. Civ. Eng, 18 (2006) 116–124. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2006)18:1(116)
[16]. A. Loizos, C. Plati, V. Papavasiliou, Fiber optic sensors for assessing strains in cold in-place recycled pavements, International Journal of Pavement Engineering, 14 (2013) 125–133.
[17]. A. Chomicz-Kowalska, K. Maciejewski, Performance and viscoelastic assessment of high-recycle rate cold foamed bitumen mixtures produced with different penetration binders for rehabilitation of deteriorated pavements, Journal of Cleaner Production, 258 (2020) 120517.
[18]. M. Iwański, G. Mazurek, P. Buczyński, M.M. Iwański, Effects of hydraulic binder composition on the rheological characteristics of recycled mixtures with foamed bitumen for full depth reclamation, Construction and Building Materials, 330 (2022) 127274.
[19]. L.P.F. Abreu, J.R.M. Oliveira, H.M.R.D. Silva, D. Palha, P.V. Fonseca, Suitability of different foamed bitumens for warm mix asphalts with increasing recycling rates, Construction and Building Materials, 142 (2017) 342–353. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.085
[20]. Y. Kim, H.D. Lee, Performance evaluation of Cold In-Place Recycling mixtures using emulsified asphalt based on dynamic modulus, flow number, flow time, and raveling loss, KSCE Journal of Civil Engineering, 16 (2012) 586–593. https://doi.org/10.1007/s12205-012-1376-0
[21]. J. Yan, F. Ni, M. Yang, J. Li, An experimental study on fatigue properties of emulsion and foam cold recycled mixes, Construction and Building Materials, 24 (2010) 2151–2156.
[22]. S. Arimilli, P.K. Jain, M.N. Nagabhushana, Optimization of Recycled Asphalt Pavement in Cold Emulsified Mixtures by Mechanistic Characterization, J. Mater. Civ. Eng, 28 (2016) 04015132.
[23]. D. Daneshvar, A. Motamed, R. Imaninasab, Improving fracture and moisture resistance of cold mix asphalt (CMA) using crumb rubber and cement, Road Materials and Pavement Design, 23 (2022) 527–545. https://doi.org/10.1080/14680629.2020.1830152
[24]. A. Stimilli, G. Ferrotti, A. Graziani, F. Canestrari, Performance evaluation of a cold-recycled mixture containing high percentage of reclaimed asphalt, Road Materials and Pavement Design, 14 (2013) 149–161. https://doi.org/10.1080/14680629.2013.774752
[25]. W. Zhang, J. Yang, X. Fan, R. Yang, B. Yu, Life-Cycle Cost Analysis of Base Course Using Cold In-Place Recycling: Case Study, in: Geo-Frontiers 2011, American Society of Civil Engineers, Dallas, Texas, United States, 2011, pp. 4428–4437. https://doi.org/10.1061/41165(397)453
[26]. A. Almusawi, M.M. Jaleel, S. Shoman, A.P. Lupanov, Field and Laboratory Performance Evaluation of Cement Treated Cold Recycled Asphalt Pavement Mixtures, J. Transp. Eng., Part B: Pavements, 150 (2024) 04024026. https://doi.org/10.1061/JPEODX.PVENG-1373
[27]. F. Cardone, A. Grilli, M. Bocci, A. Graziani, Curing and temperature sensitivity of cement–bitumen treated materials, International Journal of Pavement Engineering, 16 (2015) 868–880.
[28]. H. Chu, J. Zhang, Y.H. Lu, Experimental Study on Pavement Performance of Emulsified Asphalt Cement Concrete, 357–360 (2013) 888–892.
[29]. B. Dołżycki, P. Jaskuła, Review and evaluation of cold recycling with bitumen emulsion and cement for rehabilitation of old pavements, Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 6 (2019) 311–323. https://doi.org/10.1016/j.jtte.2019.02.002
[30]. Y. Wang, Z. Leng, X. Li, C. Hu, Cold recycling of reclaimed asphalt pavement towards improved engineering performance, Journal of Cleaner Production, 171 (2018) 1031–1038.
