Phụ gia đàn hồi SBS có nên sử dụng trong ngành giao thông?

Tìm hiểu về phụ gia bê tông nhựa SBS

Hiện nay tình trạng hỏng hóc trên các tuyến đường giao thông xảy ra ngày càng nhiều. Nguyên nhân là do lượng xe cộ đi lại quá tải, cùng với đó là công tác thi công, chất lượng vật liệu kém và thời tiết nắng nóng. Trong đó, những khu vực như Quốc lộ 1, quốc lộ 3, quốc lộ 5,... thường xuyên xảy ra tình trạng trên.

Để cải thiện tình trạng này, người ta đã sản xuất ra các chất phụ gia. Các chất này giúp cải thiện chất lượng nhựa, từ đó nâng cao khả năng chống đỡ của đường bê tông. SBS chính là một trong những chất phụ gia đó.

SBS là từ viết tắt của Styrene - Butadiene - Styrene, nó được hiểu là một loại phụ gia loại copolymer, có màu trắng, dạng bột hoặc dạng hạt, có cấu trúc mạch thẳng. Vì có cấu trúc mạch thẳng nên SBS tác dụng với nhựa tốt hơn so với các loại chất phụ gia khác.

Đây là loại phụ gia có tính ứng dụng cao, xếp thứ 2 chỉ sau SBR (Styrene Butadiene Rubber). Vật liệu này rất được nhiều người ưa chuộng bởi khả năng ứng biến ở nhiệt độ cao.

Có 2 cách để sử dụng phụ gia bê tông nhựa Styrene-Butadiene-Styrene. Đó là trộn trực tiếp SBS với nhựa đường, sau đó trộn với cốt liệu. Hình thức sử dụng thứ hai là trộn SBS vào hỗn hợp bê tông nhựa tại trạm trộn. Tuy nhiên cách sử dụng thứ nhất sẽ cho hiệu quả kỹ thuật tốt hơn.

SBS là chất phụ gia dạng copolymer, rất được ưa chuộng hiện nay

Ưu điểm của phụ gia bê tông nhựa SBS

Có độ ổn định Marshall cao

Độ ổn định Marshall là giá trị lực nén lớn nhất khi thử nghiệm mẫu bê tông nhựa trên máy nén Marshall. Nhờ thí nghiệm Marshall, người ta đã chứng minh được rằng SBS có độ ổn định cao.

Thí nghiệm được tiến hành theo tiêu chuẩn TCVN 8820-2011. Chuẩn bị mẫu bê tông nhựa với độ rỗng còn dư 5±1%. Ngâm mẫu trong bồn nước ở nhiệt độ 60 độ C với thời gian là 40 phút. Sau đó nén mẫu dưới tốc độ 50mm/giây. Kết quả cho thấy, bê tông nhựa sử dụng SBS có độ ổn định cao hơn hẳn so với các hỗn hợp thông thường khác.

Có khả năng ổn định nhiệt tốt

Để chứng minh điều này, người ta đã tiến hành thí nghiệm ép chẻ. Các mẫu để làm thí nghiệm đã được ổn định trong điều kiện nhiệt độ là 70 độ C. Đây là điều kiện lúc nóng nhất tại một số con đường ở thành phố Hồ Chí Minh. Tiếp đó cũng đem mẫu nén bằng thiết bị Marshall với tốc độ gia tải là 50mm/giây.

Kết quả thu được cho thấy khả năng làm việc ổn định của SBS trong thời tiết khắc nghiệt rất tốt.

Tăng cường khả năng chịu lực

Phụ gia bê tông nhựa SBS có khả năng nâng cao độ bám dính giữa các cốt liệu, làm tăng khả năng kháng bong bật của vật liệu dưới tác dụng của xe cộ, giúp công trình sử dụng nó trở nên bền hơn.

Để chắc chắn điều này là đúng, người ta đã tiến hành thí nghiệm Cantabro. Quy trình diễn ra thí nghiệm được tổ chức theo tiêu chuẩn EN NLT-352-00. Các nhà khoa học sử dụng mẫu có chiều cao là 101mm và đường kính là 63,5mm.

Mẫu sẽ được đè nén theo phương pháp Marshall, sau đó được bảo dưỡng cẩn thận và thử nghiệm bằng thiết bị thử độ hao mòn Los-Angeles. Mẫu sẽ quay 300 vòng với tốc độ 30 ± 33 vòng/phút (không sử dụng bi sắt).

Khi kết thúc thí nghiệm, các chuyên gia có thể chắc chắn 100% rằng SBS giúp tăng cường khả năng chịu lực.

SBS có công dụng tăng cường khả năng chịu lực

Độ đàn hồi cao, khiến công trình ít bị biến dạng

Dựa vào thí nghiệm Mô - đun đàn hồi được áp dụng theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06, người ta đã kết luận được rằng SBS là chất phụ gia có công dụng làm tăng đáng kể giá trị đàn hồi. Thí nghiệm này được tiến hành bằng cách ép mẫu có chiều cao và đường kính là 101mm dưới áp lực 30MPa trong thời gian 3 phút.