[31]. J. Yan, F. Ni, J. Jia, Z. Tao, Investigation on the Bulk Performance and Microstructure of Emulsion-Based, Cold In-Place Recycling Mixtures, Journal of Testing and Evaluation, 37 (2009) 436–441. https://doi.org/10.1520/JTE000344
[32]. C. Godenzoni, Multiscale Rheological and Mechanical characterization of Cold Mixtures, PhD Dissertation, Università Politecnica delle Marche, 2017. https://iris.univpm.it/handle/11566/245296
[33]. I. Androjić, G. Kaluder, Cold recycling of asphalt pavements using foamed bitumen and cement, Gradevinar 65 (2013) 463–471. http://dx.doi.org/10.14256/JCE.900.2012
[34]. W. Algraiti, A. Kavussi, The role of rejuvenating agents in cold recycled foam asphalt mixes, Case Studies in Construction Materials, 19 (2023) e02515. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02515
[35]. A. Kavussi, A. Modarres, Laboratory fatigue models for recycled mixes with bitumen emulsion and cement, Construction and Building Materials, 24 (2010) 1920–1927.
[36]. T.L. Phạm, Ứng dụng lớp tái sinh nguội tại chỗ bằng bitum bọt và xi măng trong kết cấu áo đường ô tô để cải tạo, nâng cấp hệ thống đường nội đô TP. Hải Phòng, 08 (2024) 94–96.
[37]. M.H. Nguyễn, N.L. Đinh, N.D. Nguyễn, Công nghệ tái chế nguội bitum bọt kết hợp xi măng và giải pháp kỹ thuật sữa chữa khắc phục hư hỏng, lún trồi, hằn lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa, 2018.
[38]. Infrasol, Công nghệ tái sinh nguội tại chỗ mặt đường bằng bitum bọt và xi măng, 2018.
[39]. TCVN 7572-2:2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 2: Xác định thành phần hạt, 2006.
[40]. TCVN 4197:2012, Đất xây dựng - Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy trong phòng thí nghiệm, 2012.
[2]. F. Xiao, S. Yao, J. Wang, X. Li, S. Amirkhanian, A literature review on cold recycling technology of asphalt pavement, Construction and Building Materials, 180 (2018) 579–604.
[3]. J. Oliveira, H. Silva, A. Martins, E. Correia, J. Pragosa, P. Mendes, A pavement full-depth reclamation case study using cold in situ recycling with foamed bitumen, Transportation Research Procedia, 72 (2023) 4183–4190. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2023.11.356
[4]. F. Castro, J. Carvalho, G. Henriques, A. Martins, J. Santos, P. Salvador, J. Almeida, H. Silva, J. Oliveira, Cold In-Plant Recycling with Foamed Bitumen for Road Rehabilitation: A Case Study on ER243 Road, in: P. Pereira, J. Pais (Eds.), Proceedings of the 10th International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements, Springer Nature Switzerland, Cham, 2024, pp. 587–598.
[5]. M. Ben Yahya, S. Lamothe, É. Lachance-Tremblay, Effect of temperature and relative humidity on cement-bitumen treated materials produced in the laboratory using emulsion or foamed bitumen, Construction and Building Materials, 468 (2025) 140433.
[6]. A. Chomicz-Kowalska, K. Maciejewski, Multivariate Optimization of Recycled Road Base Cold Mixtures with Foamed Bitumen, Procedia Engineering, 108 (2015) 436–444.
[7]. W. Sheng, Y. Li, D. Chong, K. Zhao, Y. Wang, Integrated environmental, economic, and performance assessments of cold recycling technologies for asphalt pavements, Resources, Conservation and Recycling, 220 (2025) 108335. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2025.108335
[8]. TCVN 13150-2: 2020, Phần 2: Tái chế sâu sử dụng nhựa đường bọt và xi măng, (2020).
[9]. L.H. Csanyi, Foamed asphalt in bituminous paving mixtures, Highway Research Board Bulletin , 160 (1957) 108–122. https://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/hrbbulletin/160/160-002.pdf
[10]. L.H. Csanyi, Foamed Asphalt, American Road Builder Association (ARBA), 240 (1959) 3–14.
[11]. D. Jigar Shah, Expansion Ratio and Half Life of Foam Asphalt, IJSR, 14 (2025) 348–351.
[12]. M. Brennan, A laboratory investigation on the use of framed asphalt for recycled bituminous pavements, Interim Report Purdue Univ., West Lafayette, IN, 1981.
[13]. M.I. Giani, G. Dotelli, N. Brandini, L. Zampori, Comparative life cycle assessment of asphalt pavements using reclaimed asphalt, warm mix technology and cold in-place recycling, Resources, Conservation and Recycling, 104 (2015) 224–238. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2015.08.006
[14]. K.W. Lee, T.E. Brayton, M. Mueller, A. Singh, Rational Mix-Design Procedure for Cold In-Place Recycling Asphalt Mixtures and Performance Prediction, J. Mater. Civ. Eng, 28 (2016) 04016008.
[15]. Y. Kim, H. “David” Lee, Development of Mix Design Procedure for Cold In-Place Recycling with Foamed Asphalt, J. Mater. Civ. Eng, 18 (2006) 116–124. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2006)18:1(116)
[16]. A. Loizos, C. Plati, V. Papavasiliou, Fiber optic sensors for assessing strains in cold in-place recycled pavements, International Journal of Pavement Engineering, 14 (2013) 125–133.
[17]. A. Chomicz-Kowalska, K. Maciejewski, Performance and viscoelastic assessment of high-recycle rate cold foamed bitumen mixtures produced with different penetration binders for rehabilitation of deteriorated pavements, Journal of Cleaner Production, 258 (2020) 120517.
[18]. M. Iwański, G. Mazurek, P. Buczyński, M.M. Iwański, Effects of hydraulic binder composition on the rheological characteristics of recycled mixtures with foamed bitumen for full depth reclamation, Construction and Building Materials, 330 (2022) 127274.
[19]. L.P.F. Abreu, J.R.M. Oliveira, H.M.R.D. Silva, D. Palha, P.V. Fonseca, Suitability of different foamed bitumens for warm mix asphalts with increasing recycling rates, Construction and Building Materials, 142 (2017) 342–353. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.085
[20]. Y. Kim, H.D. Lee, Performance evaluation of Cold In-Place Recycling mixtures using emulsified asphalt based on dynamic modulus, flow number, flow time, and raveling loss, KSCE Journal of Civil Engineering, 16 (2012) 586–593. https://doi.org/10.1007/s12205-012-1376-0
[21]. J. Yan, F. Ni, M. Yang, J. Li, An experimental study on fatigue properties of emulsion and foam cold recycled mixes, Construction and Building Materials, 24 (2010) 2151–2156.
[22]. S. Arimilli, P.K. Jain, M.N. Nagabhushana, Optimization of Recycled Asphalt Pavement in Cold Emulsified Mixtures by Mechanistic Characterization, J. Mater. Civ. Eng, 28 (2016) 04015132.