Kết quả cuối cùng cho thấy chất phụ gia này có khả năng chống lún cao, ít biến dạng khi chịu tác dụng mạnh và liên kết với nhựa tốt hơn so với các loại khác. 

Cách dùng đơn giản, hợp với điều kiện nước ta

Để sử dụng SBS, chúng ta có thể trộn trực tiếp tại trạm trộn. Đây là công nghệ đơn giản, phù hợp với các nhà máy và kỹ thuật hiện có của Việt Nam ta.

Nhược điểm của chất phụ gia Styrene-Butadiene-Styrene

Bên cạnh những ưu điểm đã kể trên thì phụ gia bê tông nhựa SBS vẫn còn nhiều rủi ro khi sử dụng.

SBS không thể hòa tan hoàn toàn vào hỗn hợp

Khi hòa lẫn SBS với nhựa đường, một phần chất phụ gia sẽ có trong hỗn hợp, một phần vẫn sẽ còn nguyên vì không thể hòa tan. Bởi vì chúng không thể kết hợp một cách đồng nhất cho nên công dụng mà SBS mang lại ít nhiều cũng sẽ bị ảnh hưởng.

Hiệu quả SBS mang đến dễ bị ảnh hưởng

Nếu trong quá trình hòa trộn, nhiệt độ, thời gian và các yếu tố khác không đảm bảo thì khả năng chống lún sẽ bị ảnh hưởng. Mặt khác, những vật liệu chưa được hòa tan hoàn toàn sẽ khiến tình huống trở nên nghiêm trọng hơn.

SBS không thể hòa tan hoàn toàn vào hỗn hợp

Có nên dùng phụ gia bê tông nhựa SBS hay không?

Song song với việc sở hữu nhiều ưu điểm tuyệt vời thì phụ gia SBS cũng có nhiều khuyết điểm không kém. Vậy thì có nên sử dụng phụ gia này hay không?

Styrene - Butadiene - Styrene là một chất phụ gia rất tốt, đây là điều chúng ta không thể phủ định được. Thế nhưng nếu sử dụng nó bằng cách trộn ngay tại trạm trộn bê tông nhựa thì không hợp chút nào.

Bởi vì để chất phụ gia này tan hoàn toàn, ta cần đảm bảo nhiệt độ lên đến 180 độ C trong khoảng thời gian là 45 giây. Mà nhiệt độ ở trạm trộn lại dưới 180, nên SBS không thể đồng nhất với hỗn hợp, từ đó ảnh hưởng rất lớn đến công dụng của nó.

Do đó, nếu bạn muốn làm mặt đường bê tông nhựa thì phụ gia SBS sẽ không mang lại hiệu quả tốt nhất. 

Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng SBS để khắc phục lại những vết hằn do xe cộ gây ra, cải thiện lại chất lượng bê tông nhựa. 

Sử dụng SBS để khắc phục những vết hằn trên đường

Làm thế nào để sử dụng SBS một cách an toàn?

SBS là một chất phụ gia có mức độ nguy hiểm thấp, có khả năng gây kích ứng đường hô hấp, gây khó thở nếu hít phải. Thậm chí còn có thể gây cháy bỏng nếu tiếp xúc ở nhiệt độ cao. Vậy để bảo đảm sức khỏe, khi sử dụng chúng ta cần lưu ý điều gì? 

• Cần trang bị khẩu trang khi sử dụng SBS.

• Bảo quản SBS trong bao nguyên gốc của nhà sản xuất hoặc trong các kho silo, kho chứa bằng các vật liệu thích hợp như nhôm, inox,...

Nếu trong trường hợp mắt của bạn đã tiếp xúc với chất phụ gia này cần nhanh chóng rửa lại bằng nước sạch, sau đó đưa bệnh nhân đến bệnh viện gần nhất.

Tiếp xúc SBS ở nhiệt độ cao có thể gây cháy bỏng. Trong trường hợp này bạn cần đưa bệnh nhân tới cơ sở y tế gần nhất và sớm nhất để kịp thời chữa trị.

Ngoài ra, bụi mịn do SBS cũng có thể gây nên kích ứng viêm mạc mắt. Đối với tình trạng này, bạn cũng nên rửa nước liên tục cho đến khi hết kích ứng.

Lời kết

Như vậy, qua bài viết này ta biết được rằng phụ gia bê tông nhựa SBS là phụ gia loại copolymer, có màu trắng, dạng bột hoặc dạng hạt. Đồng thời, ta cũng biết được những công dụng tuyệt vời của nó, cũng như cách sử dụng nó một cách an toàn. Mong rằng bài viết này sẽ giúp ích cho các bạn.