[23]. D. Daneshvar, A. Motamed, R. Imaninasab, Improving fracture and moisture resistance of cold mix asphalt (CMA) using crumb rubber and cement, Road Materials and Pavement Design, 23 (2022) 527–545. https://doi.org/10.1080/14680629.2020.1830152
[24]. A. Stimilli, G. Ferrotti, A. Graziani, F. Canestrari, Performance evaluation of a cold-recycled mixture containing high percentage of reclaimed asphalt, Road Materials and Pavement Design, 14 (2013) 149–161. https://doi.org/10.1080/14680629.2013.774752
[25]. W. Zhang, J. Yang, X. Fan, R. Yang, B. Yu, Life-Cycle Cost Analysis of Base Course Using Cold In-Place Recycling: Case Study, in: Geo-Frontiers 2011, American Society of Civil Engineers, Dallas, Texas, United States, 2011, pp. 4428–4437. https://doi.org/10.1061/41165(397)453
[26]. A. Almusawi, M.M. Jaleel, S. Shoman, A.P. Lupanov, Field and Laboratory Performance Evaluation of Cement Treated Cold Recycled Asphalt Pavement Mixtures, J. Transp. Eng., Part B: Pavements, 150 (2024) 04024026. https://doi.org/10.1061/JPEODX.PVENG-1373
[27]. F. Cardone, A. Grilli, M. Bocci, A. Graziani, Curing and temperature sensitivity of cement–bitumen treated materials, International Journal of Pavement Engineering, 16 (2015) 868–880.
[28]. H. Chu, J. Zhang, Y.H. Lu, Experimental Study on Pavement Performance of Emulsified Asphalt Cement Concrete, 357–360 (2013) 888–892.
[29]. B. Dołżycki, P. Jaskuła, Review and evaluation of cold recycling with bitumen emulsion and cement for rehabilitation of old pavements, Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 6 (2019) 311–323. https://doi.org/10.1016/j.jtte.2019.02.002
[30]. Y. Wang, Z. Leng, X. Li, C. Hu, Cold recycling of reclaimed asphalt pavement towards improved engineering performance, Journal of Cleaner Production, 171 (2018) 1031–1038.
[31]. J. Yan, F. Ni, J. Jia, Z. Tao, Investigation on the Bulk Performance and Microstructure of Emulsion-Based, Cold In-Place Recycling Mixtures, Journal of Testing and Evaluation, 37 (2009) 436–441. https://doi.org/10.1520/JTE000344
[32]. C. Godenzoni, Multiscale Rheological and Mechanical characterization of Cold Mixtures, PhD Dissertation, Università Politecnica delle Marche, 2017. https://iris.univpm.it/handle/11566/245296
[33]. I. Androjić, G. Kaluder, Cold recycling of asphalt pavements using foamed bitumen and cement, Gradevinar 65 (2013) 463–471. http://dx.doi.org/10.14256/JCE.900.2012
[34]. W. Algraiti, A. Kavussi, The role of rejuvenating agents in cold recycled foam asphalt mixes, Case Studies in Construction Materials, 19 (2023) e02515. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02515
[35]. A. Kavussi, A. Modarres, Laboratory fatigue models for recycled mixes with bitumen emulsion and cement, Construction and Building Materials, 24 (2010) 1920–1927.
[36]. T.L. Phạm, Ứng dụng lớp tái sinh nguội tại chỗ bằng bitum bọt và xi măng trong kết cấu áo đường ô tô để cải tạo, nâng cấp hệ thống đường nội đô TP. Hải Phòng, 08 (2024) 94–96.
[37]. M.H. Nguyễn, N.L. Đinh, N.D. Nguyễn, Công nghệ tái chế nguội bitum bọt kết hợp xi măng và giải pháp kỹ thuật sữa chữa khắc phục hư hỏng, lún trồi, hằn lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa, 2018.
[38]. Infrasol, Công nghệ tái sinh nguội tại chỗ mặt đường bằng bitum bọt và xi măng, 2018.
[39]. TCVN 7572-2:2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 2: Xác định thành phần hạt, 2006.
[40]. TCVN 4197:2012, Đất xây dựng - Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy trong phòng thí nghiệm, 2012.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
14/07/2025
Nhận bài sửa
24/09/2025
Chấp nhận đăng
11/10/2025
Xuất bản
15/10/2025
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Quang, P., & Chu Tiến, D. (1760461200). Tái chế nguội mặt đường bằng nhựa đường bọt – xi măng: đánh giá thực nghiệm tại một số tuyến đường khu vực miền trung và miền nam Việt Nam. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 76(8), 1093-1107. https://doi.org/10.47869/tcsj.76.8.5
